2014年8月13日星期三

可程式控制器-變頻器爲何沒有短路保護


短路保護是接于電源和負載安川變頻器之間的裝置具有的一種在其負載側發生短路時能將短路點與電源有效地分斷的功能。一個裝置具有短路保護功能,所以它必須有一定的短路分斷能力;而一個具有短路分斷能力的裝置,就說明它有短路保護功能。

以常用的空氣開關爲例,當出現的短路電流大于空氣開關的短路分斷電流時,空氣開關肯定伺服馬達已經啓動保護了,只是其能力小了而不能將短路電流分斷,最終會損壞。爲什麽它的分斷能力小于實際短路電流呢?一是空氣開關選型問題,二是電網容量的問題,因爲電路中短路電流有多大是根據電路參數可以計算出來的,與電源容量及線路阻抗有關,即是設計選型應考慮的事情。

不能因爲發生短路後變頻器損壞了就說它沒有短路保護功能。損壞了,就說明系統中有某一個環節存在有問題。

變頻器的輸出側不設短路保護是因爲,變頻器的輸出功率器件目前都是IGBT的功率模塊。當變頻器輸出或負載發生短路時,IGBT自身有抗短路的功能,自己被鎖住不輸出電流的功能。保護功率器件不被短路電流損壞。反之,變頻器輸出如果加了短路保護反倒有問題了。首先短路電流很快IGBT如果自身不能自鎖的話,根本來不及保護自己就完蛋了。加了保護也白加,因爲速度太快,攔不住。第二,最重要的,IGBT在工作時,決不允許負載開路,否則會因爲高dv/dt導致IGBT擊穿。

正因爲此,IGBT都是能自我抗短路。也就是說不怕負載短路。如果變頻器的輸出功率器件炸了,不是因爲短路本身造成的,一定還有其他的原因,比如安川伺服馬達,工作中負載突然開路了,或者過載了(IGBT怕過載,不怕短減速馬達路)。

先說變頻器輸出正在工作時,突然地負載斷線(開路),此時模塊被炸的原因。這都是因爲此時的dv/dt太高(特別是負載較大時),此時線路的狀態就像是帶載*作刀熔開關。盡管變頻器的輸出功率模塊有RC阻容吸收功能,但太高動態電壓,還是擋不住擊穿IGBT的。因此,此時炸模塊沒商量可程式控制器

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