电源和电源问题

文章21
不可预测的电力供应 不可预测的电力供应

变频器需要电源。不仅要转动几瓦,还要转动几千瓦的电机,再加上一些自转。几乎所有变频器都通过“主电源”供电,但我们将看到的不仅仅是连接电源还有其它的用电回路,请小心使用其他可能用电的回路。


变频器通常不会升压或降压,因此变频器输入的电压通常与输出电压有关。有一个例外。一些变频器将接受110V输入,并将电压加倍以产生230V输出,现在请让我们回到主流产品的讨论中来。


因此,额定230V AC的变频器将产生大约230V三相输出(频率和电压可变),适用于230V三相电动机。许多电动机可以配置为230V(星形连接)或400V(三角形连接),请确保正确连接电动机。较大的电动机可以配置为400V和690V,或者仅配置一个电压,因此在连接之前,请检查额定值标签和连接设置。


回到变频器。单相和三相输入变频器的电压均为230V,因此请再次确保使用正确的变频器。在变频器内部,交流电通过感应峰值电压的整流二极管立即转换为直流电,如图1所示。

1  通过输入整流器检测峰值电压


因此,无论输入是单相还是三相,结果都是相同的–在DC电路电容上的DC电压约为320V左右。当然,如果输入电压低于或高于标称230V,则DC电压也会相应的发生变化。


大多数变频器设计为可以在很宽的电压范围内达到完整规格。例如,一个230V的Invertek变频器将在200V至240V之间完美工作,并具有+/- 10%的额外压差。但是,建议您的标称电压在200到240V之间,另外允许10%的电源电压变化。如果电压下降到约180V以下,则变频器无法向电动机提供足够的功率(请记住,输出电压将限制在输入电压之内),并且如果电压进一步下降,变频器的电源会关闭。但是,变频器将在发生欠压之前跳闸。


如果电压升的过高,变频器将因过电压跳闸。即使跳闸,很高的电源电压也可能损坏变频器。如果将230V变频器连接到400V,肯定会损坏变频器,这经?;岱⑸?,因此在连接前请检查变频器的电压。


400V变频器设计用于三相操作。该工作范围通常为380V至480V,同样具有+/- 10%的容差以允许电源变化。三相平衡的电源很重要;也就是说,每个相上的电压和其他相的差别都在3%以内。


请记住,变频器仅在电源波形的峰值处汲取电流,因此峰值电压的微小差异将导致相电流的较大差异。


不要尝试在500V上运行400V变频器;因为在周末,电源电压可能漂升,然后下周一早上您可能就发现变频器已经跳闸或损坏了。


电源电压并不稳定,通常包括尖峰,跌落和波动。变频器具有防止电涌(和突降)的?;?,并且可以吸收一定量的能量而不会造成损坏。但是,如果能量过高–例如,由于附近的雷击,变频器将被破坏。如果您预计存在这些“尖峰”或电源激增,建议安装额外的?;ご胧?,例如输入电抗器,以限制进入变频器中的能量。


专为三相操作而设计的许多(但不是全部)变频器通?;嵩诮刀畹牡ハ嗟缭瓷显诵?。购买变频器之前,请与工厂联系以进行检查。


变频器制造商通?;崽峁┢渌段У谋淦灯?,以覆盖其他电压。例如,英泰 P2和Eco变频器的工作电压均为500 – 600V。


请记住-所有变频器都将接受50或60Hz的输入,输入电源会立即转换为DC,因此实际上任何合理接近50或60Hz的频率都是可以接受的。


但是,我们什么时候会期望电源上出现奇数的电压和频率呢?在欧洲和许多其他国家/地区,电源电压和频率都有很好的定义。他们讲380、400、415伏的电压,调节得很好。其他国家则变化多一些。在美国,您会遇到460、480或500V,以及家用和轻工业安装中的208单相或三相。南非在许多地方使用525V,加拿大使用575V?;氐脚分?,开始使用690V。在更远的地方,电源不能得到很好的调节,标称380V可能会降至350V甚至更低。因此,请检查并关注您要安装或运送的产品,我们的网站上有更多的信息。


为了安全和电磁兼容性,所有变频器都必须接地。特殊情况是使用IT电源驱动变频器(请参阅IEC 60364)。这些电源仍在某些大型工厂中使用,并且具有隔离的接地,因此它们可以承受接地故障但不允许跳闸。图2显示了IT电源配置。请查阅工厂或操作手册,以了解如何在此类电源上安装变频器。



2 IT电源显示隔离的接地系统


电压难以预测的另一种应用是使用发电机电源工作。有时,发电机可能会变幻无常。它们旨在提供线性负载,而不是仅在波形峰值处获取电流的整流器和电容器。因此它们需要一些过高的额定值,并且在启动时也要小心,因为电源电压和频率缓慢上升–对电子产品不利。 Invertek已制作了一份应用笔记,并提供了有关将变频器与发电机一起使用的详细信息(AN-ODP-2-060);在网站www.geeketto.com上找到它。


变频器也可以通过直流电源进行操作。在我们能接受的电压范围内,DC并不多(例如230V变频器为320V,400V变频器为550V),但是可以小心地将多个变频器的DC端子连接在一起。例如,当一个变频器正在驱动(向电动机提供能量)而另一个变频器正在发电(从电动机汲取能量)时,此功能很有用。如果将这些变频器的直流电连接在一起,如图3所示,那么来自发电变频器的能量将馈送到电动变频器,因此从电源汲取的净功率将大大降低。这样做之前,请务必先咨询工厂。



图3 变频器之间连接直流共享能量