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如何選擇充電電阻的阻值呢?

來源:深圳市正陽興電子科技有限公司 2017年07月7日

中小功率通用變頻器一般為電壓型變頻器,采用交—直—交工作方式。當變頻器剛上電時,由于直流側的濾波電容容量非常大,在剛充電的瞬間對電流相當于短路,電流會很大。如果在整流橋與電解電容之間不加充電電阻,則相當于380V電源直接對地短路,瞬間整流橋通過無窮大的電流導致整流橋炸掉。加上充電電阻限流后,要是不并繼電器或其他元件,充電電阻消耗功率也很大。例如對于22kW的變頻器,在PN端(直流母線)上至少有45A的電流。如果“接控制電路”部分出問題(比如繼電器或者晶閘管等等質量有問題)則在變頻器運行一會兒充電電阻就將因發熱太大而壞掉。所以充電電阻串接在充電回路中,起通電瞬間限流充電,以保護整流器等一些輸入回路器件的作用,有的書本上也叫緩沖電阻或啟動電阻。

充電完成后,控制電路通過繼電器的觸點或晶閘管將電阻短路,完成變頻器的上電過程。如果變頻器的交流輸入電源頻繁通斷,或者旁路接觸器的觸點接觸不良或晶閘管的導通阻值變大,反復充電或充電時間過長都會導致充電電阻燒壞。因此在替換充電電阻前,必須找出原因,才能再將變頻器投入使用。

但有的變頻器在啟動期間CPU是有一個電壓檢測和降頻動作的,如果接觸器線圈引線端子松動造成接觸不良,接觸器未能吸合,啟動時的較大電流在充電電阻上形成較大的壓降,主回路直流電壓的急劇跌落為電壓檢測電路所偵測,CPU會做出降頻指令,在空載或輕載時,檢測電路將欠壓故障“及時上報”,CPU馬上停機保護。電阻來不及燒掉,變頻器已經停機保護。

那么,如何選擇充電電阻的阻值呢?

380V交流電整流后經過充電電阻對電解電容充電,當充到一定值(比如DC200V)輔助電源啟動給控制板供電,讓控制板工作從而繼電器或晶閘管接通,充電電阻就不再工作了。在開機的瞬間,充電電阻越小,則流過整流橋的電流就越大。經常有初學變頻器維修者打來電話咨詢,更換了充電電阻,變頻器一開機,整流橋馬上就被炸掉了,是不是充電電阻選擇太小了呢?答案是否定的。

其實,在開機瞬間,一般情況下一開機炸掉整流橋不是因為選擇的充電電阻R小了,而是R太大導致整流橋的炸掉。因為變頻器開機后,電流經充電電阻去充電,當充的電足夠輔助電源啟動(比如200V),CPU工作,發出信號給繼電器或晶閘管可控硅讓其導通。在繼電器導通瞬間繼電器b點處電壓要是很低(比200V大),而a點電壓是AC380V直接整流過來大概在DC540V左右,所以a、b二端壓差很大。在觸發、導通瞬間電流很大,就好比a、b之間是一個很小的電阻,瞬間幾百伏電壓加上去,這樣整流橋流過的電流遠遠大于整流橋額定電流,所以把整流橋炸掉。

變頻器功率越大,充電電阻越小。因為變頻器功率越大,需要電解電容的容量就越大,而電容器的容量越大,所需要充電的時間就越長。RC決定充電時間,要想充電時間盡量短,只有把充電電阻R取小。一般充電電阻選擇:最大值最好不要超過300Ω,最小值最好大于等于10Ω,大功率變頻器選擇充電電阻小,小功率變頻器充電電阻大。

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