一
概述
S120設(shè)備中間回路電容有儲(chǔ)能、平穩(wěn)電壓及濾波等作用,給變頻器逆變部分提供一個(gè)穩(wěn)定的直流電源,以免出現(xiàn)劇烈的波動(dòng)。
電容中間介質(zhì)不可能絕對(duì)不導(dǎo)電,當(dāng)電容器兩端施加直流電壓時(shí),會(huì)有漏電流產(chǎn)生。電容器的儲(chǔ)存期越長(zhǎng),氧化膜被破傷的可能性越大。如果是大容量的電解電容器長(zhǎng)時(shí)間的被擱置、停止使用,則導(dǎo)致電解電容器內(nèi)部的電解液成分有揮發(fā)損失甚至干涸的可能,使得漏電流增多,此時(shí)如果被急劇地施加一個(gè)較高的電壓,電容器由于溫度快速升高可能會(huì)損壞。
原則上,如果S120變頻器停止使用時(shí)間超過(guò)兩年,則需對(duì)直流母線進(jìn)行緩慢的充電,即所謂的“老化”。充電“老化”的目的是恢復(fù)直流母線電容的能力,變頻器才能正常投入使用。出于對(duì)電容器的保護(hù),在給電容施加一個(gè)電壓的同時(shí)要限制充電電流,防止電流過(guò)大對(duì)電容器造成沖擊,甚至導(dǎo)致電容器燒毀。
二
直流回路電容器充電時(shí)間
S120設(shè)備(整流裝置、電機(jī)模塊和功率模塊)存放超過(guò)兩年后,必須重新給直流母線電容器充電,充電時(shí)間為每增加1年對(duì)應(yīng)充電時(shí)間增加1小時(shí)。如果不重新充電,設(shè)備可能會(huì)在加載直流母線電壓后出現(xiàn)損壞現(xiàn)象。如果在生產(chǎn)后的兩年內(nèi)進(jìn)行過(guò)上電調(diào)試,則無(wú)需為直流母線電容器充電。
生產(chǎn)時(shí)間可以從銘牌上的工廠編號(hào)獲取。
注意:儲(chǔ)存時(shí)間應(yīng)自生產(chǎn)的時(shí)間起計(jì)算,而不是自交貨時(shí)間起計(jì)算。
生產(chǎn)時(shí)間可以根據(jù)銘牌查看出來(lái),見圖 1 :
圖 1 模塊銘牌示例
具體生產(chǎn)時(shí)間可由以下的字符組合推導(dǎo)出:見表1。
表1 生產(chǎn)時(shí)間表
在確定要對(duì)設(shè)備進(jìn)行充電后,需要滿足下面的要求:
在空載情況下為直流母線電容器加載額定電壓至少30分鐘,便可以完成充電;
在充電過(guò)程中禁止啟動(dòng)運(yùn)行裝置;
限制充電設(shè)備合閘瞬間的電流,防止燒毀電容器。
三
自建充電回路
根據(jù)充電的要求,可以通過(guò)自行搭建的充電回路來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備電容器的充電,搭建充電電路可以借助白熾燈或PTC電阻,充電電路可參見下面的步驟。
01 | 書本型電機(jī)模塊和整流模塊的充電 |
在充電時(shí),一定電壓和一定范圍內(nèi)的電流會(huì)注入直流母線電容器,再次建立電容器工作時(shí)所需的內(nèi)部環(huán)境。
充電電路可以借助白熾燈或 PTC 電阻建立
充電回路的元器件(建議)
1個(gè)保險(xiǎn)開關(guān)3相400V/10A
電纜1.5 mm2
3個(gè)PTC電阻350Ω/35W(建議:PTC-35W PTC800620~350Ω,Michael Koch GmbH)
或者3個(gè)白熾燈230V/100W
不同的零部件,如燈座等。
危險(xiǎn):
直流母線電容器的剩余電荷可引發(fā)電擊危險(xiǎn)。
由于直流母線電容器的作用,在切斷電源后的 5 分鐘內(nèi)仍有危險(xiǎn)電壓,接觸帶電部件會(huì)造成人員重傷,甚至死亡。
5分鐘之后才可以打開直流母線的保護(hù)蓋,確認(rèn)無(wú)電壓。
說(shuō)明:電源模塊是通過(guò)相連電機(jī)模塊充電,參見電源模塊的充電電路。
圖2 帶白熾燈的電源模塊充電電路
圖3 帶 PTC 電阻的電源模塊充電電路
圖4 帶白熾燈的電機(jī)模塊充電電路
圖5 帶PTC電阻的電機(jī)模塊充電電路
步驟
請(qǐng)務(wù)必在給直流母線電容器充電前,卸下直流母線母排!
請(qǐng)確保設(shè)備不會(huì)接收到上電指令,例如:通過(guò)鍵盤、BOP20 或端子臺(tái)獲得指令。
接通充電回路。
充電期間白熾燈必須變暗/熄滅。如果白熾燈持續(xù)保持明亮狀態(tài),則表明設(shè)備或者布線存在故障。
在采用 PTC 電阻的充電回路中,模塊的充電時(shí)間必須至少達(dá)1小時(shí)。設(shè)備有故障時(shí),電阻會(huì)變熱,表面溫度超出80℃。
02 | 裝機(jī)裝柜型電機(jī)模塊和整流模塊的充電 |
維修或更換部件時(shí)的步驟:
備用的電源模塊或電機(jī)模塊以及各自的備用功率單元存放超過(guò)兩年時(shí),必須重新給這些模塊充電。在空載情況下為直流母線電容器加載額定電壓至少30分鐘,便可以完成充電。為此必須首先預(yù)充電直流母線,也就是給電源模塊通電,在上面規(guī)定的時(shí)間段內(nèi)電機(jī)模塊不允許有控制使能。
充電回路的元器件(建議)
1個(gè)3相熔斷器開關(guān)400 V/10A或690V/10A
3個(gè)白熾燈,230V/100W,3AC380~480V
另一種選擇是使用3個(gè)電阻,每個(gè)1kΩ/100W(例如:Vishay的GWK150J1001KLX000)。
6個(gè)白熾燈,230V/100W,3AC500~690V,此處每個(gè)電源相位串聯(lián)2個(gè)白熾燈。
另一種選擇是使用3個(gè)電阻,每個(gè)1kΩ/160W例如:Vishay GWK200J1001KLX000)。
各種小部件,如燈座、電纜1.5mm2,等等
警告:
燈座的非絕緣式安裝會(huì)導(dǎo)致電擊危險(xiǎn),使用兩個(gè)串聯(lián)的白熾燈時(shí),燈座的絕緣層不適合 3 AC 500 到 690 V 的高壓。
接觸帶電部件可導(dǎo)致重傷或死亡。在3AC500到690V的電源電壓下對(duì)串聯(lián)的兩個(gè)燈座進(jìn)行絕緣安裝并防止其被接觸到。
電源模塊的充電回路
電源模塊必須由與電機(jī)模塊相連的直流母線供電。
圖6電源模塊的充電電路
電機(jī)模塊的充電回路
圖7 電機(jī)模塊的充電電路
步驟
準(zhǔn)備充電的設(shè)備不允許接收任何接通指令,例如:接收來(lái)自鍵盤、BOP20
或端子排的指令。
連接相應(yīng)的充電回路。
在直流母線電壓不再上升時(shí),充電結(jié)束。
03 | 功率單元PM240-2的充電 |
充電回路的元器件(建議)
充電電路可以借助白熾燈或電阻建立
1個(gè)3相熔斷器開關(guān)400V/10A或2相230V/10A
電纜1.5mm2
3個(gè)白熾燈,230V/100W,3AC380-480V
另一種選擇是使用 3個(gè)電阻,每個(gè)1kΩ/100W例如:VishayGWK150J1001KLX000)
2個(gè)白熾燈,230V/100W,1AC200~240V
另一種選擇是使用2個(gè)電阻,每個(gè)1kΩ/100W例如:VishayGWK150J1001KLX000)
不同的零部件,如燈座等
圖 8帶白熾燈的功率模塊3AC充電電路
圖 9帶電阻的功率模塊3AC充電電路
圖 10帶電阻的功率模塊1AC充電電路
步驟
請(qǐng)確保設(shè)備不會(huì)接收到上電指令(例如:通過(guò)鍵盤或端子獲得指令)。
接通充電回路。
充電期間白熾燈必須變暗/熄滅。如果白熾燈持續(xù)明亮狀態(tài),則表明設(shè)備或者布線存在故障。
在采用電阻的充電電路中,模塊的充電時(shí)間必須至少達(dá)1小時(shí)。設(shè)備有故障時(shí),電阻會(huì)變熱,表面溫度超出80℃。
危險(xiǎn):斷開后5分鐘內(nèi),由于直流母線電容器的作用,設(shè)備仍殘余有危險(xiǎn)電壓。至少須等待五分鐘,才可以在設(shè)備或直流母線端子上展開作業(yè)。
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