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变频器旁路方案的分析

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发表于 2018-10-8 13:36:46 |显示全部楼层

为了保证电机能够在变频器故障的情况下运行,在项目上面我们往往需要为变频器安装搭建旁路,下面我们讲来了解一下旁路方案的优缺点。   旁路绕过细节   旁路可以以不同的形式提供:2-接触器,3-接触器和各种输入设计和控制继电器逻辑。见下图,了解两种不同类型旁路的简化单线功率图。在任何情况下,旁路的目的是在变频器出现故障时通过电机启动器来运行电机。对于3接触器旁路,变频器也可以进行隔离,以便在电机运行在旁路模式时对变频器进行维护。电机启动器或旁路包括接触器,过载和某种类型的电源(通常是控制变压器),为旁路操作和继电器逻辑供电。


  变频器旁路 旁路安装的优点


  如果变频器发生故障,允许电机在线电源下运行。   旁路安装允许另外的线路来提供主电路或电机短路保护,电机断开装置和其他安装选项。 关键应用程序设计冗余。旁路包添加了另一层冗余。


  旁路安装的缺点   现代变频器比过去更可靠。在20世纪80年代,变频器的故障率超过了100%!现在的故障率在0.25%左右。在许多情况下,旁路基本已经无用了变频器在比电动机起动器更宽的电压范围内运行。   冗余需求必须仔细考虑。许多暖通空调应用包括一个冗余泵,如2 - 100%,3 - 50%,4 - 33%,等抽水系统。这些系统具有内置的冗余。通过为每个泵增加一个旁路,成本大大增加。额外的冗余水泵可以经济地使用双臂或双臂泵配置。   两种电机操作方法的集成使控制逻辑复杂化。   变频器具有针对电动机起动器不具备的电压问题的软件保护。   许多变频器制造商提供了短路保护和电机断开解决方案,无需旁路。   以旁路模式启动的电动机需要高达起动电流的6倍,导致功率需求电荷增加以及电动机绕组和轴承的高应力。高起动电流是导致转子棒断裂的主要原因。NEMA标准mg1限制从热的每小时开始为1,而从冷的开始每小时2。变频器启动时,这个限制不是问题。   绕行包将大大增加成本,延长投资回报。   旁路封装增加了变频器解决方案RFI,因为增加了裸露的接线和更多的连接。   旁路封装增加了解决方案的尺寸并减少了可能的安装位置。旁路封装使得将控制装置集成在抽油机内是不切实际的,而且这样做的好处将会丧失。   为可变负载优化的泵送系统不能全速运行。为了适应旁路,系统必须在产品使用寿命内以次优化模式运行。可以妥协的优化包括:   使用电子负载限制的效率和容量优化。   如适用的电机标准(如NEMA)所允许的,在感应和同步之间使用速度(即57对60 Hz)或甚至高于同步(即63 Hz)。   当操作员将变频器更换为旁路时,系统将不会返回到变频器模式,并且不会实现巨大的节能效果。   最后在今天,变频器的可靠性与电动机和泵相似。另外,随着控制技术和变频器功能的进步,当今使用旁路时存在更多的缺点。


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