文字描述一下背景情况:
变频器为3相AC400V供电, 上电之前会通过充电电路给直流母线上的电容充电,充电电路设置在三相整流之前,充电完成之后切换到主电路工作。
问题出现了: 变频器刚上电测试,不多久内部就出现了明火,直流母线上的电容以及充电用限流电阻全部烧毁。
最终用户怀疑: 充电时电源缺相导致了电梯用变频器起火,理由是电源缺相,充电电路一直工作,不能切换到主电路。 充电电路中的限流电阻、电容,会过热、进而出现明火。
客户的怀疑有道理吗?请各位好手帮忙分析分析。谢谢了!
----------客户的这种情况电解电容需要先激活吗?
-------有这种可能性。
----------第一,变频器在上电以后,首先是给直流母线预充电,待直流母线电压达到一定高度的阈值,预充电回路被旁路,主电路与电源接通。所以预充电回路在变频器上电以后,是最先投入工作的,不过正常状态是短时工作,长期休息;
第二,如果预充电回路一直工作不停止(不管什么原因),就会出现预充电电阻过热烧毁问题。着不着火,那看电阻的材料,用水泥电阻或阻燃涂层的线绕电阻,只能被烧断,不会起明火。所以,如果着火,是变频器里选用元器件的材质问题。这个应该是制造商的问题,可以被追责。造成火灾损失赔偿。
-----------第一点: 反复充电导致限流电阻烧毁容易理解,但长时间充电就不懂了。理由是: 电容充电电流是刚开始很大,后面电流会很小,我在想假设充电电路一直工作,后来微弱的充电电流也没有超过限流电阻的功率,不应该引起电阻的过热烧毁?难道电源通过限流电阻一直连着电容,电阻就要烧毁吗?所以我不认同客户的说法。
第二点: 我怀疑变频器的控制部分有问题,控制部分很可能在没有切换到主回路的情况下就允许开机工作了,这种情况下那是肯定要烧电阻的了。
------这个从前遇到过。出现在功率较大容量的日本变频器上。
造成的原因是主回路接触器未闭合。
而未闭合的原因是:为了驱动接触器,使用了个变压器;而该变压器线圈串连了熔丝保险(4A)。
当某种原因熔丝熔断时,主接触器无法闭合。造成主回路电流通过充电电阻,最终导致烧毁(负载较大)。如果电流正好合适,该电阻很可能一直处于烧红状态,最终导致周边起火(这是可能的)。
通常,控制回路电源是与主接触器相同支路,避免出现缺相造成主接触器不能闭合。
--------- 谢谢各位斑竹及奇侠的关注与解答,那么还是要回到最初客户的疑问上,电源缺相会导致限流电阻烧吗? 我的理解,从原理上说,电源缺相,母线电压更低,充电电流更小,更不应该烧限流电阻,斑竹认同我的理解吗?
-----------如果是西门子的变频器,输入缺相,他最可能的保护是报低电压故障,所以,预充电电阻是不会因为输入缺相导致烧坏的。故障保护,可以起到作用。
你这个电阻烧坏,是不是因为缺相真的不好说了。你不要以为直流母线电压高了,预充电电阻就不会烧。其实不然,在带载情况下,直流母线电压达不到空载时的平均电压值。他会有很大的空缺空间,特别是缺相状态,交流纹波电压很大,相当于单相整流的馒头波。所以预充电电阻是不可能连续工作不烧的。
-----------缺相是不是可以运行;要看变频器。例如:如果购买的是1AC/3AC的就可以两相(缺一相)满负荷运行,而不会报故障。
即便是 3AC 380V变频器,也是可以在轻负荷、中等负荷、慢加速的工况连续运行而不报故障。
西门子的变频器,对DC母线电压监控且比较“敏感”;而日系等一些变频器就对母线电压要求不高,允许较低电压运行。所带来的结果,就是一些人认为西门子驱动对环境要求高。
-----预充电就烧毁了??还没有启动?
我觉得不一定是电源缺相的问题,电源缺相在变频器未启动的情况是可以完成与充电的,本身预充电所需要
的电流很小,启动的时候会有欠压的故障显示,
可能是直流母线电压检测的问题吧,或者是旁路短接的继电器损坏了,达不到80%的直流母线电压,所以一直
处于充电的状态,或者达到了但是短接的继电器损坏导致预充电电阻一直发热,,
MM4的预充电我不确定是电流控制还是时间控制,可能是电流控制的吧,,
像现在S120系列都是时间控制,3S之内如果预充电没有完成,就会有预充电故障,,防止长时间处于充电状态。
换句话说,整流电路和输出(IGBT)是直连的。
--------电机还没有启动。我怀疑: 1. 电容有问题,导致瞬间充电大电流。 2. 预充电电路有问题,在频繁充放电。补充我的观点: 一直充电不会烧,因为还没有切主回路,充电后期的电流很小。
---------呵呵,楼主挺有意思。实际情况是预充电电阻烧了吗?烧了且有明火;电源缺相了?好像是分析的,当时没有确认吗?
电阻被烧了,说明整流电路电压没有充起来,且主电路没有旁路预充电电路,那就是预充电电路一直在工作被烧的。而为什么会这样?可能的原因就是两条,一条是输入电源电压不够,还有一个是输出,直流端的电容有问题。应该检查输入和输出环节。当然,还有一种可能,就是旁路接触器没有正常动作。
--------不会是缺相吧,我曾经做过实验,三相380V只接其中两相,还是可以启动起来的,应该还是直流母线检测的原因或者旁路接触故障可能性大些。
---------电源缺相,如果不是西门子品牌的变频器,我没有看到一台起火,一般都是报缺相、低压等异常然后停车......
但是西门子变频器、西门子伺服驱动器之类,因缺相而烧毁甚至起火的,俺见到起码50次了
电气着火,虽是偶然现象,但确实很危险。
--------上海某国外大型镀锌生产线系统,大火烧毁整个控制系统(全部西门子),消防最终查出原因是控制柜内部伺服驱动器起火烧毁,元器件购买价892万;
河北某汽车生产厂,西门子系统起火,连带烧毁ABB机器人2台,价值接近300万;
还有烟台某大型汽车生产厂,也是西门子系统起火,烧毁硬件元器件损失接近200万,导致停线2天损失无法计算....
----------看原理图,用的整流是SLM,从理论上讲,如果负载测没有工作,预充电回路不会造成内部器件发热,但是,SLM向电网回馈能量,如果缺相会不会造成逆变失败产生火灾呀?
-----------澄清一下,起火的变频器非西门子品牌。帖子发到这里就是,是因为这里还能相对认真、务实的讨论讨论,发到其他地方灌水的多,探讨的少。
----------这个案例现场证据没有得到固定,且受到灭火过程的破坏;所以很难、很快找出令人信服的原因,初步结论可能与两次充电的时间间隔短有关。
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