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案例頻道該高壓變頻器采用的是矢量控制模型，目前高壓變頻器大多使用矢量控制方式來控制感應(yīng)電機(jī)及同步電機(jī)。圖1-1給出了一種高壓變頻器的矢量控制算法簡圖。它由以下幾個基本模塊組成：馬達(dá)模型、電流調(diào)節(jié)器、磁通與速度調(diào)節(jié)器及前饋補(bǔ)償環(huán)節(jié)。
圖1-1感應(yīng)電機(jī)及同步電機(jī)矢量控制框圖
該高壓變頻器發(fā)生“IOC”信號跳閘時，速度為82%，電流大約為100A（電機(jī)額定電力為158A，變頻器過流保護(hù)為240A）。
從圖1-1知道，電流過流與電流測量回路有密切關(guān)系。于是用示波器觀測電機(jī)電流，發(fā)現(xiàn)其中含有直流成分大約55毫伏，大于正常直流分量50毫伏。可能是直流分量導(dǎo)致計算Id（電機(jī)電流的激磁分量）Iqs（電機(jī)電流轉(zhuǎn)矩分量）時積分器飽和，從而發(fā)生過流。
由于該高壓變頻器接地不良，所以決定改善接地系統(tǒng)。接地改善后，用示波器觀測電機(jī)電流波形，其中直流分量為12 毫伏。高壓變頻器投入正常運(yùn)行，一段時間后，又發(fā)生過壓保護(hù)跳機(jī)。 跳機(jī)時高壓變頻器運(yùn)行速度為85%，電流為110A。
這說明，改善接地后，電機(jī)電流中的直流分量減少了，系統(tǒng)工作比以前穩(wěn)定，但仍然沒有得到徹底解決。
既然電流測量回路沒有問題，還有什么變量會導(dǎo)致過流呢？
從圖1-1知道，F(xiàn)lusDs也會導(dǎo)致過流。 于是我們決定觀測FluxDS 的變化情況。
FluxDS就是電機(jī)磁通D軸分量，由于Q軸分量為零，所以等于電機(jī)的磁通，電機(jī)磁通定義為電機(jī)電壓/定子頻率（rad/s)。磁通（其單位為伏-秒）也相當(dāng)于（但不等于）壓/頻比。它是有電機(jī)相電壓經(jīng)過積分計算得到。正常情況下，應(yīng)該為常數(shù)。圖1-2為FluxDS 波形（最上面一條曲線）。
從圖1-1知道，電流過流與電流測量回路有密切關(guān)系。于是用示波器觀測電機(jī)電流，發(fā)現(xiàn)其中含有直流成分大約55毫伏，大于正常直流分量50毫伏。可能是直流分量導(dǎo)致計算Id（電機(jī)電流的激磁分量）Iqs（電機(jī)電流轉(zhuǎn)矩分量）時積分器飽和，從而發(fā)生過流。
由于該高壓變頻器接地不良，所以決定改善接地系統(tǒng)。接地改善后，用示波器觀測電機(jī)電流波形，其中直流分量為12 毫伏。高壓變頻器投入正常運(yùn)行，一段時間后，又發(fā)生過壓保護(hù)跳機(jī)。 跳機(jī)時高壓變頻器運(yùn)行速度為85%，電流為110A。
這說明，改善接地后，電機(jī)電流中的直流分量減少了，系統(tǒng)工作比以前穩(wěn)定，但仍然沒有得到徹底解決。
既然電流測量回路沒有問題，還有什么變量會導(dǎo)致過流呢？
從圖1-1知道，F(xiàn)lusDs也會導(dǎo)致過流。 于是我們決定觀測FluxDS 的變化情況。
FluxDS就是電機(jī)磁通D軸分量，由于Q軸分量為零，所以等于電機(jī)的磁通，電機(jī)磁通定義為電機(jī)電壓/定子頻率（rad/s)。磁通（其單位為伏-秒）也相當(dāng)于（但不等于）壓/頻比。它是有電機(jī)相電壓經(jīng)過積分計算得到。正常情況下，應(yīng)該為常數(shù)。圖1-2為FluxDS 波形（最上面一條曲線）。
圖 1-2 更換浪涌吸收器前FluxDS 波形
從圖1-2 可以看出，F(xiàn)luxDs根本就不是常數(shù)，波動非常大。
用示波器觀測電機(jī)電壓波形發(fā)現(xiàn)有些許畸變。 如圖 1-3所示
用示波器觀測電機(jī)電壓波形發(fā)現(xiàn)有些許畸變。 如圖 1-3所示
圖 1-3 電機(jī)相電壓波形（Ch1）和相電流取反后的波形（ch2）
懷疑電壓測量板有問題，但更換后現(xiàn)象依舊。懷疑正弦PWM信號有問題，更換PWM信號板，現(xiàn)象依舊。唯一沒有更換的就是電壓測量回路并聯(lián)的浪涌吸收器。圖1-4為更換浪涌吸收器后，F(xiàn)luxDs 波形。
圖 1-4 更換浪涌吸收器后FluxDs 波形
從圖1-4知道，F(xiàn)luxDs幾乎為常數(shù)。用示波器觀測電機(jī)電壓波形沒有發(fā)現(xiàn)畸變。為了進(jìn)一步驗證，我們換上舊的浪涌吸收器，變頻器運(yùn)行一會后又出現(xiàn)過流。目前變頻器工作穩(wěn)定可靠。
從這次變頻器過流保護(hù)來看，電流過流不一定是由電流波動引起的。電壓些許畸變導(dǎo)致磁通的激烈變化波動，才是電流波動的根本原因。
郭宜勇，男，漢族，生于1966年8月，畢業(yè)于上海電力學(xué)院，大學(xué)文化，長期從事汽輪機(jī)以及鍋爐風(fēng)機(jī)的檢修、維護(hù)以及研究工作，組織并參與了本公司首臺6kV高壓風(fēng)機(jī)變頻控制的改造工作，有豐富的實踐經(jīng)驗和現(xiàn)場問題的解決能力。
從這次變頻器過流保護(hù)來看，電流過流不一定是由電流波動引起的。電壓些許畸變導(dǎo)致磁通的激烈變化波動，才是電流波動的根本原因。
郭宜勇，男，漢族，生于1966年8月，畢業(yè)于上海電力學(xué)院，大學(xué)文化，長期從事汽輪機(jī)以及鍋爐風(fēng)機(jī)的檢修、維護(hù)以及研究工作，組織并參與了本公司首臺6kV高壓風(fēng)機(jī)變頻控制的改造工作，有豐富的實踐經(jīng)驗和現(xiàn)場問題的解決能力。
----摘自工控網(wǎng)
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號