西門子調(diào)速器電源過電壓是指因電源電壓過高而使直流母線電壓超過額定值,。而現(xiàn)在大部分變頻器的輸入電壓最高可達(dá)460V，因此,，電源引起的過電壓

極為少見,。本文主要討論的問題是再生過電壓。產(chǎn)生再生過電壓主要有以下原因：當(dāng)大GD2（飛輪力矩）負(fù)載減速時(shí)變頻器減速時(shí)間設(shè)定

過短,；西門子調(diào)速器電機(jī)受外力影響（風(fēng)機(jī),、牽伸機(jī)）或位能負(fù)載（電梯、起重機(jī)）下放,。由于這些原因,，使電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速高于變頻器的指令轉(zhuǎn)速，也

就是說,，電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速超過了同步轉(zhuǎn)速,，這時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)差率為負(fù)，轉(zhuǎn)子繞組切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向與電動(dòng)機(jī)狀態(tài)時(shí)相反,，其產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩

為阻礙旋轉(zhuǎn)方向的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩,。所以電動(dòng)機(jī)實(shí)際上處于發(fā)電狀態(tài)，負(fù)載的動(dòng)能被“再生”成為電能,。再生能量經(jīng)逆變部續(xù)流二極管對(duì)變頻器

直流儲(chǔ)能電容器充電,，使直流母線電壓上升，這就是再生過電壓,。因再生過電壓的過程中產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩與原轉(zhuǎn)矩相反,，為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，因此再

生過電壓的過程也就是再生制動(dòng)的過程,。換句話說,，消除了再生能量，也就提高了制動(dòng)轉(zhuǎn)矩,。如果再生能量不大,，因變頻器與電機(jī)本身具

有20%的再生制動(dòng)能力,，這部分電能將被變頻器及電機(jī)消耗掉。若這部分能量超過了變頻器與電機(jī)的消耗能力,，直流回路的電容將被過充

電,，變頻器的過電壓保護(hù)功能動(dòng)作，使運(yùn)行停止,。為避免這種情況的發(fā)生,，必須將這部分能量及時(shí)的處理掉，同時(shí)也提高了制動(dòng)轉(zhuǎn)矩,，這

就是再生制動(dòng)的目的,。

3、)過電壓的防止措施： 由于過電壓產(chǎn)生的原因不同,，因而采取的對(duì)策也不相同,。對(duì)于在停車過程中產(chǎn)生的過電壓現(xiàn)象，如果對(duì)停車時(shí)

間或位置無(wú)特殊要求,，那么可以采用延長(zhǎng)變頻器減速時(shí)間或自由停車的方法來(lái)解決,。所謂自由停車即變頻器將主開關(guān)器件斷開，讓電機(jī)自

由滑行停止,。如果對(duì)停車時(shí)間或停車位置有一定的要求，那么可以采用直流制動(dòng)（DC制動(dòng)）功能,。直流制動(dòng)功能是將電機(jī)減速到一定頻率

后,，在電機(jī)定子繞組中通入直流電，形成一個(gè)靜止的磁場(chǎng),。電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組切割這個(gè)磁場(chǎng)而產(chǎn)生一個(gè)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩,，使負(fù)載的動(dòng)能變成電能以熱

量的形式消耗于電機(jī)轉(zhuǎn)子回路中，因此這種制動(dòng)又稱作能耗制動(dòng),。在直流制動(dòng)的過程中實(shí)際上包含了再生制動(dòng)與能耗制動(dòng)兩個(gè)過程,。這種

制動(dòng)方法效率僅為再生制動(dòng)的30-60％，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩較小,。由于將能量消耗于電機(jī)中會(huì)使電機(jī)過熱,，所以制動(dòng)時(shí)間不宜過長(zhǎng)。而且直流制動(dòng)

開始頻率,，制動(dòng)時(shí)間及制動(dòng)電壓的大小均為人工設(shè)定,，不能根據(jù)再生電壓的高低自動(dòng)調(diào)節(jié)，因而直流制動(dòng)不能用于正常運(yùn)行中產(chǎn)生的過電

壓,，只能用于停車時(shí)的制動(dòng),。對(duì)于減速（從高速轉(zhuǎn)為低速，但不停車）時(shí)因負(fù)載的GD2（飛輪轉(zhuǎn)矩）過大而產(chǎn)生的過電壓,，可以采取適當(dāng)

延長(zhǎng)減速時(shí)間的方法來(lái)解決,。其實(shí)這種方法也是利用再生制動(dòng)原理,，延長(zhǎng)減速時(shí)間只是控制負(fù)載的再生電壓對(duì)變頻器的充電速度，使變頻

器本身的20%的再生制動(dòng)能力得到合理利用而已,。至于那些由于外力的作用（包括位能下放）而使電機(jī)處于再生狀態(tài)的負(fù)載,，因其正常運(yùn)

行于制動(dòng)狀態(tài)，再生能量過高無(wú)法由變頻器本身消耗掉,，因此不可能采用直流制動(dòng)或延長(zhǎng)減速時(shí)間的方法,。再生制動(dòng)與直流制動(dòng)相比，具

有較高的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩,，而且制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的大小可以跟據(jù)負(fù)載所需的制動(dòng)力矩（即再生能量的高低）由變頻器的制動(dòng)單元自動(dòng)控制,。因此再生制

動(dòng)適用于在正常工作過程中為負(fù)載提供制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。

4,、)再生制動(dòng)的方法：

1． 能量消耗型：這種方法是在變頻器直流回路中并聯(lián)一個(gè)制動(dòng)電阻,，通過檢測(cè)直流母線電壓來(lái)控制一個(gè)功率管的通斷。在直流母線電壓

上升至700V左右時(shí),，功率管導(dǎo)通,，將再生能量通入電阻，以熱能的形式消耗掉,，從而防止直流電壓的上升,。由于再生能量沒能得到利用，

因此屬于能量消耗型,。同為能量消耗型,，它與直流制動(dòng)的不同點(diǎn)是將能量消耗于電機(jī)之外的制動(dòng)電阻上，電機(jī)不會(huì)過熱,，因而可以較頻繁

的工作,。

2． 并聯(lián)直流母線吸收型：適用于多電機(jī) （如牽伸機(jī)），在這個(gè)系統(tǒng)中,，每臺(tái)電機(jī)均需一臺(tái)變頻器,，多臺(tái)變頻器共用一個(gè)網(wǎng)側(cè)變流器，

所有的逆變部并接在一條共用直流母線上,。這種系統(tǒng)中往往有一臺(tái)或數(shù)臺(tái)電機(jī)正常工作于制動(dòng)狀態(tài),，處于制動(dòng)狀態(tài)的電機(jī)被其它電動(dòng)機(jī)拖

動(dòng)，產(chǎn)生再生能量,，這些能量再通過并聯(lián)直流母線被處于電動(dòng)狀態(tài)的電機(jī)所吸收,。在不能*吸收的情況下，則通過共用的制動(dòng)電阻消耗

掉,。這里的再生能量部分被吸收利用,，但沒有回饋到電網(wǎng)中。

3． 能量回饋型：能量回饋型的變頻器網(wǎng)側(cè)變流器是可逆的,，當(dāng)有再生能量產(chǎn)生時(shí),，可逆變流器將再生能量回饋給電網(wǎng),，使再生能量得到

*利用。但這種方法對(duì)電源的穩(wěn)定性要求較高,，一旦突然停電,，將發(fā)生逆變。

五.應(yīng)用中需要注意的幾個(gè)問題

隨著通用變頻器市場(chǎng)的日益繁榮,，變頻器及其附屬設(shè)備的安裝,、調(diào)試、日常維護(hù)及維修工作量劇增,，針對(duì)造成以上問題的原因,，從應(yīng)用環(huán)

境、 與抗干擾,、電網(wǎng)質(zhì)量,、電機(jī)絕緣等方面進(jìn)行分析。

1.工作環(huán)境問題 在變頻器實(shí)際應(yīng)用中,，由于國(guó)內(nèi)客戶除少數(shù)有專用機(jī)房外,，大多為了降低成本，將變頻器直接安裝于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng),。工作現(xiàn)

場(chǎng)一般是灰塵大,、溫度高，在南方還有濕度大的問題,。對(duì)于線纜行業(yè)還有金屬粉塵,，在陶瓷、印染等行業(yè)還有腐蝕性氣體和粉塵,，在煤礦

等場(chǎng)合，還有防爆的要求等等,。因此必須根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況做出相應(yīng)的對(duì)策,。

2 變頻器的安裝設(shè)計(jì)基本要求

(1) 變頻器應(yīng)該安裝在控制柜內(nèi)部。(2) 變頻器最好安裝在控制柜內(nèi)的中部;變頻器要垂直安裝,，正上方和正下方要避免安裝可能阻擋排

風(fēng),、進(jìn)風(fēng)的大元件。(3) 變頻器上,、下部邊緣距離控制柜頂部,、底部、或者隔板,、或者必須安裝的大元件等的最小間距,，應(yīng)該大于300mm

。柜內(nèi)安裝變頻器的基本要求(4) 如果特殊用戶在使用中需要取掉鍵盤,，則變頻器面板的鍵盤孔,，一定要用膠帶嚴(yán)格密封或者采用假面板

替換,，防止粉塵大量進(jìn)入變頻器內(nèi)部。(5) 對(duì)變頻器要進(jìn)行定期維護(hù),，及時(shí)清理內(nèi)部的粉塵等,。(6) 其它的基本安裝、使用要求必須遵守

用戶手冊(cè)上的有關(guān)說明;如有疑問請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系相應(yīng)廠家技術(shù)支持人員,。

3. 防塵控制柜的設(shè)計(jì)要求

在多粉塵場(chǎng)所,，特別是多金屬粉塵、絮狀物的場(chǎng)所使用變頻器時(shí),，采取正確,、合理的防護(hù)措施是十分必要的，防塵措施得當(dāng)對(duì)保證變頻器

正常工作非常重要,?？傮w要求控制柜整體應(yīng)該密封，應(yīng)該通過專門設(shè)計(jì)的進(jìn)風(fēng)口,、出風(fēng)口進(jìn)行通風(fēng);控制柜頂部應(yīng)該有防護(hù)網(wǎng)和防護(hù)頂蓋

出風(fēng)口;控制柜底部應(yīng)該有底板和進(jìn)風(fēng)口,、進(jìn)線孔，并且安裝防塵網(wǎng),。

(1) 控制柜的風(fēng)道要設(shè)計(jì)合理,，排風(fēng)通暢，避免在柜內(nèi)形成渦流,，在固定的位置形成灰塵堆積,。

(2) 控制柜頂部出風(fēng)口上面要安裝防護(hù)頂蓋，防止雜物直接落入,；防護(hù)頂蓋高度要合理,，不影響排風(fēng)。防護(hù)頂蓋的側(cè)面出風(fēng)口要安裝防護(hù)

網(wǎng),，防止絮狀雜物直接落入,。