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如何选择充电电阻的阻值呢?

来源:深圳市正阳兴电子科技有限公司 2017年07月7日

中小功率通用变频器一般为电压型变频器,采用交—直—交工作方式。当变频器刚上电时,由于直流侧的滤波电容容量非常大,在刚充电的瞬间对电流相当于短路,电流会很大。如果在整流桥与电解电容之间不加充电电阻,则相当于380V电源直接对地短路,瞬间整流桥通过无穷大的电流导致整流桥炸掉。加上充电电阻限流后,要是不并继电器或其他元件,充电电阻消耗功率也很大。例如对于22kW的变频器,在PN端(直流母线)上至少有45A的电流。如果“接控制电路”部分出问题(比如继电器或者晶闸管等等质量有问题)则在变频器运行一会儿充电电阻就将因发热太大而坏掉。所以充电电阻串接在充电回路中,起通电瞬间限流充电,以保护整流器等一些输入回路器件的作用,有的书本上也叫缓冲电阻或启动电阻

充电完成后,控制电路通过继电器的触点或晶闸管将电阻短路,完成变频器的上电过程。如果变频器的交流输入电源频繁通断,或者旁路接触器的触点接触不良或晶闸管的导通阻值变大,反复充电或充电时间过长都会导致充电电阻烧坏。因此在替换充电电阻前,必须找出原因,才能再将变频器投入使用。

但有的变频器在启动期间CPU是有一个电压检测和降频动作的,如果接触器线圈引线端子松动造成接触不良,接触器未能吸合,启动时的较大电流在充电电阻上形成较大的压降,主回路直流电压的急剧跌落为电压检测电路所侦测,CPU会做出降频指令,在空载或轻载时,检测电路将欠压故障“及时上报”,CPU马上停机保护。电阻来不及烧掉,变频器已经停机保护。

那么,如何选择充电电阻的阻值呢?

380V交流电整流后经过充电电阻对电解电容充电,当充到一定值(比如DC200V)辅助电源启动给控制板供电,让控制板工作从而继电器或晶闸管接通,充电电阻就不再工作了。在开机的瞬间,充电电阻越小,则流过整流桥的电流就越大。经常有初学变频器维修者打来电话咨询,更换了充电电阻,变频器一开机,整流桥马上就被炸掉了,是不是充电电阻选择太小了呢?答案是否定的。

其实,在开机瞬间,一般情况下一开机炸掉整流桥不是因为选择的充电电阻R小了,而是R太大导致整流桥的炸掉。因为变频器开机后,电流经充电电阻去充电,当充的电足够辅助电源启动(比如200V),CPU工作,发出信号给继电器或晶闸管可控硅让其导通。在继电器导通瞬间继电器b点处电压要是很低(比200V大),而a点电压是AC380V直接整流过来大概在DC540V左右,所以a、b二端压差很大。在触发、导通瞬间电流很大,就好比a、b之间是一个很小的电阻,瞬间几百伏电压加上去,这样整流桥流过的电流远远大于整流桥额定电流,所以把整流桥炸掉。

变频器功率越大,充电电阻越小。因为变频器功率越大,需要电解电容的容量就越大,而电容器的容量越大,所需要充电的时间就越长。RC决定充电时间,要想充电时间尽量短,只有把充电电阻R取小。一般充电电阻选择:最大值最好不要超过300Ω,最小值最好大于等于10Ω,大功率变频器选择充电电阻小,小功率变频器充电电阻大。

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