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启动变频器后烧照明灯及电脑 由差分电路构成的压控恒流源电路

时间:2018-09-03 07:45  来源:未知   作者:admin   点击:次

带载启动15kW变频器，当运行频率升至30Hz以上时，同一供电线路的照明灯、电脑、洗衣机等，大部分冒烟烧毁。测量此时的380V供电电压，由正常值升高至约500V左右，当然220V供电也有了相应升高。
拆回变频器检修，并接入3.7kW小功率电机试机，未发现异常。学员电话询我，也感觉是一头雾水：一时说不清楚故障来由，只感觉直流回路的储能电容，貌似有嫌疑犯的可能。学员检测了电容容量正常，并尽最大可能将相关电路全部检测了一遍，未发现问题所在。无奈现场试机，同时监测电源电压，再次确定是变频器的运行导致了电网电压升高。
拆回再度检修，仍未发现问题。偶用ESR内阻表，测量储能电容的内阻时，发现两只3900uF串联电容中的一只，其内阻高达8Ω以上。换后试机正常。
该电容容量正常，而且带载尚可，未出现运行欠电压的报警现象。我一直认为——储能电容工作于低频脉动直流环境，小的内阻并不影响其充、放电性能。而且测试过多例内阻，皆为0Ω，也没有理由不为0Ω啊。
将两只串联3900uF电容等效为一只2000uF电容，其积分时间常数约为8ms。
据1F1Ω≈1s；1000uF1Ω≈＝1ms。300Hz的脉动直流，其周期为3.3ms。本例时间常数已达8ms，确实不容忽视了！问题的症结在这里了。
看来，储能电容也有必要测量其交流内阻。
问题是：为何储能电容内阻变大，竟然使变频器成为一台可怕的发电机，使供电侧电压大幅度升高呢？其机理为何？
愿听诸位高见。


由差分电路构成的压控恒流源电路的简要分析方法

如上图所示，系由变频器控制端子电路实例整理化简而成，为压控恒流源电路形式之一。因反馈电路处于“悬浮或不确定”状态，而难以获得稳定的反馈信号，分析上可能会一时无从下手，我暂时也尚未找到更为简捷的分析方法。
我做出示例式的初步分析，算是抛砖引玉吧。
1、将OUT端与地短接，令IN输入信号电压为10V时：
由R1=R3，R2=R4，再加上运放的虚短特性可知，此时R5因无电流通过，R5的压降为0V。此时两路反馈信号俱为0V。
2、若在OUT端连接100Ω负载电阻，且令IN输入信号电压为5V时（如下图电路所示）：


第一步，令R6短路，由R3、R4的分压值可知，U1的6脚为2.5V。由虚短特性可知，U1的5脚也为2.5V，由此推知R2两端电压降为0.83V，则R5上端电压降为1.67V，流通电流值为约为33.4mA。此时U1的同相端反馈信号电压为1.67V，反相端输入反馈信号电压为0V。分析结果符合3倍衰减的差分放大器，即10-5/3=1.67V。
第二步，当OUT端接入R6后，由恒流源特性可知，流经R5的电流仍然是不变的33.4mA，由此可知OUT端对地电压降为3.34V，V2的集电极电压为5.01V。此时U1的同相端反馈信号电压为5.01V，反相端输入反馈信号电压为3.34V。R5两端的电压降（反馈信号电压）仍为1.67V。
当遭遇“悬浮式”反馈信号电路时，可否采用：
1、“暂时短接负载电阻”的方法，来获取输出电流或输出电压的估算值。
2、进而再推算出接入负载电路时的输出电流或电压值。
需要说明的是，因电路的恒流源特性，将OUT对地短路，并不影响其分析结果。OUT端的对地电压随接入负载电阻的不同而有所变化，但反馈采样点即R5两端的电压降在信号电压不变的情况下是固定不变的，电路的输出具有恒流源特性。

(责任编辑：admin)
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