El proveedor de la unidad de retroalimentación de energía del convertidor de frecuencia le recuerda que, en lo que respecta a la función de protección del convertidor de frecuencia, esta se relaciona, por supuesto, con la protección contra fallos que se produzcan en el mismo. En la práctica, suele referirse a la función de protección del sistema de transmisión, incluido el convertidor de frecuencia, como la protección de línea, la autoprotección del convertidor de frecuencia, la protección del motor, la protección de la carga mecánica, etc.
Dispositivo de protección integrado dentro del convertidor de frecuencia
(1) Protección contra sobrecarga del motor
La característica básica de la sobrecarga térmica en un motor eléctrico es que el aumento de temperatura real supera el aumento de temperatura nominal. Por lo tanto, el propósito de la protección contra sobrecargas para motores eléctricos también es garantizar su funcionamiento normal y evitar quemaduras por sobrecalentamiento.
Cuando un motor eléctrico está en funcionamiento, la potencia perdida (principalmente la pérdida de cobre) se convierte en energía térmica, lo que provoca un aumento de temperatura. El calentamiento de un motor eléctrico pertenece al proceso de transición del equilibrio térmico, y su ley básica es similar a la ley común de la curva exponencial ascendente (o descendente). Su importancia física radica en que, a medida que aumenta la temperatura del motor eléctrico, este debe disipar calor al área circundante. Cuanto mayor sea el aumento de temperatura, más rápida será la disipación de calor. Por lo tanto, el aumento de temperatura no puede aumentar linealmente, sino que se ralentiza a medida que aumenta. Cuando el calor generado por el motor se equilibra con el calor disipado, el aumento de temperatura en ese momento es el aumento de temperatura nominal.
Las normas de fabricación de motores asíncronos definen diferentes tipos de niveles en función del aumento máximo de temperatura permitido, a saber, Clase A 105 ℃, Clase E 120 ℃, Clase B 130 ℃, Clase F 155 ℃ y Clase H 180 ℃.
La sobrecarga térmica del motor se refiere a una carga mecánica excesiva sobre el eje del motor, lo que provoca que la corriente de operación del motor supere el valor nominal y, por lo tanto, un aumento de temperatura que también supera dicho valor. Las principales características de la sobrecarga del motor son:
① El aumento de corriente no es significativo. Debido a que, al seleccionar y diseñar motores eléctricos, generalmente se considera la corriente máxima de operación de la carga y el diseño se basa en el aumento máximo de temperatura del motor, se permite una sobrecarga breve para ciertas cargas variables e intermitentes. Por lo tanto, en circunstancias normales, la amplitud de la corriente de sobrecarga no es muy grande.
② En general, la tasa de cambio de la corriente di/dt es pequeña y aumenta lentamente.
(2) Protección contra cortocircuitos en el extremo de salida del convertidor de frecuencia
Si hay un cortocircuito de fase a fase en el extremo de salida del convertidor de frecuencia (terminal del motor o la línea entre el convertidor de frecuencia y el motor), el convertidor de frecuencia detectará la falla del cortocircuito y cortará el circuito en unos pocos milisegundos para garantizar la seguridad del convertidor de frecuencia y del equipo del motor.
(3) Otros dispositivos de protección
① Protección contra sobrecalentamiento de componentes electrónicos: si la temperatura excede el umbral establecido, el sensor colocado en el dispositivo de disipación de calor detendrá el funcionamiento del convertidor de frecuencia, evitando daños a los componentes electrónicos causados por sobrecalentamiento.
② Protección contra caída instantánea de voltaje de línea: esta función de protección puede prevenir fallas en circuitos de control y motores, así como prevenir sobrecorriente causada por la recuperación del voltaje de línea.
③ Protección contra sobretensión para líneas de alimentación: Esta función de protección evita daños a los componentes.
④ Protección contra pérdida de fase: la pérdida de fase provocará un aumento significativo en la corriente.
(4) Funcionamiento del dispositivo de protección integrado
Si hay un mal funcionamiento, el dispositivo de protección anterior detendrá el convertidor de frecuencia, lo que permitirá que el motor se detenga libremente y el relé integrado internamente cortará la energía.