Dodavatel jednotky zpětné vazby energie frekvenčního měniče připomíná, že pokud jde o ochrannou funkci frekvenčního měniče, je to samozřejmě spojeno s ochranou proti poruchám, ke kterým dochází v frekvenčním měniči. V praktických aplikacích se obvykle vztahuje k ochranné funkci přenosové soustavy včetně frekvenčního měniče, jako je ochrana vedení, vlastní ochrana frekvenčního měniče, ochrana motoru, ochrana mechanické zátěže atd.
Integrované ochranné zařízení uvnitř frekvenčního měniče
(1) Ochrana motoru proti přetížení
Základní charakteristikou tepelného přetížení elektromotoru je, že skutečný nárůst teploty překračuje jmenovitý nárůst teploty. Účelem ochrany proti přetížení elektromotorů je proto také zajistit, aby mohly normálně fungovat a nespálily se v důsledku přehřátí.
Když běží elektromotor, jeho ztráty výkonu (zejména ztráty mědi) se přeměňují na tepelnou energii, což způsobuje zvýšení teploty motoru. Proces ohřevu elektromotoru patří k přechodnému procesu tepelné rovnováhy a jeho základní zákon je podobný obecnému zákonu exponenciálního rostoucího (nebo klesajícího) průběhu. Jeho fyzikální význam spočívá v tom, že s rostoucí teplotou elektromotoru musí odvádět teplo do okolního prostoru. Čím větší je nárůst teploty, tím rychlejší je odvod tepla. Nárůst teploty proto nemůže stoupat lineárně, ale s rostoucím nárůstem se zpomaluje; když je teplo generované motorem vyváženo teplem odváděným, je nárůst teploty v tomto okamžiku jmenovitý nárůst teploty.
Výrobní normy pro asynchronní motory definují různé typy úrovní na základě maximálního přípustného nárůstu teploty, a to třída A 105 ℃, třída E 120 ℃, třída B 130 ℃, třída F 155 ℃ a třída H 180 ℃.
Tepelné přetížení motoru označuje nadměrné mechanické zatížení hřídele motoru, které způsobuje, že provozní proud motoru překročí jmenovitou hodnotu a má za následek zvýšení teploty, které rovněž překročí jmenovitou hodnotu. Hlavní charakteristiky přetížení motoru jsou:
① Zvýšení proudu není významné. Protože při výběru a návrhu elektromotorů se obecně plně zohledňuje maximální provozní proud zátěže a návrh je založen na maximálním nárůstu teploty motoru. Pro určitá proměnná a přerušovaná zatížení je povoleno krátkodobé přetížení. Proto za normálních okolností není amplituda proudu přetížení příliš velká.
② Obecně je rychlost změny proudu di/dt malá a pomalu roste.
(2) Ochrana proti zkratu na výstupním konci měniče kmitočtu
Pokud dojde k fázovému zkratu na výstupním konci frekvenčního měniče (svorka motoru nebo vedení mezi frekvenčním měničem a motorem), frekvenční měnič detekuje zkrat a během několika milisekund vypne obvod, aby byla zajištěna bezpečnost frekvenčního měniče a motorového zařízení.
(3) Další ochranná zařízení
① Ochrana proti přehřátí elektronických součástek: Pokud teplota překročí nastavenou prahovou hodnotu, senzor umístěný na zařízení pro odvod tepla zastaví frekvenční měnič a zabrání tak poškození elektronických součástek v důsledku přehřátí.
② Ochrana proti okamžitému poklesu síťového napětí: Tato ochranná funkce může zabránit poruchám v řídicích obvodech a motorech a také zabránit nadproudu způsobenému obnovením síťového napětí.
③ Ochrana proti přepětí pro napájecí vedení: Tato ochranná funkce zabraňuje poškození součástí.
④ Ochrana proti výpadku fáze: Výpadek fáze způsobí výrazné zvýšení proudu.
(4) Obsluha integrovaného ochranného zařízení
Pokud dojde k poruše, výše uvedené ochranné zařízení zastaví frekvenční měnič, což umožní volné zastavení motoru a napájení bude přerušeno interním relé.