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变频驱动器(VFD)和 IGBT逆变器过压防护方案

10/22 10:20
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众所周知,在所有工业控制系统中,变频驱动器(VFD)和IGBT逆变器通常安装在电动机的前端,以调节速度并节省能源。根据不同的输入电压要求,逆变器通常分为低压(110V、220V、380V等)、中压(690V、1140V、2300V等)或高压(3KV、3.3KV、6KV、6.6KV、10KV等)。

由于变频驱动器(VFD)和逆变器是提供电源的关键组件,为此它们的性能和可靠性对于不间断电源来说是至关重要的。接下来,电路保护元器件厂家东沃电子DOWOSEMI要介绍的是在恶劣条件下,如何确保变频驱动器(VFD)和逆变器的可靠性?东沃电子资深技术团队设计的变频驱动器(VFD)和 IGBT逆变器过压保护方案,如下图所示:

变频驱动器(VFD)和 IGBT逆变器过压保护方案图.jpg

从东沃变频驱动器(VFD)和 IGBT逆变器过压保护方案图中可知,橙色方框用于交流线路熔断器,提供过流或短路保护。蓝色方框用于防止雷电或电源谐波电压中断的金属氧化物压敏电阻MOV,压敏电阻由于其高功率性能而被广泛用高压交流电路。压敏电阻额定值怎么选取选用选型呢?这将取决于浪涌电流的预期水平和所涉及的交流线路电路拓扑

如果按照图中所示,连接AC 380V电源,为了满足3KA,8 / 20µs的雷电浪涌要求,可以选用三个20D391K压敏电阻用于线对线(差模)保护,单个压敏电阻可用于线对地(共模)保护,三个压敏电阻以星形连接并与另一个陶瓷气体放电管2R600A(I)-N分开将增强线到线和线到地保护。当然,压敏电阻选型时,还必须考虑钳位电压。对于这种情况,当两个20D391K压敏电阻串联连接以提供差动保护时,它们产生的钳位电压约为1400V。对于整流二极管电容器绝缘栅双极晶体管IGBT,额定电压应大于此值,以便为整个系统提供足够的电压保护

有时,为整个系统提供电压保护是非常吃力的,尤其是对于600V或更高的高功率线路电压应用而言。对于这种情况,东沃电子建议使用大功率TVS二极管。由于TVS二极管具有精确的低钳位电压能力,能够为整流二极管,电容器和绝缘栅双极晶体管IGBT提供差模保护。

上图中的红色方框显示,东沃电子技术选用了2个KA380 蓝宝宝TVS二极管,以在最大3KA,8 / 20µs的浪涌电流期间提供差模保护。东沃电子推出的KA380是一款双向大功率TVS二极管,额定值为3KA(8 / 20µs),断态电压为380V。两个KA380蓝宝宝 TVS二极管的最大钳位电压为1040V,远远低于压敏电阻MOV的最大钳位电压。

电路保护元器件.jpg

由此可知,东沃变频驱动器(VFD)和 IGBT逆变器过压保护方案中选用的电路保护元器件,能够为6单元绝缘栅双极晶体管IGBT提供了出色的浪涌保护,将电路保持在正常工作条件下。同时,选用TVS二极管可为设计工程师在选择整流二极管和绝缘栅双极晶体管IGBT时提供更大的灵活性。

关于东沃变频驱动器(VFD)和 IGBT逆变器过压保护方案中选用的压敏电阻20D391K、陶瓷气体放电管2R600A(I)-N和大功率TVS二极管KA380,东沃电子已全面量产、稳定可靠、交期迅速、价格美丽,欢迎广大新老客户前来咨询:137 5773 6996(微信同号)余工

TVS二极管.jpg

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