S120設(shè)備長期放置后直流母線電容能力的恢復(fù)步驟

一

概述

S120設(shè)備中間回路電容有儲能、平穩(wěn)電壓及濾波等作用，給變頻器逆變部分提供一個穩(wěn)定的直流電源，以免出現(xiàn)劇烈的波動。

電容中間介質(zhì)不可能絕對不導(dǎo)電，當電容器兩端施加直流電壓時，會有漏電流產(chǎn)生。電容器的儲存期越長，氧化膜被破傷的可能性越大。如果是大容量的電解電容器長時間的被擱置、停止使用，則導(dǎo)致電解電容器內(nèi)部的電解液成分有揮發(fā)損失甚至干涸的可能，使得漏電流增多，此時如果被急劇地施加一個較高的電壓，電容器由于溫度快速升高可能會損壞。

原則上，如果S120變頻器停止使用時間超過兩年，則需對直流母線進行緩慢的充電，即所謂的“老化”。充電“老化”的目的是恢復(fù)直流母線電容的能力，變頻器才能正常投入使用。出于對電容器的保護，在給電容施加一個電壓的同時要限制充電電流，防止電流過大對電容器造成沖擊，甚至導(dǎo)致電容器燒毀。

二

直流回路電容器充電時間

S120設(shè)備（整流裝置、電機模塊和功率模塊）存放超過兩年后，必須重新給直流母線電容器充電，充電時間為每增加1年對應(yīng)充電時間增加1小時。如果不重新充電，設(shè)備可能會在加載直流母線電壓后出現(xiàn)損壞現(xiàn)象。如果在生產(chǎn)后的兩年內(nèi)進行過上電調(diào)試，則無需為直流母線電容器充電。

生產(chǎn)時間可以從銘牌上的工廠編號獲取。

注意：儲存時間應(yīng)自生產(chǎn)的時間起計算，而不是自交貨時間起計算。

生產(chǎn)時間可以根據(jù)銘牌查看出來，見圖 1 ：

圖 1 模塊銘牌示例

具體生產(chǎn)時間可由以下的字符組合推導(dǎo)出：見表1。

表1 生產(chǎn)時間表

在確定要對設(shè)備進行充電后，需要滿足下面的要求：

• 在空載情況下為直流母線電容器加載額定電壓至少30分鐘，便可以完成充電；
• 在充電過程中禁止啟動運行裝置；
• 限制充電設(shè)備合閘瞬間的電流，防止燒毀電容器。

三

自建充電回路

根據(jù)充電的要求，可以通過自行搭建的充電回路來實現(xiàn)對設(shè)備電容器的充電，搭建充電電路可以借助白熾燈或PTC電阻，充電電路可參見下面的步驟。

01 書本型電機模塊和整流模塊的充電

在充電時，一定電壓和一定范圍內(nèi)的電流會注入直流母線電容器，再次建立電容器工作時所需的內(nèi)部環(huán)境。

充電電路可以借助白熾燈或 PTC 電阻建立

充電回路的元器件（建議）

• 1個保險開關(guān)3相400V/10A
• 電纜1.5 mm^2^
• 3個PTC電阻350Ω/35W（建議：PTC-35W PTC800620～350Ω，Michael Koch GmbH）
• 或者3個白熾燈230V/100W
• 不同的零部件，如燈座等。

危險：

直流母線電容器的剩余電荷可引發(fā)電擊危險。

由于直流母線電容器的作用，在切斷電源后的 5 分鐘內(nèi)仍有危險電壓，接觸帶電部件會造成人員重傷，甚至死亡。

5分鐘之后才可以打開直流母線的保護蓋，確認無電壓。

說明：電源模塊是通過相連電機模塊充電，參見電源模塊的充電電路。

圖2 帶白熾燈的電源模塊充電電路

圖3 帶 PTC 電阻的電源模塊充電電路

圖4 帶白熾燈的電機模塊充電電路

圖5 帶PTC電阻的電機模塊充電電路

步驟

1. 請務(wù)必在給直流母線電容器充電前，卸下直流母線母排！

2. 請確保設(shè)備不會接收到上電指令，例如：通過鍵盤、BOP20 或端子臺獲得指令。

3. 接通充電回路。
   充電期間白熾燈必須變暗/熄滅。如果白熾燈持續(xù)保持明亮狀態(tài)，則表明設(shè)備或者布線存在故障。
   在采用 PTC 電阻的充電回路中，模塊的充電時間必須至少達1小時。設(shè)備有故障時，電阻會變熱，表面溫度超出80℃。

   02 裝機裝柜型電機模塊和整流模塊的充電

維修或更換部件時的步驟：

備用的電源模塊或電機模塊以及各自的備用功率單元存放超過兩年時，必須重新給這些模塊充電。在空載情況下為直流母線電容器加載額定電壓至少30分鐘，便可以完成充電。為此必須首先預(yù)充電直流母線，也就是給電源模塊通電，在上面規(guī)定的時間段內(nèi)電機模塊不允許有控制使能。

充電回路的元器件（建議）

• 1個3相熔斷器開關(guān)400 V/10A或690V/10A
• 3個白熾燈，230V/100W，3AC380～480V
  另一種選擇是使用3個電阻，每個1kΩ/100W（例如：Vishay的GWK150J1001KLX000）。
• 6個白熾燈，230V/100W，3AC500～690V，此處每個電源相位串聯(lián)2個白熾燈。
  另一種選擇是使用3個電阻，每個1kΩ/160W例如：Vishay GWK200J1001KLX000）。
• 各種小部件，如燈座、電纜1.5mm^2^，等等

警告：

燈座的非絕緣式安裝會導(dǎo)致電擊危險，使用兩個串聯(lián)的白熾燈時，燈座的絕緣層不適合 3 AC 500 到 690 V 的高壓。

接觸帶電部件可導(dǎo)致重傷或死亡。在3AC500到690V的電源電壓下對串聯(lián)的兩個燈座進行絕緣安裝并防止其被接觸到。

電源模塊的充電回路

電源模塊必須由與電機模塊相連的直流母線供電。

圖6電源模塊的充電電路

電機模塊的充電回路

圖7 電機模塊的充電電路

步驟

• 準備充電的設(shè)備不允許接收任何接通指令，例如：接收來自鍵盤、BOP20
  或端子排的指令。

• 連接相應(yīng)的充電回路。

• 在直流母線電壓不再上升時，充電結(jié)束。

  03 功率單元PM240-2的充電

充電回路的元器件（建議）

• 充電電路可以借助白熾燈或電阻建立
• 1個3相熔斷器開關(guān)400V/10A或2相230V/10A
• 電纜1.5mm^2^
• 3個白熾燈，230V/100W，3AC380-480V
  另一種選擇是使用 3個電阻，每個1kΩ/100W例如：VishayGWK150J1001KLX000）
• 2個白熾燈，230V/100W，1AC200～240V
  另一種選擇是使用2個電阻，每個1kΩ/100W例如：VishayGWK150J1001KLX000）
• 不同的零部件，如燈座等

圖 8帶白熾燈的功率模塊3AC充電電路

圖 9帶電阻的功率模塊3AC充電電路

圖 10帶電阻的功率模塊1AC充電電路

**步驟 **

• 請確保設(shè)備不會接收到上電指令（例如：通過鍵盤或端子獲得指令）。
• 接通充電回路。
• 充電期間白熾燈必須變暗/熄滅。如果白熾燈持續(xù)明亮狀態(tài)，則表明設(shè)備或者布線存在故障。
• 在采用電阻的充電電路中，模塊的充電時間必須至少達1小時。設(shè)備有故障時，電阻會變熱，表面溫度超出80℃。

危險：斷開后5分鐘內(nèi)，由于直流母線電容器的作用，設(shè)備仍殘余有危險電壓。至少須等待五分鐘，才可以在設(shè)備或直流母線端子上展開作業(yè)。