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UPS稳压电源在线切割设备上的运用和改造

文章来源:稳压电源公司,时间:2017-09-14 10:12    点击量:

    数控系统由单片机、键盘、变频检测系统构成,具有间隙补偿、直线插补、圆弧插补、断丝自动处理等主要功能.能切割材料,如高强度、高韧性、高硬度、高脆性、磁性材料等.以及精密细小和形状复杂的零件.线切割技术、线切割机床正在各行各业中得到广泛的应用.

UPS稳压电源在线切割设备上的运用和改造
    1 案例故障描述某机械加工企业有国产线切割机床5台,每台电功率约为3~3.5kW,考虑到设备电机类感性负载的特性,购买了三进三出6脉冲80kVA工频UPS稳压电源一台,给5台线切割设备供电.UPS稳压电源系统安装完毕开机后,测试和预运行均正常通过,但是正式投入生产后一周,其中一台线切割机正常工作中断线,另一台严重损坏,UPS稳压电源功率部分故障炸毁.厂家技术人员及时进行了维修,再次投入工作后2日,该UPS稳压电源再次功率部分炸毁,同时DC-BUS电容也同时炸毁.

    2 案例故障检测UPS稳压电源再次修复正常工作后,经现场检测,该UPS稳压电源为线切割机床供电时,负载电流跃变极为频繁,在线切割往复来回工作的间隙,负载对UPS稳压电源有明显的反冲回电流.同时查询UPS稳压电源历史记录工作电气参数,发现该UPS稳压电源在过往的工作中,输入谐波经常高达30%以上.

    3 案例故障分析使用方错误地使用了不正确架构的UPS稳压电源为本次故障的原因.

    UPS稳压电源,是一种含有储能装置,逆变电源为主要组成部分的不间断稳压电源设备,主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应.而线切割机属于特殊电机类负载,工作时对前端保护稳压电源有着极强的冲击,在使用普通的商业UPS稳压电源情况下,电机的反充电流极容易导致UPS稳压电源出现严重振荡、UPS稳压电源内部功率设备烧毁、线切割机断线甚至损毁等故障.同时,客户在购买传统大容量工频UPS稳压电源时候,还错误地选用了高谐波电流、低输入PF值的6脉冲架构,从而导致了UPS稳压电源对电网产生了大量的谐波*.

    4 案例故障解决方案①在UPS稳压电源内部的直流母线上安装过压释放器,以应对线切割机之类的电机类负载.过压释放器是一种能释放过稳压电源电压能量而限制过稳压电源电压幅值的保护装置,通常并联安装在UPS稳压电源的直流母线的正负极上.其工作原理为:在UPS稳压电源系统正常工作情况下释放器并不工作(仅流过微安级的泄放电流).而当UPS稳压电源输出负载连接有电机类负载.

    当其在正转和反转切换时,会产生急剧上升的反冲电流倒灌到UPS稳压电源内部的直流母线上,从而导致母线直流稳压电源电压急速上升,当上升到过压释放器所设置的保护稳压电源电压值时,释放器将会导通,释放大电流,从而将过稳压电源电压限制在一定水平上,起到保护母线关联设备以及UPS稳压电源其他功率硬件的作用.在释放完过稳压电源电压能量后,释放器将恢复到初始关闭状态.

    ②直流母线上的直流电容的耐压仅为450V,更换为耐压等级1200VDC的电容,以提高应对直流高压的能力.

    ③加装移相变压器和6脉冲整流器,将原有的UPS稳压电源6脉冲架构改造为12脉冲架构,同时加装11次滤波器,大幅度降低了对电网的谐波*,提高了UPS稳压电源的输入PF值.

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