变频器过流与过载的原因分析

1、过电流跳闸及原因分析 ' V2 m& R) v. R: p0 _: d6 V
变频器的过电流跳闸又分短路故障、运行过程中跳闸和升、降速过程中跳闸等情况。 / U( `- Z/ w9 L. u- I6 Z4 J* v9 |# c
1.1短路故障 8 n+ ^2 z" e! L, i! c0 x/ z {9 y
（1）故障特点
7 S7 g7 Z8 T. Ga）第一次跳闸有可能在运行过程中发生，但如复位后再起动，则往往一升速就跳闸。
* R1 c2 l6 R7 Y5 _b）具有很大的冲击电流，但大多数变频器已经能够进行保护跳闸，而不会损坏。由于保护跳闸十分迅速，难以观察其电流的大小。 , _! w/ K2 i9 I- ^) a' G3 K$ a
（2）判断与处理
+ {) v, S3 U) j- z/ S, p+ X. S 第一步，首选要判断是否短路。为了便于判断，在复位后再起动前，可在输入侧接入一个电压表，重新启动时，电位器从零开始缓慢旋动，同时，注意观察电压表。如果变频器的输出频率刚上升就立即跳闸，且电压表的指针有瞬间回“0”的迹象，则说明变频器的输出端已经短路或接地。 7 A2 }. l& J% C
第二步，要判断是在变频器内部短路，还是在外部短路。这时，应将变频器输出端的接线脱开，再旋动电位器，使频率上升，如仍跳闸，说明变频器内部短路；如不再跳闸，则说明是变频器外部短路，应检查从变频器到电动机之间的线路，以及电动机本身。
2 [1 z% s+ ^# G8 w9 w: X" W1.2、轻载过电流负载很轻，却又过电流跳闸。 3 T) S0 p) P( H2 N
这是变频调速所特有的现象。在V/F控制模式下，存在着一个十分突出的问题：就是在运行过程中，电动机磁路系统的不稳定。其基本原因在于： 4 S4 ^2 O W9 z/ b4 G. V, _
低频运行时，为了能带动较重的负载，常常需要进行转矩补偿（即提高U/f比，也叫转矩提升）。导致电动机磁路的饱和程度随负载的轻重而变化。这种由电动机磁路饱和引起的过电流跳闸，主要发生在低频、轻载的情况下。解决方法：反复调整U/f比。
* D7 A' A$ F" A1 S! [9 V2 M1.3重载过电流
, G% H& R" U* L5 i1 i$ L（1）故障现象 / V6 l) {8 T, L- }
有些生产机械在运行过程中负荷突然加重，甚至“卡住”，电动机的转速因带不动而大幅下降，电流急剧增加，过载保护来不及动作，导致过电流跳闸。
3 l# r% w: D- v3 h V" f（2）解决方法 : f8 E1 W% }$ v9 ^; {% `
a）首先了解机械本身是否有故障，如果有故障，则修理机器。 2 g; u$ J8 J* ~% V
b）如果这种过载属于生产过程中经常可能出现的现象，则首先考虑能否加大电动机和负载之间的传动比？适当加大传动比，可减轻电动机轴上的阻转矩，避免出现带不动的情况。如无法加大传动比，则只有考虑增大电动机和变频器的容量了。 % } q5 P6 G& L6 h
1.4升速或降速中过电流
; `( ?) i1 C( v( h2 S n+ A 这是由于升速或降速过快引起的，可采取的措施有如下： 9 Z3 e( v* U6 B0 i1 g) I% o) W
（1）延长升（降）速时间 8 h4 Z$ |2 }* ]$ {) m
首先了解根据生产工艺要求是否允许延长升速或降速时间，如允许，则可延长升（降）速时间。 0 H& C7 w0 u$ j* h$ ]
（2）准确预置升（降）速自处理（防失速）功能 8 N- p8 b0 v1 W: i( ~" r/ V2 e
变频器对于升、降速过程中的过电流，设置了自处理（防失速）功能。当升（降）电流超过预置的上限电流时，将暂停升（降）速，待电流降至设定值以下时，再继续升（降）速。 4 Y" x% q) @, K6 s. i- a: x
2、过载跳闸及原因分析 8 H0 ~9 k! O% C: U
电动机能够旋转，但运行电流超过了额定值，称为过载。 , e E1 G" F5 u5 ^6 `
过载的基本反映是：电流虽然超过了额定值，但超过的幅度不大，一般也不形成较大的冲击电流。 8 D4 @- e+ n$ t* F5 K5 l' \; Y
2.1过载的主要原因 ; G/ g7 r1 Z" K- v9 c7 ^0 U k, S% o
（1）机械负荷过重，负荷过重的主要特征是电动机发热，并可从显示屏上读取运行电流来发现。
4 ?, a8 v M+ ?（2）三相电压不平衡，引起某相的运行电流过大，导致过载跳闸，其特点是电动机发热不均衡，从显示屏上读取运行电流时不一定能发现（因显示屏只显示一相电流）。 ) X/ S! x: ?5 n* ?- E! M! g
（3）误动作，变频器内部的电流检测部分发生故障，检测出的电流信号偏大，导致跳闸。
) V7 l, j0 Y. t( c) k% W2 ^0 s. U2.2检查方法 # B C& O5 o+ m7 M+ B5 K1 y
（1）检查电动机是否发热，如果电动机的温升不高，则首先应
% U2 M* u# Z. _# B2 D# W" C 检查变频器的电子热保护功能预置得是否合理，如变频器尚有余量，则应放宽电子热保护功能的预置值。 ) ^; {+ T ]6 g' t
如果电动机的温升过高，而所出现的过载又属于正常过载，则说明是电动机的负荷过重。这时，首先应能否适当加大传动比，以减轻电动机轴上的负荷。如能够加大，则加大传动比。如果传动比无法加大，则应加大电动机的容量。 " x' w0 N& e3 k9 }! l1 [
（2）检查电动机侧三相电压是否平衡，如果电动机侧的三相电压不平衡，则应再检查变频器输出端的三相电压是否平衡，如也不平衡，则问题在变频器内部。 * U$ W- ?, M( v x
如变频器输出端的电压平衡，则问题在从变频器到电动机之间的线路上，应检查所有接线端的螺钉是否都已拧紧，如果在变频器和电动机之间有接触器或其他电器，则还应检查有关电器的接线端是否都已拧紧，以及触点的接触状况是否良好等。 7 c: }! p3 E% S" U
如果电动机侧三相电压平衡，则应了解跳闸时的工作频率： 如工作频率较低，又未用矢量控制（或无矢量控制），则首先降低U/f比，如果降低后仍能带动负载，则说明原来预置的U/f比过高，励磁电流的峰值偏大，可通过降低U/f比来减小电流 ；如果降低后带不动负载了，则应考虑加大变频器的容量；如果变频器具有矢量控制功能，则应采用矢量控制方式。