变频器过电流故障原因及处理方法

变频器过电流毛病原因及处理办法之五兆芳芳创作(1)过电流毛病过流毛病可分为短路、轻载、重载、加快、加速、恒速过电流.变频器过电流毛病一般是由于变频器的加加速时间设定太短、负载突变、负荷分派不均匀、输出短路等原因引起的.通常的解决办法是延长加加速时间、削减负荷的突变、外加能耗制动元件、进行负荷分派设计、对线路进行查抄等.如判断开后负载变频器仍是过电流毛病，说明变频器内部元件，如变频器电路毛病，需要进一步查抄维修.如判断开负载后，过电流毛病消失，应从电动机开始逐个回路查抄，并且逐项实验，直至排除毛病.变频器产生过电流毛病的原因可分为外部原因和变频器自己的原因两方面.变频器中过电流庇护的对象主要是指带有突变性质的、电流的峰值超出了变频器的容许值的情况.由于变频器中电力电子开关元器件的过载能力比较差，因此变频器的过电流庇护是至关重要的一环.到目前为止，变频器的过电流庇护已经十分完善.①短路毛病.变频调速系统的短路毛病是具有危险性的毛病，在处理短路毛病时应注意不雅察和阐发，假设短路毛病点产生在变频器的输出侧，如图7-3所示，则短路毛病的特点如下.图7-3 变频器输出侧短路a.变频器短路毛病经常在运行进程中产生，当复位后重新启动时，变频器调速系统中的升速变频器短路庇护动作.b.变频器短路毛病具有较大的冲击电流，目前生产的变频器都设有无时限的速断庇护，当产生短路毛病时，只要无时限的速断庇护能可靠动作，短路电流就不会对变频器造成损坏.c.变频器自身任务的不正常，如逆变桥中某一桥臂的两个逆变器件在不竭瓜代的任务进程中出现异常，使直流电压的正、负极间处于短路状态.d.变频器的输出侧短路主要表示在变频器输出端到电动机之间的连接电缆产生相互短路或电动机内部产生短路.当变频器短路庇护动作并显示短路毛病信息时，应先确认是否有短路毛病.在变频器复位后重新启动时，注意不雅察变频器电源输入端电压表指示的变更.如果变频器的输出频率刚上升，则短路庇护就立即动作.在短路庇护动作瞬间电压表的指针有瞬间回零的迹象，则说明变频调速系统有短路或接地毛病.当确认变频调速系统有短路或接地毛病后，要判断毛病是产生在变频器，仍是产生在变频器以外的回路中.此时，应将变频器输出端的接线裁撤，复位变频器后再次启动，若变频器的输出频率刚上升短路庇护就立即动作，则说明变频器内部毛病；如不再跳闸，则说明毛病是在变频器外部回路，应查抄从变频器到电动机之间的线路，以及电动机自己.②轻载过电流.轻载过电流是变频调速系统特有的一种毛病现象.其原因是变频器在U/f控制模式下运行，电动机的磁路不稳定.a.变频调速系统运行在低频情况下，由于输出电压的下降，电动机绕组电阻压降I1/r1所占比例增加，而反电动势E1所占比例减小，系统的压频比和磁通也随之而变小，从而导致电动机的输出转矩减小.为了提高变频器在低频运行时的带负载能力，通常采纳提高系统的压频比U/f，即转矩抵偿措施.b.变频调速系统在参数预置时，通常是以运行时带最大负载来设定压频比U/f的.在系统最大负载时，电流I1和电阻压降△Ur都很大，需要转矩抵偿量也较大.但轻负载时，电流I1和电阻压降△Ur都相对较小时，将因引起“过抵偿”而导致电动机的磁路饱和.电动机磁路的饱和程度也随电动机负载的轻重而变更，从而造成电动机的磁路不稳定.电动机磁路饱和时，磁通和励磁电流的波形如图7-4所示.图7-4(a)是电动机磁路的磁化曲线；图7-4(b)是磁通的波形，由于磁路饱和使磁通波形的上面被“削波”为平顶波；图7-4(c)为电动机励磁电流的波形.其横坐标是励磁电流i0,与磁化曲线的横坐标对应，纵坐标是时间t,与磁通曲线的横坐标相对应.图7-4(。)所示曲线是磁化曲线和磁通的波形叠加.由图7-4（。）可以得出，电动机励磁电流i0的波形将产生严重畸变，是一个峰值很高的尖峰波.电动机的磁路越饱和，励磁电流的畸变越严重，峰值也越大.虽然励磁电流尖峰波的电流变更率di/dt很大，但励磁电流的有效值不一定很大.电动机励磁电流尖峰波值可导致电动机在负载很轻时变频器却产生过电流庇护动作.电动机磁路饱和引起的过电流庇护动作主要产生在低频、轻载的情况下.图7-4磁路在饱和区任务时的励磁电流③重载过电流.变频调速系统重载过电流毛病现象表示为，系统在拖动的生产机械运行进程中负荷突然增加，如果电动机的输出转矩小于负载转矩，则电动机转速会大幅度下降，变频器的任务电流也将急剧增加.变频调速系统的重载过电流庇护带有一定的动作时限，在重载过电流庇护的电流设定值和设定时限到达时，重载过电流庇护将可靠动作.变频调速系统的重载过电流毛病通常是由系统设计欠好或机械设备毛病引起的.在变频调速系统产生过电流毛病时，应针对毛病时的运行工况进行阐发.如果在生产进程中电动机经常出现过载现象，则属于系统设计问题，首先要考虑能否加大电动机和负载之间的传动比.适当增加传动比，可加重电动机轴上的阻转矩.但传动比不宜加得太大，如果太大，会使电动机在最高速时的任务频率超出额外频率，带负载能力也会有所减小.如不克不及加大传动比，则只能增大电动机和变频器的容量.对于偶发性过载毛病，应查抄系统拖动的生产机械设备是否有由毛病和生产流程操纵引发重载过电流的因素，并针对查抄出的问题采纳与其相应的措施.（2）过电流毛病处理办法如果变频系统启动时刚升速就跳闸，这是过电流比较严重的现象，主要查抄以下几方面.①任务机械是否被卡住.②变频器功率模块有无损坏.③负载侧是否短路，用兆欧表查抄对地有没有短路.④电动机的启动转矩是否太小，使拖动系统转不起来.如果变频系统启动时不立即跳闸，而在运行进程中跳闸，主要查抄以下几方面.①升速时间设定是否太短，先了解生产工艺要求是否允许延长升速时间，如可以，则可延长升速时间.②加速时间设定是否太短，先了解生产工艺要求是否允许延长加速时间，如可以，则可延长加速时间.③转矩抵偿（u/f比）设定是否太大，太大会引起低频时空载电流过大.④假设电子热继电器整定不当，动作电流设定得太小，会引起变频器误动作.⑤预置升（降）速自处理（防失速）功效.变频器对于升、降速进程中的过电流，设置了自处理功效.当升（降）电流超出预置的上限电流Iset时，将暂停升（降）速，待电流降至设定值Iset以下时，再持续升（降）速，如图7-5所示.图7-5升（降）速自处理功效⑥其他措施.如果采取了自处理功效后，延长了升、降速时间仍不克不及满足生产机械的要求，则需考虑适当加大传动比，以减小拖动系统的飞轮力矩，使电动机容易启动及升速；如果不克不及加大传动比，则只能考虑加大变频器的容量.在排除变频器罕有毛病时，应首先排除由于参数问题而导致的毛病.例如电流限制、加快时间太短都有可能导致过电流的产生.然后就必须判断是否电流检测电路出了毛病.变频器由于下列原因也可能引起过电流庇护动作.①主电路接口板电流、电压检测通道损坏，都会出现过电流.电路板损坏的原因是：由于情况太差，固体颗粒附着在电路板上，造成静电损坏，或有腐化性气体腐化电路.电路板的零电位与机壳连在一起，由于机壳与柜体是与庇护地相连的，庇护地上的地电位会影响电路板上电路的任务性能.严重时电路板的零电位点电位升高，也会造成电路板损坏.②连接插件不紧、不牢.例如，电流或电压反应信号线接触不良，会出现过电流毛病时有时无的现象.③当负载不稳定时，应采取DTC控制模式，因为DTC控制速度很是快，每隔25M产生一组精确的转矩和磁通的实际值，再经过电动机转矩比较器和磁通比较器比较后输出，由优化脉冲选择器决定逆变器的最佳开关位置，这样能有效地抑制过电流.另外，速度环的自适应会自动调整PID参数，从而使变频器输出给电动机的电流平稳.过电流的外部原因如下.①电动机负载突变，引起大的冲击电流而过电流庇护动作.这类毛病一般是暂时的，重新启动后就会恢复正常运行.如果经常会有负载突变的情况，应采纳措施限制负载突变或改换较大容量的变频器，建议选用直接转矩控制方法的变频器，这种变频器动态响应快、控制速度很是快，具有速度环自适应能力，能使变频器输出电流平稳，避免过电流.②电动机内部和电动电机缆绝缘破坏，造成匝间或相间对地短路，因而导致过流.③在电动机线圈和外壳之间、电动电机缆和大地之间存在较大的寄生电容，通过寄生电容会有高频漏电流流向大地，导致过电流.④若在变频器