《变频器技术应用与实践》课件-情景四 项目五 参数设置故障分析

项目五

变频器过电流故障维修

变频器在调试与使用过程中，出现过电流的情况较为常见，这种情况一旦发生，轻则保护动作，使变频器和整个调速系统停止运行，影响生产，重则损坏变频器与系统设备。变频器的过电流故障可分为短路、轻载、重载、加速、减速、恒速过电流。变频器过电流故障一般是由于变频器的加减速时间设定太短、负载突变、负荷分配不均匀、输出短路等原因引起的。变频器中过电流保护的对象主要是指带有突变性质的、电流的峰值超过变频器的容许值。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保护是至关重要的一环。一、项目背景及要求二、知识讲座

1、变频器产生过电流故障的原因

1）变频器外部的原因引起的过电流（1）电动机拖动的负载突然变化，产生的冲击电流过大；这类故障一般是暂时的，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，应采取措施，限制负载突变或更换较大容量的变频器。（2）变频器电源侧缺相、输出侧断线、电动机内部故障引起过电流和接地故障。（3）电动机与动力电缆的绝缘被破坏，出现匝间或相间对地短路，形成短路电流；（4）变频器输出侧装有电力电容或浪涌吸收装置，容易造成输出端的电流冲击；（5）速度反馈信号丢失或不正常，引起过电流。（6）变频器的运行控制电路遭到电磁干扰，导致控制信号错误，引起变频器工作错误。速度反馈信号丢失或非正常时，也会引起过电流。（7）变频器的容量选择不当，与负载特性不匹配，引起变频器功能失常，工作异常，造成过电流、过载甚至损坏。二、知识讲座

1、变频器产生过电流故障的原因

2）变频器本身的问题引起的过电流（1）参数设定不正确，电动机加速时间设定太短，或PID调节器中得比例与积分时间参数不合理，使超调过大，变频器输出电流振荡。（2）电流互感器损坏，主电路有电输入，变频器未启动就有电流显示；（3）主电路接口板电流检测通道损坏，出现过电流；（4）电流反馈信号线接触不良，会出现时有时无的过电流现象。二、知识讲座

2、处理方法

1）对于变频器外部原因引起的过电流的处理方法（1）负载不稳定，可采用DTC模式，控制速度快，能有效地抑制过电流；（2）拆除变频器输出侧的电力电容或浪涌吸收装置，用户为提高功率因数可在输入端并接适当的电容；（3）加强检查与维护工作，保证电动机与动力电缆的绝缘完好，保证速度反馈通道与反馈信号的完整。二、知识讲座

2、处理方法

2）对由变频器本身引起的过电流的处理方法1）适当延长变频器的加速时间，调整好PID调节器的时间参数；（2）加强检查与维护工作，确保电流互感器的正常运行，注意防尘、防潮，维护工作环境，不使电路板腐蚀受损，紧固连接插件，是电流反馈信号线接触良好等等。二、知识讲座3、变频器的过电流故障还可分为短路、轻载、重载、加速、减速、恒速过电流故障

1）短路故障

（1）故障特点

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。

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。

二、知识讲座3、变频器的过电流故障还可分为短路、轻载、重载、加速、减速、恒速过电流故障

（2）诊断与处理方法

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。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。

二、知识讲座3、变频器的过电流故障还可分为短路、轻载、重载、加速、减速、恒速过电流故障

（2）轻载过电流

（1）故障特点

：轻载过电流负载很轻，却又过电流跳闸。

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。

（2）诊断与处理方法对于由这种原因引起的过电流的解决方法就是反复调整

U/f

比，直到不发生轻载和低频过电流为止。

二、知识讲座3、变频器的过电流故障还可分为短路、轻载、重载、加速、减速、恒速过电流故障

3）重载过电流

（1）故障现象

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。

（2）诊断与处理方法当电动机遇到冲击负载或传动机构出现“卡住”现象，引起电动机电流的突然增加时，首先了解机械本身是否有故障，如果有故障，则处理机械部分的故障。

2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。二、知识讲座3、变频器的过电流故障还可分为短路、轻载、重载、加速、减速、恒速过电流故障

4）升速或降速中过电流

当负载的惯性较大，而升速时间或降速时间又设定的太短时，也会引起过电流。

对于由升速或降速过快引起的，可采取的措施有如下：

（1）延长升（降）速时间

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。

（2）转矩补偿

U/f设定太大，引起变频器误动作，此时可重新设定电子热继电器的保护值。（3）准确预置升（降）速自处理（防失速）功能

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。

二、知识讲座4、过电流故障的诊断流程过电流故障诊断流程图

三、案例分析

一、西门子变频器输出频率不能上升到预定值故障现象：某厂使用一台三菱FR-F740L-S110K-CH变频器，额定功率110KW，额定输出电流205A，拖动一台96KW泵机。系统在启动过程中，频率达到15Hz时电动机发生堵转，紧接着变频器过电流跳闸，暂停一段时间后再次仍旧跳闸，多次重复操作均启动失败。三、案例分析

一、西门子变频器输出频率不能上升到预定值故障分析与处理：首先检查变频器参数设置，发现变频器的参数转矩提升P0=2%，该系统工艺流程影响，出口存在初始压力，当变频器输出频率上升到15Hz，初始压力最大，造成电机启动失败。三菱系列变频器有自动转矩提升功能，它根据变频器的实际输出转矩，自动提升补偿，将参数P98设为96kW，即电动机的容量，电动机正常启动。三、案例分析

二、频繁过载跳闸故障现象：

一西门子MM440-6SE6440-2UD34-5FA0变频器，额定功率45KW，拖动一台37.5KW电动机。系统在运行时变频器开关模块爆裂，变频器显示过电流报警。三、案例分析

二、变频器输入缺相

故障分析与处理：变频器控制模块爆裂一般有两种情况，一是电动机短路造成变频器过电流，再就是变频器内部驱动电路故障造成模块损坏。首相检查电动机，没有发现电动机短路故障，由此可以判断是由变频器内部原因损坏，更换一台同型号的变频