變頻器運行中過電流保護原因分析,變頻器運行中過電流保護的對象主要指帶有突變性質(zhì)的、電流的峰值超過了變頻器的容許值的情形.由于逆變器件的過載能力較差,所以變頻器的過電流保護是至關(guān)重要的一環(huán)。
變頻器在運行中過電流來分析故障原因：
1、降速中的過電流當負載的慣性較大，而降速時間設(shè)定得太短時，也會引起過電流。因為，降速時間太短，同步轉(zhuǎn)速迅速下降，而轉(zhuǎn)子因負載的慣性大，仍維持較高的轉(zhuǎn)速，這時同樣可以是轉(zhuǎn)子繞組切割磁力線的速度太大而產(chǎn)生過電流。
2、升速時過電流當負載的慣性較大，而升速時間又設(shè)定得太短時，意味著在升速過程中，變頻器的工作效率上升太快，電動機的同步轉(zhuǎn)速迅速上升，而電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速因負載慣性較大而跟不上去，結(jié)果是升速電流太大。
3.工作中過電流即拖動系統(tǒng)在工作過程中出現(xiàn)過電流.其原因大致來自以下幾方面:
?、僮冾l器的輸出側(cè)短路,如輸出端到電動機之間的連接線發(fā)生相互短路,或電動機內(nèi)部發(fā)生短路等.
②電動機遇到?jīng)_擊負載,或傳動機構(gòu)出現(xiàn)“卡住”現(xiàn)象,引起電動機電流的突然增加.
?、圩冾l器自身工作的不正常,如逆變橋中同一橋臂的兩個逆變器件在不斷交替的工作過程中出現(xiàn)異常。例如由于環(huán)境溫度過高，或逆變器件本身老化等原因，使逆變器件的參數(shù)發(fā)生變化，導致在交替過程中，一個器件已經(jīng)導通、而另一個器件卻還未來得及關(guān)斷，引起同一個橋臂的上、下兩個器件的“直通”，使直流電壓的正、負極間處于短路狀
一、正確使用變頻器應(yīng)注意事項
１、環(huán)境溫度對變頻器的使用壽命有很大的影響。環(huán)境溫度每升10℃，則變頻器壽命減半，所以周圍環(huán)境溫度及變頻器散熱的問題一定要解決好。
２、正確的接線及參數(shù)設(shè)置。在安裝變頻器之前一定要熟讀其手冊，掌握其用法、注意事項和接線；安裝好后，再根據(jù)使用正確設(shè)置參數(shù)。
３、注意轉(zhuǎn)速與揚程的關(guān)系。電機的選擇及其較佳工作段是比較重要的問題。如果變頻器長時間運行在5HZ以下，則電機發(fā)熱成了突出問題。
４、Ｖ／f控制屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)整。而矢量控制使電機的輸出轉(zhuǎn)矩和電壓的平方成正比的增加，從而改善電機在低速時的輸出轉(zhuǎn)矩。
?。怠⑷粝到y(tǒng)采用工頻／變頻切換方式運行，工頻輸出與變頻輸出的互鎖要可靠。而且開停泵、工頻／變頻切換都要停變頻器，再操作接觸器。由于觸點粘連及大容量接觸器電弧的熄滅需要一定時間，上述切換的順序、時間要考慮周全。
?。?、外部控制信號失效的問題。一般是幾種情況：信號模式不正確、端子接線錯誤、參數(shù)設(shè)置不正確或外部信號自身有問題。
7、過電流跳閘和過載跳閘的區(qū)別。過電流主要用于保護變頻器，而過載主要用于保護電動機。因為變頻器的容量有時需要比電動機的容量加大一擋或兩擋，這種情況下，電動機過載時，變頻器不一定過電流。過載保護由變頻器內(nèi)部的電子熱保護功能進行，在預置電子熱保護時，應(yīng)該準確地預置“電流取用比”即電動機額定電流和變頻器額定電流之比的百分數(shù)。
8、干擾問題。
⑴良好的接地。電機等強電控制系統(tǒng)的接地線必須通過接匯流排可靠接地?？刂葡到y(tǒng)可以獨立接地，接地電阻小于１Ω。傳感器、Ｉ／Ｏ接口屏蔽層與控制系統(tǒng)的控制地相連。
⑵給儀表等輸入電源加裝EMI濾波器、共模電感、高頻磁環(huán)等。
?、墙o變頻器輸入加裝EMI濾波器，可以有效抑制變頻器對電網(wǎng)的傳導干擾，加裝輸入交流和直流電抗器，可以提高功率因數(shù)，減少諧波污染，綜合效果好。某些電機與變頻器之間距離超過100m的場合，需要在變頻器側(cè)添加交流輸出電抗器，解決因為輸出導線對地分布參數(shù)造成的漏電流保護的減少對外部的輻射干擾。
二、變頻器使用中出現(xiàn)的故障及處理
1、變頻器頻率達不到正常工作的頻率（40HZ）。一臺SAMCO-i變頻器，通過外部端子模擬量控制，有一次頻率只能達到20HZ，依次檢查各參數(shù)，最高頻率和上限頻率均為50HZ，可見參數(shù)沒有問題，立即改為面板給定頻率，則最高頻率可運行到50HZ。由此看來，問題出在模擬量輸入電路或變頻器自身原器件上，用萬用表檢查熱電阻，線性非常好，沒有問題，最后打開變頻器檢查發(fā)現(xiàn)一貼片電容損壞，更換后，變頻器恢復正常。
2、變頻器頻繁過流報警。
?、艆?shù)設(shè)置不正確引起的。如變頻器加速時間設(shè)置過短，則變頻器輸出頻率的變化遠遠超過電機頻率的變化，變頻器啟動時，因過流而跳閘。依據(jù)不同的負載情況相應(yīng)地調(diào)整加速時間，就能消除此故障。
?、戚敵鲐撦d發(fā)生短路，如一臺富士變頻器啟動就跳閘，查其輸出側(cè)接觸器電纜頭部分銹蝕、松動，開機時發(fā)生電弧，導致保護動作。
⑶檢測電路的損壞也會顯示過渡報警。其中霍爾傳感器受溫度、濕度等環(huán)境因素的影響，工作點漂移。
?、蓉撦d過大也可能引起。如一臺西門子M420變頻器，由于機械卡死。
3、一臺西門子6SE7036變頻器啟動過一段時后跳閘。顯示“F023”（逆變器超出極限溫度），查是因為風扇保險壞導致溫度過高而跳閘，更換保險。
4、一臺西門子6SE7036變頻器的PMU面板液晶顯示屏顯示字母“E”，變頻器不能正常工作，按P鍵盤及重新停送電均無效，查操作手冊也無相關(guān)說明，在檢查外接24VDC電源時，發(fā)現(xiàn)電壓較低，換一個電源后，變頻器恢復正常。
5、變頻器欠壓、過壓報警，這有主電源引起的；也有機器檢測電路損壞引起的。
?、湃?SE7036變頻器F008故障（Ud⑵一臺SAMCO-I變頻器停機時過壓跳閘。變頻器的設(shè)置參數(shù)很多，如果個別參數(shù)設(shè)置不當，會導致變頻器不能正常工作。過壓出現(xiàn)在停機時，主要原因是減速時間太短（若無制動電阻及制動單元）電機轉(zhuǎn)速大于同步轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子電動勢和電流增加，使電機處于發(fā)電狀態(tài)，回饋的能量通過變環(huán)節(jié)是與大功率開關(guān)管并聯(lián)的二極管流回直流環(huán)節(jié)，使直流母線電壓升高，調(diào)整時間參數(shù)后，故障消除。
6、一臺西門子MM3變頻器，經(jīng)常“無故”停機。再次開機可能又是正常的，經(jīng)過比較觀察，發(fā)現(xiàn)上電后主接觸器吸合不正常，有時會掉電，亂跳。結(jié)果發(fā)現(xiàn)是開關(guān)電源到接觸器的一只濾波電容漏電，造成電壓偏低，這時如果供電電源電壓偏高還問題不大，如果供電電壓偏低就會導致接觸器吸合不正常造成無故停機。
7、一臺核子稱使用的是西門子M420變頻器，在運行過程中，經(jīng)常突然停機，重新啟動，又能運行。檢查變頻器的參數(shù)設(shè)置都是正確。懷疑PROFIBUS-DP線有問題，重新放一根PROFIBUS-DP線，故障仍然存在。接上編程器查看變頻器啟動條件，所有的啟動點都不可能斷，只有核子稱PLC與主PLC通訊之間的點可能斷，經(jīng)過幾天的觀察，這個點在很短的時間內(nèi)，斷了又恢復正常，因此，筆者用了一個斷電延時計時器，就處理了此故障。
8、四臺22KW的電機原來用Y-啟動，改為用富士變頻器。經(jīng)常出現(xiàn)“U002”過電壓報警。檢查進線電壓，都是380±10%內(nèi)，參數(shù)也正常，復位后正常，但過不了多久這出現(xiàn)同樣的故障，最后查閱變頻器使用說明書，富士變頻器的電壓不是參數(shù)設(shè)置里設(shè)置，而是通過跳線設(shè)置的，重新跳線后，故障處理了。
9、變頻器不能上PROFIBUS-DP網(wǎng)。變頻器上紅燈一直常亮，依次檢查變頻器上PROFIBUS-DP的幾個參數(shù)P0700、P0719、P0918、P1000，都是正確的。那就只可能是網(wǎng)線或網(wǎng)卡的問題，換一個網(wǎng)卡，問題解決了。
總之，在變頻器的常見故障中，大的元件如IGBT功率模塊出問題的不多，由其外圍電路引起的故障所占比例較大。在日常維護時，應(yīng)注意檢查電網(wǎng)電壓，改善變頻器、電機及線路的周邊環(huán)境，定期清除變頻器內(nèi)部灰塵，檢查端子是否緊固，通過加強設(shè)備管理最大限度地降低變頻器的故障率。同時做好故障記錄，注意分析故障發(fā)生的負載狀態(tài)、操作過程、故障現(xiàn)象等都十分重要，有利于日后的工作。
1、根據(jù)負載特性選擇，如負載為恒轉(zhuǎn)矩負載需選siemensMM420/MM440變頻器，如負載為風機、泵類負載應(yīng)選擇MM430變頻器。
2、選擇變頻器時應(yīng)以實際電流值作為變頻器選擇的依據(jù)，電機的額定功率只能作為參考。另外,應(yīng)充分考慮變頻器的輸出含有豐富的高次諧波，會使的功率因數(shù)和效率變壞。因此用變頻器給電動機供電與用工頻電網(wǎng)供電相比較，電動機的電流會增加10％而溫升會增加20％左右。所以在選擇電動機和變頻器時，應(yīng)考慮到這種情況，適當留有余量，以防止溫升過高，影響電動機的使用壽命。
3、變頻器若要長電纜運行時，此時應(yīng)該采取措施抑制長電纜對地耦合的影響，避免變頻器出力不夠。所以變頻器應(yīng)放大一、兩檔選擇或在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。
4、對于一些特殊的應(yīng)用場合，如高環(huán)境溫度、高開關(guān)頻率（尤其是在樓宇自控等對噪音限制較高的應(yīng)用場所使用時需注意）、高海拔高度等，此時會引起變頻器的降容，變頻器需放大一檔選擇。
5、當變頻器用于控制并聯(lián)的幾臺電機時，一定要考慮變頻器到電動機的電纜的長度總和在變頻器的容許范圍內(nèi)。如果超過規(guī)定值，要放大一檔或兩檔來選擇變頻器。另外在此種情況下，變頻器的控制方式只能為V/F控制方式，并且變頻器無法實現(xiàn)電動機的過流、過載保護，此時需在每臺電動機側(cè)加熔斷器來實現(xiàn)保護。
6、使用變頻器控制高速電機時，由于高速電動機的電抗小，會產(chǎn)生較多的高次諧波。而這些高次諧波會使變頻器的輸出電流值增加。因此，選擇用于高速電動機的變頻器時，應(yīng)比普通電動機的變頻器稍大一些。
7、變頻器用于變極電動機時，應(yīng)充分注意選擇變頻器的容量，使其最大額定電流在變頻器的額定輸出電流以下。另外，在運行中進行極數(shù)轉(zhuǎn)換時，應(yīng)先停止電動機工作，否則會造成電動機空轉(zhuǎn)，惡劣時會造成變頻器損壞。
8、驅(qū)動防爆電動機時，變頻器沒有防爆構(gòu)造，應(yīng)將變頻器設(shè)置在危險場所之外。
9、使用變頻器驅(qū)動齒輪減速電動機時，使用范圍受到齒輪轉(zhuǎn)動部分潤滑方式的制約。潤滑油潤滑時，在低速范圍內(nèi)沒有限制；在超過額定轉(zhuǎn)速以上的高速范圍內(nèi)，有可能發(fā)生潤滑油用光的危險。因此，不要超過最高轉(zhuǎn)速容許值。
10、變頻器驅(qū)動繞線轉(zhuǎn)子時，大多是利用已有的電動機。繞線電動機與普通的鼠籠電動機相比，繞線電動機繞組的阻抗小。因此，容易發(fā)生由于紋波電流而引起的過電流跳閘現(xiàn)象，所以應(yīng)選擇比通常容量稍大的變頻器。一般繞線電動機多用于飛輪力矩GD2較大的場合，在設(shè)定加減速時間時應(yīng)多注意。
11、變頻器驅(qū)動時，與工頻相比，會降低輸出容量10％～20％，變頻器的連續(xù)輸出電流要大于同步電動機額定電流與同步牽入電流的標幺值的乘積
12、對于壓縮機、振動機等轉(zhuǎn)矩波動大的負載和油壓泵等有峰值負載情況下，如果按照電動機的額定電流或功率值選擇變頻器的話，有可能發(fā)生因峰值電流使過電流保護動作現(xiàn)象。因此，應(yīng)了解工頻運行情況，選擇比其最大電流更大的額定輸出電流的變頻器。
13、變頻器驅(qū)動潛水泵電動機時，因為潛水泵電動機的額定電流比通常電動機的額定電流大,所以選擇變頻器時，其額定電流要大于潛水泵電動機的額定電流。
14、當變頻器控制羅茨風機或特種風機時，由于羅茨風機為容積形鼓風機，具有輸出風壓高的特點。從電機特性來看，其轉(zhuǎn)矩特性近似為恒轉(zhuǎn)矩特性，其起動電流很大，所以選擇變頻器時一定要注意變頻器的容量是否足夠大。
15、選擇變頻器時，一定要注意其防護等級是否與現(xiàn)場的情況相匹配。否則現(xiàn)場的灰塵、水會影響變頻器的長久運行。
16、單相電動機不適用變頻器驅(qū)動。
17、電機負載非常輕時，即使電機負載電流在變頻器額定電流之內(nèi)，亦不能使用比電機容量小很多的變頻器。這是因為電機的電抗隨電機的容量而不同，即使電機負載相同，電機容量越大其脈動電流值也越大，因而有可能超過變頻器的電流容許值。
18、如果變頻器的供電電源是自備電源，可以加上進線電抗器。
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