2020年变频器过流与过载的原因分析资料.doc

变频器过流与过载的原因分析1 过电流跳闸和过载跳闸的区别   过载也一定过电流,变频器为什么要把过电流和过载分开呢?主要有2个区别:   (1)保护对象不同   过电流主要用于保护变频器,而过载主要用于保护电动机。因为变频器的容量有时需要比电动机的容量加大一档甚或两档,在这种情况下,电动机过载时,变频器不一定过电流。过载保护由变频器内部的电子热保护功能进行,在预置电子热保护功能时,应该准确地预置“电流取用比”,即电动机额定电流和变频器额定电流之比的百分数:IM%=IMN*100%I/IM式中,IM%—电流取用比;   IMN—电动机的额定电流,A;   IN—变频器的额定电流,A。   (2)电流的变化率不同   过载保护发生在生产机械的工作过程中,电流的变化率di/dt通常较小;除了过载以外的其它过电流,常常带有突发性,电流的变化率di/dt往往较大。   (3)过载保护具有反时限特性   过载保护主要是防止电动机过热,故具有类似于热继电器的“反时限”特点。就是说,如果与额定电流相比,超过得不多,则允许运行的时间能够长一些,但如果超过得较多的话,允许运行的时间将缩短,如图1所示。   此外,由于在频率下降时,电动机的散热状况变差。所以,在同样过载50%的情况下,频率越低则允许运行的时间越短。2 过电流跳闸及原因分析   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,分述如下: 图1  过载保的“反时限”特性短路故障短路故障是最危险的故障之一,应注意观察和分析,如图2所示。 图2  变频器输出侧短路    (1)故障特点    a)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。    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。   (2)判断与处理 第一步,首先要判断是否短路。为了便于判断,在复位后再起动前,应在输入侧接入一个电压表,如图2所示。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。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。   (1)变频调速系统的特殊问题   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:低频运行(fX下降)时,由于电压UX的下降,电阻压降I1r1所占比例增加,而反电动势E1所占的比例减小,比值E/f和磁通也随之减小。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)。而当负载变化时,电阻压降I1r1和反电动势E1所占的比例、比值E/f和磁通量等也都随之变化。结果是:导致电动机磁路的饱和程度也在随负载的轻重而变化。   在进行变频器的功能预置时,通常是以重载时也能带得动负载作为依据来设定U/f比的。显然,重载时电流I1和电阻压降ΔUr都大,需要