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变频器过流与过载的原因分析
1 过电流跳闸及原因分析 $ e3 n7 j5 M2 ?5 t
* N8 |* R( s7 _0 o+ A; i* [8 k: J 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。 i. ] {0 J9 Q8 `0 m% f/ `
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1.1 短路故障
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（ 1 ）故障特点
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* J. f: b5 r, h& S8 H( b 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。
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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。 # x! ?8 u% \$ G7 l) a1 R9 K
- J/ [3 W0 `0 h （ 2 ）判断与处理
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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。 & N y: {7 ^+ {7 f* k
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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。 1 J4 U I4 [5 a
$ I9 o* Z- A+ A* S; G1 ?* b6 T 1.2 轻载过电流
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- U3 c* W. |4 y, G 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。其基本原因在于： . p, I" y) Z- y& {8 ]# t i4 r
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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。 & n% X8 F. ^4 K, w6 c( ]
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1.3 重载过电流 * Q6 {5 h/ n r
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; K9 a5 L, f) g （ 1 ）故障现象 ( m }( U' Q+ i7 R/ c# L8 }, j
; @4 z4 P) b; R) h5 `3 m/ d 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。 ' g% w2 n7 A" N' E. g
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- N1 R0 |9 s1 J5 N* _ （ 2 ）解决方法 4 r% F! k( g) q$ @) p7 c e
9 s! _7 A9 X9 J2 H; ?, r( } a ）首先了解机械本身是否有故障，如果有故障，则修理机器。
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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。
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! P. w1 v0 {$ ^; N 1.4 升速或降速中过电流 " W' H' E9 ?. j- I$ H
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这是由于升速或降速过快引起的，可采取的措施有如下：
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: i9 i. L: D D$ r （ 1 ）延长升（降）速时间 " h, |" C! l4 b! d s& U
' [2 q& W' X! x7 x4 R+ L 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。
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; V; w! f. ~+ A8 W9 s' G （ 2 ）准确预置升（降）速自处理（防失速）功能 # B$ M% A$ i: ^2 ^1 U0 N
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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。
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电动机能够旋转，但运行电流超过了额定值，称为过载。
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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。 % A1 i; |3 d k
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2.1 过载的主要原因
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, d# X0 w8 t+ d% K4 }0 |! ~' \9 S3 Q （ 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。
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（ 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）。
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- F( |! K @' k1 C# w% V （ 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。 ( L( y& R+ t$ S% R. z6 S
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2.2 检查方法
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（ 1 ）检查电动机是否发热，如果电动机的温升不高，则首先应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。 % z6 ]! s6 A# U6 x1 P l! y
7 l) o: a3 b+ R8 J5 D4 o0 T8 I 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。 9 H' h7 S) ^3 E' V( ]" W+ Y
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/ N8 B, d. {9 x# s* ` （ 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。 b- u7 r" h& r9 P4 ^
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. i% F$ c. Q. t& |, U 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。
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如果电动机侧三相电压平衡，则应了解跳闸时的工作频率： " M, l6 N5 e7 K1 H* d/ V- r, f
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& |7 l1 Q e1 r# {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。
* N8 |* R( s7 _0 o+ A; i* [8 k: J 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。 i. ] {0 J9 Q8 `0 m% f/ `
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1.1 短路故障
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（ 1 ）故障特点
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* J. f: b5 r, h& S8 H( b 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。
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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。 # x! ?8 u% \$ G7 l) a1 R9 K
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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。 & N y: {7 ^+ {7 f* k
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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。 1 J4 U I4 [5 a
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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。 & n% X8 F. ^4 K, w6 c( ]
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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。
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电动机能够旋转，但运行电流超过了额定值，称为过载。
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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。 % A1 i; |3 d k
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2.1 过载的主要原因
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（ 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）。
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2.2 检查方法
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（ 1 ）检查电动机是否发热，如果电动机的温升不高，则首先应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。 % z6 ]! s6 A# U6 x1 P l! y
7 l) o: a3 b+ R8 J5 D4 o0 T8 I 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。 9 H' h7 S) ^3 E' V( ]" W+ Y
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如果电动机侧三相电压平衡，则应了解跳闸时的工作频率： " M, l6 N5 e7 K1 H* d/ V- r, f
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