变频器过压过流的情况分析及采取的措施

变频器在调试与使用中，出现过电压或过 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。在长期的实际工作中，我们总结出了变频器出现过压过流的各种情况，通过分析，提出了相应的措施。这些措施在实际应用中收到了良好的效果 ，现介绍如下 ，供大家参考。 1 变频器的过电压 1．1 过电压的情况分析 变频器的过电压是指由于某些原因使得变频器的电 压超过额定值，出现过电压的情况有两个方面的原因： 1．1．1 变频器本身的题目。如使用环境差，电路板腐蚀 ，电压控制通道被破坏；连接插件未插紧，不牢靠，使电压反馈线接触不 良；变频器接地不良等等，使变频器 过电压。 1．1．2 负载使电机 出现再生制动。就实际工作情况来看 ，这种过电压主要反映在变频器整流输 出的直流母线上，表现为直流电压升高，这是过电压中最常见的情况。变频器一旦 出现这种过电压，为防止内部电路损坏，其保护功能动作，固然损坏变频器的情况较少，但导致变频器与整个调速系统停止运行，影响生产。 使直流母线上电压升高的原因是再生电压 ，当大 飞轮矩（GD 大）负载减速或停车时变频器设定时间过短；或起重机的位能负载下放；或风机、牵伸机受外力影响等等，使电机的实际转速高于变频器的指令转速，电机处于再生发 电制动状态，负载的动能转化为电能，并经逆变电路的续流二极管对变频器直流母线上的储能电容器充电，使直流母线电压升高，出现再生过电压。以常用的低压变频器为例，正常工作时变频器整流电路整流后的直流电压为三相全波整流的均匀值即 Ud=1.35UL=1.35×380=513V，出现再生过 电压时，储能电容器充电，当电压升高到 760 V左右时，变频器过电压保护就动作。 1．2 采取的措施 1．2．1 变频器本身题目引起的过电压。主要出现在变频器使用时间较长、使用环境较差的场合，采取的措施有二：一是做好防尘、防滴、防潮等方面的工作。如给变频器做好防尘、防滴式的内安装，保持电气柜内上下通气孔的畅通（假如通气孔装有金属网，在上排气孔处加装排气扇）；为防潮可在柜 内加装除湿器或空调器 ；对于恶劣工作环境 ，变频器可采用封闭式安装 ，用外接的空调器进行换气等，使变频器电路不受环境腐蚀。二是加强 13常的检查与维护 ，如变频器运行时的温度、湿度、振动等环境是否符合要求；变频器的运行参数是否在规定的范围内；变频器、电动机、变压器和电抗器是否过热、变色、有异味等等。另外要保证变频器接地良好、连接插件紧固可靠。 1．2．2 负载使 电机出现再生制动时的过电压。采取的措施就是要消耗或吸收再生的电能（也可想办法避免出现这种制动），具体方法要视具体情况而定。对于停车过程中产生的过电压，假如对停车时间或停车位置无特殊要求，可采用延长变频器设定的停车时间，就可解决题目；假如对停车时间或停车位置有一定的要求 ，可采用能耗制动的方法，此时电机定子绕组通人直流产生固定磁场，转子绕组切割磁场发电，形成制动转矩使电机停车，调整直流的大小就能改变制动转矩的大小 ，实现正确停车。在制动过程中负载的动能转变为电能 ，消耗在转子电路中，避免了过电压的产生。但 由于制动时消耗在转子中的电能会使电机过热 ，因此制动时间不能过长。 对于减速时因负载 GD 过大而产生的过电压，可以采取适当延长变频器设定的减速时间来解决；对于外力作用使电机处于再生制动状态，这种制动是需要的，所产生的过电压属于正常运行状态，为避免直流母线 电压过高，可采用下面一些方法： a．在变频器直流回路中并联制动电阻。当直流母线电压升高到设定值（常用低压变频器可设定为700 V左右）时，控制功率管导通，再生电能通过制动电阻消耗掉 ，从而避免直流电压升高。由于能量是消耗在电机外面的制动电阻上，电机不会过热，因此可以较长时间或较频繁地工作 ； b．对于多电机传动系统，多台变频器共用一个内侧的整流器 ，所有逆变器并接在整流输 出的共用母线上。当某台电机工作在再生制动状态 时，产生的再生电能通过并联直流母线，被工作在电动状态的其他电机所吸收，若不能完全吸收时，则通过共用的制动电阻消耗掉。这种情况下再生电能被部分或全部吸收 ，进步了整个传动系统的效率； C．对于出现再生制动情况较多的场合，可使用能量回馈型的变频器。这种变频器网侧的变流器是可逆的，当出现再生制动时，再生电能通过可逆变流器回馈给电网，使能量完全得到利用。这种方法使调速系统的效率更高 ，但对电源的稳定性要求较高，假如制动时忽然停电，会发生逆变颠覆。 2 变频器的过电流 2．1 过电流的情况分析 变频器的过电流是指由于某些原因使得变频器的电流超过额定值 ，出现过电流的情况也有两个方面的原因：2．1．1 变频器外部的原因。具体有下面一些情况 ： a．电机拖动的负载忽然变化，产生的冲击电流过大；b．电机与动力 电缆的尽缘被破坏 ，出现匝间或相间对地短路 ，形成短路电流； C．变频器输出侧装有电力电容器或浪涌吸收装置，轻易造成输出真个电流冲击； d．速度反馈信号丢失或不正常（尤其装有测速编码器时），也引起过电流。 2．1．2 变频器本身的题目引起过电流。大致有下面一些情况 ： a．电机加速时间设定太短 ，或 PID调节器中的比例（P）与积分（I）时间参数不公道，使超调过大，变频器输 出电流振荡 ； b．电流互感器损坏，这时主回路送电、变频器未起动就有电流显示 ； C．主电路接口板电流检测通道损坏，出现过流； d．电流反馈信号线接触不良，会出现时有时无的过流现象。 2．2 采取的措施 2．2．1 对于变频器外部原因引起的过 电流 ，采取的措施有 ： a．负载不稳定时，可采用 DTC模式，控制速度快（每隔25 m产生一组精确的转矩和磁通的实际值， 经转矩比较器与磁通比较器后优化脉冲选择器 ，决定逆变器的最佳开关位置），能有效地抑制过电流； b．拆除变频器输出侧的电力电容器或浪涌吸收装置，用户为进步功率因数可在输进端并接适当的电容器； C．加强检查与维护工作，保证电机与动力电缆的尽缘完好；保证速度反馈通道与反馈信号的完整。 2．2．2 对于变频器本身题目引起的过 电流 ，采取的施有 ： a．适当延长变频器 的设定加速时间 ，调整好 PID调节器的时间参数； b．加强检查与维护工作，确保电流互感器的正常运行；留意防尘、防潮，维护好使用环境，不使电路接 口板腐蚀受损；紧固连接插件，使电流反馈信号线接触良好等等。——此文章转载于互联网，文中观点与本网站无关，如有侵权请联系删除