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【技术篇】变频器过电流故障分析及处理

栏目: 技术中心

发表时间: 2018年08月11日

1、 变频器过流保护:变频器通过霍尔元件检测三相输出电流,变频器发生过流保护故障,通常变频器的输出电流超过变频器的额定输出电流某个限制值,通常是变频器厂家研发层面的细节,与IGBT功率器件选型设计裕量有关, 不同厂家,不同功率段也不一样。变频器本身的过流保护区别于电机的过流保护,一般滞后于电机的过流保护。

2、 电机过流保护:电机的过流保护实际上通过变频器运行中检测实际输出电流,当检测到的实际电流超过,2*电机电流的限制值(2*P640)或者电机额定电流的4倍,取较小的值,电机发生过流故障保护。

引发变频器过电流故障的几个因素

1、 设计选型不当引发的过电流问题:

1.1、 比如变频器与电机电流不匹配,甚至出现“小马拉大车”的设计。

1.2、 选型裕量小,没有充分考虑电机拖动负载时的加速转矩,变频器不能提供足够的加速转矩电流。

1.3、 对于特殊的生产工艺,比如轧机,没有充分考虑波动负载、冲击性负载的瞬间电流。

1.4、 对于恒转矩负载,误选择了风机泵类的变频器。

1.5、 变频器输出侧装有开关器件,变频器运行过程中,开关有动作情况。

2、 调试不当引发的过电流问题:

2.1、电机参数设置不正确,电机额定电压、额定电流、额定频率、额定功率、定子电阻等等。

2.2、电机加速时间设定过短,导致过电流;由于某些负载机械惯性大,如果加速时间过短, 变频器输出的频率虽然上升很快,但是电机的实际转速并没有“跟上来”,造成电机转差频率过大,引起过电流。

2.3 、电压提升值设定不合适,为保证电机磁通恒定, 通常设置线性V/F特性, 但是在低频附近,由于不能忽略定子电阻的影响,需要在低频附近,加大提升电压来减小定子电阻的影响,但是提升电压如果加的太多,会导致电机磁路饱和,引发过电流。

3、 外围器件故障引发的过电流问题:

3.1、比如电机匝间短路。

3.2、电机绝缘损坏,出现绕组接地情况。

3.3、输出电缆超过变频器允许的长度,导致电缆上隐含电容加大,近似于输出的PWM波加到电容上,出现电流尖峰,导致变频器过电流。

3.4、输出电缆短路、或者对地、接线端子松动,导致变频器过电流。

3.5、变频器输出侧安装了不合适的滤波器、电容等器件。

3.6、变频器的抱闸打开关闭时机不对,或者变频器运行中抱闸发生误动作,导致电机过电流。

3.7、一台变频器驱动多台电机,在变频器运行中存在其它电机投切情况。

3.8、机械部分润滑不好、运转阻力太大甚至卡死情况。

3.9、电机在启动前,电机轴自由旋转,尝试采用捕捉再启动功能。

4、变频器自身硬件问题引发的过电流问题:

4.1、电流检测元件(霍尔元件、电流互感器)性能变差、或者损坏。

4.2、IGBT功率器件损坏。

4.3、变频器驱动电路异常,引发的过电流故障。

4.4、变频器CU单元出现故障引发的过电流故障。

变频器过电流故障常见处理方法

处理变频器过电流故障,首先最重要的是确定变频器在何种工况下发生故障,再按照上述的可能性逐条排查原因。

1、上电不运行就发生过电流故障,并且不能复位故障。此种情况由变频器本身的问题引起的可能性比较大,可尝试拆除控制接线、电机接线,只保留变频器供电电源和地线,尝试能否复位故障,如果还不能复位,建议申请维修。如果故障可以复位,检查变频器外部接线。

2、上电没有过电流故障,一启动马上就报F1故障,可以复位但再启动又出现F1。该情况由电机问题引起的可能性较大,可尝试拆除控制接线、电机接线,只保留变频器供电电源和地线,尝试使用BOP面板空载启动变频器(变频器控制方式需要设置V/F方式),如果变频器不出现F1,请重点检查电机和电机电缆绝缘情况、电机电缆是否超长、以及是否有接触不良的情况,更换电机进行测试是一个不错的方式。如果变频器仍然报F1,变频器可能损坏,建议联系维修部门。

3、正常运行时偶尔出现过电流故障。这种情况由负载引起的可能性较大,请根据实际负载特性进行排查。


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