变频器过电流故障原因及处理方法.docx

变频器过电流故障原因及处理方法⑴过电流故障过流故障可分为短路、轻载、重载、加速、减速、恒速过电流变频器过电流故障一般 是由于变频器的加减速时间设定太短、负载突变、负荷分配不均匀、输出短路等原因引起的 通常的解决办法是延长加减速时间、减少负荷的突变、外加能耗制动元件、进行负荷分配设 计、对线路进行检查等如果断开后负载变频器还是过电流故障，说明变频器内部元件，如 变频器电路故障，需要进一步检查维修如果断开负载后，过电流故障消失，应从电动机开 始逐个回路检查，并且逐项实验，直至排除故障变频器发生过电流故障的原因可分为外部原因和变频器本身的原因两方面变频器中过 电流保护的对象主要是指带有突变性质的、电流的峰值超过了变频器的容许值的情况由于 变频器中电力电子开关元器件的过载能力比较差，因此变频器的过电流保护是至关重要的一 环到目前为止，变频器的过电流保护已经十分完善① 短路故障变频调速系统的短路故障是具有危险性的故障，在处理短路故障时应注意 观察和分析，假如短路故障点发生在变频器的输出侧，如图7-3所示，则短路故障的特点如 下IU V W I-IOVFVRCOM图7-3 变频器输出侧短路a. 变频器短路故障经常在运行过程中发生，当复位后重新启动时，变频器调速系统中 的升速变频器短路保护动作。

b. 变频器短路故障具有较大的冲击电流，目前生产的变频器都设有无时限的速断保护， 当发生短路故障时，只要无时限的速断保护能可靠动作，短路电流就不会对变频器造成损坏c. 变频器自身工作的不正常，如逆变桥中某一桥臂的两个逆变器件在不断交替的工作 过程中出现异常，使直流电压的正、负极间处于短路状态d. 变频器的输出侧短路主要表现在变频器输出端到电动机之间的连接电缆发生相互短 路或电动机内部发生短路当变频器短路保护动作并显示短路故障信息时，应先确认是否有短路故障在变频器复 位后重新启动时，注意观察变频器电源输入端电压表指示的变化如果变频器的输出频率刚 上升，则短路保护就立即动作在短路保护动作瞬间电压表的指针有瞬间回零的迹象，则说明变频调速系统有短路或接地故障当确认变频调速系统有短路或接地故障后，要判断故障是发生在变频器，还是发生在变 频器以外的回路中此时，应将变频器输出端的接线拆除，复位变频器后再次启动，若变频 器的输出频率刚上升短路保护就立即动作，则说明变频器内部故障；如不再跳闸，则说明故 障是在变频器外部回路，应检查从变频器到电动机之间的线路，以及电动机本身② 轻载过电流轻载过电流是变频调速系统特有的一种故障现象。

其原因是变频器在 U/f控制模式下运行，电动机的磁路不稳定a. 变频调速系统运行在低频情况下，由于输出电压的下降，电动机绕组电阻压降I1/r1 所占比例增加，而反电动势E1所占比例减小，系统的压频比和磁通也随之而变小，从而导 致电动机的输出转矩减小为了提高变频器在低频运行时的带负载能力，通常采取提高系统 的压频比U/f，即转矩补偿措施b. 变频调速系统在参数预置时，通常是以运行时带最大负载来设定压频比U/f的在 系统最大负载时，电流I1和电阻压降△"都很大，需要转矩补偿量也较大但轻负载时， 电流I1和电阻压降△"都相对较小时，将因引起“过补偿”而导致电动机的磁路饱和电 动机磁路的饱和程度也随电动机负载的轻重而变化，从而造成电动机的磁路不稳定电动机磁路饱和时，磁通和励磁电流的波形如图7-4所示图7-4(a)是电动机磁路的磁 化曲线；图7-4(b)是磁通的波形，由于磁路饱和使磁通波形的上面被“削波”为平顶波；图 7-4(c)为电动机励磁电流的波形其横坐标是励磁电流i0，与磁化曲线的横坐标对应，纵坐 标是时间t，与磁通曲线的横坐标相对应图7-4(c)所示曲线是磁化曲线和磁通的波形叠加 由图7-4(c)可以得出，电动机励磁电流i0的波形将发生严重畸变，是一个峰值很高的尖峰波。

电动机的磁路越饱和，励磁电流的畸变越严重，峰值也越大虽然励磁电流尖峰波的电流变 化率di/dt很大，但励磁电流的有效值不一定很大电动机励磁电流尖峰波值可导致电动机 在负载很轻时变频器却发生过电流保护动作电动机磁路饱和引起的过电流保护动作主要发 生在低频、轻载的情况下图7-4 磁路在饱和区工作时的励磁电流③ 重载过电流变频调速系统重载过电流故障现象表现为，系统在拖动的生产机械运行 过程中负荷突然增加，如果电动机的输出转矩小于负载转矩，则电动机转速会大幅度下降， 变频器的工作电流也将急剧增加变频调速系统的重载过电流保护带有一定的动作时限，在 重载过电流保护的电流设定值和设定时限到达时，重载过电流保护将可靠动作变频调速系 统的重载过电流故障通常是由系统设计不好或者机械设备故障引起的在变频调速系统发生 过电流故障时，应针对故障时的运行工况进行分析如果在生产过程中电动机经常出现过载 现象，则属于系统设计问题，首先要考虑能否加大电动机和负载之间的传动比适当增加传 动比，可减轻电动机轴上的阻转矩但传动比不宜加得太大，如果太大，会使电动机在最高 速时的工作频率超过额定频率，带负载能力也会有所减小如不能加大传动比，则只能增大 电动机和变频器的容量。

对于偶发性过载故障，应检查系统拖动的生产机械设备是否有由故 障和生产流程操作引发重载过电流的因素，并针对检查出的问题采取与其相应的措施⑵过电流故障处理方法如果变频系统启动时刚升速就跳闸，这是过电流比较严重的现象，主要检查以下几方面① 工作机械是否被卡住② 变频器功率模块有无损坏③ 负载侧是否短路，用兆欧表检查对地有没有短路④ 电动机的启动转矩是否太小，使拖动系统转不起来如果变频系统启动时不立即跳闸，而在运行过程中跳闸，主要检查以下几方面① 升速时间设定是否太短，先了解生产工艺要求是否允许延长升速时间，如可以，则可 延长升速时间② 减速时间设定是否太短，先了解生产工艺要求是否允许延长减速时间，如可以，则可 延长减速时间③ 转矩补偿（U/f比）设定是否太大，太大会引起低频时空载电流过大④ 假如电子热继电器整定不当，动作电流设定得过小，会引起变频器误动作⑤ 预置升（降）速自处理（防失速）功能变频器对于升、降速过程中的过电流，设置 了自处理功能当升（降）电流超过预置的上限电流Iset时，将暂停升（降）速，待电流降 至设定值Iset以下时，再继续升（降）速，如图7-5所示图7-5 升（降）速自处理功能⑥ 其他措施。

如果采用了自处理功能后，延长了升、降速时间仍不能满足生产机械的要 求，则需考虑适当加大传动比，以减小拖动系统的飞轮力矩，使电动机容易启动及升速；如 果不能加大传动比，则只能考虑加大变频器的容量在排除变频器常见故障时，应首先排除由于参数问题而导致的故障例如电流限制、加 速时间过短都有可能导致过电流的产生然后就必须判断是否电流检测电路出了故障变频器由于下列原因也可能引起过电流保护动作① 主电路接口板电流、电压检测通道损坏，都会出现过电流电路板损坏的原因是：由 于环境太差，固体颗粒附着在电路板上，造成静电损坏，或者有腐蚀性气体腐蚀电路电路 板的零电位与机壳连在一起，由于机壳与柜体是与保护地相连的，保护地上的地电位会影响 电路板上电路的工作性能严重时电路板的零电位点电位升高，也会造成电路板损坏② 连接插件不紧、不牢例如，电流或电压反馈信号线接触不良，会出现过电流故障时 有时无的现象③ 当负载不稳定时，应采用DTC控制模式，因为DTC控制速度非常快，每隔25 U s产 生一组精确的转矩和磁通的实际值，再经过电动机转矩比较器和磁通比较器比较后输出，由 优化脉冲选择器决定逆变器的最佳开关位置，这样能有效地抑制过电流。

另外，速度环的自 适应会自动调整PID参数，从而使变频器输出给电动机的电流平稳过电流的外部原因如下① 电动机负载突变，引起大的冲击电流而过电流保护动作这类故障一般是暂时的，重 新启动后就会恢复正常运行如果经常会有负载突变的情况，应采取措施限制负载突变或更 换较大容量的变频器，建议选用直接转矩控制方式的变频器，这种变频器动态响应快、控制 速度非常快，具有速度环自适应能力，能使变频器输出电流平稳，避免过电流② 电动机内部和电动机电缆绝缘破坏，造成匝间或相间对地短路，因而导致过流③ 在电动机线圈和外壳之间、电动机电缆和大地之间存在较大的寄生电容，通过寄生电 容会有高频漏电流流向大地，导致过电流④ 若在变频器输出侧有功率因数校正电容或浪涌吸收装置，则其故障也会引起过电流故 障⑤ 变频器运行过程中控制电路遭到电磁干扰，导致控制信号错误，引起变频器工作错误， 速度反馈信号丢失或非正常时，也会引起过电流⑥ 变频器的容量选择不当，与负载特性不匹配，引起变频器功能失常、工作异常、过电 流甚至故障损坏综上所述，过电流故障诊断流程图如图7-6所示北速时蔬州负裁过大轻载眺闸机械卡住晓否增大施否增大电动机拖开也跳闸能否地大电说上映料率刚上物大转逝补过电流跳留流示曰匚'增大*动比速时间变膜器内照矩路延长升允IS 5 巨升醐j iaj^C增大理撒 器窘量七汨增大变掘i增大传曲■比排除机械独障增大转通补誉堵大屯慌E限图7-6 变频器过电流故障诊断流程图。