通用变频器的过载故障及排除.docx

通用变频器的过载故障及排除1 引言 电动机能够旋转，但运行电流超过了额定值，称为过载过载的基本特征是：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（否则就变成过流故障），而 且过载是有一个时间的积累，当积累值达到时才报过载故障本文将主要探讨变频器过载形成的原因及其处理办法2 变频器过载故障的原因及解决对策 变频器过载的工作机制如图1所示根据变频器的结构原理可以知道，变频器过载发生的主 要原因有以下几点：（1）机械负荷过重，其主要特征是电动机发热，可从变频器显示屏上读取运行电流来发现；（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（因很多变频器显示屏只显示一相电流）；（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，导致过载跳 闸而对于变频器过载故障的检查方法和解决对策包括以下2点：（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 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，应考虑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它电器，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如果电动机侧三相电压平衡，则应了解跳闸时的工作频率: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3 案例分析1:水泵变频器过载（1）故障现象某供水单位使用艾默生td2000-4t0300p （30kw ）变频器拖动水泵负载（如图2所示），使 用过程中变频器经常报e013故障，检查故障电流记录58a，变频器额定电流60a，经查说 明书：风机、水泵变频器过载能力110%额定电流lmin，是否与上述现象发生冲突？（2）分析处理经现场了解和查看，发现水泵负载长期工作在48hz，电流长期在58a左右，e013的原因为 变频器带载能力不够，需要更换更高一级的变频器，即td2000-410370p或ev2000-410370p （37kw）。

变频器运行过程输出电流大于等于变频器额定电流，但达不到变频器过流点，在运行一段时 间后产生过载保护，变频器过载保护按反时限曲线不同分为g型和p型反时限曲线i2t即 指动作时限与通入电流大小的平方成反比，通入电流越大，则动作时限越短，该曲线在出厂 时由机型参数唯一确定，用户不能改本例机型分为P型机，其P型反时限曲线（图3所示）说明当变频器输出电流达到95%持 续时间达到1h则报e013,当变频器输出电流达到110%,持续时间达到lmin，也同时报 e013 本案例可以选择高一档的 ev2000-4t0370p 变频器，在更换完变频器之后，还必须设置以下 参数：♦ f0.08变频器机型选择为p型由于变频器出厂参数设置为g型，本案例中选择P型机，需要将f0.08功能码设置为1♦ fh.00-fh.02:电机参数按照实际情况进行设定 为了保证控制水泵的性能，务必按照电机的铭牌参数进行正确设置电机极数、额定功率和额 定电流3）案例归纳很多品牌的变频器在45kw及以下机型都采用g/p合一方式，即用于恒转矩负载g型适配电 机功率比用于风机、水泵类负载p型时小一档g/p合一方式是考虑到风机、泵类负载基本 不过载的实际情况，但是由于g/p合一的变频器本质上并没有扩大容量，只是变频器的软件 发生变化，实际上就是反时限i2t曲线发生了变化，但使用中往往容易遭到误解，尤其是当 用户的工艺过程发生变化，比如水泵流量增加、浓度增大、风量增大等等，电机的实际电流 往往会上升，从而导致变频器过载保护。

4 案例分析 2:离心风机变频器过载（1 ）故障现象某化工厂离心风机 15kw （如图 4 所示），采用 ev2000-4t0150p 带动，2 极，额定转速 2950r/min变频器带电机空载运行，经常会出现运行到12hz左右时，输出频率在此附近 振荡，振荡几次后有时频率会继续上升，有时就报e013过载故障，但有时启动又能正常2） 分析处理观察在12hz附近振荡时的变频器状态，电流很大，基本上达到额定电流，在电流振荡的情 况下出现限流，因此造成频率上不去测量此时的波形，如图5所示做电机辨识，辨识出来的电机参数与默认值基本一致，重新运行，变频器仍然会出现振荡现 象，而且是基本在同一频率段12hz附近，怀疑是软件pwm调制问题，因为该频段刚好是 ev2000的三相调制svpwm到改进的两相svpwm调制的切换点（如图6所示）从波形上确认后，决定修改电机稳定因子fh.1Q变频器启动正常，再没有发生过载问题 本例中设置参数如下:fh.10:电机稳定因子 电机稳定因子用于抑止变频器与电机配合时所产生的固有振荡本例中恒定负载运行时输出 电流反复变化，在出厂参数（稳定因子为10）的基础上调整为40，完全消除振荡，使电机 平稳运行（其波形如图 7 所示）。

3） 案例归纳艾默生 ev2000 系列变频器综合考虑了变频器运行损耗、电机运行噪音和稳定性等多方面的 要求，将经典的三相svpwm （任意开关周期内又三相开关）与改进的两相调制svpwm （任 意开关周期内仅有两相开关）完美地结合在一起低频时采用三相调制，有效地改善输出波 形；高速时采用两相调制，有效地减少开关次数，降低开关损耗，减少死区的影响但是 12hz 附近刚好是三相调制与两相调制的切换点，在电机空载、轻载时易发生振荡为了弥补切换点的问题，ev2000采用独特的控制方式，通过调整电机稳定因子，可以抑制 变频器与电机配合时的固有振荡以适应不同的应用场合，确保轻载运行的稳定性，从而最终 消除 e013 过载故障5 结束语综上所述，变频器过载故障说明了电机与变频器的选型存在严格的关系 电机选型首先应该根据负载运动时所需要的平均功率、最高功率，折算到电机轴侧（可能有 减速机、皮带轮等减速装置）选择电机的功率，同时也要考虑电机的过载能力电机厂商可 以提供电机的力矩特性曲线，不同温度下电机特性会变化顺便说，选型的顺序当然是先选 电机再根据电机选择变频器，因为控制的最终目的不是变频器也不是电机，而是机械负载。

而变频器的选型第一应该强调的是根据电流选型对于一般负载，可以根据电机的额定电流 选择变频器，即变频器额定电流（即常规环境下的最大持续工作电流）大于电机额定电流即 可但是必须要考虑极限状况的出现因此变频器还需要可以提供短时间的过载电流注 意：电机的电流是由机械负载决定的） 变频器有一条过载电流曲线，是一条反时限曲线，描述了过载电流和时间的关系这就是变 频器说明书上经常说到的过载能力可以达到150%额定电流2s、180%额定电流2s等，实 际上是一条曲线因此，只要电机的电流曲线在变频器的过载电流曲线之内，就是正确的选 型这就是为什么有时候变频器功率要大于电机功率1 档或2档（比如起重应用），有时候 小功率变频器仍然可以驱动大功率电机（比如输送带）的原因另一个必须注意的，在非正常环境下，比如高海拔、高环境温度（例如大于50C小于60C 环境）、并排安装方式（有些变频器并排安装不降容，有些要降容，根据变频器设计决定） 等情况下，要考虑变频器的降容因此，变频器的额定功率可能大于电机功率，也可以小于 电机功率，事实上变频器的选型也是根据机械负载决定的总之，变频器选型的最终依据，是变频器的电流曲线包括机械负载的电流曲线。

出师表两汉：诸葛亮先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也然侍卫之臣 不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也诚宜开张圣听，以光 先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也宫中府中，俱为一体；陟罚臧否，不宜异同若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其 刑赏，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使内外异法也侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下：愚 以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必能裨补阙漏，有所广益将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用于昔日，先帝称之曰能”是以众议举宠为督： 愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所亲贤臣，远小人，此先汉所以兴隆也；亲小人，远贤臣，此后汉所以倾颓也先帝在时， 每与臣论此事，未尝不叹息痛恨于桓、灵也侍中、尚书、长史、参军，此悉贞良死节之臣， 愿陛下亲之、信之，则汉室之隆，可计日而待也，臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯先帝不以臣卑鄙，猥自枉 屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰后值倾覆，受任于 败军之际，奉命于危难之间，尔来二十有一年矣。

先帝知臣谨慎，故临崩寄臣以大事也受命以来，夙夜忧叹，恐托付不效，以伤先帝之 明；故五月渡泸，深入不毛今南方已定，兵甲已足，当奖率三军，北定中原，庶竭驽钝， 攘除奸凶，兴复汉室，还于旧都此臣所以报先帝而忠陛下之职分也至于斟酌损益，进尽 忠言，则攸之、祎、允之任也愿陛下托臣以讨贼兴复之效，不效，则治臣之罪，以告先帝之灵若无兴德之言，则责 攸之、祎、允等之慢，以彰其咎；陛下亦宜自谋，以咨诹善道，察纳雅言，深追先帝遗诏 臣不胜受恩感激今当远离，临表涕零，不知所言。