变频器过电流跳闸与过载跳闸的原因与区别

2021-12-23 00:58分类：维修电工阅读：

相关变频调速器过电流量跳电与负载跳闸推不上去，过电流量跳电和负载跳电的差别，维护目标不一样，电流量的弹性系数不一样，负载流跳闸原因。

一、过电流量跳电和负载跳电的差别

负载也一定过电流量，变频调速器为何要把过电流量和负载分离呢？关键有两个差别:

1、维护目标不一样

过电流量关键用以维护变频调速器，而负载关键用以维护电机。由于变频调速器的容积有时候必须比电机的容积增加一档甚或两种，在这类状况下，电机负载时，变频调速器不一定过电流量。

过压保护由变频调速器內部的电子器件热维护作用开展，在预设电子器件热维护作用时，应当精确地预设“电流量拿取比”，即电机额定电压和变频调速器额定电压比例的百分比:

IM%=IMN*100%I/IM

式中，IM%—电流量拿取比;

IMN—电机的额定电压，Ａ;

IN—变频调速器的额定电压，Ａ。

2、电流量的弹性系数不一样

过压保护产生在生产机械的工作中全过程中，电流量的弹性系数di/dt一般较小;

除开负载之外的别的过电流量，经常含有突发，电流量的弹性系数di/dt通常很大。

3、过压保护具备反期限特点

过压保护主要是避免电机超温，故具备类似热继器的“反期限”特性。就是，假如与额定电压对比，超出得很少，则容许运作的時间能够长一些，但假如超出得较多得话，容许运作的時间将减少，如图所示１所显示。

除此之外，因为在頻率降低时，电机的排热情况下降。因此，在一样负载50％的状况下，頻率越低则容许运作的時间越少。

二、过电流量跳电及根本原因

变频调速器的过电流量跳电又分短路故障常见故障、运作全过程中跳电和升、减速全过程中跳电等状况，分述以下:

图１负载保的“反期限” 特点

2.1 短路故障常见故障

短路故障常见故障是最风险的常见故障之一，应留意观查和剖析, 如图2所显示。

图2，变频调速器輸出侧短路故障

(1) 常见故障特性

a) 第一次跳电有可能在运作全过程中产生，但如校准后再启动，则通常一提速就跳电。

b) 具备非常大的冲击性电流量，但大部分变频调速器早已可以开展维护跳电，而不容易毁坏。因为维护跳电十分迅速，无法观查其电流量的尺寸。

(2) 分辨与解决

第一步，最先要分辨是不是短路故障。为了更好地有利于分辨，在校准后再启动前，应在键入侧连接一个电流表，如图所示２所显示。重启时，电阻器从零开始迟缓旋转，与此同时，留意观查电流表。假如变频调速器的輸出頻率刚升高就马上跳电，且电流表的表针有一瞬间回“0”的征兆，则表明变频调速器的輸出端早已短路故障或接地装置。

第二步，要分辨是在变频调速器內部短路故障，或是在外界短路故障。这时候，应将变频调速器輸出端布线松掉，再旋转电阻器，使頻率升高，如仍跳电，表明变频调速器內部短路故障;如不会再跳电，则表明是变频调速器外界短路故障，应查验从变频调速器到电机中间的路线，及其电机自身。

2.2 负载过电流量

负荷很轻，却又过电流量跳电，它是变频式变速所独有的状况。

1、变频式变速系统软件的独特难题

在V/F操纵方式下，存有着一个十分突显的难题:便是在运作全过程中，电机等效电路系统软件的不稳定。其基本上缘故取决于:

低頻运作(fX降低)时，因为工作电压UX的降低，电阻器损耗I1r1所占占比提升，而自感电动势E1所占的占比减少，比率Ｅ/f和磁通量也随着减少。为了更好地能推动偏重的负荷，经常必须开展转距赔偿(即提升Ｕ/f比，也叫转距提高)。

而当负荷转变时，电阻器损耗I1r1和自感电动势E1所占的占比、比率Ｅ/f和磁通量等也都随着转变。結果是:造成电机等效电路的饱和状态水平也在随负荷的轻和重而转变。

在开展变频调速器的作用预设时，一般是以轻载时也可带得动负荷做为根据来设置Ｕ/f比的。显而易见，轻载时电流量I1和电阻器损耗ΔＵr都大，必须的赔偿量也大。但这样一来，在负荷比较轻，I1和电ΔUr都较钟头，终将造成“赔偿太过”，造成等效电路饱和状态。

2、等效电路饱和状态的不良影响

当等效电路饱和状态时，磁通量和励磁电的波型如图所示３所显示:

图3，等效电路在饱和状态区工作中时的励磁电

图3(a)是电机等效电路的被磁化曲线图;图3(b)是磁通量的波型，因为等效电路饱和状态的缘故，磁通量波型的上边被“推平”了，变成了坡屋顶波;图3(c)是励磁电的波型，其横坐标轴是励磁电i0，与被磁化趋势图3(a)的横坐标轴相匹配。纵轴是時间t，它和磁通量曲线图的横坐标轴相对性应。因而，它是由图3(a)和图3(b)综合性做出的。由图3能够看得出，励磁电i0的波型将产生比较严重崎变，是一个最高值很高的顶峰波。等效电路越饱和状态，励磁电的崎变越比较严重，最高值也越大。

因为顶峰波的电流量弹性系数di/dt非常大，但电流量的有效值不一定非常大。結果是:通常在负荷很轻时产生过电流量跳电。

这类由电机等效电路饱和状态造成的过电流量跳电，关键产生在低頻、负载的状况下。

普遍事例：

a) 负荷在运作全过程中，阻转距的转变很大。比如，某工厂的数控车床选用变频式变速，所买变频调速器无闭环控制作用。为了更好地能在低速档时开展钻削，将Ｕ/f比预设得很大，但一退刀就跳电。

解决方案：不断调节Ｕ/f比，使之既能在低速档时开展钻削，退刀时又不跳电。

b) 变频调速器用以离心风机或离心水泵，但Ｕ/f比却预设得很大。比如，某工厂有一台变频调速器，原先用在传送携带，运作状况一直非常好。后改收到离心风机上，启动时，頻率刚升高到１０Ｈｚ上下就因“过电流”而跳电了。这是由于，传输带是恒转距负荷，当变频调速器使用传送携带时，其Ｕ/ｆ比必预设得很大。而离心风机是二次方律负荷，低速档时负载级轻，造成电机等效电路比较严重饱和状态，励磁电比较严重崎变，最高值非常大，使变频调速器跳电。

解决方案：将Ｕ/ｆ比预设为最少档后就不会再跳电了。

2.3 轻载过电流量

1、常见故障状况

有一些生产机械在运作全过程中负载忽然加剧，乃至“卡死”，电机的转速比因带不动而大幅度降低，电流量大幅度提升，过压保护赶不及姿势，造成过电流量跳电。

2、解决方案

a) 最先，掌握机械设备自身是不是有常见故障，如果有常见故障，则维修设备。

b) 假如这类负载归属于生产过程中常常很有可能发生的状况，则最先考虑到能不能增加电机和负荷中间的减速比？适度增加减速比，可缓解电机轴上的阻转距，防止出现带不动的状况。但这时候，电机在最快速时的输出功率终将超出额定值頻率，其带负荷工作能力也会有一定的减少。因而，减速比不适合增加得太多。与此同时还应留意:应依据数值再次预设变频调速器的“最大頻率”。

如没法增加减速比，则仅有考虑到扩大电机和变频调速器的容积了。

比如，某工厂的塑料机在运作全过程中，每遇“静电喷塑”时，经常因过电流量跳电，据观查，有时候是电机匝间后跳电。

解决方案：将电机轴上的皮带盘御下，略“车”小一点(如传动带松垮，则将电机基座适度后退)，就不会再过电流量跳电了。

2.4 提速或减速赢过电流量

它是因为提速或减速过快造成的，可采用的对策有以下。

1、增加升(降)速時间

最先掌握依据生产工艺流程规定是不是容许增加提速或减速時间，如容许，则能延长升(降)速時间。

2、精确预设升(降)速自解决(防颤振)作用

变频调速器针对升、减速全过程中的过电流量，设定了自解决(防颤振)作用。当升(降)电流量超出预设的限制电流量Ｉset时，将中止升(降)速，待电流量降至预设值Ｉset下列时，再再次升(降)速，如图所示4所显示。

图4 升(降)速自解决作用

但大部分变频调速器的减速自解决作用只考虑到交流电压，而无减速电流量过大的自解决作用，必须留意阅读文章使用说明。

3、别的对策

假如选用了自解决作用后，因增加了升、减速時间而不可以达到生产机械的规定，则:

a) 考虑到适度增加减速比，以减少拖拽系统软件的水泵飞轮扭矩，使电机非常容易运行及提速;

b) 假如不可以增加减速比，则只有考虑到增加变频调速器的容积了。

总的来说，过电流量跳电的分辨步骤如图所示5所显示。

图5过电流量跳电的分辨步骤

3、负载跳电及根本原因

电机可以转动，但运作电流量超出了额定电流，称之为负载。

负载的基本上体现是:电流量尽管超出了额定电流，但超出的力度并不大，一般都不产生很大的冲击性电流量。

3.1 负载的关键缘故

1、机械设备负载太重负载太重的关键特点是电机发烫，并可从显示器上载入运作电流量来发觉。

2、三相电压不平衡造成某相的运作电流量过大，造成负载跳电，其特性是电机发烫不平衡，从显示器上载入运作电流量时不一定能发觉(因显示器只表明一相电压)。

3、错误操作变频调速器內部的电流量检验一部分产生常见故障，检验出的电流量数据信号偏大，造成跳电。

3.2 查验方式

1、查验电机是不是发烫

假如电机的升温不高，则最先应查验变频调速器的电子器件热维护作用预设得是不是有效，如变频调速器尚有余量，则应放开电子器件热维护作用的预设值;如变频调速器的容许电流量早已沒有容量，不可以再放开，且依据生产工艺流程，所发生的负载归属于一切正常负载，则表明变频调速器的挑选不合理，应增加变频调速器的容积，拆换变频调速器。这是由于，电机在拖拽变化负荷或时断时续负荷时，只需升温不超过额定电流，是容许短期内(数分钟，甚或几十分钟)负载的，而变频调速器则不允许。

假如电机的升温过高，而所发生的负载又归属于一切正常负载，则表明是电机的负载太重。这时候，最先应考虑到能不能适度增加减速比，以缓解电机轴上的负载。如可以增加，则增加减速比。假如减速比没法增加，则应增加电机的容积。

2、查验电机侧三相电压是不是均衡

假如电机侧的三相电压不平衡，则应再查验变频调速器輸出端三相电压是不是均衡，如也不平衡，则难题在变频调速器內部，应查验变频调速器的逆变电源控制模块以及光耦电路;

如变频调速器輸出端工作电压均衡，则难题在从变频调速器到电机中间的路线上，应查验全部布线端螺丝是不是早已扭紧，假如在变频调速器和电机中间有交流接触器或别的家用电器，则还应查验相关家用电器的布线端是不是早已扭紧，及其接触点的触碰情况是不是优良等。

假如电机侧三相电压均衡，则应掌握跳电时的输出功率：

如输出功率较低，又没用过闭环控制(或无闭环控制)，则最先减少Ｕ/ｆ比，如减少后仍能推动负荷，则表明原先预设的Ｕ/ｆ比过高，励磁电的最高值偏大，可根据减少Ｕ/ｆ比以减少电流量;假如减少后带不动负荷了，则应考虑到增加变频调速器的容积;假如变频调速器具备闭环控制作用，则应选用闭环控制方法。

3、查验是不是错误操作

在历经之上查验，均找不到缘故时，应查验是否错误操作。如图所示６所显示，分辨的方式是在负载或满载的状况下，用电流计精确测量变频调速器的輸出电流量，与显示器上表明的运作电流开展较为，假如显示器表明的电流量读值比具体精确测量的电流量大得较多，则表明变频调速器內部的电流量精确测量一部分偏差很大，“负载”跳电有可能是错误操作。

总的来说，负载跳电的分辨步骤如图所示７所显示。