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如何找出變頻器過流、過載的原因(1)
變頻器在使用過程中,有時會出現(xiàn)過流或者過載的問題,難道這是變頻器品質(zhì)或者性能上出了問題嗎?專家告訴您,非也!實際上出現(xiàn)這些情況有很多種原因。
1、過電流跳閘和過載跳閘的區(qū)別
過載一定過電流,變頻器為什么要把過電流和過載分開呢?
保護(hù)對象不同
過電流主要用于保護(hù)變頻器,而過載主要用于保護(hù)電動機(jī)。因為變頻器的容量有時需要比電動機(jī)的容量加大一檔甚或兩檔,在這種情況下,電動機(jī)過載時,變頻器不一定過電流。過載保護(hù)由變頻器內(nèi)部的電子熱保護(hù)功能進(jìn)行,在預(yù)置電子熱保護(hù)功能時,應(yīng)該準(zhǔn)確地預(yù)置“電流取用比”,即電動機(jī)額定電流和變頻器額定電流之比的百分?jǐn)?shù)。
電流的變化率不同
過載保護(hù)發(fā)生在生產(chǎn)機(jī)械的工作過程中,電流的變化率di/dt通常較小;除了過載以外的其他過電流,常常帶有突發(fā)性,電流的變化率di/dt往往較大。
過載保護(hù)具有反時限特性
過載保護(hù)主要是防止電動機(jī)過熱,故具有類似于熱繼電器的“反時限”特點。就是說,如果與額定電流相比,超過得不多,則允許運行的時間可以長一些,但如果超過得較多的話,允許運行的時間將縮短,如圖1所示。此外,由于在頻率下降時,電動機(jī)的散熱狀況變差。所以,在同樣過載50%的情況下,頻率越低則允許運行的時間越短。
2、過電流跳閘及原因分析
變頻器的過電流跳閘又分短路故障、運行過程中跳閘和升、降速過程中跳閘等情況,分述如下:
圖1 過載保護(hù)的“反時限”特性
2.1 短路故障
短路故障是最危險的故障之一,應(yīng)注意觀察和分析,如圖2 所示。
圖2 變頻器輸出側(cè)短路
(1) 故障特點
第一次跳閘有可能在運行過程中發(fā)生,但如復(fù)位后再起動,則往往一升速就跳閘。b)具有很大的沖擊電流,但大多數(shù)變頻器已經(jīng)能夠進(jìn)行保護(hù)跳閘,而不會損壞。由于保護(hù)跳閘十分迅速,難以觀察其電流的大小。
(2) 判斷與處理
首先要判斷是否短路。為了便于判斷,在復(fù)位后再起動前,應(yīng)在輸入側(cè)接入一個電壓表,如圖2所示。重新啟動時,電位器從零開始緩慢旋動,同時,注意觀察電壓表。如果變頻器的輸出頻率剛上升就立即跳閘,且電壓表的指針有瞬間回“0”的跡象,則說明變頻器的輸出端已經(jīng)短路或接地。
其次要判斷是在變頻器內(nèi)部短路,還是在外部短路。應(yīng)將變頻器輸出端的接線脫開,再旋動電位器,使頻率上升,如仍跳閘,說明變頻器內(nèi)部短路;如不再跳閘,則說明是變頻器外部短路,應(yīng)檢查從變頻器到電動機(jī)之間的線路,以及電動機(jī)本身。
2.2 輕載過電流
負(fù)載很輕,卻又過電流跳閘,這是變頻調(diào)速所特有的現(xiàn)象。
1)變頻調(diào)速系統(tǒng)的特殊問題在v/f控制模式下,存在著一個十分突出的問題:就是在運行過程中,電動機(jī)磁路系統(tǒng)的不穩(wěn)定。其基本原因在于:低頻運行(fx下降)時,由于電壓ux的下降,電阻壓降i1r1所占比例增加,而反電動勢e1所占的比例減小,比值e/f和磁通也隨之減小。為了能帶動較重的負(fù)載,常常需要進(jìn)行轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償(即提高u/f比,也叫轉(zhuǎn)矩提升)。而當(dāng)負(fù)載變化時,電阻壓降i1r1和反電動勢 e1所占的比例、比值e/f和磁通量等也都隨之變化。結(jié)果是:導(dǎo)致電動機(jī)磁路的飽和程度也在隨負(fù)載的輕重而變化。在進(jìn)行變頻器的功能預(yù)置時,通常是以重載時也能帶得動負(fù)載作為依據(jù)來設(shè)定u/f比的。顯然,重載時電流i1和電阻壓降δur都大,需要的補(bǔ)償量也大。但這樣一來,在負(fù)載較輕,i1和電δur都較小時,必將引起“補(bǔ)償過分”,導(dǎo)致磁路飽和。