（已结贴）2011-08-06-工控擂台-变频器的过电流保护及处理方法？ 点击：356 | 回复：14
变频器的过电流保护及处理方法？
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A． 工作中过电流
即拖动系统在工作过程中出现过电流。其原因大致来自以下几个方面：
a) 电动机遇到冲击负载或传动机构出现“卡住”现象引起电动机电流的突然增加。
b) 变频器的输出侧短路，如输出端到电动机之间的连接线发生相互短路或电动机内部发生短路等。
c) 变频器自身工作的不正常，如逆变桥中同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。例如由于环境温度过高，或逆变器件本身老化等原因，使逆变器件的参数发生变化，导致在交替过程中，一个器件已经导通，而另一个器件却还未来的及关断，引起同一桥臂的上、下两个器件的“直通”，使直流电压的正、负极间处于短路状态。
B．升速时过电流
当负载的惯性较大，而升速时间又设定得太短时，意味着在升速过程中，变频器的工作效率上升太快，电动机的同步转速因负载惯性较大而跟不上去，结果是升速电流太大。
C． 降速中过电流
当负载的惯性较大，而降速时间又设定得太短时，也会引起过电流。因为，降速时间太短时，同步转速迅速下降，而电动机转子因负载的惯性大，仍维持较高的转速，这时同样可以是转子绕组切割磁力线的速度太大而产生过电流。
（2）.处理方法
A．起动时一升速就跳闸，这是过电流十分严重的现象，主要检查
（1）工作机械有没有卡住
（2）负载侧有没有短路，用兆欧表检查对地有没有短路
（3）变频器功率模块有没有损坏
（4）电动机的起动转矩过小，拖动系统转不起来
B．起动时不马上跳闸，而在运行过程中跳闸，主要检查：
（1）升速时间设定的太短，加长加速时间
（2）减速时间设定的太短，加长减速时间
（3）转矩补偿（u/f比）设定太大，引起低频时空载电流过大
（4）电子热继电器整定不当，动作电流设定的太小，引起变频器误动作
变频器中,过电流保护的对象主要指带有突变性质的、电流的峰值超过了变频器的容许值的情形. 由于逆变器件的过载能力较差,所以变频器的过电流保护是至关重要的一环,迄今为止,已发展得十分完善.
(1) 过电流的原因
1、工作中过电流 即拖动系统在工作过程中出现过电流.其原因大致来自以下几方面:
① 电动机遇到冲击负载,或传动机构出现“卡住”现象,引起电动机电流的突然增加.
② 变频器的输出侧短路,如输出端到电动机之间的连接线发生相互短路,或电动机内部发生短路等.
③ 变频器自身工作的不正常,如逆变桥中同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。
例如由于环境温度过高，或逆变器件本身老化等原因，使逆变器件的参数发生变化，导致在交替过程中，一个器件已经导通、而另一个器件却还未来得及关断，引起同一个桥臂的上、下两个器件的“直通”，使直流电压的正、负极间处于短路状态。
2、升速时过电流 当负载的惯性较大，而升速时间又设定得太短时，意味着在升速过程中，变频器的工作效率上升太快，电动机的同步转速迅速上升，而电动机转子的转速因负载惯性较大而跟不上去，结果是升速电流太大。
3、降速中的过电流 当负载的惯性较大，而降速时间设定得太短时，也会引起过电流。因为，降速时间太短，同步转速迅速下降，而电动机转子因负载的惯性大，仍维持较高的转速，这时同样可以是转子绕组切割磁力线的速度太大而产生过电流。
（2）处理方法
1、 起动时一升速就跳闸，这是过电流十分严重的现象，主要检查
① 工作机械有没有卡住
② 负载侧有没有短路，用兆欧表检查对地有没有短路
③ 变频器功率模块有没有损坏
④ 电动机的起动转矩过小，拖动系统转不起来
2、 起动时不马上跳闸，而在运行过程中跳闸，主要检查
① 升速时间设定太短，加长加速时间
② 减速时间设定太短，加长减速时间
③ 转矩补偿（U/F比）设定太大，引起低频时空载电流过大
④ 电子热继电器整定不当，动作电流设定得太小，引起变频器误动作.
过电流变频器常见的故障。其原因是多种多样的，处理方法也是多方面的。过电流其类型可分为加速过电流、减速过电流、运转中过电流。其故障原因可分为变频器外部原因和本身原因两个方面：
1、 外部原因：
（1） 由于电机负载突变，引起大的冲击电流而过电流保护动作。此时应采取措施限制负载突变或使用更大容量的变频器，以增加变频器的动态响应能力，而避免频繁跳机。
（2） 变频器电源侧缺相、输出侧断线、电动机故障（相间绝缘破坏、匝间短路、对地短路）等引起的过电流和接地故障。
（3） 受电磁干扰的影响，电机的漏电流大，产生轴电流、轴电压，引起变频器的过电流、过热和接地保护动作。
（4） 在电机绕组和外壳之间，电缆和大地之间存在着寄生电容而会有高频漏电流流向大地，引起过电流故障。
（5） 在变频器的输出侧有功因校正电容或浪涌吸收装置。
（6） 变频器控制电路受电磁干扰，导致电路误动作而引发的过电流或过负载。
（7） 变频器容量选择不当，与负载特性不匹配，引起工作异常、过电流、过载、甚至故障损坏。
（8） 电源电压过低或主回路电压过低而引起的输出电流过大。
2、本身原因：
（1)变频器参数设置不正确。变频器容量设置不正确、加速时间太短、PID调节器的PI参数设定不合理，超调过大，造成输出电流振荡等引起的过电流或过负载；电机参数设置不当引起的电机过负载等。
（2)变频器本身原因最主要是其内部硬件出现故障。如电流传感器、取样电阻或检测电路等。该处传感器波形类似于正弦波，若波形不对或无波形，即为传感器损坏，应更换之。过流保护用的检测电路是模拟运放电路可测试其工作点正常否。另外，如逆变侧元器件损坏引起的过电流接地保护动作；受电磁干扰引起的错误动作等也应予以考虑。
一般可通过延长加减速时间、减少负载突变、加强绝缘水平、外加EMC滤波器、更换合适的变频器等方式来解决。
由于逆变器件的过载能力较差，所以变频器的过电流保护是至关重要的一环，迄今为止已发展得十分完善。
（1） 过电流的原因
A． 工作中过电流
即拖动系统在工作过程中出现过电流。其原因大致来自以下几个方面：
a) 电动机遇到冲击负载或传动机构出现“卡住”现象引起电动机电流的突然增加。
b) 变频器的输出侧短路，如输出端到电动机之间的连接线发生相互短路或电动机内部发生短路等。
c) 变频器自身工作的不正常，如逆变桥中同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。例如由于环境温度过高，或逆变器件本身老化等原因，使逆变器件的参数发生变化，导致在交替过程中，一个器件已经导通，而另一个器件却还未来的及关断，引起同一桥臂的上、下两个器件的“直通”，使直流电压的正、负极间处于短路状态。
B．升速时过电流
当负载的惯性较大，而升速时间又设定得太短时，意味着在升速过程中，变频器的工作效率上升太快，电动机的同步转速因负载惯性较大而跟不上去，结果是升速电流太大。
C． 降速中过电流
当负载的惯性较大，而降速时间又设定得太短时，也会引起过电流。因为，降速时间太短时，同步转速迅速下降，而电动机转子因负载的惯性大，仍维持较高的转速，这时同样可以是转子绕组切割磁力线的速度太大而产生过电流。
（2）.处理方法
A．起动时一升速就跳闸，这是过电流十分严重的现象，主要检查
（1）工作机械有没有卡住
（2）负载侧有没有短路，用兆欧表检查对地有没有短路
（3）变频器功率模块有没有损坏
（4）电动机的起动转矩过小，拖动系统转不起来
B．起动时不马上跳闸，而在运行过程中跳闸，主要检查：
（1）升速时间设定的太短，加长加速时间
（2）减速时间设定的太短，加长减速时间
（3）转矩补偿（u/f比）设定太大，引起低频时空载电流过大
（4）电子热继电器整定不当，动作电流设定的太小，引起变频器误动作
记起经历过的两起典型过电流故障：
1、一次调试陶瓷厂的拌料泵，由于是重载起动，所以需要把变频器的“转矩补偿”参数设置一下，当时选了“自动补偿”试机，起动过程报“过载”不能完成起动，接着又改为“手动补偿”，此时试机可以起动，但是当需要慢速（低频）工作时，报故障“OC”,过流了，因为补偿值大了一些，后来调小了，正常。
2、一次用温度智能控制仪表输出4-20mA信号作为控制变频器的频率给定信号，仪表有两种工作状态，一种是手动状态，此时的仪表输出值可以人工手动设定；一种是仪表的恒温PID控制自动状态，如果当实际温度值和设定温度值相差比较大时，将仪表进行从“手动”控制状态切换到“自动”控制状态时，变频器就会报“OC”故障，此时是因为切换后仪表瞬间输出一个相对比较大的给定信号值，而此时变频器的加速时间就有些不够长了，所以跳“过流”了，此时延长变频器的“加速时间”设定值便把问题解决了。
设备过流，变频器自然会保护起来。如何处理自然需要根据实际情况对症下药才行。
1、记得前年设备总是过流保护，虽然能自动启动，但业主意见比较大，希望我们能彻底解决。刚开始的时候，没太注意，后来发现设备型号有些变化，负载比以前稍微有所增重。如何解决这个问题呢？最简单的就是延长保护时间再保护处理，当然的处理情况就是将过流保护时间由3s延长到了6s。经过测试，效果明显，但是还有些隐患，那就是温升稍微有些提高。经过与电机厂家以及变频器厂家的沟通，都说不会有啥隐患，温升都属于变频器和电机的正常使用范畴。
2、具体年份不清楚了，那是变频拖动压缩机项目。当时为了节省成本，选择的是水泵专用的变频器来替代重载型号的。压缩机电机是132kw，为了有所余量，选择的变频器是160kw的。按照常规配置好参数后，开始运行，呵呵，过流。怎么办呢？其实问题的解决跟1条类似，但修改的参数是保护值，而不是延时参数。记得当然是将过流保护由120%改成了150%。到如今设备仍然正常运行。
3、加减速过程中过流，这个问题通常是改变斜率参数。可以通过多次测试来优化加减速时间即可解决。
4、启动或停止运行中过流。有些变频设备有制动系统。也就是说带制动的变频器系统运行有个时序的问题。通常是打开制动后接收到反馈信号变频器才输出；等有停止信号先变频器输出停止后再制动。如果这个延时时序做得不是很好，容易出现过流，这个通过稍微延长时间，优化时序同样也能解决。
好啦，我所遇到的情况就是这些，希望能对大家有所提醒或帮助。
1、 过电流保护功能
变频器中,过电流保护的对象主要指带有突变性质的、电流的峰值超过了变频器的容许值的情形.
由于逆变器件的过载能力较差,所以变频器的过电流保护是至关重要的一环,迄今为止,已发展得十分完善.
(1) 过电流的原因
1、工作中过电流 即拖动系统在工作过程中出现过电流.其原因大致来自以下几方面:
① 电动机遇到冲击负载,或传动机构出现“卡住”现象,引起电动机电流的突然增加.
② 变频器的输出侧短路,如输出端到电动机之间的连接线发生相互短路,或电动机内部发生短路等.
③ 变频器自身工作的不正常,如逆变桥中同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。例如由于环境温度过高，或逆变器件本身老化等原因，使逆变器件的参数发生变化，导致在交替过程中，一个器件已经导通、而另一个器件却还未来得及关断，引起同一个桥臂的上、下两个器件的“直通”，使直流电压的正、负极间处于短路状态。
2、升速时过电流 当负载的惯性较大，而升速时间又设定得太短时，意味着在升速过程中，变频器的工作效率上升太快，电动机的同步转速迅速上升，而电动机转子的转速因负载惯性较大而跟不上去，结果是升速电流太大。
3、降速中的过电流 当负载的惯性较大，而降速时间设定得太短时，也会引起过电流。因为，降速时间太短，同步转速迅速下降，而电动机转子因负载的惯性大，仍维持较高的转速，这时同样可以是转子绕组切割磁力线的速度太大而产生过电流。
（2）处理方法
1、 起动时一升速就跳闸，这是过电流十分严重的现象，主要检查
① 工作机械有没有卡住
② 负载侧有没有短路，用兆欧表检查对地有没有短路
③ 变频器功率模块有没有损坏
④ 电动机的起动转矩过小，拖动系统转不起来
2、 起动时不马上跳闸，而在运行过程中跳闸，主要检查
① 升速时间设定太短，加长加速时间
② 减速时间设定太短，加长减速时间
③ 转矩补偿（U/F比）设定太大，引起低频时空载电流过大
④ 电子热继电器整定不当，动作电流设定得太小，引起变频器误动作
电压保护功能
1、 过电压保护
产生过电压的原因及处理方法：
① 电源电压太高
② 降速时间太短
③ 降速过程中，再生制动的放电单元工作不理想，来不及放电，请增加外接制动电阻和制动单元；
④ 请检查放电回路有没有发生故障，实际并不放电；对于小功率的变频器很有放电电阻损坏：
2、 欠电压保护
产生欠电压的原因及处理方法：
① 电源电压太低
② 电源缺相；
③ 整流桥故障：如果六个整流二极管中有部分因损坏而短路，整流后的电压将下降，对于整流器件和晶闸管的损坏，应注意检查，及时更换。
逆变器件的介绍
1.SCR和GTO晶闸管
⑴普通晶闸管SCR 曾称可控硅，它有三个极：阳极，阴极和门极。
SCR的工作特点是，当在门极与阴极间加一个不大的正向电压（G为+，K为—）时，SCR即导通，负载Rl中就有电流流过。导通后，即使取消门极电压，SCR仍保持导通状态。只有当阳极电路的电压为0或负值时，SCR才关断。所以，只需要用一个脉冲信号，就可以控制其导通了，故它常用于可控整流。
作为一种无触点的半导体开关器件，其允许反复导通和关断的次数几乎是无限的，并且导通的控制也十分方便。这是一般的“通-断开关”所望尘莫及的，从而使实现异步电动机的变频调速取得了突破。但由于变频器的逆变电路是在直流电压下工作的，而SCR在直流电压下又不能自行关断，因此，要实现逆变，还必须增加辅助器件和相应的电路来帮助它关断。所以，尽管当时的变频调速装置在个别领域（如风机和泵类负载）已经能够实用，但未能进入大范围的普及应用阶段。
⑵门极关断（GTO）晶闸管 SCR在一段时间内，几乎是能够承受高电压和大电流的唯一半导体器件。因此，针对SCR的缺点，人们很自然地把努力方向引向了如何使晶闸管具有关断能力这一点上，并因此而开发出了门极关断晶闸管。
GTO晶闸管的基本结构和SCR类似，它的三个极也是：阳极（A）、阴极（K）和门极（G）。其图行符号也和SCR相似，只是在门极上加一短线，以示区别。
GTO晶闸管的基本电路和工作特点是：
①在门极G上加正电压或正脉冲（开关S和至位置1）GTO晶闸管即导通。其后，即使撤消控制信号（开关回到位置0），GTO晶闸管仍保持导通。可见，GTO晶闸管的导通过程和SCR的导通过程完全相同。
②如在G、K间加入反向电压或较强的反向脉冲（开关和至位置2），可使GTO晶闸管关断。
用GTO晶闸管作为逆变器件取得了较为满意的结果，但其关断控制较易失败，故仍较复杂，工作频率也不够高。而几乎是与此同时，大功率管（GTR）迅速发展了起来，使GTO晶闸管相形见拙。因此，在大量的中小容量变频器中，GTO晶闸管已基本不用。但其工作电流大，故在大容量变频器中，仍居主要地位。
过电流的原因
1工作中过电流，电动机遇到冲击负载,或传动机构出现“卡住”等现象,引起电动机电流的突然增加。
变频器的输出侧存在短路现象或电动机内部发生短路等。
变频器自身存在问题。
2、速度变化太快，升速时过电流 当负载的惯性较大，而升速时间又设定得太短时。降速中的过电流 当负载的惯性较大时。降速时间太短时
处理方法
1、 起动时一升速就跳闸， 检查作机械有没有卡住。负载侧有没有短路，变频器有没有损坏。 电动机的起动转矩过小，拖动系统转不起来。
2、 起动时不马上跳闸，升速时间设定是否合理，减速时间设定是否合理，转矩补偿设定太大，引起低频时空载电流过大。 电子热继电器整定不当，动作电流设定得太小，引起变频器误动作.
过热保护：是指被保护的系统,当温度超过设定值时,自动切断电路,如一些设计比较完善的电熨斗,平时当温度达到温控开关设定的温度时能自动切断电源,使电熨斗的温度在设定范围内,但如果这个温控开关发生故障,电熨斗温度就会持续上升,引发火灾等事故,为了防止这一现象的发生,电熨斗中另外加了过热保护.
过载保护：如电动机在带动工作机工作时,有时工作机由于某种原因摩擦增大,使电动机的工作电流大大增加,电动机就会发出大量的热,极易烧毁.为了防止这一事故,常在电动机工作的电路中加入过载保护装置.
从保护的原理上看,过流保护与过载保护的方法基本相似.一般都是电流过大时切断电路.
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