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變頻器過電流故障分析及處理
2018-08-13
變頻器報過電流故障
1、 變頻器過流保護:變頻器通過霍爾元件檢測三相輸出電流,變頻器發生過流保護故障,通常變頻器的輸出電流超過變頻器的額定輸出電流某個限制值,通常是變頻器廠家研發層面的細節,與IGBT功率器件選型設計裕量有關, 不同廠家,不同功率段也不一樣。變頻器本身的過流保護區別于電機的過流保護,一般滯后于電機的過流保護。
2、 電機過流保護:電機的過流保護實際上通過變頻器運行中檢測實際輸出電流,當檢測到的實際電流超過,2*電機電流的限制值(2*P640)或者電機額定電流的4倍,取較小的值,電機發生過流故障保護。
引發變頻器過電流故障的幾個因素
1、 設計選型不當引發的過電流問題:
1.1、 比如變頻器與電機電流不匹配,甚至出現“小馬拉大車”的設計。
1.2、 選型裕量小,沒有充分考慮電機拖動負載時的加速轉矩,變頻器不能提供足夠的加速轉矩電流。
1.3、 對于特殊的生產工藝,比如軋機,沒有充分考慮波動負載、沖擊性負載的瞬間電流。
1.4、 對于恒轉矩負載,誤選擇了風機泵類的變頻器。
1.5、 變頻器輸出側裝有開關器件,變頻器運行過程中,開關有動作情況。
2、 調試不當引發的過電流問題:
2.1、電機參數設置不正確,電機額定電壓、額定電流、額定頻率、額定功率、定子電阻等等。
2.2、電機加速時間設定過短,導致過電流;由于某些負載機械慣性大,如果加速時間過短, 變頻器輸出的頻率雖然上升很快,但是電機的實際轉速并沒有“跟上來”,造成電機轉差頻率過大,引起過電流。
2.3 、電壓提升值設定不合適,為保證電機磁通恒定, 通常設置線性V/F特性, 但是在低頻附近,由于不能忽略定子電阻的影響,需要在低頻附近,加大提升電壓來減小定子電阻的影響,但是提升電壓如果加的太多,會導致電機磁路飽和,引發過電流。
3、 外圍器件故障引發的過電流問題:
3.1、比如電機匝間短路。
3.2、電機絕緣損壞,出現繞組接地情況。
3.3、輸出電纜超過變頻器允許的長度,導致電纜上隱含電容加大,近似于輸出的PWM波加到電容上,出現電流尖峰,導致變頻器過電流。
3.4、輸出電纜短路、或者對地、接線端子松動,導致變頻器過電流。
3.5、變頻器輸出側安裝了不合適的濾波器、電容等器件。
3.6、變頻器的抱閘打開關閉時機不對,或者變頻器運行中抱閘發生誤動作,導致電機過電流。
3.7、一臺變頻器驅動多臺電機,在變頻器運行中存在其它電機投切情況。
3.8、機械部分潤滑不好、運轉阻力太大甚至卡死情況。
3.9、電機在啟動前,電機軸自由旋轉,嘗試采用捕捉再啟動功能。
4、變頻器自身硬件問題引發的過電流問題:
4.1、電流檢測元件(霍爾元件、電流互感器)性能變差、或者損壞。
4.2、IGBT功率器件損壞。
4.3、變頻器驅動電路異常,引發的過電流故障。
4.4、變頻器CU單元出現故障引發的過電流故障。
常見處理方法
處理變頻器過電流故障,首先最重要的是確定變頻器在何種工況下發生故障,再按照上述的可能性逐條排查原因。
1、上電不運行就發生過電流故障,并且不能復位故障。此種情況由變頻器本身的問題引起的可能性比較大,可嘗試拆除控制接線、電機接線,只保留變頻器供電電源和地線,嘗試能否復位故障,如果還不能復位,建議申請維修。如果故障可以復位,檢查變頻器外部接線。
2、上電沒有過電流故障,一啟動馬上就報F1故障,可以復位但再啟動又出現F1。該情況由電機問題引起的可能性較大,可嘗試拆除控制接線、電機接線,只保留變頻器供電電源和地線,嘗試使用BOP面板空載啟動變頻器(變頻器控制方式需要設置V/F方式),如果變頻器不出現F1,請重點檢查電機和電機電纜絕緣情況、電機電纜是否超長、以及是否有接觸不良的情況,更換電機進行測試是一個不錯的方式。如果變頻器仍然報F1,變頻器可能損壞,建議聯系維修部門。
3、正常運行時偶爾出現過電流故障。這種情況由負載引起的可能性較大,請根據實際負載特性進行排查。
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