DQZHAN技術(shù)訊：變頻器過電壓、過電流產(chǎn)生的原因和處理方法

變頻器是電氣系統(tǒng)中經(jīng)常要用到，但是變頻器的使用壽命也會(huì)因?yàn)檫^壓和過流而變短，而一旦變頻器失效會(huì)對(duì)整個(gè)電氣系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重故障。所以電工對(duì)于變頻器保養(yǎng)維護(hù)技巧也逐漸被重視和關(guān)注，畢竟任何人都會(huì)想自己購(gòu)買的變頻器能夠“活”的更久，那么變頻器該如何“長(zhǎng)壽”?

1、正確的接線及參數(shù)設(shè)置。在安裝變頻器之前一定要熟讀其手冊(cè)，掌握其用法、注意事項(xiàng)和接線;安裝好后，再根據(jù)使用正確設(shè)置參數(shù)。

2、環(huán)境溫度對(duì)變頻器的使用壽命有很大的影響。環(huán)境溫度每升10℃，則變頻器壽命減半，所以周圍環(huán)境溫度及變頻器散熱的問題一定要解決好。

3、V/F控制屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)整。而矢量控制使電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩和電壓的平方成正比的增加，從而改善電機(jī)在低速時(shí)的輸出轉(zhuǎn)矩。

4、若系統(tǒng)采用工頻/變頻切換方式運(yùn)行，工頻輸出與變頻輸出的互鎖要可靠。而且開停泵、工頻/變頻切換都要停變頻器，再操作接觸器。由于觸點(diǎn)粘連及大容量接觸器電弧的熄滅需要一定時(shí)間，上述切換的順序、時(shí)間要考慮周全。

5、外部控制信號(hào)失效的問題。一般是幾種情況：信號(hào)模式不正確、端子接線錯(cuò)誤、參數(shù)設(shè)置不正確或外部信號(hào)自身有問題。

6、注意轉(zhuǎn)速與揚(yáng)程的關(guān)系。電機(jī)的選擇及其*佳工作段是比較重要的問題。如果變頻器長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行在5HZ以下，則電機(jī)發(fā)熱成了突出問題。

7、過電流跳閘和過載跳閘的區(qū)別。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(dòng)機(jī)。因?yàn)樽冾l器的容量有時(shí)需要比電動(dòng)機(jī)的容量加大一擋或兩擋，這種情況下，電動(dòng)機(jī)過載時(shí)，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)時(shí)，應(yīng)該準(zhǔn)確地預(yù)置“電流取用比”即電動(dòng)機(jī)額定電流和變頻器額定電流之比的百分?jǐn)?shù)。

變頻器過電壓產(chǎn)生的原因及處理方法

變頻器過電壓產(chǎn)生的原因

(1)分?jǐn)嘧儔浩鞒霈F(xiàn)的過電壓按照截流過電壓形成的理論，當(dāng)斷開變壓器時(shí)，變壓器電感中的電流不能突變、其中存儲(chǔ)的磁場(chǎng)能量，在變壓器勵(lì)磁電感和對(duì)地電容間形成振蕩，從而出現(xiàn)過電壓。

(2)變壓器帶負(fù)載合閘產(chǎn)生的過電壓在實(shí)際試驗(yàn)中，合空載變壓器曾檢測(cè)到數(shù)倍于電源電壓的過電壓，其物理原理為：空載變壓器仍可等值于一個(gè)勵(lì)磁電感與變壓器本身的等效電容的并聯(lián)，如果變壓器的中性點(diǎn)不接地，開關(guān)又是非周期合閘(一相或兩相先合)，由于饋線電容、變壓器對(duì)地電容、縱向電容與變壓器電感產(chǎn)生振蕩，結(jié)果產(chǎn)生較高的過電壓，特別是變壓器中性點(diǎn)過電壓較高。雖然變壓器基本上都是帶負(fù)載合閘，但是變壓器帶上負(fù)載后合閘也會(huì)產(chǎn)生過電壓，只是相對(duì)空載時(shí)要小些。在真實(shí)負(fù)載中有比較大的電容，由于電容的儲(chǔ)能不會(huì)突然增加，再加上輸送電纜在傳輸高頻率的振蕩電壓時(shí)有分布對(duì)地電容，這些電容對(duì)過電壓有吸收作用。這兩者的共同作用使變壓器在合閘過程中的過電壓受到抑制，但是有時(shí)候其數(shù)值仍然很高，甚至有可能高出元件的耐壓值，這是很危險(xiǎn)的。

(3)整流元件的換向過電壓整流元件在換向時(shí)，由于很高，所以轉(zhuǎn)向過電壓也很高。這不僅會(huì)損壞元件，而且還會(huì)產(chǎn)生電磁干擾。

變頻器過電壓的處理方法

(1)對(duì)于變頻器移相變壓器的分?jǐn)噙^電壓，采用阻容吸收網(wǎng)絡(luò)和氧化鋅避雷器組成過電壓吸收回路，取得較好效果。

(2)對(duì)于變壓器帶負(fù)載合閘產(chǎn)生的過電壓，可以選用周期性能好的開關(guān)(開關(guān)長(zhǎng)期操作后會(huì)出現(xiàn)不同期);采用良好的阻容吸收回路或者有源抑制器技術(shù)方案;采用帶靜電屏蔽措施的變壓器，也可以有效地抑制合閘過電壓。但是大功率變壓器在制作靜電屏蔽層的難度將是相當(dāng)大的。

(3)對(duì)整流元件換向產(chǎn)生的過電壓，注意點(diǎn)是：整流元件的反向耐壓值要足夠，其次就是吸收回路和續(xù)流回路必須措施得當(dāng)。否則整流器件就有可能被過電壓擊穿。(4)由于變頻器工作時(shí)的過電壓基本上是變壓器分閘合閘時(shí)產(chǎn)生，因此應(yīng)該從變壓器開始想辦法抑制變頻器的過電壓?？梢圆捎茫?

①加大變壓器勵(lì)磁電感和對(duì)地電容，加大勵(lì)磁電感即減小空載電流，這都會(huì)引起變壓器成本的增加。

②加大變壓器對(duì)地電容：原理上容易分析，但是實(shí)際上由于變壓器本身的結(jié)構(gòu)和材料限制，要想做出任意絕緣方式或絕緣等級(jí)高的變壓器是不太可能的，因此要想較大地增加變壓器的對(duì)地電容C也是相當(dāng)困難的。

變頻器過電壓、過電流產(chǎn)生的原因和處理方法

變頻器過電流產(chǎn)生的原因

(1)工作中過電流即拖動(dòng)系統(tǒng)在工作過程中出現(xiàn)過電流。其原因大致來自以下幾方面：①電動(dòng)機(jī)遇到?jīng)_擊負(fù)載，或傳動(dòng)機(jī)構(gòu)出現(xiàn)“卡住”現(xiàn)象，引起電動(dòng)機(jī)電流的突然增加。

②變頻器的輸出側(cè)短路，如輸出端到電動(dòng)機(jī)之間的連接線發(fā)生相互短路，或電動(dòng)機(jī)內(nèi)部發(fā)生短路等。

③變頻器自身工作的不正常，如逆變橋中同一橋臂的兩個(gè)逆變器件在不斷交替的工作過程中出現(xiàn)異常。例如由于環(huán)境溫度過高，或逆變器件本身老化等原因，使逆變器件的參數(shù)發(fā)生變化，導(dǎo)致在交替過程中，一個(gè)器件已經(jīng)導(dǎo)通、而另一個(gè)器件卻還未來得及關(guān)斷，引起同一個(gè)橋臂的上、下兩個(gè)器件的“直通”、使直流電壓的正、負(fù)極間處于短路狀態(tài)。

(2)升速時(shí)過電流當(dāng)負(fù)載的慣性較大，而升速時(shí)間又設(shè)定得太短時(shí)，意味著在升速過程中，變頻器的工作效率上升太快，電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速迅速上升，而電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速因負(fù)載慣性較大而跟不上去，結(jié)果是升速電流太大。

(3)降速中的過電流當(dāng)負(fù)載的慣性較大，而降速時(shí)間設(shè)定得太短時(shí)，也會(huì)引起過電流。因?yàn)?，降速時(shí)間太短，同步轉(zhuǎn)速迅速下降，而電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子因負(fù)載的慣性大，仍維持較高的轉(zhuǎn)速，這時(shí)同樣可以是轉(zhuǎn)子繞組切割磁力線的速度太大而產(chǎn)生過電流。

變頻器過電流的處理方法

(1)起動(dòng)時(shí)一升速就跳閘，這是過電流十分嚴(yán)重的現(xiàn)象，主要檢查：工作機(jī)械有沒有卡住;負(fù)載側(cè)有沒有短路，用兆歐表檢查對(duì)地有沒有短路;變頻器功率模塊有沒有損壞;電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩過小，拖動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)不起來。

(2)起動(dòng)時(shí)不馬上跳閘，而在運(yùn)行過程中跳閘，主要檢查：升速時(shí)間設(shè)定太短，加長(zhǎng)加速時(shí)間;減速時(shí)間設(shè)定太短，加長(zhǎng)減速時(shí)間;轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償(U/f比)設(shè)定太大，引起低頻時(shí)空載電流過大：電子熱繼電器整定不當(dāng)，動(dòng)作電流設(shè)定得太小，引起變頻器誤動(dòng)作。