变频器运行中过电流的原因分析

在自动化生产中,越来越多的采用变频调速进行传动控制,因此变频器已在各种机械设备中广泛应用。

现今各种品牌的变频器都有很完善的保护措施,在所有的保护中,过电压、过电流是两种最为重要的保护,它直接影响变频器的安全性和可靠性。过电流保护主要是指带有突变性质的,电流的峰值超过了变频器的允许值的情况。过电流保护具有反时限特性。因此,在变频器的应用过程中如何抑制过电流是一个很关键的问题。下面就针对此问题分析过电流的原因及如何防止。

一、过电流产生的原因

产生过电流的原因很多,有软故障及硬故障原因。

1.软故障原因

当变频器参数中的加速或减速时间设的太短,电机功率又较重时,就意味着在加速中,变频器的工作频率上升太快,电机的同步转速n0迅速上升,而电机转速n则由于负载惯性较大而跟不上去,导致转子切割磁力线的速度太快(相当于转差过大),结果导致电流过大,引起变频器过电流。

2.硬故障原因

(1)传动机构堵转、运转不灵活、电机负载太重,进而引起电机的电流增加。

(2)变频器输出端短路或三相电压不平衡,造成三相电流不平衡,而引起过电流。

(3)变频器自身损坏,如逆变器件的老化,电流互感器误动作等。

当变频器与电机间的电缆引线太长时(一般变频器生产厂家推荐输出电线为50m以内),将出现出力不够,为满足负载要求就需要增加电流;另外变频器的输出电压为高频状态,电缆引线可以等效为一个电容,此时线间电容、对地电容由于电缆的加长而增加,如变频器此时的输出载频很高,则输出衰减就很大,为了满足负载的要求,就必须增加电流,就有可能导致过电流。

二、过电流的解决办法

针对上述几个问题分别采取不同的措施,以避免过电流的发生。

1.在满足生产设备及工艺要求的前提下,尽可能将加速或减速时间增大,从而可避免加速或减速过程中的过电流发生。

2.检查变频器、电机、生产设备的匹配是否良好,传动部分是否灵活,物料是否有卡死现象等。

3.变频器自身是否完好。三相电压平衡度是否符合要求,若不符合要求,则检查变频器的驱动波形是否正常。另外有些变频器如丹佛斯的产品,电流检测环节出现故障,也会产生过电流显示。而有些品牌的变频器,即使电流检测环节有问题,也不出现过电流显示,这一点在使用中应注意。如果变频器的逆变主回路器件有问题也会出现过电流现象。

4.当变频器的输出电缆加长时,就增加了高频损耗,使变频器出力不够,应采用以下两种方法去处理此问题。

(1)在变频器参数上做一些修改。在条件允许的情况下,可修改一下变频器的输出载频,降低输出频率,减小高频损耗。另外,可将输出转矩提高,以减小高频损耗的影响。

(2)可在变频器的输出端加交流电抗器,可抑制电流的突变,防止过电流。电抗器的选择,可与变频器厂家联系选用与功率配套的电抗器。另外也可查阅有关资料自行设计。

总之,变频器产生过电流的原因很多,应根据具体情况分析处理。如遇变频器经常发生过电流,并且确认是负载过重引起的,可选用高一档次的变频器,以克服过载引起的过电流。