變頻器運行中過電流的原因分析

在自動化生產中,越來越多的采用變頻調速進行傳動控制,因此變頻器已在各種機械設備中廣泛應用。

現今各種品牌的變頻器都有很完善的保護措施,在所有的保護中,過電壓、過電流是兩種最為重要的保護,它直接影響變頻器的安全性和可靠性。過電流保護主要是指帶有突變性質的,電流的峰值超過了變頻器的允許值的情況。過電流保護具有反時限特性。因此,在變頻器的應用過程中如何抑制過電流是一個很關鍵的問題。下面就針對此問題分析過電流的原因及如何防止。

一、過電流產生的原因

產生過電流的原因很多,有軟故障及硬故障原因。

1.軟故障原因

當變頻器參數中的加速或減速時間設的太短,電機功率又較重時,就意味著在加速中,變頻器的工作頻率上升太快,電機的同步轉速n0迅速上升,而電機轉速n則由于負載慣性較大而跟不上去,導致轉子切割磁力線的速度太快(相當于轉差過大),結果導致電流過大,引起變頻器過電流。

2.硬故障原因

(1)傳動機構堵轉、運轉不靈活、電機負載太重,進而引起電機的電流增加。

(2)變頻器輸出端短路或三相電壓不平衡,造成三相電流不平衡,而引起過電流。

(3)變頻器自身損壞,如逆變器件的老化,電流互感器誤動作等。

當變頻器與電機間的電纜引線太長時(一般變頻器生產廠家推薦輸出電線為50m以內),將出現出力不夠,為滿足負載要求就需要增加電流;另外變頻器的輸出電壓為高頻狀態,電纜引線可以等效為一個電容,此時線間電容、對地電容由于電纜的加長而增加,如變頻器此時的輸出載頻很高,則輸出衰減就很大,為了滿足負載的要求,就必須增加電流,就有可能導致過電流。

二、過電流的解決辦法

針對上述幾個問題分別采取不同的措施,以避免過電流的發生。

1.在滿足生產設備及工藝要求的前提下,盡可能將加速或減速時間增大,從而可避免加速或減速過程中的過電流發生。

2.檢查變頻器、電機、生產設備的匹配是否良好,傳動部分是否靈活,物料是否有卡死現象等。

3.變頻器自身是否完好。三相電壓平衡度是否符合要求,若不符合要求,則檢查變頻器的驅動波形是否正常。另外有些變頻器如丹佛斯的產品,電流檢測環節出現故障,也會產生過電流顯示。而有些品牌的變頻器,即使電流檢測環節有問題,也不出現過電流顯示,這一點在使用中應注意。如果變頻器的逆變主回路器件有問題也會出現過電流現象。

4.當變頻器的輸出電纜加長時,就增加了高頻損耗,使變頻器出力不夠,應采用以下兩種方法去處理此問題。

(1)在變頻器參數上做一些修改。在條件允許的情況下,可修改一下變頻器的輸出載頻,降低輸出頻率,減小高頻損耗。另外,可將輸出轉矩提高,以減小高頻損耗的影響。

(2)可在變頻器的輸出端加交流電抗器,可抑制電流的突變,防止過電流。電抗器的選擇,可與變頻器廠家聯系選用與功率配套的電抗器。另外也可查閱有關資料自行設計。

總之,變頻器產生過電流的原因很多,應根據具體情況分析處理。如遇變頻器經常發生過電流,并且確認是負載過重引起的,可選用高一檔次的變頻器,以克服過載引起的過電流。