變頻器在運(yùn)行中過電流產(chǎn)生的原因分析

在自動化生產(chǎn)中,越來越多的采用變頻調(diào)速進(jìn)行傳動控制,因此變頻器已在各種設(shè)備中廣泛應(yīng)用。

現(xiàn)今各種品牌的變頻器都有很完善的保護(hù)措施,在所有的保護(hù)中,過電壓、過電流是兩種最為重要的保護(hù),它直接影響變頻器的安全性和可靠性。過電流保護(hù)主要是指帶有突變性質(zhì)的,電流的峰值超過了變頻器的允許值的情況。過電流保護(hù)具有反時(shí)限特性。因此,在變頻器的應(yīng)用過程中如何抑制過電流是一個很關(guān)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(chǎn)生的原因

產(chǎn)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(dāng)變頻器參數(shù)中的加速或減速時(shí)間設(shè)的太短,電機(jī)功率又較重時(shí),就意味著在加速中,變頻器的工作頻率上升太快,電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速n0迅速上升,而電機(jī)轉(zhuǎn)速n則由于負(fù)載慣性較大而跟不上去,導(dǎo)致轉(zhuǎn)子切割磁力線的速度太快(相當(dāng)于轉(zhuǎn)差過大),結(jié)果導(dǎo)致電流過大,引起變頻器過電流。

2.硬故障原因

(1)傳動機(jī)構(gòu)堵轉(zhuǎn)、運(yùn)轉(zhuǎn)不靈活、電機(jī)負(fù)載太重,進(jìn)而引起電機(jī)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(dāng)變頻器與電機(jī)間的電纜引線太長時(shí)(一般變頻器生產(chǎn)廠家推薦輸出電線為50m以內(nèi)),將出現(xiàn)出力不夠,為滿足負(fù)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(tài),電纜引線可以等效為一個電容,此時(shí)線間電容、對地電容由于電纜的加長而增加,如變頻器此時(shí)的輸出載頻很高,則輸出衰減就很大,為了滿足負(fù)載的要求,就必須增加電流,就有可能導(dǎo)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(fā)生。

1.在滿足生產(chǎn)設(shè)備及工藝要求的前提下,盡可能將加速或減速時(shí)間增大,從而可避免加速或減速過程中的過電流發(fā)生。

2.檢查變頻器、電機(jī)、生產(chǎn)設(shè)備的匹配是否良好,傳動部分是否靈活,物料是否有卡死現(xiàn)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(qū)動波形是否正常。另外有些變頻器如丹佛斯的產(chǎn)品,電流檢測環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障,也會產(chǎn)生過電流顯示。而有些品牌的變頻器,即使電流檢測環(huán)節(jié)有問題,也不出現(xiàn)過電流顯示,這一點(diǎn)在使用中應(yīng)注意。如果變頻器的逆變主回路器件有問題也會出現(xiàn)過電流現(xiàn)象。

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

(1)在變頻器參數(shù)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(zhuǎn)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(lián)系選用與功率配套的電抗器。另外也可查閱有關(guān)資料自行設(shè)計(jì)。

總之,變頻器產(chǎn)生過電流的原因很多,應(yīng)根據(jù)具體情況分析處理。如遇變頻器經(jīng)常發(fā)生過電流,并且確認(rèn)是負(fù)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。