一,、過電流跳閘和過載跳閘的區(qū)別

過載也一定過電流,，變頻器為什么要把過電流和過載分開呢,？主要有2個區(qū)別:

1,、保護對象不同

過電流主要用于保護變頻器,，而過載主要用于保護電動機,。因為變頻器的容量有時需要比電動機的容量加大一檔甚或兩檔，在這種情況下,，電動機過載時,，變頻器不一定過電流。

過載保護由變頻器內(nèi)部的電子熱保護功能進行,，在預(yù)置電子熱保護功能時,，應(yīng)該準(zhǔn)確地預(yù)置“電流取用比”，即電動機額定電流和變頻器額定電流之比的百分數(shù):

IM%=IMN*100%I/IM

式中,，IM%—電流取用比;

IMN—電動機的額定電流,，Ａ;

IN—變頻器的額定電流，Ａ,。

2,、電流的變化率不同

過載保護發(fā)生在生產(chǎn)機械的工作過程中，電流的變化率di/dt通常較小;

除了過載以外的其他過電流，常常帶有突發(fā)性,，電流的變化率di/dt往往較大,。

3、過載保護具有反時限特性

過載保護主要是防止電動機過熱,，故具有類似于熱繼電器的“反時限”特點,。就是說，如果與額定電流相比,，超過得不多,，則允許運行的時間可以長一些,，但如果超過得較多的話,，允許運行的時間將縮短，如圖１所示,。

此外,，由于在頻率下降時，電動機的散熱狀況變差,。所以,，在同樣過載50％的情況下，頻率越低則允許運行的時間越短,。

二,、過電流跳閘及原因分析

變頻器的過電流跳閘又分短路故障、運行過程中跳閘和升,、降速過程中跳閘等情況,，分述如下:

2.1 短路故障

短路故障是最危險的故障之一，應(yīng)注意觀察和分析, 如圖2所示,。

(1) 故障特點

a) 第一次跳閘有可能在運行過程中發(fā)生,，但如復(fù)位后再起動，則往往一升速就跳閘,。

b) 具有很大的沖擊電流,，但大多數(shù)變頻器已經(jīng)能夠進行保護跳閘，而不會損壞,。由于保護跳閘十分迅速,，難以觀察其電流的大小。

(2) 判斷與處理 

第一步,，首先要判斷是否短路,。為了便于判斷，在復(fù)位后再起動前,，應(yīng)在輸入側(cè)接入一個電壓表,，如圖２所示。重新啟動時，電位器從零開始緩慢旋動,，同時,，注意觀察電壓表。如果變頻器的輸出頻率剛上升就立即跳閘,，且電壓表的指針有瞬間回“0”的跡象,，則說明變頻器的輸出端已經(jīng)短路或接地。

第二步,，要判斷是在變頻器內(nèi)部短路,，還是在外部短路。這時,，應(yīng)將變頻器輸出端的接線脫開,，再旋動電位器，使頻率上升,，如仍跳閘,，說明變頻器內(nèi)部短路;如不再跳閘，則說明是變頻器外部短路,，應(yīng)檢查從變頻器到電動機之間的線路,，以及電動機本身。

2.2 輕載過電流

負載很輕,，卻又過電流跳閘,，這是變頻調(diào)速所特有的現(xiàn)象。

（1）,、變頻調(diào)速系統(tǒng)的特殊問題

在V/F控制模式下,，存在著一個十分突出的問題:就是在運行過程中，電動機磁路系統(tǒng)的不穩(wěn)定,。其基本原因在于:

低頻運行(fX下降)時,，由于電壓UX的下降，電阻壓降I1r1所占比例增加,，而反電動勢E1所占的比例減小,，比值Ｅ/f和磁通也隨之減小。為了能帶動較重的負載,，常常需要進行轉(zhuǎn)矩補償(即提高Ｕ/f比,，也叫轉(zhuǎn)矩提升)。

而當(dāng)負載變化時,，電阻壓降I1r1和反電動勢E1所占的比例,、比值Ｅ/f和磁通量等也都隨之變化。結(jié)果是:導(dǎo)致電動機磁路的飽和程度也在隨負載的輕重而變化,。

在進行變頻器的功能預(yù)置時,，通常是以重載時也能帶得動負載作為依據(jù)來設(shè)定Ｕ/f比的,。顯然，重載時電流I1和電阻壓降ΔＵr都大,，需要的補償量也大,。但這樣一來，在負載較輕,，I1和電ΔUr都較小時,，必將引起“補償過分”，導(dǎo)致磁路飽和,。

（2）,、磁路飽和的后果

當(dāng)磁路飽和時，磁通和勵磁電流的波形如圖３所示:

圖3(a)是電動機磁路的磁化曲線;圖3(b)是磁通的波形,，由于磁路飽和的原因,，磁通波形的上面被“削平”了，變成了平頂波;圖3(c)是勵磁電流的波形,，其橫坐標(biāo)是勵磁電流i0,，與磁化曲線圖3(a)的橫坐標(biāo)對應(yīng),?？v坐標(biāo)是時間t，它和磁通曲線的橫坐標(biāo)相對應(yīng),。因此,，它是由圖3(a)和圖3(b)綜合作出的。由圖3可以看出,，勵磁電流i0的波形將發(fā)生嚴重畸變,，是一個峰值很高的尖峰波。磁路越飽和,，勵磁電流的畸變越嚴重,，峰值也越大。

由于尖峰波的電流變化率di/dt很大,，但電流的有效值不一定很大,。結(jié)果是：往往在負載很輕時發(fā)生過電流跳閘。

這種由電動機磁路飽和引起的過電流跳閘,，主要發(fā)生在低頻,、輕載的情況下。常見例子：

a) 負載在運行過程中,，阻轉(zhuǎn)矩的變化較大,。例如，某廠的車床采用變頻調(diào)速,，所購變頻器無矢量控制功能,。為了能在低速時進行切削,，將Ｕ/f比預(yù)置得較大，但一退刀就跳閘,。

解決方法：反復(fù)調(diào)整Ｕ/f比,，使之既能在低速時進行切削，退刀時又不跳閘,。

b) 變頻器用于風(fēng)機或水泵,，但Ｕ/f比卻預(yù)置得較大。例如,，某廠有一臺變頻器,，原來用在傳輸帶上，運行情況一直很好,。后改接到風(fēng)機上,，起動時，頻率剛上升到１０Ｈｚ左右就因“過流”而跳閘了,。這是因為,，傳輸帶是恒轉(zhuǎn)矩負載，當(dāng)變頻器用到傳輸帶上時,，其Ｕ/ｆ比必預(yù)置得較大,。而風(fēng)機是二次方律負載，低速時負荷級輕,，導(dǎo)致電動機磁路嚴重飽和,，勵磁電流嚴重畸變，峰值很大,，使變頻器跳閘,。

解決方法：將Ｕ/ｆ比預(yù)置為最小檔后就不再跳閘了。

2.3 重載過電流

（1）,、故障現(xiàn)象

有些生產(chǎn)機械在運行過程中負荷突然加重,，甚至“卡住”，電動機的轉(zhuǎn)速因帶不動而大幅下降,，電流急劇增加,，過載保護來不及動作，導(dǎo)致過電流跳閘,。

（2）,、解決方法

a) 首先，了解機械本身是否有故障,，如果有故障,，則修理機器。

b) 如果這種過載屬于生產(chǎn)過程中經(jīng)?？赡艹霈F(xiàn)的現(xiàn)象,，則首先考慮能否加大電動機和負載之間的傳動比,？適當(dāng)加大傳動比，可減輕電動機軸上的阻轉(zhuǎn)矩,，避免出現(xiàn)帶不動的情況,。但這時，電動機在最高速時的工作頻率必將超過額定頻率,，其帶負載能力也會有所減小,。因此，傳動比不宜加大得過多,。同時還應(yīng)注意:應(yīng)根據(jù)計算結(jié)果重新預(yù)置變頻器的“最高頻率”,。

如無法加大傳動比，則只有考慮增大電動機和變頻器的容量了,。

例如,，某廠的注塑機在運行過程中，每遇“噴塑”時,，常常因過電流跳閘,，據(jù)觀察，有時是電動機堵轉(zhuǎn)后跳閘,。

解決方法：將電動機軸上的皮帶輪御下,，略“車”小一點(如皮帶變松，則將電動機底座適當(dāng)后移),，就不再過電流跳閘了,。

2.4 升速或降速中過電流

這是由于升速或降速過快引起的,，可采取的措施有如下,。

1、延長升(降)速時間

首先了解根據(jù)生產(chǎn)工藝要求是否允許延長升速或降速時間,，如允許,，則可延長升(降)速時間。

2,、準(zhǔn)確預(yù)置升(降)速自處理(防失速)功能

變頻器對于升,、降速過程中的過電流，設(shè)置了自處理(防失速)功能,。當(dāng)升(降)電流超過預(yù)置的上限電流Ｉset時,，將暫停升(降)速，待電流降至設(shè)定值Ｉset以下時,，再繼續(xù)升(降)速,，如圖4所示。

但多數(shù)變頻器的降速自處理功能只考慮直流電壓,，而無降速電流過大的自處理功能,，需要注意閱讀說明書,。

3、其他措施

如果采用了自處理功能后,，因延長了升,、降速時間而不能滿足生產(chǎn)機械的要求，則:

a) 考慮適當(dāng)加大傳動比,，以減小拖動系統(tǒng)的飛輪力矩,，使電動機容易啟動及升速;

b) 如果不能加大傳動比，則只能考慮加大變頻器的容量了,。

綜上所述,，過電流跳閘的判斷流程如圖5所示。

3,、過載跳閘及原因分析

電動機能夠旋轉(zhuǎn),，但運行電流超過了額定值，稱為過載,。

過載的基本反映是:電流雖然超過了額定值,，但超過的幅度不大，一般也不形成較大的沖擊電流,。

3.1 過載的主要原因

（1）,、機械負荷過重 負荷過重的主要特征是電動機發(fā)熱，并可從顯示屏上讀取運行電流來發(fā)現(xiàn),。

（2）,、三相電壓不平衡 引起某相的運行電流過大，導(dǎo)致過載跳閘,，其特點是電動機發(fā)熱不均衡,，從顯示屏上讀取運行電流時不一定能發(fā)現(xiàn)(因顯示屏只顯示一相電流)。

（3）,、誤動作 變頻器內(nèi)部的電流檢測部分發(fā)生故障,，檢測出的電流信號偏大，導(dǎo)致跳閘,。

3.2 檢查方法

（1）,、檢查電動機是否發(fā)熱

如果電動機的溫升不高，則首先應(yīng)檢查變頻器的電子熱保護功能預(yù)置得是否合理,，如變頻器尚有余量,，則應(yīng)放寬電子熱保護功能的預(yù)置值;如變頻器的允許電流已經(jīng)沒有余量，不能再放寬,，且根據(jù)生產(chǎn)工藝,，所出現(xiàn)的過載屬于正常過載，則說明變頻器的選擇不當(dāng),，應(yīng)加大變頻器的容量,，更換變頻器,。這是因為，電動機在拖動變動負載或斷續(xù)負載時,，只要溫升不超過額定值,，是允許短時間(幾分鐘，甚或幾十分鐘)過載的,，而變頻器則不允許,。

如果電動機的溫升過高，而所出現(xiàn)的過載又屬于正常過載,，則說明是電動機的負荷過重,。這時，首先應(yīng)考慮能否適當(dāng)加大傳動比,，以減輕電動機軸上的負荷,。如能夠加大，則加大傳動比,。如果傳動比無法加大,，則應(yīng)加大電動機的容量。

（2）,、檢查電動機側(cè)三相電壓是否平衡

如果電動機側(cè)的三相電壓不平衡,，則應(yīng)再檢查變頻器輸出端的三相電壓是否平衡，如也不平衡,，則問題在變頻器內(nèi)部,，應(yīng)檢查變頻器的逆變模塊及其驅(qū)動電路;

如變頻器輸出端的電壓平衡，則問題在從變頻器到電動機之間的線路上,，應(yīng)檢查所有接線端的螺釘是否都已擰緊,，如果在變頻器和電動機之間有接觸器或其他電器，則還應(yīng)檢查有關(guān)電器的接線端是否都已擰緊,，以及觸點的接觸狀況是否良好等,。

如果電動機側(cè)三相電壓平衡，則應(yīng)了解跳閘時的工作頻率：

如工作頻率較低,，又未用矢量控制(或無矢量控制)，則首先降低Ｕ/ｆ比,，如降低后仍能帶動負載,，則說明原來預(yù)置的Ｕ/ｆ比過高，勵磁電流的峰值偏大,，可通過降低Ｕ/ｆ比來減小電流;如果降低后帶不動負載了,，則應(yīng)考慮加大變頻器的容量;如果變頻器具有矢量控制功能，則應(yīng)采用矢量控制方式,。

（3）,、檢查是否誤動作

在經(jīng)過以上檢查,，均未找到原因時，應(yīng)檢查是不是誤動作,。如圖６所示,，判斷的方法是在輕載或空載的情況下，用電流表測量變頻器的輸出電流,，與顯示屏上顯示的運行電流值進行比較,，如果顯示屏顯示的電流讀數(shù)比實際測量的電流大得較多，則說明變頻器內(nèi)部的電流測量部分誤差較大,，“過載”跳閘有可能是誤動作,。

綜上所述，過載跳閘的判斷流程如圖７所示,。