任務(wù)5.4變頻器系統(tǒng)的常見(jiàn)故障與處理5.4.1變頻器過(guò)電流故障分析及處理5.4.2變頻器過(guò)載故障分析及處理5.4.3變頻器過(guò)欠電壓故障分析及處理1．短路故障變頻調(diào)速系統(tǒng)的短路故障是最具有危險(xiǎn)性的故障，在處理短路故障時(shí)應(yīng)注意觀察和分析。變頻器過(guò)流保護(hù)動(dòng)作可能在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生，但如復(fù)位后再啟動(dòng)變頻器時(shí)其無(wú)時(shí)限過(guò)電流保護(hù)迅速動(dòng)作，由于保護(hù)動(dòng)作十分迅速，就難以觀察其電流的大小。如果斷開(kāi)負(fù)載變頻器還是過(guò)電流故障，說(shuō)明變頻器內(nèi)部故障應(yīng)首先檢查逆變模塊，可以斷開(kāi)輸出側(cè)的電流互感器和直流側(cè)的霍爾電流檢測(cè)點(diǎn)，復(fù)位后運(yùn)行，看是否出現(xiàn)過(guò)流現(xiàn)象，如果出現(xiàn)的話，很可能是IPM模塊出現(xiàn)故障，因?yàn)镮PM模塊內(nèi)含有過(guò)壓、過(guò)流、欠壓、過(guò)載、過(guò)熱、缺相、短路等保護(hù)功能，而這些故障信號(hào)都是經(jīng)模塊控制的輸出引腳傳送到微控器的，微控器接收到故障信號(hào)后，一方面封鎖脈沖輸出，另一方面將故障信號(hào)顯示在面板上。如果斷開(kāi)負(fù)載變頻器運(yùn)行正常，說(shuō)明變頻器的輸出側(cè)短路，故障可能是變頻器輸出端到電機(jī)之間的連接電纜發(fā)生相互短路，或電機(jī)內(nèi)部發(fā)生短路、接地（電機(jī)燒毀、絕緣老化、電纜破損而引起的接觸、接地等）。5.4.1變頻器過(guò)電流故障分析及處理1．短路故障變頻調(diào)速系統(tǒng)的短路故障是最具有危險(xiǎn)性的故障，在處理短路故障時(shí)應(yīng)注意觀察和分析。變頻器過(guò)流保護(hù)動(dòng)作可能在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生，但如復(fù)位后再啟動(dòng)變頻器時(shí)其無(wú)時(shí)限過(guò)電流保護(hù)迅速動(dòng)作，由于保護(hù)動(dòng)作十分迅速，就難以觀察其電流的大小。如果斷開(kāi)負(fù)載變頻器還是過(guò)電流故障，說(shuō)明變頻器內(nèi)部故障應(yīng)首先檢查逆變模塊，可以斷開(kāi)輸出側(cè)的電流互感器和直流側(cè)的霍爾電流檢測(cè)點(diǎn)，復(fù)位后運(yùn)行，看是否出現(xiàn)過(guò)流現(xiàn)象，如果出現(xiàn)的話，很可能是IPM模塊出現(xiàn)故障，因?yàn)镮PM模塊內(nèi)含有過(guò)壓、過(guò)流、欠壓、過(guò)載、過(guò)熱、缺相、短路等保護(hù)功能，而這些故障信號(hào)都是經(jīng)模塊控制的輸出引腳傳送到微控器的，微控器接收到故障信號(hào)后，一方面封鎖脈沖輸出，另一方面將故障信號(hào)顯示在面板上。如果斷開(kāi)負(fù)載變頻器運(yùn)行正常，說(shuō)明變頻器的輸出側(cè)短路，故障可能是變頻器輸出端到電機(jī)之間的連接電纜發(fā)生相互短路，或電機(jī)內(nèi)部發(fā)生短路、接地（電機(jī)燒毀、絕緣老化、電纜破損而引起的接觸、接地等）。5.4.1變頻器過(guò)電流故障分析及處理1．短路故障變頻調(diào)速系統(tǒng)的短路故障是最具有危險(xiǎn)性的故障，在處理短路故障時(shí)應(yīng)注意觀察和分析。變頻器過(guò)流保護(hù)動(dòng)作可能在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生，但如復(fù)位后再啟動(dòng)變頻器時(shí)其無(wú)時(shí)限過(guò)電流保護(hù)迅速動(dòng)作，由于保護(hù)動(dòng)作十分迅速，就難以觀察其電流的大小。如果斷開(kāi)負(fù)載變頻器還是過(guò)電流故障，說(shuō)明變頻器內(nèi)部故障應(yīng)首先檢查逆變模塊，可以斷開(kāi)輸出側(cè)的電流互感器和直流側(cè)的霍爾電流檢測(cè)點(diǎn)，復(fù)位后運(yùn)行，看是否出現(xiàn)過(guò)流現(xiàn)象，如果出現(xiàn)的話，很可能是IPM模塊出現(xiàn)故障，因?yàn)镮PM模塊內(nèi)含有過(guò)壓、過(guò)流、欠壓、過(guò)載、過(guò)熱、缺相、短路等保護(hù)功能，而這些故障信號(hào)都是經(jīng)模塊控制的輸出引腳傳送到微控器的，微控器接收到故障信號(hào)后，一方面封鎖脈沖輸出，另一方面將故障信號(hào)顯示在面板上。如果斷開(kāi)負(fù)載變頻器運(yùn)行正常，說(shuō)明變頻器的輸出側(cè)短路，故障可能是變頻器輸出端到電機(jī)之間的連接電纜發(fā)生相互短路，或電機(jī)內(nèi)部發(fā)生短路、接地（電機(jī)燒毀、絕緣老化、電纜破損而引起的接觸、接地等）。5.4.1變頻器過(guò)電流故障分析及處理2．輕載過(guò)電流負(fù)載很輕，卻又過(guò)電流跳閘，這是變頻調(diào)速所特有的現(xiàn)象。在U/F控制模式下，存在著一個(gè)十分突出的問(wèn)題，就是在運(yùn)行過(guò)程中，電機(jī)磁路系統(tǒng)的不穩(wěn)定。造成電機(jī)磁路系統(tǒng)的不穩(wěn)定的原因有：（1）低頻運(yùn)行時(shí)，由于電壓Ux的下降，電阻壓降所占比例增加，而反電動(dòng)勢(shì)E1所占比例減小，比值E/f和磁通也隨之減少。為了能帶動(dòng)較重的負(fù)載，常需要進(jìn)行轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償（即提高U/f比，也叫轉(zhuǎn)矩提升）。而當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，電阻壓降和反電動(dòng)勢(shì)E1所占的比例、比值E/f和磁通量等也隨之變化，導(dǎo)致電機(jī)磁路的飽和程度也隨著負(fù)載的輕重而變化。（2）在進(jìn)行變頻器的功能預(yù)置時(shí)，通常是以重載時(shí)能帶動(dòng)的負(fù)載作為依據(jù)來(lái)設(shè)定U/f比的。顯然，重載時(shí)電流I1和電阻壓降△Ur都大,需要的補(bǔ)償量也大。但這樣一來(lái)，在負(fù)載較輕，I1和△Ur都較小時(shí)，必將引起“過(guò)補(bǔ)償”，導(dǎo)致磁通飽和。5.4.1變頻器過(guò)電流故障分析及處理3．重載過(guò)電流重載過(guò)電流故障現(xiàn)象表現(xiàn)在有些生產(chǎn)機(jī)械在運(yùn)行中負(fù)荷突然加重，甚至“卡住”，電機(jī)的轉(zhuǎn)速因負(fù)載加重而大幅下降，電流急劇增加，過(guò)載保護(hù)來(lái)不及動(dòng)作，導(dǎo)致過(guò)電流跳閘。重載過(guò)電流的故障解決方法有：（1）電機(jī)遇到?jīng)_擊負(fù)載或者傳動(dòng)機(jī)構(gòu)出現(xiàn)“卡住”現(xiàn)象，引起電機(jī)電流的突然增加，首先要了解機(jī)械本身是否有故障，如果有故障，則處理機(jī)械部分的故障。對(duì)于負(fù)載發(fā)生突變、負(fù)載分配不均的情況，一般可延長(zhǎng)加減速時(shí)間、減少負(fù)荷的突變、外加能耗制動(dòng)元件進(jìn)行負(fù)荷分配設(shè)計(jì)來(lái)處理。（2）如果這種過(guò)載屬于生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)?？赡艹霈F(xiàn)的現(xiàn)象，則首先考慮能否加大電機(jī)和負(fù)載之間的傳動(dòng)比，適當(dāng)加大傳動(dòng)比，可減輕電機(jī)軸上的阻轉(zhuǎn)矩，避免出現(xiàn)帶不動(dòng)的情況。但這時(shí)，電機(jī)在最高速的工作頻率必將超過(guò)額定頻率，其帶負(fù)載能力也會(huì)有所減小。因此，傳動(dòng)比不宜加大的過(guò)多。同時(shí)還應(yīng)根據(jù)計(jì)算結(jié)果重新預(yù)置變頻器的“最高頻率”。若無(wú)法加大傳動(dòng)比，則只有考慮增大電機(jī)和變頻器的容量了。5.4.1變頻器過(guò)電流故障分析及處理4．升降速中的過(guò)電流對(duì)于升降速過(guò)電流可采取的措施如下。（1）若為升速時(shí)間設(shè)的太短，首先應(yīng)了解根據(jù)生產(chǎn)工藝要求是否允許延長(zhǎng)升速時(shí)間，如允許，則可延長(zhǎng)升速時(shí)間。（2）若為減速時(shí)間設(shè)的太短，首先應(yīng)了解根據(jù)生產(chǎn)工藝要求是否允許延長(zhǎng)減速時(shí)間，如允許，則可延長(zhǎng)減速時(shí)間。（3）若為轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償（U/f比）設(shè)定太大，引起低頻時(shí)空載電流過(guò)大則重新設(shè)定轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償參數(shù)。（4）若為電子熱繼電器整定不當(dāng)，動(dòng)作電流設(shè)定的太小，引起變頻器誤動(dòng)作，則應(yīng)重新設(shè)定電子熱繼電器的保護(hù)值。（5）正確預(yù)置升（降）速自處理（防失速）功能是：當(dāng)升（降）電流超過(guò)預(yù)置的上限電流Iset時(shí)，將暫停升（降）速，待電流降至設(shè)定值Iset以下時(shí)，再繼續(xù)升（降）速。如果采用了自處理功能后，因延長(zhǎng)了升、降速時(shí)間而不能滿(mǎn)足生產(chǎn)機(jī)械的要求，則應(yīng)考慮適當(dāng)加大傳動(dòng)比，以減小拖動(dòng)系統(tǒng)的飛輪力矩，如果不能加大傳動(dòng)比，則只能考慮加大變頻器的容量了。5.4.1變頻器過(guò)電流故障分析及處理5.4.2變頻器過(guò)載故障分析及處理1．過(guò)載與過(guò)電流的區(qū)別（1）保護(hù)對(duì)象不同。通用變頻調(diào)速系統(tǒng)的過(guò)電流保護(hù)主要用于保護(hù)變頻器，而過(guò)載主要保護(hù)電機(jī)。因?yàn)樽冾l器的容量在選擇時(shí)比電機(jī)的容量有一定的可靠系數(shù)，在這種情況下，電機(jī)過(guò)載時(shí)，變頻器不一定過(guò)電流。（2）電流的變化率不同。過(guò)載保護(hù)發(fā)生在生產(chǎn)機(jī)械的工作過(guò)程中，電流的變化率di/dt通常較??；除了過(guò)載以外的其他過(guò)電流，常常帶有突發(fā)性，電流的變化率di/dt往往較大。（3）過(guò)載保護(hù)具有反時(shí)限特性。過(guò)載保護(hù)主要是保護(hù)電機(jī)過(guò)熱，具有類(lèi)似于熱繼電器的“反時(shí)限”特性。2．過(guò)載保護(hù)動(dòng)作的原因分析（1）過(guò)載的主要原因1）機(jī)械負(fù)荷過(guò)重。負(fù)荷過(guò)重的主要特征是電機(jī)發(fā)熱，并可從顯示屏上讀取運(yùn)行電流來(lái)發(fā)現(xiàn)。2）三相電壓不平衡。引起某相的運(yùn)行電流過(guò)大，導(dǎo)致過(guò)載跳閘，其特點(diǎn)是電機(jī)發(fā)熱不均衡，從顯示屏上讀取運(yùn)行電流時(shí)不一定能發(fā)現(xiàn)（因顯示屏只顯示一相電流）。3）誤動(dòng)作。變頻器內(nèi)部的電流檢測(cè)部分發(fā)生故障，檢測(cè)出的電流信號(hào)偏大，導(dǎo)致跳閘。4）變頻器的電子熱保護(hù)繼電器的保護(hù)參數(shù)預(yù)置的不正確。5.4.2變頻器過(guò)載故障分析及處理（2）過(guò)載保護(hù)動(dòng)作的檢查方法1）檢查電機(jī)是否發(fā)熱。2）檢查電機(jī)側(cè)三相電壓是否平衡。3）檢查是否誤動(dòng)作。5.4.2變頻器過(guò)載故障分析及處理5.4.3變頻器過(guò)欠電壓故障分析及處理常見(jiàn)的變頻器過(guò)電壓有輸入交流電源過(guò)電壓和再生類(lèi)過(guò)電壓。1．輸入交流電源過(guò)電壓電源輸入側(cè)的過(guò)電壓主要是指電源側(cè)的沖擊過(guò)電壓，如雷電引起的過(guò)電壓、補(bǔ)償電容在合閘或斷開(kāi)時(shí)形成的過(guò)電壓等，主要特點(diǎn)是電壓變化率du/dt和幅值都很大。如由于雷電串入變頻器的電源中，使變頻器直流側(cè)的電壓檢查器動(dòng)作而跳閘，在這種情況下，通常只需斷開(kāi)變頻器電源1min左右，再合上電源，即可復(fù)位。2．再生類(lèi)過(guò)電壓再生類(lèi)過(guò)電壓主要有三種情況：加速時(shí)過(guò)電壓、減速時(shí)過(guò)電壓和恒速時(shí)過(guò)電壓。

3．變頻器過(guò)電壓的危害變頻器過(guò)電壓的危害主要有以下幾點(diǎn)：（1）變頻器過(guò)電壓主要是指其中間直流電路過(guò)電壓，中間直流回路過(guò)電壓主要危害在于引起電機(jī)磁路飽和。對(duì)于電機(jī)來(lái)說(shuō)，電壓過(guò)高必然使得電機(jī)鐵芯磁通增加，可能導(dǎo)致磁路飽和，勵(lì)磁電流過(guò)大，從而引起電機(jī)溫升過(guò)高。（2）損壞電機(jī)絕緣。中間直流回路電壓升高后，變頻器輸出電壓的脈沖幅度過(guò)大，對(duì)電機(jī)絕緣壽命有很大的影響。（3）對(duì)中間直流回路濾波電容器壽命有直接影響，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起電容器爆裂。變頻器一般將中間直流回路過(guò)電壓值限定在一定的允許范圍內(nèi)，一旦其電壓超過(guò)限定值，變頻器將按限定要求跳閘保護(hù)。5.4.3變頻器過(guò)欠電壓故障分析及處理4．過(guò)電壓的防止措施應(yīng)采取的主要對(duì)策有：（1）在電源輸入側(cè)增加吸收裝置，減少過(guò)電壓因素。（2）從變頻器已設(shè)定的參數(shù)中尋找解決方法，在工藝流程中如不限定負(fù)載減速時(shí)間，變頻器減速時(shí)間