变频器轻载过电流故障诊断及处理

    轻载过电流是变频器特有的一种故障，原因是变频器在U/f控制模式下运行，电动机的磁路不稳定。引起该故障的主要原因如下：    (1)变频器运行在低频(fx下降)时，由于输出电压Ux的下降，电动机绕组电阻压降I1r1所占比例增加，而反电动势E1所占的比例减小，因此系统的压频比和磁通也随之减小，从而导致电动机的输出转矩减小。为提高变频器在低频时的带负载能力，通常采取转矩补偿措施，即提高系统的压频比U/f,也称转矩提升。    (2)变频器在预置参数时，通常是以运行时带最大负载来设置压频比U/f。显然，系统最大负载时电流I1和电阻压降△Ur都很大，需要的转矩补偿量也较大。但当轻负载时，电流I1和电阻压降△Ur都相应较小，将引起“过补偿”而导致电动机的磁路饱和，电动机磁路的饱和程度也随电动机负载的轻重而变化，从而造成电动机的磁路不稳定。电动机磁路饱和时磁通和励磁电流的波形如图6-4所示。    图6-4 (a)所示为电动机磁路的磁化曲线。图6-4 (b)所示为磁通的波形，由于磁路饱和使磁通波形的上面被“削平”而成为平顶波。图6-4 (c)所示为电动机励磁电流的波形，其横坐标是励磁电流i0，与图6-4 (a)所示磁化曲线的横坐标对应；其纵坐标是时间t，与图6-4 (a)所示磁化曲线的纵坐标相对应。图6-4 (c)所示的曲线是磁化曲线和磁通的波形叠加。由图6-4 (c)可以得出，电动机励磁电流i0的波形将发生严重畸变，是一个峰值很高的尖峰波。电动机的磁路越饱和，励磁电流的畸变越严重，峰值也越大。虽然励磁电流尖峰波的电流变化率很大，但励磁电流的有效值不一定很大。电动机励磁电流尖峰波值可导致在电动机轻载时，变频器却发生过电流保护动作。因电动机磁路饱和所引起的过电流保护动作，主要发生在低频、轻载的情况下。
    图6-4    磁路在饱和区工作时的磁通知励磁电流波形    (a)电动机磁路的磁化曲线；(b)磁通的波形；    (c)电动机励磁电流的波形