变频器在运行过程中经常发生过流是什么原因？

    变频器中过流保护的对象主要指带有突变性质的，电流的峰值超过了过流检测值（约额定电流的200%，不同变频器的保护值不一样），变频器则显示OC( Over Current)表示过流，由于逆变器件的过载能力较差，所以变频器的过流保护是至关重要的一环。    过流故障可分为加速、减速、恒速过流等，它可能是由变频器的加减速时间太短，负载发生突变，负荷分配不均，输出短路等原因引起的。根据变频器显示，可从以下几方面寻找原因。    (1)工作中过流，即电动机拖动系统在工作过程中出现过流。    其原因大致有以下几方面。    ①一是电动机遇到冲击负载或传动机构出现“卡住”现象，引起电动机电流的突然增加。    ②二是变频器输出侧发生短路（如图3.27所示），如输出端到电动机之间的连接线发生相互短路，或电动机内部发生短路、接地（电动机烧毁、绝缘劣化、电缆破损而引起的接触、接地等）。    ③三是变频器自身工作不正常，如逆变桥中同一桥臂的两个逆变器件在不断交替的工作过程中出现异常。如环境温度过高，或逆变器元器件本身老化等原因，使逆变器的参数发生变化，导致在交替过程中，一个器件已经导通，而另一个器件却还未来得及关断，引起同一个桥臂的上、下两个器件的“直通”（如图3.28所示），使直流电压的正、负极间处于短路状态。
    图3.27    变频器输出侧短路
    图3.28    桥臂直通故障    (2)升速、降速时过流。当负载的惯性较大，而升速时间或降速时间又设定得太短时，也会引起过流。在升速过程中，变频器工作频率上升太快，电动机的同步转速迅速上升，而电动机转子的转速因负载惯性较大而跟不上去，结果是升速电流太大；在降速过程中，降速时间太短，同步转速迅速下降，而电动机转子因负载的惯性大，仍维持较高的转速，这时同样可以使转子绕组切割磁力线的速度太大而产生过流。    (3)变频器上电或一运行就过流。这种保护大部分是因变频器内部故障引起的，若负载正常，变频器仍出现过流保护，一般是检测电路所引起的，类似于短路故障的排除，如电流传感器、取样电阻或检测电路等。该处传感器波形如图3.29所示，其包络类似于正弦波，若波形不对或无波形，即为传感器损坏，应更换。
    图3.29    传感器的波形图    过流保护用的检测电路一般是模拟运放电路，如图3. 30所示。在静态下，测A点的工作电压应为2. 4V，若电压不对即为该电路有问题，应查找原因并予以排除。R4为取样电阻，若有问题也应更换。
    图3. 30    过流检测电路    对于过流故障的处理，关键一是要确定负载本身是否符合正常运行条件；二是确定变频器本身是否正常；三是要确定变频器的参数能否与负载运行的工艺条件或加减速过程匹配；四是检查变频器输入、输出接线是否正常。    1．负载侧检查    负载侧的原因是引起变频器过流的最主要因素，因此一旦发生过流故障，首先要检查：    (1)工作机械有没有卡住，以避免电动机负载突变，引起的冲击过大造成过流；    (2)负载侧有没有短路，以避免电动机和电动机电缆相间或每相对地的绝缘破坏，造成匝间或相间对地短路，此项内容可以用兆欧表检查对地或相间有没有短路；    (3)电动机的启动转矩过小，拖动系统转不起来；    (4)过流故障还与电动机的漏抗、电动机电缆的耦合电抗有关，所以选择电动机电缆一定要按照要求去选；    (5)在变频器输出侧有无功率因数矫正电容或浪涌吸收装置，如果有，就必须撤除；    (6)当负载电动机装有测速编码器时，速度反馈信号丢失或非正常时，也会引起过流，因此也必须正确检查编码器及其电缆。    2．变频器检查    变频器硬件问题主要包括模块坏，驱动电路坏，电流检测电路坏等。具体检查内容如下。    (1)电流互感器损坏，其现象表现为，变频器主回路送电，当变频器未启动时，有电流显示且电流在变化，这样可判断互感器已损坏。    (2)主电路接口板电流、电压检测通道被损坏，也会出现过流。    (3)由于连接插件不紧、不牢。例如电流或电压反馈信号线接触不良，会出现过流故障时有时无的现象。    (4)电路板损坏，其原因可能是：    ①由于环境太差，导电性固体颗粒附着在电路板上，造成静电损坏。或者有腐蚀性气体，使电路被腐蚀。    ②电路板的零电位与机壳连在一起，当柜体与地角焊接时，强大的电弧会影响电路板的性能。    ③由于接地不良，电路板的零伏受干扰，也会造成电路板损坏。    当检查以上4项有问题时，必须更换同型号配件或修复该配件。    3．变频器参数检查    变频器参数设定问题是在负载、变频器确认都正常的情况下必须怀疑的因素，这里包括加速时间太短，PID调节器的比例P和积分时间I参数不合理，超调过大等，所有这些参数的不合理设置都将造成变频器输出电流振荡或直接过流。    针对变频器问题，主要检查：    (1)升速时间设定太短，加长加速时间；    (2)减速时间设定太短，加长减速时间；    (3)转矩补偿（V/f比）设定太大，引起低频时空载电流过大；    (4)电子热继电器整定不当，动作电流设定得太小，引起变频器误动作。    另外，当负载不稳定时，建议使用矢量控制模式或DTC模式，因为此两种模式控制速度非常快，每隔25μs产生一组精确的转矩和磁通的实际值，再经过电动机转矩比较器和磁通比较器的输出，优化脉冲选择器决定逆变器的最佳开关位置，这样有利于抑制过流。同时使用速度环的自适应( AUTOTUNE)功能来自动调整PID参数，从而使变频器输出电动机电流平稳。    4．输入、输出线路检查    很多现象表明，过流保护的其中一个原因就是缺相。当变频器输入缺相时，势必引起母线电压降低，负载电流加大，引起保护。而当变频器输出端缺相时，势必使电动机的另外两相电流加大而引起过流保护。所以对输入及输出都应进行检查，排除故障。    针对变频器容易过流的现象，很多变频器都推出了自动限流功能，即通过对负载电流的实时控制，自动限定其不超过设定的自动限流水平值（通常以额定电流的百分比来表示），以防止电流过冲而引起的故障跳闸。这对于一些惯量较大或变化剧烈的负载场合，尤其适用。图3.31所示为某水泥窑罗茨风机的自动限流工作波形图。    当然，自动限流功能动作时，变频器输出频率可能会有所变化，所以对要求恒速运行时输出频率较稳定的场合，不宜一直使用该功能，仅仅在启动或停机时才用到。
    图3.31    自动限流工作波形图