变频器的过载保护

    过载保护功能主要是保护电机的，通常在电机控制电路中，采用具有反时限特性的热继电器来进行过载保护。当流经热继电器中双金属片的电流所产生的热效应超过一定值以后，双金属片由于膨胀系数的差异而产生弯曲，从而带动连杆切断主电路，保护电机不致损坏，热继电器具有反时限功能。

    图5-1    电子热继电器的反时限功能图

    图5-1所示是电子热继电器的反时限功能图，图中横坐标是电机电流与额定电流的百分比，纵坐标则是容许继续运行的时间。如果电机的实际电流小于或等于额定电流，则可以运行；当电机的实际电流超过额定电流时，允许电机继续运行的时间与电流的大小有关，电流超出得愈大，允许继续运行的时间愈短。例如，电机实际电流达到150%额定电流时，容许电机持续运行仅为60s。

    在用变频器给电机供电时，可以在系统软件中设置电子热继电器保护功能，其原理是对逆变器的输出电流在一定时间间隔内进行积分处理，积分值反映电机发热的积累效应。当积分值超过一定值后，逆变器的保护功能开始发挥作用。

    1．电机的发热

    通入电机的电流将产生热能，使电机的温度升高，当电机的温度高于环境温度，因而产生温差时，电机也就开始了散热过程，温差越大，散热也越快。当温升达到一定程度时，电机内产生的热量和散发的热量相平衡，温升值将不再增加，这时的温升称为稳定温升，也是电机的额定温升。当电机过载时，所产生的热量不断增加，温升也升高了，而且很快就达到额定值。

    2．变频器的反时限保护功能

    变频器用户可以按变频器的使用说明书，对变频器的电子热继电器功能（即反时限保护功能）进行设定。电子热继电器的门限值定义为电机的额定电流和变频器的额定电流的比值，通常用百分数来表示。当变频器的输出电流超过变频器的容许电流时，变频器的过载保护将切断变频器的输出，因此变频器的电子热继电器的门限最大值不超过变频器的最大容许输出电流。不同规格的变频器的电子热继电器的门限最大值是不同的，即过载保护能力不一样。但是，在下述情况仍需在变频器和电机之间安装热继电器进行过载保护。

    ①电机的容量过小，已经超出变频器的电子热继电器的保护范围。

    ②当使用一台变频器驱动多台电机时，变频器不能对每台电机提供保护。

    由于变频器提供的电子热继电器保护功能（即过载保护功能）的设定与电机的散热条件有关，即使同容量的电机，它们的反时限特性也并不完全一致，变频器所提供的电子热继电器特性均是按该变频器配套的标准电机的散热条件设计的，当使用非标准电机时，设定变频器热继电器的门限值应适应考虑其中的差异。