变频器在运行中过电流的原因分析

在自动化生产中，越来越多的采用变频调速进行传动控制，因此变频器已在各种设备中广泛应用。

　　现今各种品牌的变频器都有很完善的保护措施，在所有的保护中，过电压、过电流是两种最为重要的保护，它直接影响变频器的安全性和可靠性。过电流保护主要是指带有突变性质的，电流的峰值超过了变频器的允许值的情况。过电流保护具有反时限特性。因此，在变频器的应用过程中如何抑制过电流是一个很关键的问题。下面就针对此问题分析过电流的原因及如何防止。

    一、过电流时产生的原因

　　产生过电流的原因很多，有软故障及硬故障原因。

　　1.软故障原因

　　当变频器参数中的加速或减速时间设的太短，电机功率又较重时，就意味着在加速中，变频器的工作频率上升太快，电机的同步转速n0迅速上升，而电机转速n则由于负载惯性较大而跟不上去，导致转子切割磁力线的速度太快(相当于转差过大)，结果导致电流过大，引起变频器过电流。

　　2.硬故障原因

　　(1)传动机构堵转、运转不灵活、电机负载太重，进而引起电机的电流增加。

　　(2)变频器输出端短路或三相电压不平衡，造成三相电流不平衡，而引起过电流。

　　(3)变频器自身损坏，如逆变器件的老化，电流互感器误动作等。

当变频器与电机间的电缆引线太长时(一般变频器生产厂家推荐输出电线为50m以内)，将出现出力不够，为满足负载要求就需要增加电流；另外变频器的输出电压为高频状态，电缆引线可以等效为一个电容，此时线间电容、对地电容由于电缆的加长而增加，如变频器此时的输出载频很高，则输出衰减就很大，为了满足负载的要求，就必须增加电流，就有可能导致过电流。

　　二、过电流的解决办法

　　针对上述几个问题分别采取不同的措施，以避免过电流的发生。

　　1.在满足生产设备及工艺要求的前提下，尽可能将加速或减速时间增大，从而可避免加速或减速过程中的过电流发生。

　　2.检查变频器、电机、生产设备的匹配是否良好，传动部分是否灵活，物料是否有卡死现象等。

　　3.变频器自身是否完好。三相电压平衡度是否符合要求，若不符合要求，则检查变频器的驱动波形是否正常。另外有些变频器如丹佛斯的产品，电流检测环节出现故障，也会产生过电流显示。而有些品牌的变频器，即使电流检测环节有问题，也不出现过电流显示，这一点在使用中应注意。如果变频器的逆变主回路器件有问题也会出现过电流现象。

　　4.当变频器的输出电缆加长时，就增加了高频损耗，使变频器出力不够，应采用以下两种方法去处理此问题。

   (1)在变频器参数上做一些修改。在条件允许的情况下，可修改一下变频器的输出载频，降低输出频率，减小高频损耗。另外，可将输出转矩提高，以减小高频损耗的影响。

　　(2)可在变频器的输出端加交流电抗器，可抑制电流的突变，防止过电流。电抗器的选择，可与变频器厂家联系选用与功率配套的电抗器。另外也可查阅有关资料自行设计。

　　总之，变频器产生过电流的原因很多，应根据具体情况分析处理。如遇变频器经常发生过电流，并且确认是负载过重引起的，可选用高一档次的变频器，以克服过载引起的过电流。

变频器

变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置，能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因数、过流/过压/过载保护等功能。

PWM和PAM的不同点

PWM是英文Pulse Width Modulation(脉冲宽度调制)缩写，按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度，以调节输出量和波形的一种调制方式。PAM是英文Pulse Amplitude Modulation (脉冲幅值调制) 缩写，是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度，以调节输出量值和波形的一种调制方式。

3、电压型与电流型有什么不同？

变频器的主电路大体上可分为两类：电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容；电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波是电感。

4、为什么变频器的电压与频率成比例的改变？

任何电动机的电磁转矩都是电流和磁通相互作用的结果，电流是不允许超过额定值的，否则将引起电动机的发热。因此，如果磁通减小，电磁转矩也必减小，导致带载能力降低。

由公式E=4.44*K*F*N*Φ 可以看出，在变频调速时，电动机的磁路随着运行频率fX是在相当大的范围内变化，它极容易使电动机的磁路严重饱和，导致励磁电流的波形严重畸变，产生峰值很高的尖峰电流。

变频器是由许多电子零件构成，例如半导体元件等，在使用和维护当中就涉及到更换某相关部件的问题，由于变频器组成或物理特性的原因，在一定的时期内会产生劣化，因而会降低变频器的特性，甚至会引起故障。由此，为了预防维护，有必要实行定期更换。

　　1：更换冷却风扇

　　变频器主回路半导体器件冷却风扇加速散热，保证在允许温蒂以下正常运行。而冷却风扇的寿命受限于轴承，大约为10000~35000h。当变频器连续运行时，需要在几年之后更换一次风扇或轴承。冷却风扇的更换期受周围温度的影响很大，在检查是发现异常声音，异常振动时，冷却风扇必须立即更换。