摘要：本文對(duì)變頻器出現(xiàn)過電壓與過電流的情況進(jìn)行了全面分析，并針對(duì)性地提出了避免過壓過流所采取的措施，這些措施在實(shí)際應(yīng)用中收到了良好的效果。 關(guān)鍵詞 ：變頻器；過電壓；過電流 ；原因；措施 0 前言 變頻器在調(diào)試與使用中，出現(xiàn)過電壓或過 電流的情況較為常見。這種情況一旦發(fā)生，輕則保護(hù)動(dòng)作，使變頻器和整個(gè)調(diào)速系統(tǒng)停止運(yùn)行，影響生產(chǎn)；重則損壞變頻器與系統(tǒng)設(shè)備。在長(zhǎng)期的實(shí)際工作中，我們總結(jié)出了變頻器出現(xiàn)過壓過流的各種情況，通過分析，提出了相應(yīng)的措施。這些措施在實(shí)際應(yīng)用中收到了良好的效果 ，現(xiàn)介紹如下 ，供大家參考。 1 變頻器的過電壓 1．1 過電壓的情況分析 變頻器的過電壓是指由于某些原因使得變頻器的電 壓超過額定值，出現(xiàn)過電壓的情況有兩個(gè)方面的原因： 1．1．1 變頻器本身的問題。如使用環(huán)境差，電路板腐蝕 ，電壓控制通道被破壞；連接插件未插緊，不牢靠，使電壓反饋線接觸不 良；變頻器接地不良等等，使變頻器 過電壓。 1．1．2 負(fù)載使電機(jī) 出現(xiàn)再生制動(dòng)。就實(shí)際工作情況來看 ，這種過電壓主要反映在變頻器整流輸 出的直流母線上，表現(xiàn)為直流電壓升高，這是過電壓中最常見的情況。變頻器一旦 出現(xiàn)這種過電壓，為防止內(nèi)部電路損壞，其保護(hù)功能動(dòng)作，雖然損壞變頻器的情況較少，但導(dǎo)致變頻器與整個(gè)調(diào)速系統(tǒng)停止運(yùn)行，影響生產(chǎn)。 使直流母線上電壓升高的原因是再生電壓 ，當(dāng)大 飛輪矩（GD 大）負(fù)載減速或停車時(shí)變頻器設(shè)定時(shí)間過短；或起重機(jī)的位能負(fù)載下放；或風(fēng)機(jī)、牽伸機(jī)受外力影響等等，使電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速高于變頻器的指令轉(zhuǎn)速，電機(jī)處于再生發(fā) 電制動(dòng)狀態(tài)，負(fù)載的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，并經(jīng)逆變電路的續(xù)流二極管對(duì)變頻器直流母線上的儲(chǔ)能電容器充電，使直流母線電壓升高，出現(xiàn)再生過電壓。以常用的低壓變頻器為例，正常工作時(shí)變頻器整流電路整流后的直流電壓為三相全波整流的平均值即 U[sub]d[/sub]=1.35U[sub]L[/sub]=1.35×380=513V，出現(xiàn)再生過 電壓時(shí)，儲(chǔ)能電容器充電，當(dāng)電壓升高到 760 V左右時(shí)，變頻器過電壓保護(hù)就動(dòng)作。 1．2 采取的措施 1．2．1 變頻器本身問題引起的過電壓。主要出現(xiàn)在變頻器使用時(shí)間較長(zhǎng)、使用環(huán)境較差的場(chǎng)合，采取的措施有二：一是做好防塵、防滴、防潮等方面的工作。如給變頻器做好防塵、防滴式的內(nèi)安裝，保持電氣柜內(nèi)上下通氣孔的暢通（如果通氣孔裝有金屬網(wǎng)，在上排氣孔處加裝排氣扇）；為防潮可在柜 內(nèi)加裝除濕器或空調(diào)器 ；對(duì)于惡劣工作環(huán)境 ，變頻器可采用封閉式安裝 ，用外接的空調(diào)器進(jìn)行換氣等，使變頻器電路不受環(huán)境腐蝕。二是加強(qiáng) 13常的檢查與維護(hù) ，如變頻器運(yùn)行時(shí)的溫度、濕度、振動(dòng)等環(huán)境是否符合要求；變頻器的運(yùn)行參數(shù)是否在規(guī)定的范圍內(nèi)；變頻器、電動(dòng)機(jī)、變壓器和電抗器是否過熱、變色、有異味等等。另外要保證變頻器接地良好、連接插件緊固可靠。 1．2．2 負(fù)載使 電機(jī)出現(xiàn)再生制動(dòng)時(shí)的過電壓。采取的措施就是要消耗或吸收再生的電能（也可想辦法避免出現(xiàn)這種制動(dòng)），具體方法要視具體情況而定。對(duì)于停車過程中產(chǎn)生的過電壓，如果對(duì)停車時(shí)間或停車位置無特殊要求，可采用延長(zhǎng)變頻器設(shè)定的停車時(shí)間，就可解決問題；如果對(duì)停車時(shí)間或停車位置有一定的要求 ，可采用能耗制動(dòng)的方法，此時(shí)電機(jī)定子繞組通人直流產(chǎn)生固定磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子繞組切割磁場(chǎng)發(fā)電，形成制動(dòng)轉(zhuǎn)矩使電機(jī)停車，調(diào)整直流的大小就能改變制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的大小 ，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確停車。在制動(dòng)過程中負(fù)載的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，消耗在轉(zhuǎn)子電路中，避免了過電壓的產(chǎn)生。但 由于制動(dòng)時(shí)消耗在轉(zhuǎn)子中的電能會(huì)使電機(jī)過熱 ，因此制動(dòng)時(shí)間不能過長(zhǎng)。 對(duì)于減速時(shí)因負(fù)載 GD 過大而產(chǎn)生的過電壓，可以采取適當(dāng)延長(zhǎng)變頻器設(shè)定的減速時(shí)間來解決；對(duì)于外力作用使電機(jī)處于再生制動(dòng)狀態(tài)，這種制動(dòng)是需要的，所產(chǎn)生的過電壓屬于正常運(yùn)行狀態(tài)，為避免直流母線 電壓過高，可采用下面一些方法： a．在變頻器直流回路中并聯(lián)制動(dòng)電阻。當(dāng)直流母線電壓升高到設(shè)定值（常用低壓變頻器可設(shè)定為700 V左右）時(shí)，控制功率管導(dǎo)通，再生電能通過制動(dòng)電阻消耗掉 ，從而避免直流電壓升高。由于能量是消耗在電機(jī)外面的制動(dòng)電阻上，電機(jī)不會(huì)過熱，因此可以較長(zhǎng)時(shí)間或較頻繁地工作 ； b．對(duì)于多電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)，多臺(tái)變頻器共用一個(gè)內(nèi)側(cè)的整流器 ，所有逆變器并接在整流輸 出的共用母線上。當(dāng)某臺(tái)電機(jī)工作在再生制動(dòng)狀態(tài) 時(shí)，產(chǎn)生的再生電能通過并聯(lián)直流母線，被工作在電動(dòng)狀態(tài)的其他電機(jī)所吸收，若不能完全吸收時(shí)，則通過共用的制動(dòng)電阻消耗掉。這種情況下再生電能被部分或全部吸收 ，提高了整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的效率； C．對(duì)于出現(xiàn)再生制動(dòng)情況較多的場(chǎng)合，可使用能量回饋型的變頻器。這種變頻器網(wǎng)側(cè)的變流器是可逆的，當(dāng)出現(xiàn)再生制動(dòng)時(shí)，再生電能通過可逆變流器回饋給電網(wǎng)，使能量完全得到利用。這種方法使調(diào)速系統(tǒng)的效率更高 ，但對(duì)電源的穩(wěn)定性要求較高，如果制動(dòng)時(shí)突然停電，會(huì)發(fā)生逆變顛覆。 2 變頻器的過電流 2．1 過電流的情況分析 變頻器的過電流是指由于某些原因使得變頻器的電流超過額定值 ，出現(xiàn)過電流的情況也有兩個(gè)方面的原因： 2．1．1 變頻器外部的原因。具體有下面一些情況 ： a．電機(jī)拖動(dòng)的負(fù)載突然變化，產(chǎn)生的沖擊電流過大； b．電機(jī)與動(dòng)力 電纜的絕緣被破壞 ，出現(xiàn)匝間或相間對(duì)地短路 ，形成短路電流； C．變頻器輸出側(cè)裝有電力電容器或浪涌吸收裝置，容易造成輸出端的電流沖擊； d．速度反饋信號(hào)丟失或不正常（尤其裝有測(cè)速編碼器時(shí)），也引起過電流。 2．1．2 變頻器本身的問題引起過電流。大致有下面一些情況 ： a．電機(jī)加速時(shí)間設(shè)定太短 ，或 PID調(diào)節(jié)器中的比例（P）與積分（I）時(shí)間參數(shù)不合理，使超調(diào)過大，變頻器輸 出電流振蕩 ； b．電流互感器損壞，這時(shí)主回路送電、變頻器未起動(dòng)就有電流顯示 ； C．主電路接口板電流檢測(cè)通道損壞，出現(xiàn)過流； d．電流反饋信號(hào)線接觸不良，會(huì)出現(xiàn)時(shí)有時(shí)無的過流現(xiàn)象。 2．2 采取的措施 2．2．1 對(duì)于變頻器外部原因引起的過 電流 ，采取的措施有 ： a．負(fù)載不穩(wěn)定時(shí)，可采用 DTC模式，控制速度快（每隔25 m產(chǎn)生一組精確的轉(zhuǎn)矩和磁通的實(shí)際值， 經(jīng)轉(zhuǎn)矩比較器與磁通比較器后優(yōu)化脈沖選擇器 ，決定逆變器的最佳開關(guān)位置），能有效地抑制過電流； b．拆除變頻器輸出側(cè)的電力電容器或浪涌吸收裝置，用戶為提高功率因數(shù)可在輸入端并接適當(dāng)?shù)碾娙萜鳎? C．加強(qiáng)檢查與維護(hù)工作，保證電機(jī)與動(dòng)力電纜的絕緣完好；保證速度反饋通道與反饋信號(hào)的完整。 2．2．2 對(duì)于變頻器本身問題引起的過 電流 ，采取的施有 ： a．適當(dāng)延長(zhǎng)變頻器 的設(shè)定加速時(shí)間 ，調(diào)整好 PID調(diào)節(jié)器的時(shí)間參數(shù)； b．加強(qiáng)檢查與維護(hù)工作，確保電流互感器的正常運(yùn)行；注意防塵、防潮，維護(hù)好使用環(huán)境，不使電路接 口板腐蝕受損；緊固連接插件，使電流反饋信號(hào)線接觸良好等等。 參考文獻(xiàn) ： [1] 張燕賓，等．實(shí)用變頻調(diào)速技術(shù)培訓(xùn)教程[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003． [2] 胡崇岳．現(xiàn)代交流調(diào)速技術(shù)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003．