变频器过电流故障分析及处理
2018-08-13
变频器报过电流故障
1、 变频器过流保护：变频器通过霍尔元件检测三相输出电流，变频器发生过流保护故障，通常变频器的输出电流超过变频器的额定输出电流某个限制值，通常是变频器厂家研发层面的细节，与IGBT功率器件选型设计裕量有关， 不同厂家，不同功率段也不一样。变频器本身的过流保护区别于电机的过流保护，一般滞后于电机的过流保护。
2、 电机过流保护：电机的过流保护实际上通过变频器运行中检测实际输出电流，当检测到的实际电流超过，2*电机电流的限制值（2*P640）或者电机额定电流的4倍，取较小的值，电机发生过流故障保护。
引发变频器过电流故障的几个因素
1、 设计选型不当引发的过电流问题：
1.1、 比如变频器与电机电流不匹配，甚至出现“小马拉大车”的设计。
1.2、 选型裕量小，没有充分考虑电机拖动负载时的加速转矩，变频器不能提供足够的加速转矩电流。
1.3、 对于特殊的生产工艺，比如轧机，没有充分考虑波动负载、冲击性负载的瞬间电流。
1.4、 对于恒转矩负载，误选择了风机泵类的变频器。
1.5、 变频器输出侧装有开关器件，变频器运行过程中，开关有动作情况。
2、 调试不当引发的过电流问题：
2.1、电机参数设置不正确，电机额定电压、额定电流、额定频率、额定功率、定子电阻等等。
2.2、电机加速时间设定过短，导致过电流；由于某些负载机械惯性大，如果加速时间过短， 变频器输出的频率虽然上升很快，但是电机的实际转速并没有“跟上来”，造成电机转差频率过大，引起过电流。
2.3 、电压提升值设定不合适，为保证电机磁通恒定， 通常设置线性V/F特性， 但是在低频附近，由于不能忽略定子电阻的影响，需要在低频附近，加大提升电压来减小定子电阻的影响，但是提升电压如果加的太多，会导致电机磁路饱和，引发过电流。
3、 外围器件故障引发的过电流问题：
3.1、比如电机匝间短路。
3.2、电机绝缘损坏，出现绕组接地情况。
3.3、输出电缆超过变频器允许的长度，导致电缆上隐含电容加大，近似于输出的ＰＷＭ波加到电容上，出现电流尖峰，导致变频器过电流。
3.4、输出电缆短路、或者对地、接线端子松动，导致变频器过电流。
3.5、变频器输出侧安装了不合适的滤波器、电容等器件。
3.6、变频器的抱闸打开关闭时机不对，或者变频器运行中抱闸发生误动作，导致电机过电流。
3.7、一台变频器驱动多台电机，在变频器运行中存在其它电机投切情况。
3.8、机械部分润滑不好、运转阻力太大甚至卡死情况。
3.9、电机在启动前，电机轴自由旋转，尝试采用捕捉再启动功能。
4、变频器自身硬件问题引发的过电流问题：
4.1、电流检测元件（霍尔元件、电流互感器）性能变差、或者损坏。
4.2、IGBT功率器件损坏。
4.3、变频器驱动电路异常，引发的过电流故障。
4.4、变频器CU单元出现故障引发的过电流故障。
常见处理方法
处理变频器过电流故障，首先最重要的是确定变频器在何种工况下发生故障，再按照上述的可能性逐条排查原因。
1、上电不运行就发生过电流故障，并且不能复位故障。此种情况由变频器本身的问题引起的可能性比较大，可尝试拆除控制接线、电机接线，只保留变频器供电电源和地线，尝试能否复位故障，如果还不能复位，建议申请维修。如果故障可以复位，检查变频器外部接线。
2、上电没有过电流故障，一启动马上就报F1故障，可以复位但再启动又出现F1。该情况由电机问题引起的可能性较大，可尝试拆除控制接线、电机接线，只保留变频器供电电源和地线，尝试使用BOP面板空载启动变频器（变频器控制方式需要设置V/F方式），如果变频器不出现F1，请重点检查电机和电机电缆绝缘情况、电机电缆是否超长、以及是否有接触不良的情况，更换电机进行测试是一个不错的方式。如果变频器仍然报F1，变频器可能损坏，建议联系维修部门。
3、正常运行时偶尔出现过电流故障。这种情况由负载引起的可能性较大，请根据实际负载特性进行排查。
