变频器的故障排除第3讲变频器过载故障及案例分析

企业：控制网日期：2009-06-08

领域：机器人点击数：1661

李方园（1973-）

男，浙江舟山人，毕业于浙江大学电气自动化专业，高级工程师，长期从事于变频器等现代工控产品的应用与研究工作。

摘要：变频器过载的基本特征是电流虽然超过了额定值，但超过的幅度不大，并与过流故障有严格区分。本文将主要探讨变频器过载形成的原因及其处理办法，并以“水泵变频器过载”和“离心风机变频器过载”两个案例阐述了过载故障排除的步骤，最终得出电机与变频器的选型规律。

关键词：变频器；过载故障；反时限曲线；电机参数

Abstract:The basic feature of AC Inverters overload fault is that the current is greater

than the given value, but is only little greater. It has a strict difference from the overcurrent. This paper analyzes the causes of overload problem of the inverter , and some measurement to solve these problems. Finally, two examples of “pump inverter overload”

and “centrifugal fan inverter overload”are given to describe the processing steps for the overload troubleshooting, and meanwhile we give the selection rules of the motor and AC inverter.

Key words:AC inverter; Overload fault; Inverse-time curve; Motor parameter

1 前言

电动机能够旋转，但运行电流超过了额定值，称为过载。过载的基本特征是：电流虽然超过了额定值，但超过的幅度不大，一般也不形成较大的冲击电流（否则就变成过流故障），而且过载是有一个时间的积累，当积累值达到时才报过载故障。

本文将主要探讨变频器过载形成的原因及其处理办法。

2 变频器过载故障的原因及解决对策

变频器过载的工作机制如图1所示。根据变频器的结构原理可以知道，变频器过载发生的主要原因有以下几点：

（1）机械负荷过重，其主要特征是电动机发热，可从变频器显示屏上读取运行电流来发现；

（2）三相电压不平衡，引起某相的运行电流过大，导致过载跳闸，其特点是电动机发热不均衡，从显示屏上读取运行电流时不一定能发现(因很多变频器显示屏只显示一相电流)；

（3）误动作，变频器内部的电流检测部分发生故障，检测出的电流信号偏大，导致过载跳闸。

图1 变频器过载工作机制

而对于变频器过载故障的检查方法和解决对策包括以下两点：

（1）检查电动机是否发热，如果电动机的温升不高，则首先应检查变频器的电子热保护功能预置得是否合理，如变频器尚有余量，则应放宽电子热保护功能的预置值。

如果电动机的温升过高，而所出现的过载又属于正常过载，则说明是电动机的负荷过重。这时，

应考虑能否适当加大传动比，以减轻电动机轴上的负荷。如能够加大，则加大传动比。如果传动比无法加大，则应加大电动机的容量。

（2）检查电动机侧三相电压是否平衡，如果电动机侧的三相电压不平衡，则应再检查变频器输出端的三相电压是否平衡，如也不平衡，则问题在变频器内部。如变频器输出端的电压平衡，则问题在从变频器到电动机之间的线路上，应检查所有接线端的螺钉是否都已拧紧，如果在变频器和电动机之间有接触器或其它电器，则还应检查有关电器的接线端是否都已拧紧，以及触点的接触状况是否良好等。

如果电动机侧三相电压平衡，则应了解跳闸时的工作频率：如工作频率较低，又未用矢量控制(或无矢量控制)，则首先降低U/f 比，如果降低后仍能带动负载，则说明原来预置的U/f 比过高，励磁电流的峰值偏大，可通过降低U/f 比来减小电流；如果降低后带不动负载了，则应考虑加大变频器的容量；如果变频器具有矢量控制功能，则应采用矢量控制方式。

3 案例分析1：水泵变频器过载

（1）故障现象

某供水单位使用艾默生TD2000-4T0300P（30kW）变频器拖动水泵负载如图2所示，使用过程中变频器经常报E013故障，检查故障电流记录58A，变频器额定电流60A，经查说明书：风机、水泵变频器过载能力110％额定电流1分钟，是否与上述现象发生冲突？

图

2 水泵变频控制

（2）分析处理

经现场了解和查看，发现水泵负载长期工作在48Hz，电流长期在58A左右，E013的原因为变频器带载能力不够，需要更换更高一级的变频器，即TD2000-4T0370P或EV2000-4T0370P（37kW）。

变频器运行过程输出电流大于等于变频器额定电流，但达不到变频器过流点，在运行一段时间后产生过载保护，变频器过载保护按反时限曲线不同分为G型和P型。反时限曲线i2t即指动作时限与通入电流大小的平方成反比，通入电流越大，则动作时限越短，该曲线在出厂时由机型参数唯一确定，用户不能改。

本例机型分为P型机，其P型反时限曲线（图3所示）说明当变频器输出电流达到95％持续时间达到1小时则报E013，当变频器输出电流达到110％持续时间达到1分钟也同时报E013。

图3 变频器P型机反时限曲线

本案例可以选择高一档的EV2000-4T0370P变频器，在更换完变频器之后，还必须设置以下参数。

F0.08：变频器机型选择为P型。

0：G型（恒转矩负载机型）；1：P型（风机、水泵类负载机型）

由于变频器出厂参数设置为G型，本案例中选择P型机，需要将F0.08功能码设置为1。

FH.00～FH.02：电机参数按照实际情况进行设定。

为了保证控制水泵的性能，务必按照电机的铭牌参数进行正确设置电机极数、额定功率和额定电流。