過載，是一個(gè)時(shí)間概念，是指負(fù)載在連續(xù)時(shí)間內(nèi)超過額定負(fù)載一定的倍數(shù)。

過載，最重要的概念就是連續(xù)時(shí)間。比如，某變頻器過載能力160%一分鐘，就是指，負(fù)載連續(xù)一分鐘達(dá)到額定負(fù)載的1.6倍是沒有任何問題的。假如在59秒的時(shí)候，負(fù)載突然變小，那么是不會(huì)觸發(fā)過載報(bào)警的。只有在60秒剛過的時(shí)候，才會(huì)觸發(fā)過載報(bào)警。

 

過流，是一個(gè)數(shù)量概念，是指負(fù)載突然超過額定負(fù)載多少倍。

過流的時(shí)間非常短，而且超過的倍數(shù)非常大，通常都是十幾甚至幾十倍。比如，電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)械軸突然堵轉(zhuǎn) ，那么此時(shí)電機(jī)的電流在短時(shí)間內(nèi)會(huì)極速上升，導(dǎo)致過流故障。

過流和過載屬于變頻器最常見的故障，要區(qū)別變頻器到底是過流跳閘還是過載跳閘，首先就要搞清楚他們之間的區(qū)別，一般來(lái)說(shuō)過載也一定過電流，但是變頻器為什么要把過電流和過載分開呢？這里面主要有2個(gè)區(qū)別：

 

（1）保護(hù)對(duì)象不同

過電流主要用于保護(hù)變頻器，而過載主要用于保護(hù)電動(dòng)機(jī)。因?yàn)樽冾l器的容量有時(shí)需要比電動(dòng)機(jī)的容量加大一檔甚或兩檔，在這種情況下，電動(dòng)機(jī)過載時(shí)，變頻器不一定過電流。

過載保護(hù)由變頻器內(nèi)部的電子熱保護(hù)功能進(jìn)行，在預(yù)置電子熱保護(hù)功能時(shí)，應(yīng)該準(zhǔn)確地預(yù)置“電流取用比”，即電動(dòng)機(jī)額定電流和變頻器額定電流之比的百分?jǐn)?shù)：

IM%=IMN*100%I/IM

式中，IM％—電流取用比;

IMN—電動(dòng)機(jī)的額定電流，Ａ;

IN—變頻器的額定電流，Ａ。

 

（2）電流的變化率不同

過載保護(hù)發(fā)生在生產(chǎn)機(jī)械的工作過程中，電流的變化率di/dt通常較小;

除了過載以外的其他過電流，常常帶有突發(fā)性，電流的變化率di/dt往往較大。

 

（3）過載保護(hù)具有反時(shí)限特性

過載保護(hù)主要是防止電動(dòng)機(jī)過熱，故具有類似于熱繼電器的“反時(shí)限”特點(diǎn)。就是說(shuō)，如果與額定電流相比，超過得不多，則允許運(yùn)行的時(shí)間可以長(zhǎng)一些，但如果超過得較多的話，允許運(yùn)行的時(shí)間將縮短。

 

此外，由于在頻率下降時(shí)，電動(dòng)機(jī)的散熱狀況變差。所以，在同樣過載50％的情況下，頻率越低則允許運(yùn)行的時(shí)間越短。

變頻器的過流跳閘

 

 

變頻器的過電流跳閘又分短路故障、運(yùn)行過程中跳閘和升、降速過程中跳閘等情況。

 

1、短路故障：

（1）故障特點(diǎn)

（a）第一次跳閘有可能在運(yùn)行過程中發(fā)生，但如復(fù)位后再起動(dòng)，則往往一升速就跳閘。

（b）具有很大的沖擊電流，但大多數(shù)變頻器已經(jīng)能夠進(jìn)行保護(hù)跳閘，而不會(huì)損壞。由于保護(hù)跳閘十分迅速，難以觀察其電流的大小。

 

（2）判斷與處理

第一步，首先要判斷是否短路。為了便于判斷，在復(fù)位后再起動(dòng)前，可在輸入側(cè)接入一個(gè)電壓表，重新啟動(dòng)時(shí)，電位器從零開始緩慢旋動(dòng)，同時(shí)，注意觀察電壓表。如果變頻器的輸出頻率剛上升就立即跳閘，且電壓表的指針有瞬間回“0”的跡象，則說(shuō)明變頻器的輸出端已經(jīng)短路或接地。

 

第二步，要判斷是在變頻器內(nèi)部短路，還是在外部短路。這時(shí)，應(yīng)將變頻器輸出端的接線脫開，再旋動(dòng)電位器，使頻率上升，如仍跳閘，說(shuō)明變頻器內(nèi)部短路；如不再跳閘，則說(shuō)明是變頻器外部短路，應(yīng)檢查從變頻器到電動(dòng)機(jī)之間的線路，以及電動(dòng)機(jī)本身。

 

2、輕載過電流負(fù)載很輕，卻又過電流跳閘：

這是變頻調(diào)速所特有的現(xiàn)象。在V/F控制模式下，存在著一個(gè)十分突出的問題：就是在運(yùn)行過程中，電動(dòng)機(jī)磁路系統(tǒng)的不穩(wěn)定。其基本原因在于：

低頻運(yùn)行時(shí)，為了能帶動(dòng)較重的負(fù)載，常常需要進(jìn)行轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償（即提高U/f比，也叫轉(zhuǎn)矩提升）。導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)磁路的飽和程度隨負(fù)載的輕重而變化。這種由電動(dòng)機(jī)磁路飽和引起的過電流跳閘，主要發(fā)生在低頻、輕載的情況下。解決方法：反復(fù)調(diào)整U/f比。

 

3、重載過電流：

（1）故障現(xiàn)象有些生產(chǎn)機(jī)械在運(yùn)行過程中負(fù)荷突然加重，甚至“卡住”，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速因帶不動(dòng)而大幅下降，電流急劇增加，過載保護(hù)來(lái)不及動(dòng)作，導(dǎo)致過電流跳閘。

（2）解決方法

（a）首先了解機(jī)械本身是否有故障，如果有故障，則修理機(jī)器。

（b）如果這種過載屬于生產(chǎn)過程中經(jīng)常可能出現(xiàn)的現(xiàn)象，則首先考慮能否加大電動(dòng)機(jī)和負(fù)載之間的傳動(dòng)比？適當(dāng)加大傳動(dòng)比，可減輕電動(dòng)機(jī)軸上的阻轉(zhuǎn)矩，避免出現(xiàn)帶不動(dòng)的情況。如無(wú)法加大傳動(dòng)比，則只有考慮增大電動(dòng)機(jī)和變頻器的容量了。

 

4、升速或降速中過電流：

這是由于升速或降速過快引起的，可采取的措施有如下：

（1）延長(zhǎng)升（降）速時(shí)間首先了解根據(jù)生產(chǎn)工藝要求是否允許延長(zhǎng)升速或降速時(shí)間，如允許，則可延長(zhǎng)升（降）速時(shí)間。

（2）準(zhǔn)確預(yù)臵升（降）速自處理（防失速）功能變頻器對(duì)于升、降速過程中的過電流，設(shè)臵了自處理（防失速）功能。當(dāng)升（降）電流超過預(yù)臵的上限電流時(shí)，將暫停升（降）速，待電流降至設(shè)定值以下時(shí)，再繼續(xù)升（降）速。

 

變頻器的過載跳閘

 

 

電動(dòng)機(jī)能夠旋轉(zhuǎn)，但運(yùn)行電流超過了額定值，稱為過載。過載的基本反應(yīng)是：電流雖然超過了額定值，但超過的幅度不大，一般也不形成較大的沖擊電流。

 

1、過載的主要原因

（1）機(jī)械負(fù)荷過重，負(fù)荷過重的主要特征是電動(dòng)機(jī)發(fā)熱，并可從顯示屏上讀取運(yùn)行電流來(lái)發(fā)現(xiàn)。

（2）三相電壓不平衡，引起某相的運(yùn)行電流過大，導(dǎo)致過載跳閘，其特點(diǎn)是電動(dòng)機(jī)發(fā)熱不均衡，從顯示屏上讀取運(yùn)行電流時(shí)不一定能發(fā)現(xiàn)（因顯示屏只顯示一相電流）。

（3）誤動(dòng)作，變頻器內(nèi)部的電流檢測(cè)部分發(fā)生故障，檢測(cè)出的電流信號(hào)偏大，導(dǎo)致跳閘。

 

2、檢查方法

（1）檢查電動(dòng)機(jī)是否發(fā)熱，如果電動(dòng)機(jī)的溫升不高，則首先應(yīng)檢查變頻器的電子熱保護(hù)功能預(yù)臵得是否合理，如變頻器尚有余量，則應(yīng)放寬電子熱保護(hù)功能的預(yù)臵值。

 

如果電動(dòng)機(jī)的溫升過高，而所出現(xiàn)的過載又屬于正常過載，則說(shuō)明是電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷過重。這時(shí)，首先應(yīng)能否適當(dāng)加大傳動(dòng)比，以減輕電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)荷。如能夠加大，則加大傳動(dòng)比。如果傳動(dòng)比無(wú)法加大，則應(yīng)加大電動(dòng)機(jī)的容量。

 

（2）檢查電動(dòng)機(jī)側(cè)三相電壓是否平衡，如果電動(dòng)機(jī)側(cè)的三相電壓不平衡，則應(yīng)再檢查變頻器輸出端的三相電壓是否平衡，如也不平衡，則問題在變頻器內(nèi)部。

 

如變頻器輸出端的電壓平衡，則問題在從變頻器到電動(dòng)機(jī)之間的線路上，應(yīng)檢查所有接線端的螺釘是否都已擰緊，如果在變頻器和電動(dòng)機(jī)之間有接觸器或其他電器，則還應(yīng)檢查有關(guān)電器的接線端是否都已擰緊，以及觸點(diǎn)的接觸狀況是否良好等。

 

如果電動(dòng)機(jī)側(cè)三相電壓平衡，則應(yīng)了解跳閘時(shí)的工作頻率：

如工作頻率較低，又未用矢量控制（或無(wú)矢量控制），則首先降低U/f比，如果降低后仍能帶動(dòng)負(fù)載，則說(shuō)明原來(lái)預(yù)臵的U/f比過高，勵(lì)磁電流的峰值偏大，可通過降低U/f比來(lái)減小電流；如果降低后帶不動(dòng)負(fù)載了，則應(yīng)考慮加大變頻器的容量；如果變頻器具有矢量控制功能，則應(yīng)采用矢量控制方式。