過(guò)載，是一個(gè)時(shí)間概念，是指負載在連續時(shí)間內超過(guò)額定負載一定的倍數。

過(guò)載，最重要的概念就是連續時(shí)間。比如，某變頻器過(guò)載能力160%一分鐘，就是指，負載連續一分鐘達到額定負載的1.6倍是沒(méi)有任何問(wèn)題的。假如在59秒的時(shí)候，負載突然變小，那么是不會(huì )觸發(fā)過(guò)載報警的。只有在60秒剛過(guò)的時(shí)候，才會(huì )觸發(fā)過(guò)載報警。

 

過(guò)流，是一個(gè)數量概念，是指負載突然超過(guò)額定負載多少倍。

過(guò)流的時(shí)間非常短，而且超過(guò)的倍數非常大，通常都是十幾甚至幾十倍。比如，電機在運轉時(shí)，機械軸突然堵轉 ，那么此時(shí)電機的電流在短時(shí)間內會(huì )極速上升，導致過(guò)流故障。

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

 

（1）保護對象不同

過(guò)電流主要用于保護變頻器，而過(guò)載主要用于保護電動(dòng)機。因為變頻器的容量有時(shí)需要比電動(dòng)機的容量加大一檔甚或兩檔，在這種情況下，電動(dòng)機過(guò)載時(shí)，變頻器不一定過(guò)電流。

過(guò)載保護由變頻器內部的電子熱保護功能進(jìn)行，在預置電子熱保護功能時(shí)，應該準確地預置“電流取用比”，即電動(dòng)機額定電流和變頻器額定電流之比的百分數：

IM%=IMN*100%I/IM

式中，IM％—電流取用比;

IMN—電動(dòng)機的額定電流，Ａ;

IN—變頻器的額定電流，Ａ。

 

（2）電流的變化率不同

過(guò)載保護發(fā)生在生產(chǎn)機械的工作過(guò)程中，電流的變化率di/dt通常較小;

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

 

（3）過(guò)載保護具有反時(shí)限特性

過(guò)載保護主要是防止電動(dòng)機過(guò)熱，故具有類(lèi)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(guò)得不多，則允許運行的時(shí)間可以長(cháng)一些，但如果超過(guò)得較多的話(huà)，允許運行的時(shí)間將縮短。

 

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

變頻器的過(guò)流跳閘

 

 

變頻器的過(guò)電流跳閘又分短路故障、運行過(guò)程中跳閘和升、降速過(guò)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行過(guò)程中發(fā)生，但如復位后再起動(dòng)，則往往一升速就跳閘。

（b）具有很大的沖擊電流，但大多數變頻器已經(jīng)能夠進(jìn)行保護跳閘，而不會(huì )損壞。由于保護跳閘十分迅速，難以觀(guān)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，在復位后再起動(dòng)前，可在輸入側接入一個(gè)電壓表，重新啟動(dòng)時(shí)，電位器從零開(kāi)始緩慢旋動(dòng)，同時(shí)，注意觀(guān)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部短路，還是在外部短路。這時(shí)，應將變頻器輸出端的接線(xiàn)脫開(kāi)，再旋動(dòng)電位器，使頻率上升，如仍跳閘，說(shuō)明變頻器內部短路；如不再跳閘，則說(shuō)明是變頻器外部短路，應檢查從變頻器到電動(dòng)機之間的線(xiàn)路，以及電動(dòng)機本身。

 

2、輕載過(guò)電流負載很輕，卻又過(guò)電流跳閘：

這是變頻調速所特有的現象。在V/F控制模式下，存在著(zhù)一個(gè)十分突出的問(wèn)題：就是在運行過(guò)程中，電動(dòng)機磁路系統的不穩定。其基本原因在于：

低頻運行時(shí)，為了能帶動(dòng)較重的負載，常常需要進(jìn)行轉矩補償（即提高U/f比，也叫轉矩提升）。導致電動(dòng)機磁路的飽和程度隨負載的輕重而變化。這種由電動(dòng)機磁路飽和引起的過(guò)電流跳閘，主要發(fā)生在低頻、輕載的情況下。解決方法：反復調整U/f比。

 

3、重載過(guò)電流：

（1）故障現象有些生產(chǎn)機械在運行過(guò)程中負荷突然加重，甚至“卡住”，電動(dòng)機的轉速因帶不動(dòng)而大幅下降，電流急劇增加，過(guò)載保護來(lái)不及動(dòng)作，導致過(guò)電流跳閘。

（2）解決方法

（a）首先了解機械本身是否有故障，如果有故障，則修理機器。

（b）如果這種過(guò)載屬于生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)?？赡艹霈F的現象，則首先考慮能否加大電動(dòng)機和負載之間的傳動(dòng)比？適當加大傳動(dòng)比，可減輕電動(dòng)機軸上的阻轉矩，避免出現帶不動(dòng)的情況。如無(wú)法加大傳動(dòng)比，則只有考慮增大電動(dòng)機和變頻器的容量了。

 

4、升速或降速中過(guò)電流：

這是由于升速或降速過(guò)快引起的，可采取的措施有如下：

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

（2）準確預臵升（降）速自處理（防失速）功能變頻器對于升、降速過(guò)程中的過(guò)電流，設臵了自處理（防失速）功能。當升（降）電流超過(guò)預臵的上限電流時(shí)，將暫停升（降）速，待電流降至設定值以下時(shí)，再繼續升（降）速。

 

變頻器的過(guò)載跳閘

 

 

電動(dòng)機能夠旋轉，但運行電流超過(guò)了額定值，稱(chēng)為過(guò)載。過(guò)載的基本反應是：電流雖然超過(guò)了額定值，但超過(guò)的幅度不大，一般也不形成較大的沖擊電流。

 

1、過(guò)載的主要原因

（1）機械負荷過(guò)重，負荷過(guò)重的主要特征是電動(dòng)機發(fā)熱，并可從顯示屏上讀取運行電流來(lái)發(fā)現。

（2）三相電壓不平衡，引起某相的運行電流過(guò)大，導致過(guò)載跳閘，其特點(diǎn)是電動(dòng)機發(fā)熱不均衡，從顯示屏上讀取運行電流時(shí)不一定能發(fā)現（因顯示屏只顯示一相電流）。

（3）誤動(dòng)作，變頻器內部的電流檢測部分發(fā)生故障，檢測出的電流信號偏大，導致跳閘。

 

2、檢查方法

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

 

如果電動(dòng)機的溫升過(guò)高，而所出現的過(guò)載又屬于正常過(guò)載，則說(shuō)明是電動(dòng)機的負荷過(guò)重。這時(shí)，首先應能否適當加大傳動(dòng)比，以減輕電動(dòng)機軸上的負荷。如能夠加大，則加大傳動(dòng)比。如果傳動(dòng)比無(wú)法加大，則應加大電動(dòng)機的容量。

 

（2）檢查電動(dòng)機側三相電壓是否平衡，如果電動(dòng)機側的三相電壓不平衡，則應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(wèn)題在變頻器內部。

 

如變頻器輸出端的電壓平衡，則問(wèn)題在從變頻器到電動(dòng)機之間的線(xiàn)路上，應檢查所有接線(xiàn)端的螺釘是否都已擰緊，如果在變頻器和電動(dòng)機之間有接觸器或其他電器，則還應檢查有關(guān)電器的接線(xiàn)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)機側三相電壓平衡，則應了解跳閘時(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)負載，則說(shuō)明原來(lái)預臵的U/f比過(guò)高，勵磁電流的峰值偏大，可通過(guò)降低U/f比來(lái)減小電流；如果降低后帶不動(dòng)負載了，則應考慮加大變頻器的容量；如果變頻器具有矢量控制功能，則應采用矢量控制方式。