变频器在使用过程当中,过电压是一种常见故障现象,是指电压超过了变频器额定电压。当产生过电压时,一般变频器会为了防止内部电路损坏,启动过电压保护功能,并使变频器停止运行,从而导致停机。因此过电压的预防措施就非常重要了。
一、负载侧再生过电压
再生过电压是由于电机实际转速高于变频器的指令转速,此时电机的转差率为负,转子绕组切割旋转磁场的方向与电动机状态时相反,其产生的电磁转矩为阻碍旋转方向的制动转矩。所以电动机实际上处于再生发电状态,负载的动能被“再生”成为电能,此时再生能量经逆变部续流二极管对变频器直流储能电容器充电,使直流母线电压上升,这就是再生过电压。
原因和应对措施:
- 对于减速时因负载的飞轮转矩过大而产生的过电压,可以采取适当延长减速时间的方法来解决。这种方法也是利用再生制动原理,延长减速时间是用来控制负载的再生电压对变频器的充电速度,使变频器本身的20%的再生制动能力得到利用。
- 对于在停车过程中产生的过电压现象,假如对停车时间或位置无特殊要求,那么可以采用延长变频器减速时间或自由停车的方法来解决。如果对停车时间或停车位置有要求,则可以采用直流制动功能。直流制动需要设定开始频率,制动时间及制动电压的大小,仅用于停车时的制动。
- 皮带机控制,速度给定不合适,出现的被拖电机变频器过压现象。
- 位能性负载下放,抱闸逻辑打开、关闭时机不合适, 导致过电压。
- 禁止了最大直流电压控制器功能,比如在变频器降速过程中, 如果变频器出现过电压趋势,此时如果最大直流电压控制器是激活状态,变频器会自动延长降速时间,等直流母线电压恢复正常后继续降速。
- 大功率通风机运行中,管道阀门突然变化情况,导致变频器过电压。
- 多变频器、多电机同时驱动一台车, 速度给定不合适、加减速时间不一致,导致变频器过电压。
- 硬件安装了制动单元、制动电阻,但是没有输入制动电阻功率P219, 相当于制动电阻没有开通。
- 变频器器输出侧的滤波器工作异常,导致变频器过电压。
- 收放卷控制工艺,放卷电机由于被反拖出现过电压情况。
- 变频器输出侧电缆、接线端子松动,导致变频器过电压。
- 电机拖动大惯性负载,在启动前,电机轴自由旋转,电机在升速过程中,实际转速高于同步转速,电机处于回馈状态,导致过电压。
二、输入侧电源过电压
电源过电压是指因电源电压过高而使直流母线电压超过额定值。通常输入电压为380V,而现在大部分变频器的输进电压最高可达460V,因此电源引起的过电压较为少见,但也会因为雷电,或电源合闸分闸等因素导致电源侧冲击过电压。
原因和应对措施:
- 变频器运行过程中,开关有动作情况
- 电网波动、或者电网侧其他设备引起的操作过电压。
三、变频器硬件故障
变频器的硬件老化或故障也经常是引起过电压报警的罪魁祸首。
原因和应对措施:
- 变频器电容出现故障或老化引发的过电压故障。
- 电压检测回路异常,导致过电压。
- 制动单元损坏、制动电阻烧断、制动电阻阻值选配不合适。