变频器过电压保护原因及处理方法

2015/01/09 | 作者: 广州科誉 | 查看: | 评论: 0 | 来源: 盈科电路板维修培训网

大家在处理变频器故障问题时经常遇到变频器过电压保护这种问题，所谓变频器的过电压，是指变频器电压超过额定电压，变频器过电压保护就是由于变频器过电压而产生的。

一、变频器过电压原因

造成变频器过电压的原因主要有两种：变频器电源过电压和变频器再生过电压。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。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极为少见。

产生变频器再生过电压主要有以下原因：当大GD2（飞轮力矩）负载减速时变频器减速时间设定过短；电机受外力影响（风机、牵伸机）或位能负载（电梯、起重机）下放。由于这些原因，使电机实际转速高于变频器的指令转速，也就是说，电机转子转速超过了同步转速，这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发电状态，负载的动能被 “再生”成为电能。

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，这就是变频器再生过电压。因再生过电压的过程中产生的转矩与原转矩相反，为制动转矩，因此再生过电压的过程也就是再生制动的过程。换句话说，消除了再生能量，也就进步了制动转矩。假如再生能量不大，因变频器与电机本身具有 20%的再生制动能力，这部分电能将被变频器及电机消耗掉。若这部分能量超过了变频器与电机的消耗能力，直流回路的电容将被过充电，变频器的过电压保护功能动作，使运行停止。为避免这种情况的发生，必须将这部分能量及时的处理掉，同时也进步了制动转矩，这就是再生制动的目的。

二、变频器过电压的防止措施

变频器过电压的防护措施根据变频器过电压产生的原因不同而不同。

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。自由停车是指变频器将主开关器件断开，让电机自由滑行停止。

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。也就是将电机减速到一定频率后，在电机定子绕组中通进直流电，形成一个静止的磁场。电机转子绕组切割这个磁场而产生一个制动转矩，使负载的动能变成电能以热量的形式消耗于电机转子回路中，因此这种制动又称作能耗制动。在直流制动的过程中实际上包含了再生制动与能耗制动两个过程。这种制动方法效率仅为再生制动的30-60％，制动转矩较小。由于将能量消耗于电机中会使电机过热，所以制动时间不宜过长。而且直流制动开始频率，制动时间及制动电压的大小均为人工设定，不能根据再生电压的高低自动调节，因而直流制动不能用于正常运行中产生的过电压，只能用于停车时的制动。

对于减速（从高速转为低速，但不停车）时因负载的GD2（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。实在这种方法也是利用再生制动原理，延长减速时间只是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。至于那些由于外力的作用而使电机处于再生状态的负载，因其正常运行于制动状态，再生能量过高无法由变频器本身消耗掉，因此不可能采用直流制动或延长减速时间的方法。

再生制动与直流制动相比，具有较高的制动转矩，而且制动转矩的大小可以跟据负载所需的制动力矩（即再生能量的高低）由变频器的制动单元自动控制。因此再生制动最适用于在正常工作过程中为负载提供制动转矩。

本文向大家简单介绍了变频器故障中变频器过电压保护产生的原因以及变频器过电压保护的解决方法，大家在处理变频器故障时要根据所学经验知识耐心解决，如果遇到不会处理的故障，也可以向科誉公司的变频器维修工程师们电话咨询。