變頻器過電壓故障原因及處理方法

來源：上海茂碩機械設(shè)備有限公司 2023年05月18日 11:00

最近經(jīng)常有朋友問變頻器報過電壓怎么處理，這里再集中普及一下。

常用的低壓變頻器屬于交－直－交變頻器，三相電源經(jīng)過整流器得到直流電，通過直流母線向逆變器供電。母線電壓在正常情況下，約等于進線電壓的1.35倍。為了保護變頻器，在母線電壓過高時，變頻器會報過壓故障，并逆變器的脈沖輸出。這是保護變頻器器件不受損壞的一個重要而且必要的方法。這個故障是不能被屏蔽的。

變頻器內(nèi)部有母線電壓檢查電路，當母線電壓測量值高于設(shè)定閾值后，變頻器會報過壓故障（過電壓閥值在760V左右）。

常見的過電壓有輸入交流電源過電壓和再生類過電壓兩種。

輸入電源過電壓

輸入交流電源過電壓是指變頻器輸入電壓超過正常值。夜間或者節(jié)假日供電系統(tǒng)負載較輕時，供電系統(tǒng)電壓將會升高，有效的解決措施是采用有載調(diào)壓電力變壓器。而對電力系統(tǒng)故障時引起的電壓升高，如電力系統(tǒng)由于諧振而引起的電壓升高，應斷開變頻器電源，檢查電力系統(tǒng)故障，等故障排除后再接通變頻器電源。

如果電網(wǎng)質(zhì)量不好，有瞬間高電壓出現(xiàn)，也會造成母線電壓過高。偶爾出現(xiàn)的瞬間的電壓尖峰很難捕捉到，這為故障的診斷增加了難度。如果用示波器或電能質(zhì)量分析儀捕捉到進線電壓的閃變，確認電網(wǎng)存在電壓尖峰的話，那么可以在變頻器進線端安裝電壓尖峰吸收裝置以保護變頻器。

再生類過電壓

產(chǎn)生再生類過電壓主要有以下原因：

當負載減速時，變頻器減速時間設(shè)定過短；電動機受外力影響或位能負載下放。這些原因使電動機實際轉(zhuǎn)速高于變頻器的指令轉(zhuǎn)速，也就是說，電動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速超過了同步轉(zhuǎn)速，這時電動機的轉(zhuǎn)差率為負，轉(zhuǎn)子繞組切割旋轉(zhuǎn)磁場的方向與電動機狀態(tài)時相反，其產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩為阻礙旋轉(zhuǎn)方向的制動轉(zhuǎn)矩。電動機實際上處于發(fā)電狀態(tài)，負載的動能被“再生”成為電能。再生能量經(jīng)逆變部分的續(xù)流二極管對變頻器直流儲能電容器充電，使直流母線電壓上升，這就是再生過電壓。因再生過電壓的過程中產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩與原轉(zhuǎn)矩相反，為制動轉(zhuǎn)矩，因此再生過電壓的過程也就是再生制動的過程。換句話說，消除了再生能量，也就提高了制動轉(zhuǎn)矩。如果再生能量不大，因變頻器與電動機本身具有20%的再生制動能力，這部分電能將被變頻器及電動機消耗掉。若這部分能量超過了變頻器與電動機的消耗能力，則直流回路的電容將被過充電，變頻器的過電壓保護功能動作，使運行停止。

對于再生過電壓，處理的方法有：

在工藝要求的范圍之內(nèi)延長減速時間。

延長減速時間只是控制負載的再生電壓對變頻器直流環(huán)節(jié)電容器的充電速度，使變頻器本身20%的再生制動能力得到合理利用而已。至于那些由于外力的作用（包括位能下放）而使電動機處于再生狀態(tài)的負載，因其正常運行在制動狀態(tài)，再生能量過高無法由變頻器本身消耗掉，因此不能采用延長減速時間的方法。

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