變頻器過流過載故障的維修

變頻調速維護、保養(yǎng)實用技術培訓第5章變頻器過流過壓故障的維修5.1變頻器過流故障檢修5.1.1變頻器過流分類第5章變頻器過流過壓故障的維修1.變頻器跳閘電流值變頻器根據(jù)不同的機型，有不同的過流值。風機和泵類變頻器一般為110~120%；基本U/F控制為150%，矢量控制為150~200%。當變頻器電流達到過流限定值，便報警跳閘保護。顯示“OC”過流故障。第5章變頻器過流過壓故障的維修4.1.2變頻器啟動過流跳閘1.負載慣性大引起過流跳閘

因為負載的慣性較大，變頻器的加速時間設置的較短，電動機的轉速跟不上變頻器的輸出頻率，造成△n增大過流跳閘。1）啟動現(xiàn)象該種跳閘的現(xiàn)象是電動機的轉子開始可以轉動，但隨后就過流跳閘。2）解決方法增加變頻器的加速時間（見下圖）。也可以設為轉矩自動功能。第5章變頻器過流過壓故障的維修2.負載重引起過流跳閘1）啟動現(xiàn)象在啟動時，當變頻器的輸出頻率上升到電動機的轉速差△n時，因電動機負載重不能轉動，則

Δn↑→TN↑→IN↑→IN≥IM（過流值)跳閘。負載慣性大和負載重引起啟動過流都有一個輸出頻率從0上升到Δn的過程，這是啟動過流的特點。2）解決方法進行轉矩提升。3）頻率上升到一定值過流跳閘因為負載偏心和有降速裝置，當負載轉到偏心造成的附加轉矩最大時，變頻器的輸出頻率上升到一定值，變頻器過流跳閘。解決方法仍然為：設置低頻轉矩補償，提高啟動轉矩。第5章變頻器過流過壓故障的維修說明：

1）變頻器起動過流一般是變頻器安裝完畢、調機時發(fā)生的。因為調機時該問題已經(jīng)解決，在投入正常運行后該故障一般不會再發(fā)生。如果在正常運行后出現(xiàn)了起動過流，要考慮其它原因，特別警惕負載短路。

2）為了防止變頻器啟動過流跳閘，可以選用矢量變頻器，因為矢量變頻器有更強的過載能力（在啟動時就有200%的輸出轉矩）。第5章變頻器過流過壓故障的維修5.1.3正常工作中負載引起過流跳閘1.沖擊負載故障原因：負載忽大忽小，即沖擊性負載。當負載大于了變頻器的容限過載電流，變頻器過流跳閘。故障排除：當變頻器跳閘達到了容限電流（150~200%IN），電動機的轉速又較低時，可以考慮增加一級減速器，利用提高轉速的方法減小電動機電流；如果沒法增加減速器，就要考慮更換高一級功率檔次的變頻器。第5章變頻器過流過壓故障的維修2.變頻器參數(shù)設置不當或失控過流過流現(xiàn)象：變頻器PID控制反饋信號丟失，速度突然上升過流；矢量控制中因電動機參數(shù)預置或自掃描不正確（變頻器工作中進行的自掃描）、環(huán)形編碼器損壞，都會使變頻器出現(xiàn)過流跳閘。解決方法：檢查變頻器的反饋環(huán)節(jié)，更換故障傳感設備，矢量變頻器重新空載掃描；參數(shù)恢復為出廠值重新預置。第5章變頻器過流過壓故障的維修3.負載不正常造成過流過流現(xiàn)象正常工作中抱閘系統(tǒng)：松閘抱閘時間選擇不合適造成變頻器過流跳閘。負載發(fā)生變化，機械系統(tǒng)卡住，管道堵塞，風道突然落塵等。解決方法：按額定轉速差計算松閘抱閘時間；設置抱閘限定電流。排除機械故障，疏通風道，更換老化管道。第5章變頻器過流過壓故障的維修5.1.3.外電路短路造成過流跳閘電動機繞組短路、接線短路、接線端子短路等引起的過流，是最危險的一種過流。過流的特征是：該過流不存在Δn的上升時間變頻器運行就跳閘，不能工作。

過流物理現(xiàn)象分析：因為電路已經(jīng)短路，不存在電動機的頻率上升時間，運行就過流。短路過流時電流的陡度大，燒壞開關管。第5章變頻器過流過壓故障的維修

5.1.5內部電路損壞過流跳閘1.驅動信號畸變過流變頻器的驅動信號畸變，造成工作電流增大。特點：變頻器工作過流跳閘，能復位，復位后可重新起動。2.模塊損壞過流

特征為：一上電就跳閘，一般不能復位。主要原因是模塊壞、驅動電路壞、電流檢測電路壞，該故障屬于變頻器內部故障?？偨Y：變頻器過流的4種現(xiàn)象1.頻率上升到1Hz以上跳閘，啟動過流。2.頻率上升到5Hz以上跳閘，啟動過流或電動機繞組短路。3.運行中不規(guī)則跳閘，沖擊負載。4.上電運行就跳閘，輸出短路，千萬不能再試。第5章變頻器過流過壓故障的維修5.2故障案例案例1：啟動過流某廠兩臺料漿泵配用90kW電機，額定電流為164A。選用富土FRN90P9S一4CE變頻器，額定電流176A。在系統(tǒng)啟動過程中頻率約在12Hz時電動機堵轉，隨后變頻器過流跳閘，啟動失敗數(shù)次。檢查設定參數(shù)，變頻器轉矩提升保持為出廠設定值0.1，0.1是轉矩提升功能設置為減轉矩特性。由于該系統(tǒng)工藝流程影響，出口存有初始壓力，當變頻器輸出頻率上升到12Hz時，初始壓力最大，造成電動機啟動失敗。第5章變頻器過流過壓故障的維修該變頻器具有轉矩自動提升功能，它根據(jù)變頻器的實際輸出轉矩，自動提升補償，故將轉矩提升碼改為0.0，選擇了自動轉矩提升模式，電動機正常啟動。第5章變頻器過流過壓故障的維修案例2：補償不當啟動過流案例現(xiàn)象：某水泥回轉窯配用電機為Y315L2—8、110kW，選用美國A-B公司1336s-B250HP變頻器驅動。試車時，水泥回轉窯起動正常，但下料后停止再起動時，頻率約在10Hz左右總是因電動機堵轉造成變頻器過電流保護動作，最大電流高達530A。分析其原因是水泥回轉窯帶物料起動時因物料堆積角大，起動時造成負載偏心，增大了回轉窯的起動阻轉矩使起動失敗。第5章變頻器過流過壓故障的維修參數(shù)調試：調整變頻器壓頻比U／f為37Hz時輸出額定電壓，起動成功。但完成起動后變頻器進入恒功率運行，因電動機磁通過大導致電動機鐵芯飽和發(fā)熱，20Hz時電流高達380A，無功電流約占80％。第5章變頻器過流過壓故障的維修實際過流是在10Hz左右，因此，只要在1／3基頻以下的低速區(qū)間設置足夠的轉矩提升，在其他頻率段基本保持恒轉矩下U／f曲線的斜率，是能夠完成回轉窯調速控制的，也就是應該設置低頻轉矩補償。通過反復調整轉矩提升參數(shù)，解決了回轉窯起動和運行問題。第5章變頻器過流過壓故障的維修案例3：變頻器工作中過流跳閘案例現(xiàn)象：某鋼廠采用ABB/200kW變頻器，驅動160kW/4極電動機，用于一小型軋機。變頻器采用矢量控制，用數(shù)字編碼器組成速度閉環(huán)。一天在工作中出現(xiàn)過流跳閘。案例分析：在工作中負載沒有變化，檢查電動機沒有短路故障，問題可能出在變頻器或控制電路。案例維修：仔細檢查變頻器的控制電路，發(fā)現(xiàn)旋轉編碼器有些松動，拆下檢查，轉軸已經(jīng)框動。更換一只新的同型號編碼器，過流故障排除。編碼器故障，造成矢量控制失常，使變頻器過流跳閘。第5章變頻器過流過壓故障的維修案例4：變頻器過流跳閘故障現(xiàn)象：一金屬加工企業(yè)變頻器改造項目，用一臺75KW變頻器拖動一臺75KW電動機。變頻器啟動過程中跳“OC”，不能工作。故障檢查：根據(jù)變頻器跳OC現(xiàn)象分析，因為是空載起動（變頻器已應用了一段時間），不像是起動過電流，懷疑電動機有問題。將電動機接線斷開，重新起動，變頻器工作正常。測量電動機繞組電阻，沒有短路現(xiàn)象。后將電動機又接回變頻器，仍然跳OC。第5章變頻器過流過壓故障的維修故障原因分析：將電動機分解，發(fā)現(xiàn)電動機繞組有短路燒痕，判斷為電動機匝間短路。因為電動機為工作多年的老電機，絕緣程度大大下降，變頻器的輸出波形又為PWM波，造成電動機匝間局部短路。重新?lián)Q一臺電動機，故障排除。（測量因為用的是萬用表，低阻分辨率太小，測不出）在設備改造時，要注意老電動機的絕緣是否下降，如不能適應變頻器的要求，就要采用變頻器專用電動機或新電機。第5章變頻器過流過壓故障的維修案例5：電動機過流案例現(xiàn)象：某水務局一臺變頻水泵，當變頻器輸出頻率達到16Hz時變頻器過流跳閘。案例分析：因為變頻器驅動的是水泵，水泵按平方率特性曲線輸出，不會在某頻率出現(xiàn)過載情況。那么變頻器過流另有原因。斷開電動機，空載運行正常（該變頻器可以空載運行），再接入電動機，仍然在16Hz左右出現(xiàn)過流跳閘。換一臺電動機，運行正常，說明過流是電動機故障。第5章變頻器過流過壓故障的維修案例處理：分解電動機，發(fā)現(xiàn)電動機繞組有短路現(xiàn)象。原來變頻器的輸出頻率上升時，電壓也在上升，當電壓上升到匝間擊穿電壓時，變頻器過流跳閘第5章變頻器過流過壓故障的維修案例6：變頻器過流爆機案例現(xiàn)象：一ABB、55kW變頻器，拖動一臺55kW電動機。突然一天變頻器開關模塊爆裂，變頻器報過流。案例分析：模塊爆裂有兩種情況，一種是電動機短路，造成變頻器過流；另一種是變頻器內部驅動電路等故障造成變頻器模塊損壞。在檢查變頻器的同時，測量電動機的繞組參數(shù)，沒發(fā)現(xiàn)電動機有短路情況，即判斷變頻器為內部原因損壞。后換一臺新的55kW變頻器，一運行變頻器就報過流故障。第5章變頻器過流過壓故障的維修案例維修:再次檢查電動機繞組電阻,仍沒有發(fā)現(xiàn)問題。將電動機分解，發(fā)現(xiàn)有一轉子風葉刮掃定子的其中一個繞組，當轉子轉一周時發(fā)生刮掃一次，刮掃時發(fā)生短路，造成變頻器過流。更換電動機繞組，故障排除。第5章變頻器過流過壓故障的維修案例7：一臺1.5KW工作過流故障現(xiàn)象：變頻器工作顯示OCU（過流）故障。故障檢查：將電動機斷開，變頻器正常，更換一臺新的電動機，還是報過流故障。開始認為是電流檢測保護電路有問題，對電流保護檢測電路進行全面的測量，沒有發(fā)現(xiàn)不正常的現(xiàn)象。奇怪的是這個故障可以復位。根據(jù)以往維修經(jīng)驗，在修理舊變頻器時，都必須將驅動電路的濾波電容（一般是貼片電容）全部更換，因為這些電容容易老化。將該變頻器的濾波電容全部更換，上電運行正常。這臺機器主要是由于驅動電路的濾波電容老化引起OCU故障。第5章變頻器過流過壓故障的維修5.2變頻器過載故障的維修5.2.1過載故障分類第5章變頻器過流過壓故障的維修5.2.2過載故障定義電動機在運行中，運行電流超過了額定值但又小于過流限定值，運行時間又較長，稱為過載。過載的基本特征是：電流超過了額定值，通過一定的時間積累，報過載故障。過載報警時間的長短和過載電流的大小有關，過載電流越大，報警時間越短。第5章變頻器過流過壓故障的維修5.2.3變頻器過載的兩種情況1.電動機過載當電動機的容量小于變頻器的容量時，變頻器又設置了電動機的過載保護值，變頻器報的是電動機過載。2.變頻器過載當變頻器和電動機的容量選擇的相同時，變頻器報過載是變頻器過載，但同時也是電動機過載。第5章變頻器過流過壓故障的維修5.2.4機械負載過重電動機過載1.機械負荷過重的判斷（正常過載）電動機出現(xiàn)了過載跳閘，因為負荷重的原因有：1）電動機發(fā)熱，用手觸及電動機的外殼，明顯發(fā)燙（是鑒定電動機運行中過載的第一步）；2）變頻器顯示屏上讀取運行電流，與電動機的額定電流進行比較，明顯偏大。第5章變頻器過流過壓故障的維修2.機械負載過重故障的排除電動機出現(xiàn)負載過重的原因有：1）在人工喂料的負載系統(tǒng)中，控制喂料量，使電動機工作在額定狀態(tài)。如攪拌機、打漿機、提升機等。2）在非人工喂料的系統(tǒng)中，負載的大小不可控，瞬時產(chǎn)生過載。解決的方法為：①如果是電動機采用降速傳動，并且電動機的工作速度較低，可考慮適當加大傳動比，以減輕電動機軸上的負荷。如傳動比無法加大，則應加大電動機的容量，否則長期過載要燒壞電動機。第5章變頻器過流過壓故障的維修②如果是變頻器和電動機的容量選擇相同，電動機直接傳動，如泥漿泵、風機等，工作中出現(xiàn)過載，是變頻器的容量選的小，應換為大一級的變頻器。變頻器過載是按反時限特性設置，根據(jù)反時限特性，當變頻器的輸出電流達到額定電流的95%、工作時間1h，變頻器報過載。大家要注意變頻器的這一特性，在風機、水泵選用時要留有余地。因為這些負載有時是連續(xù)恒功率運行。反時限特性第5章變頻器過流過壓故障的維修3.變頻器參數(shù)設置的不合理1）電動機的熱保護電流設置的較小，電動機實際上沒有過載，變頻器達到了設定的電流，變頻器過載跳閘。這種情況可以重新設置過載電流，將過載電流設置的高一些（一般設定電流為電動機額定電流的105%~110%）。2）變頻器沒有報過流，但電動機過流燒毀。該種現(xiàn)象是變頻器的容量比電動機的容量選擇的大，而變頻器的過載電流沒有改動，還是原來的默認值，當電動機過載時變頻器不跳閘，時間一長將電動機燒壞。第5章變頻器過流過壓故障的維修5.2.4負載異常或變頻器異常引起過載跳閘1.三相電壓不平衡1）故障現(xiàn)象變頻器內部開關電路異常，如缺相、輸出電壓不平衡，引起某相的運行電流過大，導致過載跳閘。有效的方法是用電壓表測量變頻器的三相輸出電壓，以判斷變頻器是否缺相或電壓不平衡。2）排除方法用電壓表（數(shù)字萬用表不能用）測量電動機側的三相電壓，變頻器輸出電壓不平衡，90%是變頻器出了問題。第5章變頻器過流過壓故障的維修2.誤動作

如果電動機的熱量并不大，但變頻器的檢測電流偏大，導致過載跳閘，是變頻器的檢測電路誤動作。這種情況原則上要進行變頻器的解體維修，但可以將過載電流設置的較大，消除誤動作。第5章變頻器過流過壓故障的維修5.2.5過載案例分析案例8：

一臺富士FR5000G11S、11KW變頻器拖動一臺Y2-132S-6、7.5kW電動機，投入運行時，頻繁跳過載，顯示“OLU”。經(jīng)測定該電機的堵轉電流達到50A，約為電動機額定電流的3倍。

故障檢查：現(xiàn)場檢查機械部分是否卡死，盤車輕松，無堵轉現(xiàn)象；檢查電動機，無短路故障。又參考變頻器使用說明書，檢查變頻器的參數(shù)，經(jīng)檢查，“頻率偏置”原設定為3Hz，變頻器在接到運行指令但未給出頻率控制信號之前，電動機一直接收3Hz的低頻運行指令而無法起動，造成過載。第5章變頻器過流過壓故障的維修故障分析：該電動機為6極，額定轉速970r/min，轉速差為30r/min，轉差頻率為30P/60=30×3/60=1.5Hz。變頻器的頻率偏置是轉差頻率的

3Hz÷1.5Hz=2倍因電動機的起動頻率設置偏高，電動機還沒有來得及轉動時就已經(jīng)形成過流。將變頻器的頻率偏置設為1.5Hz以下（保證電動機有一定的預轉矩，又可以正常啟動），變頻器工作正常。第5章變頻器過流過壓故障的維修案例9：變頻器輸出頻率不能上升到預定值案例現(xiàn)象：一臺西門子M430變頻器，功率30kW，拖動一臺17.5kW水泵恒壓供水。管道壓力設為0.2Mp，變頻器上限頻率設為50Hz。變頻器工作時頻率上升到40~43Hz時就不再上升，水壓沒有達到預定要求，變頻器報F0005（過載）故障。案例分析:該變頻器采用接點壓力表作為壓力控制，當用水量大時，變頻器的輸出頻率上升到40Hz時，報過載，頻率不再上升，管道壓力為0.05Mp。當用水量少時，變頻器輸出頻率可以上升到43Hz，管道壓力可上升到0.13Mp。第5章變頻器過流過壓故障的維修查看過載電流，為33A，是17.5kW電動機的額定電流。怎么變頻器頻率上升到40Hz就達到額定電流呢？根據(jù)變頻器的輸出頻率能在40~43Hz變化，電動機又可長期工作，不像電動機有短路故障。故障排除：詢問用戶，原先用的電動機為17.5kW，為了提高供水量，將電動機改為了25kW，變頻器的參數(shù)沒做相應改動。變頻器還是按照17.5kW電動機的參數(shù)運行。西門子變頻器具有電流限制功能，當達到設定的電流時變頻器的輸出頻率就不再升高。重新按照25kW電動機設置變頻器的工作電流，變頻器工作正常。結論：變頻器參數(shù)設置不合理造成的過載。第5章變頻器過流過壓故障的維修案例10：電動機停在空中不動案例現(xiàn)象：有一鋼廠新裝了一臺西門子M440變頻器用于上料小車，發(fā)現(xiàn)小車懸在空中，電動機既不能正轉上行，也不溜鈎下滑。其原因為重物向下的反力矩正好等于電動機向上的正力矩，而變頻器形成向上的正力矩的電流正好為設定的額定電流值。該例中如果物料裝的少一點，變頻器能正常工作；多一點，變頻器過載。當正好裝的不多不少時，就出現(xiàn)了上述現(xiàn)象。第5章變頻器過流過壓故障的維修案例11：礦井煤車失控下滑案例現(xiàn)象：有一礦井用絞車運煤，有一次因裝煤過載，煤車上行到一定距離時變頻器過載跳閘。因抱閘系統(tǒng)沒有起動，造成煤車下滑沖撞事故。案例解決：調整抱閘系統(tǒng)，控制裝煤量。第5章變頻器過流過壓故障的維修5.3變頻器過壓故障的排除5.3.1過壓問題的提出第5章變頻器過流過壓故障的維修1.輸入過壓輸入過壓主要原因為夏天雷電。解決方法是在三相輸入端安裝避雷器或壓敏電阻。電壓等級為250V，安裝位置為變頻器的入口端，公共端接地。第5章變頻器過流過壓故障的維修2.消除回饋過壓的方法在電路中接入制動電阻。當電容上的電壓上升到760V以上，制動單元VTB導通，制動電阻RB放電制動，將回饋電能消耗掉，使電動機得到制動力矩而制動。如果制動電阻的制動能力不夠，仍然會產(chǎn)生過壓跳閘。第5章變頻器過流過壓故障的維修過壓總結：1.

只要是電動機的轉速大于了變頻器的輸出轉速，電動機就產(chǎn)生發(fā)電效應，給變頻器充電。2.

一旦電動機出現(xiàn)了回饋電能，有制動電阻，制動能力不夠，也會產(chǎn)生過壓現(xiàn)象；沒有制動電阻，意外產(chǎn)生了回饋電能，也會產(chǎn)生過壓現(xiàn)象。在工程上，變頻器過壓現(xiàn)象是復雜的，但我們循著電動機只要出現(xiàn)了發(fā)電效應，必然受到了外負載能量干擾，由負載拖著電動機轉動，只要找出了負載拖著電動機轉動的原因，問題就解決了。第5章變頻器過流過壓故障的維修5.2.4過壓案例分析案例10：茶葉機變頻器恒速運行過壓某茶葉廠使用兩臺三菱變頻器FR-E540-2.2K-CH（2.2KW）變頻器，控制兩臺6CBC型八角炒干機（如圖所示），其中一臺變頻器一直運行良好，另一臺變頻器運行中偶爾出現(xiàn)EOV2恒速過壓故障。后用戶將此變頻器功率換高一檔為3.7KW，仍然跳過壓。第5章變頻器過流過壓故障的維修案例分析：茶葉機變頻器恒速運行過壓由于變頻器能在復位后正常運行，所以應重點檢查變頻器在運行中的電壓變化情況。測量變頻器FR-E540-2.2K-CH的直流母線電壓UPN在恒速運行過程中電壓偶爾有上升現(xiàn)象，當電壓達到760V時變頻器報EOV2（恒速過壓故障），從此現(xiàn)象可以看出此臺八角炒干機在恒速運行過程中，是由于機械部分重心不穩(wěn)而出現(xiàn)再生回饋。第5章變頻器過流過壓故障的維修解決方法1）改善內部結構，消除機械偏心。2）增加制動電阻。第5章變頻器過流過壓故障的維修案例3：工頻泵停機變頻泵過壓跳閘某水務局一臺100KW工頻泵和一臺160KW變頻泵并聯(lián)為市區(qū)供水，當100KW工頻泵拉閘停機時，變頻泵報過壓跳閘。第5章變頻器過流過壓故障的維修案例分析：工頻泵工作時，水流在管道中高速流動，形成很大的慣性。當工頻泵突然停止，管道中產(chǎn)生負壓，形成空化現(xiàn)象，負壓將水從變頻泵中吸入，推動葉輪轉動，使電動機的轉速高于變頻器的輸出轉速，電動機產(chǎn)生發(fā)電效應。解決方案：在變頻器上加裝制動電阻。第5章變頻器過流過壓故障的維修案例4：TD3100滿載時報過壓故障1.問題描述老系統(tǒng)改造項目,用TD3100-4T0150E變頻器驅動一臺15kW、原日本產(chǎn)繞線式電動機。電動機參數(shù)為：15kW,380V/33A,945r/min。變頻器曳引機速度為1m/s,編碼器為1024PPR,外接三菱PLC進行多段速選擇、開關門和其他安全控制。根據(jù)變頻器參數(shù)進行設置，在非滿載情況下，工作正常；當做滿載測試時，電梯下行時變頻器一啟動就報E005（過壓）故障。第5章變頻器過流過壓故障的維修2.問題處理查看歷史故障記錄,顯示母線電壓為直流782V,可以確認是過壓導致運行異?！，F(xiàn)場檢查制動電阻接線正確,懷疑制動電阻選擇不合適。據(jù)用戶反映：原先配的電阻為兩個42Ω/2kW并聯(lián)（并聯(lián)后21Ω/4KW）,由于現(xiàn)場工程師認為電阻太小,增大為8Ω/1.2kW四個串聯(lián)，總電阻為32Ω/4.8KW。所以,改回原來的42Ω/2kW兩個并聯(lián),故障被消除。由于現(xiàn)場工程師將制動電阻的阻值增大，造成制動能力不足，使?jié)M載時過壓。第5章變頻器過流過壓故障的維修3.改回后出現(xiàn)的新問題電阻改回以后，發(fā)現(xiàn)電阻溫度較高，不能長期頻繁應用，故再用兩個并聯(lián)的8Ω/1.2kW進行串聯(lián)（4+21=25Ω）。最后將負載加大120%額定負載,電梯運行正常。

4.現(xiàn)場工程師工作缺陷現(xiàn)場工程師因為發(fā)現(xiàn)電阻發(fā)熱嚴重，才修改了電阻阻值，但工作沒有做徹底，沒有進行最后的滿載實驗就交工，故出現(xiàn)了上述問題。此項工作使該工程師名譽受到影響，失去了領