變頻器過(guò)電壓故障原因及處理方法

來(lái)源：上海茂碩機(jī)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(wèn)變頻器報(bào)過(guò)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(guò)整流器得到直流電，通過(guò)直流母線向逆變器供電。母線電壓在正常情況下，約等于進(jìn)線電壓的1.35倍。為了保護(hù)變頻器，在母線電壓過(guò)高時(shí)，變頻器會(huì)報(bào)過(guò)壓故障，并逆變器的脈沖輸出。這是保護(hù)變頻器器件不受損壞的一個(gè)重要而且必要的方法。這個(gè)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(dāng)母線電壓測(cè)量值高于設(shè)定閾值后，變頻器會(huì)報(bào)過(guò)壓故障（過(guò)電壓閥值在760V左右）。

常見(jiàn)的過(guò)電壓有輸入交流電源過(guò)電壓和再生類(lèi)過(guò)電壓兩種。

輸入電源過(guò)電壓

輸入交流電源過(guò)電壓是指變頻器輸入電壓超過(guò)正常值。夜間或者節(jié)假日供電系統(tǒng)負(fù)載較輕時(shí)，供電系統(tǒng)電壓將會(huì)升高，有效的解決措施是采用有載調(diào)壓電力變壓器。而對(duì)電力系統(tǒng)故障時(shí)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(yīng)斷開(kāi)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(huì)造成母線電壓過(guò)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(jìn)線電壓的閃變，確認(rèn)電網(wǎng)存在電壓尖峰的話，那么可以在變頻器進(jìn)線端安裝電壓尖峰吸收裝置以保護(hù)變頻器。

再生類(lèi)過(guò)電壓

產(chǎn)生再生類(lèi)過(guò)電壓主要有以下原因：

當(dāng)負(fù)載減速時(shí)，變頻器減速時(shí)間設(shè)定過(guò)短；電動(dòng)機(jī)受外力影響或位能負(fù)載下放。這些原因使電動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速高于變頻器的指令轉(zhuǎn)速，也就是說(shuō)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速超過(guò)了同步轉(zhuǎn)速，這時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率為負(fù)，轉(zhuǎn)子繞組切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向與電動(dòng)機(jī)狀態(tài)時(shí)相反，其產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩為阻礙旋轉(zhuǎn)方向的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。電動(dòng)機(jī)實(shí)際上處于發(fā)電狀態(tài)，負(fù)載的動(dòng)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(duì)變頻器直流儲(chǔ)能電容器充電，使直流母線電壓上升，這就是再生過(guò)電壓。因再生過(guò)電壓的過(guò)程中產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩與原轉(zhuǎn)矩相反，為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，因此再生過(guò)電壓的過(guò)程也就是再生制動(dòng)的過(guò)程。換句話說(shuō)，消除了再生能量，也就提高了制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。如果再生能量不大，因變頻器與電動(dòng)機(jī)本身具有20%的再生制動(dòng)能力，這部分電能將被變頻器及電動(dòng)機(jī)消耗掉。若這部分能量超過(guò)了變頻器與電動(dòng)機(jī)的消耗能力，則直流回路的電容將被過(guò)充電，變頻器的過(guò)電壓保護(hù)功能動(dòng)作，使運(yùn)行停止。

對(duì)于再生過(guò)電壓，處理的方法有：

在工藝要求的范圍之內(nèi)延長(zhǎng)減速時(shí)間。

延長(zhǎng)減速時(shí)間只是控制負(fù)載的再生電壓對(duì)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(dòng)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(dòng)機(jī)處于再生狀態(tài)的負(fù)載，因其正常運(yùn)行在制動(dòng)狀態(tài)，再生能量過(guò)高無(wú)法由變頻器本身消耗掉，因此不能采用延長(zhǎng)減速時(shí)間的方法。

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