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【技術(shù)分析】西門子變頻器過流過載分析
西門子變頻器有多種類型，例如：西門子變頻器MM4系列,，西門子變頻器SINAMICS系列,。這些西門子變頻器是由主回路、電源回路,、IPM驅(qū)動及保護回路,、冷卻風(fēng)扇等幾部分組成，用來實現(xiàn)對自動化驅(qū)動控制系統(tǒng)中的電機進行調(diào)速控制,。在使用過程中如果出現(xiàn)變頻器過流,，過載的情況，會對設(shè)備造成損壞,。本文下面繼續(xù)對西門子變頻器的過流過載問題進行分析,，供用戶在調(diào)試過程中提供參考。
西門子變頻器過流過載問題分析
西門子變頻器在使用過程中,，有時會出現(xiàn)過流或者過載的問題,，難道這是變頻器品質(zhì)或者性能上出了問題嗎?專家告訴您，實際上出現(xiàn)這些情況有很多種原因,。
2.2 輕載過電流
負(fù)載很輕,，卻又過電流跳閘，這是變頻調(diào)速所*的現(xiàn)象,。
1)變頻調(diào)速系統(tǒng)的特殊問題：在v/f控制模式下,，存在著一個十分突出的問題:就是在運行過程中，電動機磁路系統(tǒng)的不穩(wěn)定,。其基本原因在于:低頻運行(fx下降)時,，由于電壓ux的下降，電阻壓降i1r1所占比例增加,，而反電動勢e1所占的比例減小,，比值e/f和磁通也隨之減小。為了能帶動較重的負(fù)載,，常常需要進行轉(zhuǎn)矩補償(即提高u/f比,，也叫轉(zhuǎn)矩提升)。而當(dāng)負(fù)載變化時,，電阻壓降i1r1和反電動勢 e1所占的比例,、比值e/f和磁通量等也都隨之變化。結(jié)果是:導(dǎo)致電動機磁路的飽和程度也在隨負(fù)載的輕重而變化,。在進行變頻器的功能預(yù)置時,，通常是以重載時也能帶得動負(fù)載作為依據(jù)來設(shè)定u/f比的,。顯然，重載時電流i1和電阻壓降δur都大,，需要的補償量也大,。但這樣一來，在負(fù)載較輕,，i1和電δur都較小時,，必將引起“補償過分”，導(dǎo)致磁路飽和,。
2.3 重載過電流
故障現(xiàn)象有些生產(chǎn)機械在運行過程中負(fù)荷突然加重,，甚至“卡住”，電動機的轉(zhuǎn)速因帶不動而大幅下降,，電流急劇增加,，過載保護來不及動作，導(dǎo)致過電流跳閘,。
解決方法:
a)首先了解機械本身是否有故障，如果有故障,，則修理機器,。
b)如果這種過載屬于生產(chǎn)過程中經(jīng)常可能出現(xiàn)的現(xiàn)象,，則首先考慮能否加大
電動機和負(fù)載之間的傳動比?適當(dāng)加大傳動比,，可減輕電動機軸上的阻轉(zhuǎn)矩，避免出現(xiàn)帶不動的情況,。但這時,，電動機在zui高速時的工作頻率必將超過額定頻率，其帶負(fù)載能力也會有所減小,。因此,，傳動比不宜加大得過多。同時還應(yīng)注意:應(yīng)根據(jù)計算結(jié)果重新預(yù)置變頻器的“zui高頻率”,。如無法加大傳動比,，則只有考慮增大電動機和變頻器的容量了。例如,，某廠的注塑機在運行過程中,，每遇“噴塑”時，常常因過電流跳閘,，據(jù)觀察,，有時是電動機堵轉(zhuǎn)后跳閘。解決方法: 將電動機軸上的皮帶輪御下,，略“車”小一點(如皮帶變松,，則將電動機底座適當(dāng)后移),，就不再過電流跳閘了。
2.4 升速或降速中過電流
這是由于升速或降速過快引起的,，可采取的措施有如下,。
1)延長升(降)速時間首先了解根據(jù)生產(chǎn)工藝要求是否允許延長升速或降速時間，如允許,，則可延長升(降)速時間,。
2)準(zhǔn)確預(yù)置升(降)速自處理(防失速)功能變頻器對于升、降速過程中的過電流,，設(shè)置了自處理(防失速)功能,。當(dāng)升(降)電流超過預(yù)置的上限電流iset時，將暫停升(降)速,，待電流降至設(shè)定值iset以下時,，再繼續(xù)升(降)速
但多數(shù)變頻器的降速自處理功能只考慮直流電壓，而無降速電流過大的自處理功能,，需要注意閱讀但多數(shù)變頻器的降速自處理功能只考慮直流電壓,，而無降速電流過大的自處理功能，需要注意閱讀說明書,。說明書,。
3)其他措施：如果采用了自處理功能后，因延長了升,、降速時間而不能滿足生產(chǎn)機械的要求,，則:a)考慮適當(dāng)加大傳動比，以減小拖動系統(tǒng)的飛輪力矩,，使電動機容易啟動及升速;b)如果不能加大傳動比,，則只能考慮加大變頻器的容量了
3、過載跳閘及原因分析
電動機能夠旋轉(zhuǎn),，但運行電流超過了額定值,，稱為過載。過載的基本反映是:電流雖然超過了額定值,，但超過的幅度不大,，一般也不形成較大的沖擊電流。
3.1 過載的主要原因
1)機械負(fù)荷過重：負(fù)荷過重的主要特征是電動機發(fā)熱,，并可從顯示屏上讀取運行電流來發(fā)現(xiàn),。
2)三相電壓不平衡引起某相的運行電流過大，導(dǎo)致過載跳閘,，其特點是電動機發(fā)熱不均衡,，從顯示屏上讀取運行電流時不一定能發(fā)現(xiàn)(只顯示一相電流)。
3)誤動作：變頻器內(nèi)部的電流檢測部分發(fā)生故障,，檢測出的電流信號偏大,，導(dǎo)致跳閘,。
3.2 檢查方法
1) 檢查電動機是否發(fā)熱如果電動機的溫升不高，則首先應(yīng)檢查變頻器的電子熱保護功能預(yù)置得是否合理,，如變頻器尚有余量,，則應(yīng)放寬電子熱保護功能的預(yù)置值;如變頻器的允許電流已經(jīng)沒有余量，不能再放寬,，且根據(jù)生產(chǎn)工藝,，所出現(xiàn)的過載屬于正常過載，則說明變頻器的選擇不當(dāng),，應(yīng)加大變頻器的容量,，更換變頻器。這是因為,，電動機在拖動變動負(fù)載或斷續(xù)負(fù)載時,，只要溫升不超過額定值，是允許短時間(幾分鐘,，甚或幾十分鐘)過載的,，而變頻器則不允許。如果電動機的溫升過高,，而所出現(xiàn)的過載又屬于正常過載,，則說明是電動機的負(fù)荷過重。這時,，首先應(yīng)考慮能否適當(dāng)加大傳動比，以減輕電動機軸上的負(fù)荷,。如能夠加大,，則加大傳動比。如果傳動比無法加大,，則應(yīng)加大電動機的容量,。
2) 檢查電動機側(cè)三相電壓是否平衡如果電動機側(cè)的三相電壓不平衡，則應(yīng)再檢查變頻器輸出端的三相電壓是否平衡,，如也不平衡,，則問題在變頻器內(nèi)部,，應(yīng)檢查變頻器的逆變模塊及其驅(qū)動電路;如變頻器輸出端的電壓平衡,，則問題在從變頻器到電動機之間的線路上，應(yīng)檢查所有接線端的螺釘是否都已擰緊,，如果在變頻器和電動機之間有接觸器或其他電器,，則還應(yīng)檢查有關(guān)電器的接線端是否都已擰緊,，以及觸點的接觸狀況是否良好等。如果電動機側(cè)三相電壓平衡,，則應(yīng)了解跳閘時的工作頻率:如工作頻率較低,，又未用矢量控制(或無矢量控制),，則首先降低u/f比，如降低后仍能帶動負(fù)載,，則說明原來預(yù)置的u/f比過高,，勵磁電流的峰值偏大，可通過降低u/f比來減小電流;如果降低后帶不動負(fù)載了,，則應(yīng)考慮加大變頻器的容量;如果變頻器具有矢量控制功能,，則應(yīng)采用矢量控制方式。
西門子變頻器有多種系列,，為用戶在各個行業(yè)中的自動化驅(qū)動控制系統(tǒng)的各種應(yīng)用中提供了解決方案和有力保障,。