變頻器在調(diào)試與使用過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到各種各樣的問(wèn)題,，其中過(guò)電壓現(xiàn)象常見(jiàn),。

過(guò)電壓產(chǎn)生后,，變頻器為了防止內(nèi)部電路損壞,，其過(guò)電壓保護(hù)功能將動(dòng)作,，使變頻器停止運(yùn)行，導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法正常工作,。

因此須采取措施消除過(guò)電壓,，防止故障的發(fā)生。由于變頻器與電機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)合不同,，產(chǎn)生過(guò)電壓的原因也不相同,，所以應(yīng)根據(jù)具體情況采取相應(yīng)的對(duì)策。

變頻器過(guò)電壓的產(chǎn)生與再生制動(dòng)

所謂變頻器的過(guò)電壓,，是指由于種種原因造成的變頻器電壓超過(guò)額定電壓,，集中表現(xiàn)在變頻器直流母線的直流電壓上。

正常工作時(shí),，變頻器直流部電壓為三相全波整流后的平均值,。若以380V線電壓計(jì)算，則平均直流電壓Ud=1.35U線=513V,。

在過(guò)電壓發(fā)生時(shí),，直流母線上的儲(chǔ)能電容將被充電，當(dāng)電壓上升至700V左右時(shí),，(因機(jī)型而異)變頻器過(guò)電壓保護(hù)動(dòng)作,。

造成變頻器過(guò)電壓的原因主要有兩種：電源過(guò)電壓和再生過(guò)電壓。

電源過(guò)電壓是指因電源電壓過(guò)高而使直流母線電壓超過(guò)額定值,。而現(xiàn)在大部分變頻器的輸入電壓高可達(dá)460V,，因此，電源引起的過(guò)電壓很少見(jiàn),。

本文主要討論的問(wèn)題是再生過(guò)電壓,。

產(chǎn)生再生過(guò)電壓主要有以下原因：當(dāng)大GD2(飛輪力矩)負(fù)載減速時(shí)變頻器減速時(shí)間設(shè)定過(guò)短；

電機(jī)受外力影響(風(fēng)機(jī),、牽伸機(jī))或位能負(fù)載(電梯,、起重機(jī))下放。由于這些原因,，使電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速高于變頻器的指令轉(zhuǎn)速,，也就是說(shuō),，電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速超過(guò)了同步轉(zhuǎn)速，這時(shí)電機(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。所以電動(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機(jī)消耗掉,。若這部分能量超過(guò)了變頻器與電機(jī)的消耗能力，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。為避免這種情況的發(fā)生,，須將這部分能量及時(shí)的處理掉,，同時(shí)也提高了制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，這就是再生制動(dòng)的目的,。

防止變頻器過(guò)電壓的措施

由于過(guò)電壓產(chǎn)生的原因不同,，因而采取的對(duì)策也不相同。對(duì)于在停車(chē)過(guò)程中產(chǎn)生的過(guò)電壓現(xiàn)象,，如果對(duì)停車(chē)時(shí)間或位置無(wú)特殊要求,，那么可以采用延長(zhǎng)變頻器減速時(shí)間或自由停車(chē)的方法來(lái)解決。所謂自由停車(chē)即變頻器將主開(kāi)關(guān)器件斷開(kāi),，讓電機(jī)自由滑行停止,。

如果對(duì)停車(chē)時(shí)間或停車(chē)位置有一定的要求，那么可以采用直流制動(dòng)(DC制動(dòng))功能,。

直流制動(dòng)功能是將電機(jī)減速到一定頻率后，在電機(jī)定子繞組中通入直流電,，形成一個(gè)靜止的磁場(chǎng),。

電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組切割這個(gè)磁場(chǎng)而產(chǎn)生一個(gè)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩,，使負(fù)載的動(dòng)能變成電能以熱量的形式消耗于電機(jī)轉(zhuǎn)子回路中，因此這種制動(dòng)又稱(chēng)作能耗制動(dòng),。在直流制動(dòng)的過(guò)程中實(shí)際上包含了再生制動(dòng)與能耗制動(dòng)兩個(gè)過(guò)程,。這種制動(dòng)方法效率僅為再生制動(dòng)的30-60，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩較小,。由于將能量消耗于電機(jī)中會(huì)使電機(jī)過(guò)熱,，所以制動(dòng)時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)。

而且直流制動(dòng)開(kāi)始頻率,，制動(dòng)時(shí)間及制動(dòng)電壓的大小均為人工設(shè)定,，不能根據(jù)再生電壓的高低自動(dòng)調(diào)節(jié)，因而直流制動(dòng)不能用于正常運(yùn)行中產(chǎn)生的過(guò)電壓,，只能用于停車(chē)時(shí)的制動(dòng),。

對(duì)于減速(從高速轉(zhuǎn)為低速，但不停車(chē))時(shí)因負(fù)載的GD2(飛輪轉(zhuǎn)矩)過(guò)大而產(chǎn)生的過(guò)電壓,，可以采取適當(dāng)延長(zhǎng)減速時(shí)間的方法來(lái)解決,。其實(shí)這種方法也是利用再生制動(dòng)原理，延長(zhǎng)減速時(shí)間只是控制負(fù)載的再生電壓對(duì)變頻器的充電速度,，使變頻器本身的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)而使電機(jī)處于再生狀態(tài)的負(fù)載，因其正常運(yùn)行于制動(dòng)狀態(tài),，再生能量過(guò)高無(wú)法由變頻器本身消耗掉,，因此不可能采用直流制動(dòng)或延長(zhǎng)減速時(shí)間的方法。

再生制動(dòng)與直流制動(dòng)相比,，具有較高的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩,，而且制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的大小可以跟據(jù)負(fù)載所需的制動(dòng)力矩(即再生能量的高低)由變頻器的制動(dòng)單元自動(dòng)控制。因此再生制動(dòng)適用于在正常工作過(guò)程中為負(fù)載提供制動(dòng)轉(zhuǎn)矩,。

變頻再生制動(dòng)的方法：

1.能量消耗型：

這種方法是在變頻器直流回路中并聯(lián)一個(gè)制動(dòng)電阻,，通過(guò)檢測(cè)直流母線電壓來(lái)控制一個(gè)功率管的通斷。在直流母線電壓上升至700V左右時(shí),，功率管導(dǎo)通,，將再生能量通入電阻，以熱能的形式消耗掉,，從而防止直流電壓的上升,。由于再生能量沒(méi)能得到利用，因此屬于能量消耗型,。同為能量消耗型,，它與直流制動(dòng)的不同點(diǎn)是將能量消耗于電機(jī)之外的制動(dòng)電阻上，電機(jī)不會(huì)過(guò)熱,，因而可以較頻繁的工作,。

2.并聯(lián)直流母線吸收型：

適用于多電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)(如牽伸機(jī)),，在這個(gè)系統(tǒng)中，每臺(tái)電機(jī)均需一臺(tái)變頻器,，多臺(tái)變頻器共用一個(gè)網(wǎng)側(cè)變流器,，所有的逆變部并接在一條共用直流母線上。這種系統(tǒng)中往往有一臺(tái)或數(shù)臺(tái)電機(jī)正常工作于制動(dòng)狀態(tài),，處于制動(dòng)狀態(tài)的電機(jī)被其它電動(dòng)機(jī)拖動(dòng),，產(chǎn)生再生能量，這些能量再通過(guò)并聯(lián)直流母線被處于電動(dòng)狀態(tài)的電機(jī)所吸收,。在不能*吸收的情況下,，則通過(guò)共用的制動(dòng)電阻消耗掉。這里的再生能量部分被吸收利用,，但沒(méi)有回饋到電網(wǎng)中,。

3.能量回饋型：

能量回饋型的變頻器網(wǎng)側(cè)變流器是可逆的，當(dāng)有再生能量產(chǎn)生時(shí),，可逆變流器將再生能量回饋給電網(wǎng),，使再生能量得到*利用。但這種方法對(duì)電源的穩(wěn)定性要求較高,，一旦突然停電,，將發(fā)生逆變。