一、過(guo)電流跳閘和過(guo)載跳閘的(de)區別(bie)

過載也一定過電流，變頻器為什么要把過電流和過載分開呢？主要有2個區別:

1、保護對象不同(tong)

過(guo)電(dian)(dian)流主(zhu)要(yao)(yao)用于保(bao)護(hu)變頻器，而過(guo)載主(zhu)要(yao)(yao)用于保(bao)護(hu)電(dian)(dian)動機(ji)。因為變頻器的容(rong)量(liang)有(you)時(shi)需要(yao)(yao)比電(dian)(dian)動機(ji)的容(rong)量(liang)加(jia)大一檔甚或兩(liang)檔，在這種情(qing)況下(xia)，電(dian)(dian)動機(ji)過(guo)載時(shi)，變頻器不(bu)一定過(guo)電(dian)(dian)流。

過(guo)載保護由變頻器(qi)內部的(de)電(dian)子(zi)(zi)熱(re)保護功能進行，在預(yu)置電(dian)子(zi)(zi)熱(re)保護功能時(shi)，應該準確地預(yu)置“電(dian)流(liu)取用比”，即電(dian)動機(ji)額(e)定(ding)電(dian)流(liu)和變頻器(qi)額(e)定(ding)電(dian)流(liu)之比的(de)百(bai)分數:

IM%=IMN*100%I/IM

式(shi)中，IM%—電流(liu)取(qu)用比;

IMN—電(dian)動機(ji)的額定(ding)電(dian)流，Ａ;

IN—變頻(pin)器的額定電流，Ａ。

2、電流的變(bian)化率不同(tong)

過載保護發生在生產機械的工作過程中，電流的變化率di/dt通常較小;

除了過載以外的(de)其他過電流(liu)，常(chang)常(chang)帶有突發性，電流(liu)的(de)變化(hua)率di/dt往往較大(da)。

3、過載(zai)保護具有(you)反時限(xian)特性

過(guo)載保護(hu)主要(yao)是防止電動(dong)機(ji)過(guo)熱，故具有類似于熱繼電器的(de)(de)“反(fan)時(shi)限”特點。就(jiu)是說，如(ru)果與額定電流相比，超過(guo)得不多，則允許運行(xing)的(de)(de)時(shi)間可以(yi)長一些(xie)，但如(ru)果超過(guo)得較多的(de)(de)話，允許運行(xing)的(de)(de)時(shi)間將縮短，如(ru)圖(tu)１所示。

此外(wai)，由于在頻(pin)率(lv)下降(jiang)時，電(dian)動機的(de)散熱狀(zhuang)況(kuang)變(bian)差。所(suo)以，在同樣過(guo)載50％的(de)情況(kuang)下，頻(pin)率(lv)越(yue)低則允許運行(xing)的(de)時間越(yue)短。

二、過電流跳閘及原因分析

變頻器的過(guo)電(dian)流跳(tiao)閘(zha)又(you)分短路故(gu)障、運行(xing)過(guo)程(cheng)中跳(tiao)閘(zha)和升(sheng)、降速(su)過(guo)程(cheng)中跳(tiao)閘(zha)等情況，分述(shu)如(ru)下(xia):

2.1 短路故(gu)障

短路故障是最危險的故障之一，應注意觀察和(he)分析(xi), 如圖2所示。

(1) 故(gu)障特點

a) 第(di)一次(ci)跳閘有可(ke)能在運行過程中發生(sheng)，但如復位后再(zai)起(qi)動，則往往一升(sheng)速就跳閘。

b) 具有很大(da)的沖擊電(dian)流，但大(da)多數變(bian)頻(pin)器已經能夠進(jin)行(xing)保護(hu)跳(tiao)閘(zha)，而(er)不會損壞。由于(yu)保護(hu)跳(tiao)閘(zha)十(shi)分迅速，難以觀察其電(dian)流的大(da)小(xiao)。

(2) 判斷與處理(li) 

第一步，首先要判斷是否短路。為(wei)了便于(yu)判斷，在(zai)復位后再起(qi)動(dong)前，應(ying)在(zai)輸入側接入一個電壓表(biao)，如圖２所示(shi)。重新啟動(dong)時(shi)(shi)，電位器從零開始緩慢旋動(dong)，同時(shi)(shi)，注意觀(guan)察電壓表(biao)。如果(guo)變頻器的(de)輸出(chu)頻率剛上升就立即跳(tiao)閘，且電壓表(biao)的(de)指針有瞬(shun)間回(hui)“0”的(de)跡象(xiang)，則說明變頻器的(de)輸出(chu)端(duan)已經短路或(huo)接地。

第二步，要判斷是在變頻器內部短路，還是在外部短路。這時，應將變頻器輸出端的接線脫開，再旋動電位器，使頻率上升，如仍跳閘，說明變頻器內部短路;如不再跳閘，則說明是變頻器外部短路，應檢查從變頻器到電動機之間的線路，以及電動機本身。

2.2 輕載(zai)過電流

負載很輕，卻又過電流跳閘，這是變頻調速所特有的現象。

（1）、變頻調速系統(tong)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，電動機磁路系統的不穩定。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載，常常需要進行轉矩補償(即提高Ｕ/f比，也叫轉矩提升)。

而(er)當負載變化(hua)時，電阻壓降(jiang)I1r1和(he)反(fan)電動(dong)(dong)勢E1所占的(de)比(bi)例、比(bi)值(zhi)Ｅ/f和(he)磁(ci)通量等(deng)也都隨(sui)之變化(hua)。結(jie)果是:導(dao)致電動(dong)(dong)機磁(ci)路(lu)的(de)飽和(he)程度也在隨(sui)負載的(de)輕(qing)重而(er)變化(hua)。

在進行變頻器的功能預置時，通常是以重載(zai)時也(ye)能帶得動(dong)負(fu)載(zai)作為依(yi)據來設定Ｕ/f比的。顯(xian)然，重載(zai)時電(dian)流I1和(he)電(dian)阻壓降ΔＵr都大(da)，需(xu)要的補償量(liang)也(ye)大(da)。但這樣一來，在負(fu)載(zai)較輕，I1和(he)電(dian)ΔUr都較小(xiao)時，必將引起(qi)“補償過分”，導致磁(ci)路飽和(he)。

（2）、磁(ci)路(lu)飽和(he)的(de)后果(guo)

當磁路飽和時，磁通和勵磁電流的波形如圖３所示:

圖3(a)是電動機磁路的磁化曲線;圖3(b)是磁通的波形，由于磁路飽和的原因，磁通波形的上面被“削平”了，變成了平頂波;圖3(c)是勵磁電流的波形，其橫坐標是勵磁電流i0，與磁化曲線圖3(a)的橫坐標對應。縱坐標是時間t，它和磁通曲線的橫坐標相對應。因此，它是由圖3(a)和圖3(b)綜合作出的。由圖3可以看出，勵磁電流i0的波形將發生嚴重畸變，是一個峰值很高的尖峰波。磁路越飽和，勵磁電流的畸變越嚴重，峰值也越大。

由于尖峰波的(de)電流(liu)變化率(lv)di/dt很大，但電流(liu)的(de)有效值不一定很大。結果是：往(wang)往(wang)在負載很輕時發生過電流(liu)跳閘。

這(zhe)種由(you)電動機磁路(lu)飽和引起的過(guo)電流跳閘，主要發生在(zai)低頻(pin)、輕載的情況下(xia)。常見(jian)例子(zi)：

a) 負載在(zai)運行過程中，阻轉(zhuan)矩(ju)的變化較大。例如，某廠的車床采用(yong)變頻調速(su)，所購變頻器無矢量(liang)控制功能。為(wei)了(le)能在(zai)低速(su)時進行切削(xue)，將Ｕ/f比(bi)預(yu)置得較大，但(dan)一退刀就(jiu)跳閘。

解決(jue)方法：反(fan)復調整Ｕ/f比，使之既能在低速時進行切削(xue)，退刀時又(you)不跳閘(zha)。

b) 變頻器用于風機或水泵，但Ｕ/f比卻預置得較大。例如，某廠有一臺變頻器，原來用在傳輸帶上，運行情況一直很好。后改接到風機上，起動時，頻率剛上升到１０Ｈｚ左右就因“過流”而跳閘了。這是因為，傳輸帶是恒轉矩負載，當變頻器用到傳輸帶上時，其Ｕ/ｆ比必預置得較大。而風機是二次方律負載，低速時負荷級輕，導致電動機磁路嚴重飽和，勵磁電流嚴重畸變，峰值很大，使變頻器跳閘。

解決方法：將(jiang)Ｕ/ｆ比預置為最小檔后就不(bu)再跳閘了。

2.3 重載過(guo)電流

（1）、故障(zhang)現象(xiang)

有些(xie)生(sheng)產機械在運行過程中負荷突(tu)然(ran)加重，甚至“卡住(zhu)”，電動(dong)機的轉速因(yin)帶不動(dong)而大幅下(xia)降，電流急劇增加，過載保護(hu)來(lai)不及(ji)動(dong)作(zuo)，導致過電流跳閘。

（2）、解(jie)決方(fang)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(ru)果(guo)這種過(guo)載屬于生(sheng)產過(guo)程中經(jing)常(chang)可能(neng)出(chu)(chu)現的(de)(de)現象(xiang)，則首先考(kao)慮能(neng)否(fou)加(jia)(jia)大電(dian)動機(ji)(ji)和負載之間的(de)(de)傳(chuan)動比(bi)？適(shi)當加(jia)(jia)大傳(chuan)動比(bi)，可減(jian)輕電(dian)動機(ji)(ji)軸上(shang)的(de)(de)阻轉矩，避免出(chu)(chu)現帶不(bu)動的(de)(de)情況(kuang)。但這時(shi)，電(dian)動機(ji)(ji)在最高(gao)速時(shi)的(de)(de)工作(zuo)頻(pin)率(lv)必(bi)將超過(guo)額定頻(pin)率(lv)，其帶負載能(neng)力也會有所減(jian)小。因此，傳(chuan)動比(bi)不(bu)宜(yi)加(jia)(jia)大得過(guo)多(duo)。同時(shi)還應注(zhu)意:應根據(ju)計(ji)算結果(guo)重新預置變頻(pin)器的(de)(de)“最高(gao)頻(pin)率(lv)”。

如無法(fa)加大(da)(da)傳動比，則(ze)只有考慮(lv)增大(da)(da)電(dian)動機和變頻器的容量了。

例(li)如，某(mou)廠的注塑(su)機在運行(xing)過程中，每遇(yu)“噴塑(su)”時，常常因過電(dian)流跳(tiao)(tiao)閘(zha)，據(ju)觀察，有時是電(dian)動(dong)機堵轉后跳(tiao)(tiao)閘(zha)。

解決方法：將電(dian)(dian)動機軸(zhou)上的(de)皮帶(dai)輪御下(xia)，略“車”小一點(如皮帶(dai)變松，則(ze)將電(dian)(dian)動機底座(zuo)適當后(hou)移(yi))，就不再過電(dian)(dian)流(liu)跳(tiao)閘了。

2.4 升速或(huo)降(jiang)速中過電(dian)流

這是由于(yu)升速或(huo)降速過快引起的，可采取的措施有如下。

1、延長升(降(jiang))速(su)時間

首先了解根據生(sheng)產(chan)工(gong)藝要求(qiu)是否允許延(yan)長(chang)升速或(huo)降速時間，如允許，則可延(yan)長(chang)升(降)速時間。

2、準確(que)預(yu)置升(降)速自處理(防失(shi)速)功能

變頻器對于(yu)升、降速過(guo)(guo)程中的(de)過(guo)(guo)電(dian)流(liu)，設置了自處(chu)理(防失速)功(gong)能。當升(降)電(dian)流(liu)超過(guo)(guo)預置的(de)上限(xian)電(dian)流(liu)Ｉset時，將暫停(ting)升(降)速，待(dai)電(dian)流(liu)降至(zhi)設定值Ｉset以下時，再繼續升(降)速，如圖4所示。

但多數變頻器的(de)降速(su)自處理(li)功能只考(kao)慮直(zhi)流(liu)(liu)電壓，而無降速(su)電流(liu)(liu)過大的(de)自處理(li)功能，需要(yao)注意閱(yue)讀(du)說明書。

3、其他(ta)措施

如果采用(yong)了(le)自處理功能后，因延長(chang)了(le)升(sheng)、降速時間而不能滿足生產機械的(de)要求，則:

a) 考慮適當加大傳動比，以減小拖動系統的飛輪力矩，使電動機容易啟動及升速;

b) 如果不能加(jia)大(da)傳動比，則只能考慮加(jia)大(da)變(bian)頻器的容(rong)量了。

綜上所(suo)述，過電(dian)流(liu)跳閘的判斷流(liu)程如圖5所(suo)示。

3、過(guo)載跳閘及原因分(fen)析

電動機能夠旋轉，但運行(xing)電流超(chao)過了額定值，稱為(wei)過載。

過(guo)載的(de)(de)基本反映是:電(dian)流雖然超過(guo)了(le)額定值，但超過(guo)的(de)(de)幅度不大(da)，一般也(ye)不形成(cheng)較大(da)的(de)(de)沖擊電(dian)流。

3.1 過載(zai)的(de)主要原因(yin)

（1）、機械負(fu)荷(he)過重(zhong) 負(fu)荷(he)過重(zhong)的主要特征是(shi)電動機發(fa)熱(re)，并可從顯示屏上讀取(qu)運行電流來發(fa)現。

（2）、三(san)相(xiang)電(dian)壓不(bu)平衡(heng)(heng) 引(yin)起某相(xiang)的運(yun)(yun)行電(dian)流過大，導致過載跳閘，其特點是電(dian)動機發熱不(bu)均衡(heng)(heng)，從(cong)顯(xian)(xian)示屏上(shang)讀取運(yun)(yun)行電(dian)流時不(bu)一(yi)定能發現(因顯(xian)(xian)示屏只顯(xian)(xian)示一(yi)相(xiang)電(dian)流)。

（3）、誤動作 變(bian)頻器內(nei)部的電(dian)流(liu)檢測(ce)(ce)部分發生(sheng)故障，檢測(ce)(ce)出的電(dian)流(liu)信號偏(pian)大，導致跳閘。

3.2 檢查方法(fa)

（1）、檢查電(dian)動(dong)機是否發熱

如果電動機(ji)的(de)(de)溫升不高，則(ze)首先(xian)應(ying)(ying)檢查變(bian)(bian)(bian)頻(pin)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)電子(zi)熱保(bao)護功能預(yu)置得是(shi)否合理，如變(bian)(bian)(bian)頻(pin)器(qi)(qi)(qi)尚有余(yu)量(liang)，則(ze)應(ying)(ying)放(fang)寬(kuan)電子(zi)熱保(bao)護功能的(de)(de)預(yu)置值;如變(bian)(bian)(bian)頻(pin)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)允許(xu)電流已經沒有余(yu)量(liang)，不能再放(fang)寬(kuan)，且根據生產(chan)工藝，所(suo)出現的(de)(de)過載屬于(yu)正常過載，則(ze)說明變(bian)(bian)(bian)頻(pin)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)選(xuan)擇不當，應(ying)(ying)加大變(bian)(bian)(bian)頻(pin)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)容(rong)量(liang)，更換變(bian)(bian)(bian)頻(pin)器(qi)(qi)(qi)。這是(shi)因為，電動機(ji)在拖(tuo)動變(bian)(bian)(bian)動負載或(huo)斷續(xu)負載時，只要溫升不超過額定值，是(shi)允許(xu)短時間(jian)(幾(ji)(ji)分鐘(zhong)(zhong)，甚或(huo)幾(ji)(ji)十(shi)分鐘(zhong)(zhong))過載的(de)(de)，而(er)變(bian)(bian)(bian)頻(pin)器(qi)(qi)(qi)則(ze)不允許(xu)。

如(ru)(ru)果(guo)電(dian)動機(ji)(ji)的(de)溫(wen)升過高(gao)，而所(suo)出現的(de)過載(zai)又屬于(yu)正(zheng)常過載(zai)，則(ze)說明(ming)是電(dian)動機(ji)(ji)的(de)負荷過重。這時(shi)，首先(xian)應考慮(lv)能(neng)否適(shi)當(dang)加(jia)(jia)大(da)傳(chuan)動比，以減輕電(dian)動機(ji)(ji)軸上的(de)負荷。如(ru)(ru)能(neng)夠加(jia)(jia)大(da)，則(ze)加(jia)(jia)大(da)傳(chuan)動比。如(ru)(ru)果(guo)傳(chuan)動比無法加(jia)(jia)大(da)，則(ze)應加(jia)(jia)大(da)電(dian)動機(ji)(ji)的(de)容量。

（2）、檢查電動機側三相電壓是(shi)否(fou)平衡

如果電動(dong)機側的(de)三相電壓(ya)不(bu)(bu)平衡，則應再檢查(cha)變(bian)頻器輸(shu)出端的(de)三相電壓(ya)是否平衡，如也不(bu)(bu)平衡，則問題在(zai)變(bian)頻器內(nei)部，應檢查(cha)變(bian)頻器的(de)逆變(bian)模塊及其驅動(dong)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，則還應檢查有關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(dian)動機側三(san)相電(dian)壓平(ping)衡(heng)，則應了解跳閘時(shi)的工作頻率：

如工作頻率較低(di)(di)，又未用矢量(liang)控制(zhi)(或(huo)無(wu)矢量(liang)控制(zhi))，則(ze)首先(xian)降(jiang)(jiang)低(di)(di)Ｕ/ｆ比，如降(jiang)(jiang)低(di)(di)后仍能帶動(dong)負載，則(ze)說(shuo)明原來(lai)預置的(de)(de)Ｕ/ｆ比過(guo)高，勵磁電(dian)流(liu)(liu)的(de)(de)峰值偏大(da)，可通過(guo)降(jiang)(jiang)低(di)(di)Ｕ/ｆ比來(lai)減小電(dian)流(liu)(liu);如果降(jiang)(jiang)低(di)(di)后帶不動(dong)負載了，則(ze)應考慮(lv)加大(da)變頻器的(de)(de)容量(liang);如果變頻器具(ju)有(you)矢量(liang)控制(zhi)功能，則(ze)應采(cai)用矢量(liang)控制(zhi)方式(shi)。

（3）、檢(jian)查是否(fou)誤動(dong)作

在(zai)經過以上(shang)(shang)檢查，均未找到原因時，應(ying)檢查是(shi)不是(shi)誤動作(zuo)。如(ru)圖６所(suo)示(shi)，判斷的方法是(shi)在(zai)輕載或空載的情況下，用電(dian)(dian)流表測量變頻器的輸出電(dian)(dian)流，與顯示(shi)屏上(shang)(shang)顯示(shi)的運(yun)行電(dian)(dian)流值進行比較(jiao)，如(ru)果(guo)顯示(shi)屏顯示(shi)的電(dian)(dian)流讀數(shu)比實際測量的電(dian)(dian)流大得較(jiao)多，則說明變頻器內部(bu)的電(dian)(dian)流測量部(bu)分誤差較(jiao)大，“過載”跳閘(zha)有可能是(shi)誤動作(zuo)。

綜上所(suo)述，過(guo)載跳閘的判斷流程如(ru)圖７所(suo)示(shi)。