西門子變頻器過流過載問題分析
發布日期:
2021-12-17

西門子變頻器有多種類型,例如:西門子變頻器MM4係列,西門子變頻器SINAMICS係列。這些西門子變頻器是由主回路、電源回路、IPM驅動及保護回路、冷卻風扇等幾部分組成,用來實現對自動化驅動控製係統中的電機進行調速控製。在使用過程中如果出現變頻器過流,過載的情況,會(hui) 對設備造成損壞。本文下麵繼續對西門子變頻器的過流過載問題進行分析,供用戶在調試過程中提供參考。

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(hui) 出現過流或者過載的問題,難道這是變頻器品質或者性能上出了問題嗎?專(zhuan) 家告訴您,實際上出現這些情況有很多種原因。

2.2 輕載過電流

負載很輕,卻又過電流跳閘,這是變頻調速所特有的現象。

1)變頻調速係統的特殊問題:在v/f控製模式下,存在著一個(ge) 十分突出的問題:就是在運行過程中,電動機磁路係統的不穩定。其基本原因在於(yu) :低頻運行(fx下降)時,由於(yu) 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(wei) 了能帶動較重的負載,常常需要進行轉矩補償(chang) (即提高u/f比,也叫轉矩提升)。而當負載變化時,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。結果是:導致電動機磁路的飽和程度也在隨負載的輕重而變化。在進行變頻器的功能預置時,通常是以重載時也能帶得動負載作為(wei) 依據來設定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(chang) 量也大。但這樣一來,在負載較輕,i1和電δur都較小時,必將引起“補償(chang) 過分”,導致磁路飽和。

2.3 重載過電流

故障現象有些生產(chan) 機械在運行過程中負荷突然加重,甚至“卡住”,電動機的轉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,導致過電流跳閘。

解決(jue) 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)如果這種過載屬於(yu) 生產(chan) 過程中經常可能出現的現象,則首先考慮能否加大
  電動機和負載之間的傳(chuan) 動比?適當加大傳(chuan) 動比,可減輕電動機軸上的阻轉矩,避免出現帶不動的情況。但這時,電動機在更高速時的工作頻率必將超過額定頻率,其帶負載能力也會(hui) 有所減小。因此,傳(chuan) 動比不宜加大得過多。同時還應注意:應根據計算結果重新預置變頻器的“更高頻率”。如無法加大傳(chuan) 動比,則隻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,據觀察,有時是電動機堵轉後跳閘。解決(jue) 方法: 將電動機軸上的皮帶輪禦下,略“車”小一點(如皮帶變鬆,則將電動機底座適當後移),就不再過電流跳閘了。

2.4 升速或降速中過電流

這是由於(yu) 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生產(chan) 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)準確預置升(降)速自處理(防失速)功能變頻器對於(yu) 升、降速過程中的過電流,設置了自處理(防失速)功能。當升(降)電流超過預置的上限電流iset時,將暫停升(降)速,待電流降至設定值iset以下時,再繼續升(降)速。

但多數變頻器的降速自處理功能隻考慮直流電壓,而無降速電流過大的自處理功能,需要注意閱讀但多數變頻器的降速自處理功能隻考慮直流電壓,而無降速電流過大的自處理功能,需要注意閱讀說明書(shu) 。說明書(shu) 。

3)其他措施:如果采用了自處理功能後,因延長了升、降速時間而不能滿足生產(chan) 機械的要求,則:a)考慮適當加大傳(chuan) 動比,以減小拖動係統的飛輪力矩,使電動機容易啟動及升速;b)如果不能加大傳(chuan) 動比,則隻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,但運行電流超過了額定值,稱為(wei) 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衝(chong) 擊電流。

3.1 過載的主要原因

1)機械負荷過重:負荷過重的主要特征是電動機發熱,並可從(cong) 顯示屏上讀取運行電流來發現。

2)三相電壓不平衡引起某相的運行電流過大,導致過載跳閘,其特點是電動機發熱不均衡,從(cong) 顯示屏上讀取運行電流時不一定能發現(隻顯示一相電流)。

3)誤動作:變頻器內(nei) 部的電流檢測部分發生故障,檢測出的電流信號偏大,導致跳閘。

3.2 檢查方法

1) 檢查電動機是否發熱如果電動機的溫升不高,則首先應檢查變頻器的電子熱保護功能預置得是否合理,如變頻器尚有餘(yu) 量,則應放寬電子熱保護功能的預置值;如變頻器的允許電流已經沒有餘(yu) 量,不能再放寬,且根據生產(chan) 工藝,所出現的過載屬於(yu) 正常過載,則說明變頻器的選擇不當,應加大變頻器的容量,更換變頻器。這是因為(wei) ,電動機在拖動變動負載或斷續負載時,隻要溫升不超過額定值,是允許短時間(幾分鍾,甚或幾十分鍾)過載的,而變頻器則不允許。如果電動機的溫升過高,而所出現的過載又屬於(yu) 正常過載,則說明是電動機的負荷過重。這時,首先應考慮能否適當加大傳(chuan) 動比,以減輕電動機軸上的負荷。如能夠加大,則加大傳(chuan) 動比。如果傳(chuan) 動比無法加大,則應加大電動機的容量。

2) 檢查電動機側(ce) 三相電壓是否平衡如果電動機側(ce) 的三相電壓不平衡,則應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(nei) 部,應檢查變頻器的逆變模塊及其驅動電路;如變頻器輸出端的電壓平衡,則問題在從(cong) 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(guan) 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(ce) 三相電壓平衡,則應了解跳閘時的工作頻率:如工作頻率較低,又未用矢量控製(或無矢量控製),則首先降低u/f比,如降低後仍能帶動負載,則說明原來預置的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;如果降低後帶不動負載了,則應考慮加大變頻器的容量;如果變頻器具有矢量控製功能,則應采用矢量控製方式。

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西門子變頻器有多種係列,為(wei) 用戶在各個(ge) 行業(ye) 中的自動化驅動控製係統的各種應用中提供了解決(jue) 方案和有力保障。

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