西门子变频器过流过载问题分析 - 北京杏耀官网四方科技股份有限公司

西门子变频器过流过载问题分析

发布日期：

2021-12-17

西门子变频器有多种类型，例如：西门子变频器MM4系列，西门子变频器SINAMICS系列。这些西门子变频器是由主回路、电源回路、IPM驱动及保护回路、冷却风扇等几部分组成，用来实现对自动化驱动控制系统中的电机进行调速控制。在使用过程中如果出现变频器过流，过载的情况，会对设备造成损坏。本文下面继续对西门子变频器的过流过载问题进行分析，供用户在调试过程中提供参考。

西门子变频器过流过载问题分析　　

西门子变频器在使用过程中，有时会出现过流或者过载的问题，难道这是变频器品质或者性能上出了问题吗？专家告诉您，实际上出现这些情况有很多种原因。

2.2 轻载过电流

负载很轻，却又过电流跳闸，这是变频调速所特有的现象。

1)变频调速系统的特殊问题：在v/f控制模式下，存在着一个十分突出的问题:就是在运行过程中，电动机磁路系统的不稳定。其基本原因在于:低频运行(fx下降)时，由于电压ux的下降，电阻压降i1r1所占比例增加，而反电动势e1所占的比例减�。戎礶/f和磁通也随之减小。为了能带动较重的负载，常常需要进行转矩补偿(即提高u/f比，也叫转矩提升)。而当负载变化时，电阻压降i1r1和反电动势 e1所占的比例、比值e/f和磁通量等也都随之变化。结果是:导致电动机磁路的饱和程度也在随负载的轻重而变化。在进行变频器的功能预置时，通常是以重载时也能带得动负载作为依据来设定u/f比的。显然，重载时电流i1和电阻压降δur都大，需要的补偿量也大。但这样一来，在负载较轻，i1和电δur都较小时，必将引起“补偿过分”，导致磁路饱和。

2.3 重载过电流

故障现象有些生产机械在运行过程中负荷突然加重，甚至“卡住”，电动机的转速因带不动而大幅下降，电流急剧增加，过载保护来不及动作，导致过电流跳闸。

解决方法：

a)首先了解机械本身是否有故障，如果有故障，则修理机器。

b)如果这种过载属于生产过程中经常可能出现的现象，则首先考虑能否加大
　　电动机和负载之间的传动比?适当加大传动比，可减轻电动机轴上的阻转矩，避免出现带不动的情况。但这时，电动机在更高速时的工作频率必将超过额定频率，其带负载能力也会有所减小。因此，传动比不宜加大得过多。同时还应注意:应根据计算结果重新预置变频器的“更高频率”。如无法加大传动比，则只有考虑增大电动机和变频器的容量了。例如，某厂的注塑机在运行过程中，每遇“喷塑”时，常常因过电流跳闸，据观察，有时是电动机堵转后跳闸。解决方法: 将电动机轴上的皮带轮御下，略“车”小一点(如皮带变松，则将电动机底座适当后移)，就不再过电流跳闸了。

2.4 升速或降速中过电流

这是由于升速或降速过快引起的，可采取的措施有如下。

1)延长升(降)速时间首先了解根据生产工艺要求是否允许延长升速或降速时间，如允许，则可延长升(降)速时间。

2)准确预置升(降)速自处理(防失速)功能变频器对于升、降速过程中的过电流，设置了自处理(防失速)功能。当升(降)电流超过预置的上限电流iset时，将暂停升(降)速，待电流降至设定值iset以下时，再继续升(降)速。

但多数变频器的降速自处理功能只考虑直流电压，而无降速电流过大的自处理功能，需要注意阅读但多数变频器的降速自处理功能只考虑直流电压，而无降速电流过大的自处理功能，需要注意阅读说明书。说明书。

3)其他措施：如果采用了自处理功能后，因延长了升、降速时间而不能满足生产机械的要求，则:a)考虑适当加大传动比，以减小拖动系统的飞轮力矩，使电动机容易启动及升速;b)如果不能加大传动比，则只能考虑加大变频器的容量了

3、过载跳闸及原因分析

电动机能够旋转，但运行电流超过了额定值，称为过载。过载的基本反映是:电流虽然超过了额定值，但超过的幅度不大，一般也不形成较大的冲击电流。

3.1 过载的主要原因

1)机械负荷过重：负荷过重的主要特征是电动机发热，并可从显示屏上读取运行电流来发现。

2)三相电压不平衡引起某相的运行电流过大，导致过载跳闸，其特点是电动机发热不均衡，从显示屏上读取运行电流时不一定能发现(只显示一相电流)。

3)误动作：变频器内部的电流检测部分发生故障，检测出的电流信号偏大，导致跳闸。

3.2 检查方法

1) 检查电动机是否发热如果电动机的温升不高，则首先应检查变频器的电子热保护功能预置得是否合理，如变频器尚有余量，则应放宽电子热保护功能的预置值;如变频器的允许电流已经没有余量，不能再放宽，且根据生产工艺，所出现的过载属于正常过载，则说明变频器的选择不当，应加大变频器的容量，更换变频器。这是因为，电动机在拖动变动负载或断续负载时，只要温升不超过额定值，是允许短时间(几分钟，甚或几十分钟)过载的，而变频器则不允许。如果电动机的温升过高，而所出现的过载又属于正常过载，则说明是电动机的负荷过重。这时，首先应考虑能否适当加大传动比，以减轻电动机轴上的负荷。如能够加大，则加大传动比。如果传动比无法加大，则应加大电动机的容量。

2) 检查电动机侧三相电压是否平衡如果电动机侧的三相电压不平衡，则应再检查变频器输出端的三相电压是否平衡，如也不平衡，则问题在变频器内部，应检查变频器的逆变�？榧捌淝缏�;如变频器输出端的电压平衡，则问题在从变频器到电动机之间的线路上，应检查所有接线端的螺钉是否都已拧紧，如果在变频器和电动机之间有接触器或其他电器，则还应检查有关电器的接线端是否都已拧紧，以及触点的接触状况是否良好等。如果电动机侧三相电压平衡，则应了解跳闸时的工作频率:如工作频率较低，又未用矢量控制(或无矢量控制)，则首先降低u/f比，如降低后仍能带动负载，则说明原来预置的u/f比过高，励磁电流的峰值偏大，可通过降低u/f比来减小电流;如果降低后带不动负载了，则应考虑加大变频器的容量;如果变频器具有矢量控制功能，则应采用矢量控制方式。

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西门子变频器有多种系列，为用户在各个行业中的自动化驱动控制系统的各种应用中提供了解决方案和有力保障。

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