-案例1-

某水務局一台45kW西門子430變頻器，拖動一台45kW水泵電動機，當變頻器開機時，輸出頻率上升到16Hz，變頻器過電流跳閘，複位後重新起動，仍然在16Hz過電流跳閘。

故障分析：

該泵為離心水泵，沒有沖擊現象，離心水泵的負載特性如下圖所示，從特性線分析，當頻率在16Hz時，變頻器的電流很小，遠遠小于額定值，不會造成過電流跳閘。但葉輪卡住電動機堵轉，電流會很大。如是葉輪卡住頻率上升不到16Hz就會跳閘，所以過電流跳閘另有原因。電動機繞組短路的可能性最大。

故障處理：

斷開電動機，變頻器空載運行正常（該變頻器可以空載運行），再接入電動機，仍然在16Hz左右出現過電流跳閘。換一台電動機，運行正常，說明過電流是電動機故障。将電動機分解，發現電動機繞組有短路現象。

總結：

水泵在頻率較低的情況下出現過電流跳閘，主要原因一是電動機堵轉。二是電動機繞組短路。

-案例2-

一金屬加工企業變頻器改造項目，用一台75kW施耐德變頻器拖動一台75kW電動機。變頻器起動過程中跳“OCF”，不能工作。

故障分析：

該機負載為機械傳動，負載為恒轉矩特性，如下圖所示工作頻率在任何值都有過載的可能。首先盤車沒有卡住現象，過電流不是負載引起。隻有電纜短路、 電動機繞組短路。電動機為舊電機，繞組短路的可能性大。

故障處理：

将電動機接線斷開，重新起動，變頻器工作正常。測量電動機繞組電阻，沒有短路現象。後将電動機又接回變頻器，仍然跳 “OCF”。将電動機分解，發現電動機繞組有短路燒痕，判斷為電動機匝間短路。因為電動機為工作多年的老電動機，絕緣程度大大下降，變頻器的輸出波形又為PWM波，造成電動機匝間局部短路。重新換一台電動機，故障排除。

總結：

因為測量電動機繞組用的是萬用表，萬用表一是内部的供電電壓隻有1.5V，太低，二是電阻的最小分辨率為1Ω，而該電動機的正常繞組電阻小于1Ω，所以用萬用表是測不出來的。一般檢查電動機的直流電阻要用交流電橋。在設備改造時，要注意老電動機的絕緣性能是否下降，如不能适應變頻器的要求，就要選用變頻器專用電動機或新的電動機。

-案例3-

料漿泵選用富士FRN90P9S-4CE變頻器，額定電流176A；配用90kW電動機，額定電流164A。在系統調試過程中，頻率約在12Hz時電動機堵轉，随後變頻器過電流跳閘。複位後重新起動，故障依舊。

故障分析：

因為是新安裝系統，設備損壞的可能性很小。檢查設定參數，變頻器轉矩提升保持為出廠設定值0.1，0.1是轉矩提升功能設置為減轉矩特性。由于該系統工藝流程影響，出口存有初始壓力，當變頻器輸出頻率上升到12Hz時，初始壓力最大，造成電動機堵轉過電流。

故障處理：

該變頻器是風機水泵專用變頻器，其U/f線是二次方減轉矩特性，如下圖所示。該變頻器具有轉矩自動提升功能，它根據變頻器的實際輸出轉矩，自動提升補償，将轉矩提升碼改為0.0，選擇轉矩自動提升模式，電動機起動正常。

總結：

減轉矩特性是風機水泵的專用特性線，目的主要是為了節能。但因為起動轉矩小，在一些特殊場合，要根據實際情況進行轉矩提升。

-案例4-

某水泥回轉窯配用Y315L2-8、110kW電動機ꎬ 選用美國A-B公司1336S-B250HP變頻器驅動。空載試車時起動運轉正常，但下料後再起動時，頻率上升到10z左右，電動機堵轉變頻器過電流保護跳閘，過電流值高達530A。

故障分析：

水泥回轉窯帶物料起動時，因物料的偏轉角随着旋轉窯的轉動逐漸增大(見下圖)，當物料的重力造成的附加阻轉矩達到一定值時，使變頻器過電流跳閘。

故障處理：

調整變頻器壓頻比U/f線，當f為37Hz時U為380V，起動成功。但完成起動後變頻器進入恒功率運行，因電動機磁通過大導緻電動機鐵心飽和發熱，20Hz時電流高達380A，無功電流約占80%。實際過電流是在10Hz左右，因此，隻要在1/3基頻以下的低速區間設置足夠的轉矩提升，在其他頻率段基本保持恒轉矩下U/f曲線的斜率，是能夠完成回轉窯調速控制的，也就是應該設置低頻轉矩補償。通過反複調整低頻轉矩提升參數，回轉窯起動成功（新設置的轉矩補償線如下圖所示）。

總結：

進行轉矩補償就是修改變頻器的基本U/f線。基本U/f線是按電動機的最佳工作狀态設置的，理論上一般不做改動。低頻轉矩補償線實際上是電動機的臨時工作線，電動機起動之後，是不工作在補償線上的。如果修改了電動機工作點處的U/f線，特别是向提升的方向修改，那麼電動機工作中就會出現過熱、過電流等不正常現象。該設備應選用矢量變頻器。

-案例5-

一台日本松下電工BFV7037FP（3.7kW）變頻器，拖動3.7kW電動機。安裝完畢通電試機。按下起動按鈕，操作面闆顯示屏顯示的頻率由低向高變化，可是電動機卻不轉，隻是在不停地顫抖，同時伴随着很大的噪聲，并顯示過載。

故障分析：

根據現象判斷，一是外電路有問題，二是參數設置有問題（因變頻器是新機不會有硬件問題）。停機檢查主電路與控制電路，将接線端子重新連接旋緊，開機再試，仍不能運轉。按操作面闆上的功能鍵“SET”，把顯示屏切換到顯示輸出電流，再次起動電動機，顯示過。檢查電動機的傳動帶松緊适度，用手盤動帶輪也不覺得沉重，這時才考慮到變頻器的功能參數是否設置不當。

故障排除：

該變頻器有71種功能碼，與電動機起動有關的參數為“加速時間”和 “轉矩提升水平”。如果這兩個參數的設置與電動機的負載特性不匹配，就會造成電動機無法起動。加速時間設置過短、轉矩提升水平設置過大，都可能引起變頻器電流過大。按變頻器“MODE”鍵進入功能設定模式，将P01=2s（第一加速時間）修改為P01=6s；P05=20（轉矩提升水平）修改為P05=8。設置完畢，将顯示屏設為主顯示方式。按下起動按鈕，電動機起動、運行正常，輸出電流顯示在4.8A左右。

總結：

該變頻器故障是加速時間設置太短和轉矩提升水平選得太大（P05=20是該變頻器的最大轉矩補償）造成的。轉矩提升具有兩重性，當變頻器的轉矩不足，電動機無法起動時，适當進行轉矩提升，可以使電動機正常起動；如果補償過頭，造成電動機過大的無功電流，因無功電流形不成轉矩，電動機抖動不轉，變頻器因電流過大報過電流。

-案例6-

有一回轉窯改造項目，原用55kW電動機驅動，因回轉窯燒結溫度較高，熱膨脹系數較大，窯體變形嚴重，使起動及工作電流增大，電動機經常堵轉不能正常運轉。改造時考慮到原電動機的功率不足，選擇90kW、6極電動機，選擇惠豐HF-G7-90T3型90kW通用變頻器，該變頻器額定電流180A。在試車運行中頻繁跳“OC”過電流，過電流值高達330A，使生産不能正常進行。

故障分析：

根據電動機經常堵轉，其瞬時功率已經大于110kW（因電動機的過載能力為2倍），即選擇90kW變頻器容量不夠。後通過論證，選擇160lW變頻器，該變頻器額定電流320A，過載能力為1.5～1.8倍，過載極限電流為480～570A。更換變頻器後工作正常，再沒有出現過電流跳閘現象。

故障總結：

該案例最後選擇變頻器的額定容量電流等于電動機的最大過電流值，即320A≈330A。該設備是摩擦性負載，這類負載可以根據經驗公式：變頻器容量是電動機容量的 1.5～2倍的範圍内選取。在要求長期工作而不跳閘的場合，變頻器的容量應按最大負載瞬時電流選取，以保證變頻器長期穩定工作；變頻器工作中偶爾跳閘對生産影響不大的場合，其容量可以按變頻器的過載極限電流等于電動機的瞬時最大電流選取。

-案例7-一台110kW富士水泵專用變頻器，拖動一台110kW水泵電動機，泵房距離變頻器200m，變頻器和電動機采用三相屏蔽電纜連接。工作中變頻器經常報過電流跳閘。

故障分析：

檢查變頻器的顯示電流，超過了電動機的額定電流，檢查電動機的溫升，在正常範圍之内。懷疑是電纜太長，其分布電容産生的漏電流所緻。電纜電路如下圖所示，在三條相線中，互相存在分布電容，該電容的大小和電纜的長度成正比。因為變頻器輸出的是PWM脈寬調制波，頻率在3kHz以上，使分布電容的容抗減小，分布電容的電流和頻率的關系為：

Xc=1/2πfC，Ic=Uc/Xc

由公式可見，降低電源的頻率和減小電容的電容量，都可以減小相線之間的漏電流。

為了确定是否電纜中出現了漏電流，将電動機拆掉，空試電纜，變頻器顯示很大的輸出電流，看來電纜中确實具有較大的漏電流。

故障處理：

因為電動機和變頻器之間的距離不能改變，也就是電纜的分布電容不能改變。在變頻器的輸出端增加了一台交流電抗器（見下圖），濾除了PWM高次諧波，使相線電流變為工頻電流，變頻器過電流跳閘現象消失。

-案例8-一台富士FR5000G11S、11kW變頻器拖動一台Y2-132S-6、7.5kW電動機，投入運行時，頻繁過電流跳閘，顯示“OC”。經測定該電動機的堵轉電流達到50A。

故障檢查：

因為是新安裝系統，變頻器、電動機損壞的可能性很小。現場檢查機械部分是否卡死，盤車輕松，無堵轉現象；檢查電纜及電動機，無短路故障。後參考變頻器使用說明書，檢查變頻器的設置參數。經檢查，變頻器的頻率控制特性線設置為頻率正向偏置3Hz。該電動機為6極，額定轉速為970r/min， 轉速差為30r/min，轉差頻率為30P/60=30 ×3/60=1.5Hz。變頻器的頻率偏置是轉差頻率的2倍（3Hz/1.5Hz=2）。因電動機的定子電流和變頻器的轉速差成正比，當電動機突然加上兩倍的額定轉速差時，定子電流也為額定電流的兩倍，電動機的轉子還沒來得及轉動，變頻器已形成過電流跳閘。

故障排除：

如下圖所示，将頻率控制特性線原設定的3Hz正向偏置修改為出廠設置，故障排除。

總結：

參數設置不合理也可以造成變頻器過電流。這就提示我們，在變頻器調整時，如果出現了過電流現象，因設備都是新的，自身故障可能性很小，除了檢查電動機等外負載之外，還要檢查一下變頻器的參數設置。

-案例9-

某鋼廠采用ABB ACS800/220kW變頻器，驅動一台160kW、4極電動機，用于一小型軋機。變頻器采用矢量控制，用數字旋轉編碼器組成速度閉環。有一天開機啟動就出現過電流跳閘。

故障檢查：

該機啟動就報過電流，因為軋鋼還沒有開始，過電流和負載無關。原因在電動機。用電流卡表測量輸出電流，超過400A，過電流不是誤報。該機采用矢量閉環控制，通過編碼器檢測電動機的輸出轉速，編碼器安裝在電動機的後軸上，與電動機同速轉動，将轉速信号通過電纜回傳到變頻器，進行速度轉矩控制。編碼器連接見下圖所示。當編碼損壞，沒有了速度反饋信号，變頻器輸出電流會大幅度上升，引起過電流跳閘。通過外觀觀察，編碼器損壞。

故障維修：

更換一隻新的同型号的旋轉編碼器，過電流故障排除。

總結：

當旋轉編碼器損壞出現反饋脈沖丢失現象時，脈沖反饋到變頻器的比較器，反饋脈沖低于目标給定脈沖，比較器輸出正的誤差信号，變頻器輸出電流增大，使電動機提速，其結果是變頻器過電流跳閘。這也是一條經驗：變頻器矢量閉環應用，旋轉編碼器損壞會造成變頻器過電流跳閘。

-案例10-

一台丹弗斯VLTFC360-37kW變頻器，驅動水泵工作。該機為新安裝變頻器，剛應用兩個月，一天早晨剛一啟動出現放電聲音，随後出現焦糊味，變頻器停機黑屏，已經燒毀。

故障分析：

新變頻器，工作狀态良好，三相輸入電壓正常，為什麼早晨一起動就瞬間燒毀呢？該變頻器在北方應用，冬天晚上室外氣溫已經降到零下20℃，車間因為晚上不工作，溫度較低，早晨上班時室内溫度快速上升，變頻器的模塊出現溫差結露，通電時因為結露短路，造成模塊電極對地放電損壞。下圖是丹弗斯變頻器結構圖，後背金屬散熱器因為結露，使模塊和散熱器失去絕緣而放電擊穿。

結論：

結露現象是電子電器在應用中需要注意的問題。在北方的冬季，設備從室外進到室内，不要馬上通電試機，要等到設備和室内溫度平衡後再通電開機，防止結露造成設備器件損壞。

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