過載跳閘的保護特點

1．OL跳閘的保護對象

OL是電動機過載的代碼，其保護對象是電動機。在大多數情況下，檢測點是在變頻器的輸出電路裡。

2．電動機過載保護的特點　

（1）電流大小

顧名思義，電動機過載的标志，是變頻器的輸出電流超過了電動機的額定電流。但還沒有超過變頻器的額定電流，就是說，是在變頻器的允許範圍内。

（2）保護時間

按反時限規律。就是說，過載越多，保護的時間越短。有的變頻器規定：當IM=125%IMN時，4min後跳閘；而當IM=165%IMN時，1min後就跳閘。

過載跳閘的可能原因

1．負載過重

電動機所帶的負載太重，或者說，生産機械的阻轉矩超過了電動機的額定轉矩。

這是真正意義上的過載，也是最常見的過載現象，因此，當變頻器的跳閘代碼顯示為‘OL’時，首先應該檢查的就是負載的輕重。

2．使用不當的過載

例如，把工作頻率提高到超過了電動機的額定頻率，而電動機在額定頻率以上運行時，将進入恒功率工作區，其有效轉矩随頻率的上升而減小，當有效轉矩小于負載轉矩時，電動機即過載。

3．功能預置不當的過載

例如，某生産機械處于輕載狀态，工作頻率很低，而轉矩提升量（U／f比）預置過大，導緻低頻運行時因磁路飽和而“過載”。

4．電動機側電壓過低

（1）線路壓降太大

因為在低頻運行時，變頻器的輸出電壓本就較低，如果電動機和變頻器之間的距離較大，而連接線的線徑又較細的話，線路壓降将可能引起電動機側的電壓不足。

（2）轉矩提升不足

在U/f控制方式下，變頻器在低頻運行時的輸出電壓取決于轉矩提升量。當轉矩提升量較小時，将導緻電動機所得電壓不足。

過載跳閘的相關代碼

1．代碼DEV

含義是轉差太大。異步電動機在運行時，轉差的大小直接反映了負載的輕重。所以，當變頻器發現轉差太大時，将跳閘。

2．代碼VAE

含義是變頻器的容量選擇不當。許多用戶都按照變頻器說明書中的‘配用電動機容量’來選擇變頻器的。其實，這隻是對于連續不變負載才是正确的。而大多數負載都是變動負載或斷續負載，電動機是允許短時間過載的。對于這類負載，在選擇變頻器時，應适當加大變頻器的容量。

3．代碼LF

含義是變頻器的三相輸出電流不平衡。

一方面，電動機的三相電流不平衡時，說明變頻器的輸出電路裡必存在問題，應該進行保護。所以，有的變頻器設置了三相電流不平衡的保護。

4．代碼JC

含義是電流采樣故障。例如，某變頻器，實測輸出電流為45A，而顯示屏上顯示的卻是88.6A，說明變頻器内部的電流采樣電路發生了故障。

5．代碼SP

含義是變頻器的輸出缺相。

當變頻器的輸出缺相時，電動機處于單相運行狀态，電流必大，變頻器将立即進行保護。

6．代碼GF

含義是變頻器輸出側接地。

變頻器具有檢測輸出端子對地電流的功能，如果測出的對地電流超過變頻器額定電流的50%時，就認為變頻器的輸出側已經接地。這有兩種情況：或者是電動機内部絕緣破損；或者是輸電線路的絕緣破損。

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過電流跳閘的保護特點

１．過電流的保護對象

在變頻調速系統裡，存在着兩個設備：變頻器和電動機。兩者對過電流的耐受程度是不一樣的。生産機械的設計人員在決定電動機容量時，根據的是發熱原則。就是說，隻要電動機的溫升不超過允許值，短時間的過載是允許的，而變頻器則不允許。所以在進行保護時，需要分開考慮。

為此，變頻器另行設置了過電流保護功能，其保護對象是變頻器，确切地說，是保護變頻器内的逆變器件。通常，當輸出電流超過了變頻器額定電流的200%時，變頻器就進行過電流保護。

2．過電流的檢測

因為保護對象是逆變器件，所以，過電流的時間不允許拖延，必須迅速地進行保護。通常，過電流信号是通過逆變器件的管壓降而得到的。以IGBT為例，正常運行時，管壓降一般在3V以下。如管壓降超過７V，就認為是過電流了。因為過電流很容易損壞逆變器件，所以，在大多數情況下，過電流是由驅動電路直接進行保護的。

運行過程中的過電流

部分變頻器在過電流跳閘後都隻籠統地顯示“OC”代碼。也有的變頻器把“OC”作為“運行中過電流”的代碼，針對其他不同的原因有不同的代碼，舉例如下：

1．代碼OCN

含義是運行中過電流。舉兩個實例：

（1）負載卡住

生産機械在運行過程中，某個部位被突然卡住，電動機堵轉。電動機的堵轉電流可達額定電流的4~7倍，大大超過了變頻器的允許值，變頻器将立即進行過電流保護。

（2）有沖擊負載

有的生産機械是通過電磁離合器來帶動生産機械的。電動機起動後首先是空載運行，并不帶動負載，隻有當電磁離合器吸合後，生産機械才開始運行，

當電磁離合器吸合的瞬間，将産生沖擊電流，有可能使變頻器因過電流而跳閘。

2．代碼GF

含義是變頻器的輸出側短路，可能的原因有：

（1）輸出線短路

變頻器到電動機之間的電纜的相間絕緣或對地絕緣破損，尤其是當變頻器的輸出電纜處于可移動狀态時，這種情況比較常見。

（2）電動機短路

電動機如因過載而‘燒壞’時，相間絕緣将炭化，造成相間短路。

3．代碼SC

含義是同一橋臂的上、下兩個IGBT直通。

例如，環境溫度太高，IGBT的關斷時間将延長，導緻上、下兩管的‘直通’。

加、減速過程中的過電流

1．代碼OCA

含義是加速過程中過電流，這是加速時間預置過短引起的。

2．代碼OCD

含義是減速過程中的過電流，是減速時間預置過短的結果。

3．代碼OPE

含義是PID功能預置不當引起的過電流。

4．代碼OCB

含義是直流制動過程中的過電流。

5．代碼OCS

含義是電流采樣故障導緻的過電流。

器件故障引起的過電流

1．電流為0的‘過電流’

（1）IGBT開路

如果IGBT已經因損壞而開路，已經沒有電流了，但集電極始終處于高電位狀态，驅動模塊就檢測到“過電流”信号。

（2）驅動模塊無輸出

如果驅動模塊發生了故障，沒有了輸出信号，IGBT就始終處于截止狀态，也沒有電流了，集電極處于高電位狀态，CPU也将得到“過電流”信号。

2．檢測點斷線

有時，過電流的檢測線或因插件接觸不良，或傳輸線本身因受機械損傷而斷線，則不論IGBT是否有電流通過，CPU也可能因此而得到“過電流”。

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國産變頻器的進線電壓一律是380V，直流電壓上限值通常定為700V或720V；進口變頻器因為進線電壓的上限值較高，所以，直流電壓的上限值常定為800V。

電源側的過電壓原因

1．電源電壓過高

例如，企業變電所的容量偏低，白天負載較重，把變壓器的二次電壓調到高擋。一到晚上，電壓就偏高了。

2．電源側有沖擊電壓

一是在打雷時，常常使變頻器過電壓跳閘；

二是車間變電室為了提高功率因數，需要配置電力電容器，當電容器合上時，變頻器也會因過電壓而跳閘。

運行中的過電壓

1．拖動系統釋放位能

主要發生在起重機械放下重物時，電動機處于發電狀态，如果制動電阻值太大，制動電流和制動力太小，重物下降速度太快，将可能導緻過電壓跳閘。

2．突然失載

例如生産機械在運行過程中，皮帶突然斷裂，動态轉矩突然加大，将産生很大的加速度，使電動機處于再生狀态，導緻過電壓跳閘。

減速過程中的過電壓

1．減速時間太短

頻率下降時，電動機将處于發電狀态。減速時間預置太短，電動機的同步轉速下降太快，發電量較大，容易導緻過電壓跳閘。

2．制動電路的原因

制動電路包括制動電阻和制動單元，當直流電壓偏高時，用于放電。

（1）制動電阻值太大

有的設備慣性很大，處于再生制動狀态時，發電量較大，如制動電阻大，則放電電流小，将因來不及放電而過電壓。

有時，制動電阻的連接線在接線處接觸不良，也會導緻同樣後果。

（2）制動電阻損壞

因為制動電阻是個發熱體，所以較易損壞。而一旦損壞，将不能放電，減速時極易因過電壓而跳閘。

（3）制動單元損壞

制動單元損壞後，也同樣不能放電，容易因過電壓而跳閘。

采樣故障引起的過電壓

如果實際測量所得的電壓值是正常的，而顯示屏顯示的數據很大，則說明電壓采樣電路發生了故障。

電源側的欠電壓原因

1．電源電壓不足

主要是電源變壓器的容量不夠大，負載一重，就容易發生因欠電壓而跳閘。

按照國家标準，進線電壓的下限值是380×0.9=342V，變頻器是在直流電路裡進行電壓采樣的。則342V時的直流平均電壓是342×1.35=462V。但實際變頻器裡的下限直流電壓常定為380V。這是因為欠電壓時，不會損壞主電路的器件。所以，隻要電動機的電流在允許範圍内，拖動系統又能正常運行，就可以不跳閘。

2．進線的輸入端子松動

當電源進線的接線端子松動時，接線端子處的接觸電阻增大，電壓降也增大，實際輸入到變頻器的電壓就降低了，也可能引起欠電壓。

3．電源側缺相

電源側缺相後，變頻器進線處的三相全波整流變成了單相全波整流了，整流後的平均電壓隻有進線電壓的0.9倍，即使電源電壓為上限值，整流後的平均電壓也隻有：

ＵＤ＝0.9ＵＳ＝380×0.9＝378V

所以，也會導緻欠電壓跳閘。

整流濾波電路引起的欠電壓

1．整流管損壞

三相全波整流橋中，如果有一個整流管損壞，整流後的平均電壓将下降，導緻欠電壓跳閘。

2．限流電路故障

限流電路包括限流電阻和短路接觸器（或晶閘管）。如限流電阻損壞，則濾波電容器不能充電，導緻欠電壓；此外，如短路接觸器損壞，則限流電阻也必損壞，最終也導緻欠電壓。

3．濾波電容器老化

濾波電容器老化的結果，是電容量減小。如電容量低于标稱容量的85％，直流電壓将低于正常值。

4．熔斷器已斷

許多變頻器的直流電路裡裝有熔斷器，如果熔斷器已經熔斷或接觸不良，也必然導緻欠電壓跳閘。

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發熱方面的原因

1．環境溫度太高

環境溫度過高時，即使變頻器的輸出電流并未過載，逆變模塊的溫度也可能因超過允許值而跳閘。

2．運行中的過熱

（1）變頻器輕微過載

變頻器輕微過載時，不會引起過電流跳閘，但時間長了，如散熱又不很通暢的話，也可能導緻過熱跳閘。

有的變頻器對整流模塊的過熱和逆變模塊的過熱是分開處理的。

（2）載波頻率高　　

載波頻率高，IGBT的開關次數多，開關損耗大，模塊的溫度容易升高，即使電流未超過額定電流，也可能引起逆變模塊的過熱。

（3）IGBT的驅動不足

如果IGBT的驅動電壓不足，容易使IGBT因進入放大狀态而過熱。

散熱方面的原因

1．風扇方面

主要原因有：

（1）濾網堵塞

變頻器的風扇上面裝有濾網，目的是防止異物進入。在灰塵較大的車間裡，變頻器風扇上的濾網常常被灰塵堵塞，需要經常清理。

（2）風扇損壞

小容量變頻器所配置的風扇，使用壽命較短，容易損壞。當聽到風扇在運行中的響聲較大時，就應該更換。

（3）風扇電路故障

風扇的控制電路發生故障，也是常有的事。所以，當發現風扇不轉時，須判别是風扇本身的問題呢，還是控制電路的問題。

2.　散熱闆方面

整流模塊和逆變模塊都是裝在散熱闆上面的，散熱闆的背面有許多散熱槽。散熱槽也很容易被灰塵堵塞，導緻模塊過熱。

3.　控制櫃通風不暢

多數變頻器是裝在控制櫃裡的，控制櫃也存在着通風是否良好的問題。

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控制電路的故障跳閘

外部輸入電路的故障

1．模拟量輸入電路

（1）代碼LOV

含義是電壓信号輸入電路發生了故障。在大多數情況下，外部的電壓信号都是通過電位器輸入的，在調速比較頻繁的機器上，電位器的滑動觸點很容易接觸不良。

（2）代碼LOI

含義是電流信号輸入電路發生了故障。

電流信号常常是從傳感器傳輸過來的，距離比較遠，線又比較細，容易因斷線而發生故障，也有時是傳感器本身的問題。

2．代碼EXT

含義是開關量輸入電路發生故障。如果其他的輸入信号都能起作用，隻有一個不起作用，問題一定在不起作用那一路的輸入電路中；如果所有的輸入信号都不起作用的話，就需要檢查變頻器上的24V端子和10V端子是否正常。

其他常見故障

1．代碼DE

采用有反饋矢量控制方式時，因為編碼器是安裝在電動機的輸出軸上的，而輸出線要接到變頻器上，中間距離往往較長，且線徑又小，所以容易斷線，或連接線接觸不良，編碼器發生故障後，電動機的運行很不穩定，甚至反轉。

2．顯示屏損壞

這是不需要代碼的，反正顯示屏不顯示了。特點是電動機能夠運行，但顯示屏卻是黑屏，不得不更換。

3．代碼CCF

含義是鍵盤出錯。有關資料說明，在開機5s内，如CPU仍得不到鍵盤的信息，就認為鍵盤電路發生了故障。

3．接插件接觸不良

變頻器的控制闆上，有許多接插件，這些接插件時有松動，必須經常檢查。

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