變頻器產(chǎn)生過(guò)壓的原因及預防措施

過(guò)電壓現象在變頻器在調試與使用過(guò)程中經(jīng)常會(huì )遇到。過(guò)電壓產(chǎn)生后，變頻器為了防止內部電路損壞，其過(guò)電壓保護功能將動(dòng)作，使變頻器停止運行，導致設備無(wú)法正常工作。因此必須采取措施消除過(guò)電壓，防止故障的發(fā)生。下面，成都興百川科技有限公司帶您看看變頻器產(chǎn)生過(guò)電壓的原因以及防止變頻器過(guò)電壓的措施有哪些：

一、變頻器過(guò)電壓原因

 造成變頻器過(guò)電壓的原因主要有兩種：變頻器電源過(guò)電壓和變頻器再生過(guò)電壓。

電源過(guò)電壓是指因電源電壓過(guò)高而使直流母線(xiàn)電壓超過(guò)額定值。而現在大部分變頻器的輸進(jìn)電壓最高可達460V，因此電源引起的過(guò)電壓極為少見(jiàn)。

產(chǎn)生再生過(guò)電壓主要有以下原因：當大GD2（飛輪力矩）負載減速時(shí)變頻器減速時(shí)間設定過(guò)短；電機受外力影響（風(fēng)機、牽伸機）或位能負載（電梯、起重機）下放。由于這些原因，使電機實(shí)際轉速高于變頻器的指令轉速，也就是說(shuō)，電機轉子轉速超過(guò)了同步轉速，這時(shí)電機的轉差率為負，轉子繞組切割旋轉磁場(chǎng)的方向與電動(dòng)機狀態(tài)時(shí)相反，其產(chǎn)生的電磁轉矩為阻礙旋轉方向的制動(dòng)轉矩。所以電動(dòng)機實(shí)際上處于發(fā)電狀態(tài)，負載的動(dòng)能被“再生”成為電能。

再生能量經(jīng)逆變部續流二極管對變頻器直流儲能電容器充電，使直流母線(xiàn)電壓上升，這就是再生過(guò)電壓。因再生過(guò)電壓的過(guò)程中產(chǎn)生的轉矩與原轉矩相反，為制動(dòng)轉矩，因此再生過(guò)電壓的過(guò)程也就是再生制動(dòng)的過(guò)程。換句話(huà)說(shuō)，消除了再生能量，也就提高了制動(dòng)轉矩。如果再生能量不大，因變頻器與電機本身具有20%的再生制動(dòng)能力，這部分電能將被變頻器及電機消耗掉。若這部分能量超過(guò)了變頻器與電機的消耗能力，直流回路的電容將被過(guò)充電，變頻器的過(guò)電壓保護功能動(dòng)作，使運行停止。為避免這種情況的發(fā)生，必須將這部分能量及時(shí)的處理掉，同時(shí)也提高了制動(dòng)轉矩，這就是再生制動(dòng)的目的。

二、變頻器過(guò)電壓的防止措施

變頻器過(guò)電壓的防護措施根據變頻器過(guò)電壓產(chǎn)生的原因不同而不同。

 對于在停車(chē)過(guò)程中產(chǎn)生的過(guò)電壓現象，假如對停車(chē)時(shí)間或位置無(wú)特殊要求，那么可以采用延長(cháng)變頻器減速時(shí)間或自由停車(chē)的方法來(lái)解決。自由停車(chē)是指變頻器將主開(kāi)關(guān)器件斷開(kāi)，讓電機自由滑行停止。

如果對停車(chē)時(shí)間或停車(chē)位置有要求，則可以采用直流制動(dòng)功能。也就是將電機減速到一定頻率后，在電機定子繞組中通進(jìn)直流電，形成一個(gè)靜止的磁場(chǎng)。電機轉子繞組切割這個(gè)磁場(chǎng)而產(chǎn)生一個(gè)制動(dòng)轉矩，使負載的動(dòng)能變成電能以熱量的形式消耗于電機轉子回路中，因此這種制動(dòng)又稱(chēng)作能耗制動(dòng)。在直流制動(dòng)的過(guò)程中實(shí)際上包含了再生制動(dòng)與能耗制動(dòng)兩個(gè)過(guò)程。這種制動(dòng)方法效率僅為再生制動(dòng)的30-60％，制動(dòng)轉矩較小。由于將能量消耗于電機中會(huì )使電機過(guò)熱，所以制動(dòng)時(shí)間不宜過(guò)長(cháng)。而且直流制動(dòng)開(kāi)始頻率，制動(dòng)時(shí)間及制動(dòng)電壓的大小均為人工設定，不能根據再生電壓的高低自動(dòng)調節，因而直流制動(dòng)不能用于正常運行中產(chǎn)生的過(guò)電壓，只能用于停車(chē)時(shí)的制動(dòng)。

對于減速（從高速轉為低速，但不停車(chē)）時(shí)因負載的GD2（飛輪轉矩）過(guò)大而產(chǎn)生的過(guò)電壓，可以采取適當延長(cháng)減速時(shí)間的方法來(lái)解決。實(shí)在這種方法也是利用再生制動(dòng)原理，延長(cháng)減速時(shí)間只是控制負載的再生電壓對變頻器的充電速度，使變頻器本身的20%的再生制動(dòng)能力得到利用。至于那些由于外力的作用而使電機處于再生狀態(tài)的負載，因其正常運行于制動(dòng)狀態(tài)，再生能量過(guò)高無(wú)法由變頻器本身消耗掉，因此不可能采用直流制動(dòng)或延長(cháng)減速時(shí)間的方法。

再生制動(dòng)與直流制動(dòng)相比，具有較高的制動(dòng)轉矩，而且制動(dòng)轉矩的大小可以跟據負載所需的制動(dòng)力矩（即再生能量的高低）由變頻器的制動(dòng)單元自動(dòng)控制。因此再生制動(dòng)最適用于在正常工作過(guò)程中為負載提供制動(dòng)轉矩。 

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