(1) 故障特點 a) 第一次跳閘有可能在運行過程中發(fā)生,但如復(fù)位后再起動,則往往一升速就跳閘。 b) 具有很大的沖擊電流,但大多數(shù)變頻器已經(jīng)能夠進行保護跳閘,而不會損壞。由于保護跳閘十分迅速,難以觀察其電流的大小。 (2) 判斷與處理 第一步,首先要判斷是否短路。為了便于判斷,在復(fù)位后再起動前,應(yīng)在輸入側(cè)接入一個電壓表,如圖2所示。重新啟動時,電位器從零開始緩慢旋動,同時,注意觀察電壓表。如果變頻器的輸出頻率剛上升就立即跳閘,且電壓表的指針有瞬間回“0”的跡象,則說明變頻器的輸出端已經(jīng)短路或接地。 第二步,要判斷是在變頻器內(nèi)部短路,還是在外部短路。這時,應(yīng)將變頻器輸出端的接線脫開,再旋動電位器,使頻率上升,如仍跳閘,說明變頻器內(nèi)部短路;如不再跳閘,則說明是變頻器外部短路,應(yīng)檢查從變頻器到電動機之間的線路,以及電動機本身。
圖3(a)是電動機磁路的磁化曲線;圖3(b)是磁通的波形,由于磁路飽和的原因,磁通波形的上面被“削平”了,變成了平頂波;圖3(c)是勵磁電流的波形,其橫坐標是勵磁電流i0,與磁化曲線圖3(a)的橫坐標對應(yīng)?v坐標是時間t,它和磁通曲線的橫坐標相對應(yīng)。因此,它是由圖3(a)和圖3(b)綜合作出的。由圖3可以看出,勵磁電流i0的波形將發(fā)生嚴重畸變,是一個峰值很高的尖峰波。磁路越飽和,勵磁電流的畸變越嚴重,峰值也越大。 由于尖峰波的電流變化率di/dt很大,但電流的有效值不一定很大。結(jié)果是:往往在負載很輕時發(fā)生過電流跳閘。 這種由電動機磁路飽和引起的過電流跳閘,主要發(fā)生在低頻、輕載的情況下。常見的例子如: a) 負載在運行過程中,阻轉(zhuǎn)矩的變化較大。例如,某廠的車床采用變頻調(diào)速,所購變頻器無矢量控制功能。為了能在低速時進行切削,將U/f比預(yù)置得較大,但一退刀就跳閘。 解決方法:反復(fù)調(diào)整U/f比,使之既能在低速時進行切削,退刀時又不跳閘。 b) 變頻器用于風機或水泵,但U/f比卻預(yù)置得較大。例如,某廠有一臺變頻器,原來用在傳輸帶上,運行情況一直很好。后改接到風機上,起動時,頻率剛上升到10Hz左右就因“過流”而跳閘了。這是因為,傳輸帶是恒轉(zhuǎn)矩負載,當變頻器用到傳輸帶上時,其U/f比必預(yù)置得較大。而風機是二次方律負載,低速時負荷級輕,導(dǎo)致電動機磁路嚴重飽和,勵磁電流嚴重畸變,峰值很大,使變頻器跳閘。 解決方法:將U/f比預(yù)置為最小檔后就不再跳閘了。
2.3 重載過電流 (1) 故障現(xiàn)象 有些生產(chǎn)機械在運行過程中負荷突然加重,甚至“卡住”,電動機的轉(zhuǎn)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(dǎo)致過電流跳閘。 (2) 解決方法 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) 如果這種過載屬于生產(chǎn)過程中經(jīng)常可能出現(xiàn)的現(xiàn)象,則首先考慮能否加大電動機和負載之間的傳動比?適當加大傳動比,可減輕電動機軸上的阻轉(zhuǎn)矩,避免出現(xiàn)帶不動的情況。但這時,電動機在最高速時的工作頻率必將超過額定頻率,其帶負載能力也會有所減小。因此,傳動比不宜加大得過多。同時還應(yīng)注意:應(yīng)根據(jù)計算結(jié)果重新預(yù)置變頻器的“最高頻率”。 如無法加大傳動比,則只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(jù)觀察,有時是電動機堵轉(zhuǎn)后跳閘。 解決方法:將電動機軸上的皮帶輪御下,略“車”小一點(如皮帶變松,則將電動機底座適當后移),就不再過電流跳閘了。
但多數(shù)變頻器的降速自處理功能只考慮直流電壓,而無降速電流過大的自處理功能,需要注意閱讀說明書。 (3)其他措施 如果采用了自處理功能后,因延長了升、降速時間而不能滿足生產(chǎn)機械的要求,則: a) 考慮適當加大傳動比,以減小拖動系統(tǒng)的飛輪力矩,使電動機容易啟動及升速; b) 如果不能加大傳動比,則只能考慮加大變頻器的容量了。 綜上所述,過電流跳閘的判斷流程如圖5所示。