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变频器过电压的原因及方法

变频器在调试与使用过程中经常会遇到各种各样的问题，其中过电压现象最为。

　　过电压产生后，变频器变频器过电压的原因及解决方法防止内部电路损坏，其过电压保护功能将动作，使变频器停止运行，导致设备无法正常工作。采取措施消除过电压，防止故障的发生。变频器与电机的应用场合不同，产生过电压的原因也不，应根据具体采取相应的对策。

　　过电压的产生与再生制动

　　所谓变频器的过电压，是指种种原因造成的变频器电压超过额定电压，集中表现在变频器直流母线的直流电压上。正常工作时，变频器直流部电压为三相全波整流后的平均值。若以380V线电压计算，则平均直流电压Ud=1.35U线=513V。

　　在过电压发生时，直流母线上的储能电容将被充电，当电压上升至700V左右时，(因机型而异)变频器过电压保护动作。造成过电压的原因主要有两种：电源过电压和再生过电压。电源过电压是指因电源电压过高而使直流母线电压超过额定值。而现在大部分变频器的输入电压最高可达460V，，电源引起的过电压极为少见。

　　本文主要讨论的问题是再生过电压。产生再生过电压主要有以下原因：当大GD2(飞轮力矩)负载减速时变频器减速时间设定过短;电机受外力影响(风机、牵伸机)或位能负载(电梯、起重机)下放。变频器过电压的原因及解决方法这些原因，使电机转速高于变频器的指令转速，也说，电机转子转速超过了同步转速，电机的转差率为负，转子绕组切割旋转磁场的方向与电动机时相反，其产生的电磁转矩为阻碍旋转方向的制动转矩。变频器过电压的原因及解决方法电动机上处于发电，负载的动能被“再生”成为电能。

　　再生能量经逆变部续流二极管对变频器直流储能电容器充电，使直流母线电压上升，这变频器过电压的原因及解决方法再生过电压。因再生过电压的过程中产生的转矩与原转矩相反，为制动转矩，再生过电压的过程也再生制动的过程。换句话说，消除了再生能量，也就提高了制动转矩。再生能量不大，因变频器与电机本身具有20%的再生制动能力，这部分电能将被变频器及电机消耗掉。若这部分能量超过了变频器与电机的消耗能力，直流回路的电容将被过充电，变频器的过电压保护功能动作，使运行停止。为避免这种变频器过电压的原因及解决方法的发生，将这部分能量及时的掉，也提高了制动转矩，这再生制动的目的。

　　过电压的防止措施

　　变频器过电压的原因及解决方法过电压产生的原因不同，因而采取的对策也不。对于在停车过程中产生的过电压现象，对停车时间或无特殊要求，那么可以采用延长变频器减速时间或自由停车的方法来。所谓自由停车即变频器将主开关器件断开，让电机自由滑行停止。

　　变频器过电压的原因及解决方法对停车时间或停车有的要求，那么可以采用直流制动(DC制动)功能。直流制动功能是将电机减速到频率后，在电机定子绕组中通入直流电，形成一个静止的磁场。电机转子绕组切割磁场而产生一个制动转矩，使负载的动能变成电能以热量的形式消耗于电机转子回路中，变频器过电压的原因及解决方法这种制动又称作能耗制动。在直流制动的过程中上包含了再生制动与能耗制动两个过程。这种制动方法效率仅为再生制动的30-60%，制动转矩较小。将能量消耗于电机中会使电机过热，制动时间不宜过长。而且直流制动开始频率，制动时间及制动电压的大小均为人工设定，不能根据再生电压的高低自动调节，因而直流制动不能用于正常运行中产生的过电压，只能用于停车时的制动。

　　对于减速(从高速转为低速，但不停车)时因负载的GD2(飞轮转矩)过大而产生的过电压，可以采取适当延长减速时间的方法来变频器过电压的原因及解决方法。其实这种方法也是再生制动原理，延长减速时间只是控制负载的再生电压对变频器的充电速度，使变频器本身的20%的再生制动能力得到合理而已。至于那些外力的作用(位能下放)而使电机处于再生变频器过电压的原因及解决方法的负载，因其正常运行于制动，再生能量过高无法由变频器本身消耗掉，不采用直流制动或延长减速时间的方法。