變頻器的保護(hù)電路的功能是通過檢測主電路的輸出電壓、電流等參數(shù)來判斷變頻器的運(yùn)行狀況。當(dāng)發(fā)生電流、電壓和溫度等參數(shù)異常時(shí)，為了防止變頻調(diào)速系統(tǒng)中電氣器件及機(jī)械部分損壞，而使變頻器中的逆變電路停止工作或限制逆變電路輸出電壓、電流值。變頻器中的保護(hù)電路，可分為變頻器自身保護(hù)和對負(fù)載(異步電動(dòng)機(jī))的保護(hù)兩種，其保護(hù)功能如下表所示。

變頻器的保護(hù)功能

(1)瞬時(shí)過電流保護(hù):在變頻器的整流器、逆變器或負(fù)載側(cè)發(fā)生短路時(shí)，流過整流器、逆變器開關(guān)器件的電流達(dá)到異常值(超過允許值)時(shí)，瞬時(shí)過電流保護(hù)動(dòng)作停止變頻器運(yùn)行。

(2)過載保護(hù):在變頻器逆變器的輸出電流超過設(shè)置值，且電流持續(xù)時(shí)間達(dá)到設(shè)置的時(shí)限值以上時(shí)，為了防止逆變器的開關(guān)器件損壞，過載保護(hù)動(dòng)作停止逆變器運(yùn)行。過載保護(hù)具有反時(shí)限特性，通常采用熱繼電器或者電子熱保護(hù)(由電子電路構(gòu)成)。

(3)再生過電壓保護(hù):變頻調(diào)速系統(tǒng)在電動(dòng)機(jī)快速減速時(shí)，由于系統(tǒng)再生功率的回饋，使變頻器的直流電路電壓升高，有時(shí)會超過電壓的允許值而使變頻器內(nèi)電子器件損壞。為了抑制再生過電壓采取停止逆變器運(yùn)行或限制快速減速的方法，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的過電壓保護(hù)。

(4)瞬時(shí)停電保護(hù):對于數(shù)毫秒以內(nèi)的瞬時(shí)停電，變頻器控制電路是可以正常工作的。但瞬時(shí)停電如果達(dá)數(shù)十ms以上時(shí)，控制電路將不能正常工作，主電路將失電。為避免瞬時(shí)停電造成的變頻調(diào)速系統(tǒng)誤動(dòng)作而導(dǎo)致電氣(或機(jī)械故障或事故，變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)置瞬時(shí)停電保護(hù)，在發(fā)生瞬時(shí)停電后使變頻器逆變器停止運(yùn)行。

(5)接地過電流保護(hù):變頻調(diào)速系統(tǒng)的負(fù)載發(fā)生接地時(shí)，為了保護(hù)變頻器逆變器而設(shè)置接地過電流保護(hù)功能。但為了確保人身安全，還需要裝設(shè)漏電斷路器。

(6)溫度異常保護(hù):有冷卻風(fēng)機(jī)的變頻器，當(dāng)風(fēng)機(jī)異常將導(dǎo)致變頻器內(nèi)溫度上升，而使變頻器逆變器因溫度超限而損壞。因此，變頻器冷卻風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)應(yīng)采用熱繼電器保護(hù)，變頻器逆變器開關(guān)器件散熱片應(yīng)設(shè)有溫度傳感器，檢出溫度異常后停止變頻器逆變器運(yùn)行。

變頻器負(fù)載的保護(hù)功能

(1)過載保護(hù):負(fù)載過載檢出單元與變頻器逆變器過載保護(hù)共用，但考慮變頻調(diào)速系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)在低速運(yùn)行時(shí)過熱，在異步電動(dòng)機(jī)繞組內(nèi)埋入溫度傳感器，或者利用裝在逆變器內(nèi)的電子熱保護(hù)來檢出電動(dòng)機(jī)的過熱。當(dāng)電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)動(dòng)作頻繁時(shí)，可以考慮減輕電動(dòng)機(jī)負(fù)載、增加電動(dòng)機(jī)及變頻器容量等。

(2)超額(超速)保護(hù):變頻器的輸出頻率或者變頻調(diào)速系統(tǒng)的異步電動(dòng)機(jī)的速度超過規(guī)定值時(shí)，超額(超速)保護(hù)動(dòng)作，停止變頻器運(yùn)行。

變頻器的其他保護(hù)功能

(1)防止失速過電流:變頻調(diào)速系統(tǒng)在急加速時(shí)，如果異步電動(dòng)跟蹤遲緩，則過電流保護(hù)電路動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)就不能繼續(xù)運(yùn)行。所以，在負(fù)載電流減小之前要進(jìn)行控制，抑制頻率上升或頻率下降的速度。對于恒速運(yùn)行中的過電流，有時(shí)也進(jìn)行同樣的控制。

(2)防止失速再生過電壓:變頻調(diào)速系統(tǒng)在減速時(shí)產(chǎn)生的再生能量使主電路直流電壓上升，為了防止再生過電壓電路保護(hù)動(dòng)作，在直流電壓上升之前要進(jìn)行控制，抑制頻率下降的速度，防止調(diào)速系統(tǒng)失速。

(3)電源瞬時(shí)失壓或欠壓:當(dāng)電源發(fā)生瞬間(≤15ms)的失壓或欠壓時(shí)，變頻器將可以維持繼續(xù)運(yùn)行。有的變頻器在電源電壓恢復(fù)時(shí)，還可以跟蹤電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)整輸出頻率。

(4)微處理器異常保護(hù)CPU、RAM、ROM等，一且出現(xiàn)異常， 變頻器將立即停止工作。

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審核編輯 黃宇