ACS800變頻器過流故障的分析和處理

王國強 岳陽紙業(yè)股份有限公司 湖南岳陽（414002）

ACS800變頻器是ABB公司生產(chǎn)的通用型變頻器，因其具有控制精度高，操作性好，功能強大等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個領(lǐng)域。在應(yīng)用中我們常遇到變頻器報2310故障的情況，本文將對這一故障進行分析并提出處理意見。

1 常見的過流現(xiàn)象及處理

根據(jù)變頻器手冊上的提示，2310故障為OVERCURRENT,即輸出電流過大，超過跳閘極限值。過流跳閘極限值為1.65Imax到2.17Imax，Imax為變頻器的最大輸出電流。該保護為不可屏蔽的保護。手冊[1]對故障的提示如下：

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從對該故障的解釋和變頻器的主回路結(jié)構(gòu)，我們可知，該故障主要為輸出過流，即負載端故障，問題出在逆變模塊部分，基本可以排除整流單元和直流母線單元出問題的可能。我們可從如下幾個方面來排查。

1.1 檢查外部設(shè)施

檢查電機、電纜絕緣是否良好（相間、對地絕緣大于1兆歐），如果使用的是屏蔽電纜，還應(yīng)檢查電纜與屏蔽層/線的絕緣，如果該處絕緣被破壞，也容易報接地、缺相或過流；電機電纜上是否接有功率因數(shù)校正電容或浪涌吸收裝置；檢查外接的編碼器和電纜，如果速度環(huán)出現(xiàn)問題是容易引起報過流的，如果對速度精度要求不高的話，可以考慮暫時脫開編碼器，ABB變頻器的DTC控制速度精度還是比較高的；輸出端是否帶有輸出接觸器或熱元件，如果有，建議取消，因為變頻器的輸出電流非工頻，有大量諧波，容易引起熱元件誤動作；而輸出接觸器如果在變頻器正常工作時誤分斷，容易造成過電壓和過電流擊穿IGBT，引起變頻器報過流或者過電壓；電纜過長，最大長度100米。

1.2 查看和調(diào)整參數(shù)設(shè)置

加減速時間太短，可適當延長加減速時間，22組參數(shù)中可修改；99組電機的額定值輸入不正確，雖然DTC控制速度非常快，會每隔25微秒產(chǎn)生一組精確的轉(zhuǎn)矩和磁通的實際值，再經(jīng)過電機轉(zhuǎn)矩比較器和磁通比較器的輸出，優(yōu)化脈沖選擇器決定逆變器的最佳開關(guān)位置，當負載不穩(wěn)定時，有利于抑制過電流，一般推薦都是使用DTC模式，但是如果不能確定電機額定參數(shù)的情況下，由此建立的電機模型不準確將會導(dǎo)致電機誤報警，可以考慮采用標量控制；此外過流故障與電機的漏抗，電機電纜的耦合電抗有關(guān)，所以選擇電機和電纜一定要按照變頻器的要求去選；20組參數(shù)的輸出轉(zhuǎn)矩限幅值太小，或電機負載太大，導(dǎo)致電機起動困難，起動時長時間運行在高電流下，報過流。

1.3 變頻器硬件故障

電流互感器損壞，其現(xiàn)象表現(xiàn)為，變頻器主回路送電，當變頻器未起動時，有電流顯示且電流在變化，這樣可判斷互感器已損壞；由于連接插件不緊、不牢或被腐蝕。特別是電流或電壓反饋信號線接觸不良，會出現(xiàn)過流故障時有時無的現(xiàn)象，不易查找故障原因，此現(xiàn)象經(jīng)常會出現(xiàn)在腐蝕性大的環(huán)境；主電路接口板電流、電壓檢測通道被損壞，也會出現(xiàn)過流。電路板損壞可能是：1)由于環(huán)境太差，導(dǎo)電性固體顆粒附著在電路板上，造成靜電損壞?；蛘哂懈g性氣體，使電路被腐蝕。2)電路板的零電位與機殼連在一起，由于柜體與地角焊接時，強大的電弧，會影響電路板的性能。3)由于接地不良，電路板的零伏受干擾，也會造成電路板損壞；輸出逆變模塊故障。從參數(shù)03.05中可以查到是否逆變模塊故障，以及是哪一路模塊故障。

2 由于控制信號被干擾引起的過流現(xiàn)象

這類現(xiàn)象比較少見，以下是使用ABB提供的變頻器調(diào)試軟件drivewindow監(jiān)控到岳紙化葦車間轉(zhuǎn)鼓的運行曲線，如圖1所示。

圖1變頻器調(diào)試軟件監(jiān)控的轉(zhuǎn)鼓運行示意圖

【3】號線為DCS或PLC給變頻器的起動信號，【4】號線的0位、1位、2位分別為變頻器反饋給DCS或PLC的準備信號、運行反饋和無故障信號，從圖1中可見，【3】線在正常運行中，由于受到線路干擾等原因，出現(xiàn)瞬間為0的現(xiàn)象，隨著該信號的跳變，電機的電流【1】線和扭矩【2】線都發(fā)生大幅度的變化。最終導(dǎo)致報過流跳停。從監(jiān)控中可見該信號的變化時間很短，時間大約為200ms，應(yīng)該是線路上的干擾信號造成。

3 針對該故障的處理方法

對于常見故障的處理在前面已有較詳細的闡述，而對于由控制信號被干擾引起的過流現(xiàn)象，分析原因應(yīng)為在正常運行過程中，起動信號受干擾丟失，變頻器迅速響應(yīng)停機并將運行反饋由1置0，送DCS或PLC，由于在DCS或PLC的編程中，收到運行反饋0信號后，為防止誤動作，一般會設(shè)置2~3s的延時才將起動信號由1置0，而此期間線路干擾消失，變頻器則又會收到起動信號，于是再次起動，由圖可見，兩次起動的間隔在毫秒間，由于電機可以看作是感性負荷，當電流突然關(guān)斷時會產(chǎn)生自感電動勢，根據(jù)楞次定律，這個感生電勢要維持電流不變，所以方向和變頻器輸出電壓的方向一致，而此時變頻器又馬上起動，兩電流疊加構(gòu)成過流，引起變頻器報過流。

為了避免出現(xiàn)這個現(xiàn)象，我們起用ACS800自定義編程功能，對起動信號DI1添加了700ms延時斷開，（詳細內(nèi)容可參看《ACS800應(yīng)用程序指南》[2]）參數(shù)設(shè)置如下：

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通過如上設(shè)置，有效消除了線路上信號的干擾造成變頻器報過流的現(xiàn)象。

以上為本人在工作中遇到的問題及一點淺見，以及對ABB變頻器自定義編程的一點實際應(yīng)用，如有謬誤望請指正。

[1]《ABB標準應(yīng)用程序固件手冊》北京ABB電氣傳動系統(tǒng)有限公司

[2]《ACS800應(yīng)用程序指南》 北京ABB電氣傳動系統(tǒng)有限公司