变频器过电压应该这样解决

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常见。

过电压产生后，变频器为了防止内部电路损坏，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。因此必须采取措施消除过电压，防止故障的发生。由于变频器与电机的应用场合不同，产生过电压的原因也不相同，所以应根据具体情沉采取相应的对策。

过电压的产生与再生制动

所谓变频器的过电压，是指由于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，因此，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）负载减速时变频器诚速时间设定过短;电机受外力影响（风机、牵伸机）或位能负载（电梯、起重机）‘下放。由于这些原因，使电机实际转速高于变频器的指令转速，也就是说，电机转子转速超过了同步转速，这时电机的转差率为负，转子绕组切割旋转磁场的方向与电动机状态时相反，其产生的电磁转矩为阻碍旋转方向的制动转矩。所以电动机实际上处于发电状态，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，这就是再生过电压。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，因此再生过电压的过程也就是再生制动的过程。换句话说，消除了再生能量，也就提高了制动转矩。如果再生能量不大，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。为避免这种情况的发生，必须将这部分能量及时的处理掉，同时也提高了制动转矩，这就是再生制动的目的。

1.变频器过电压的处理方法

（1）对于变频器移相变压器的分断过电压，采用阻容吸收网络和氧化锌避雷器组成过电压吸收回路，取得较好效果。

（2）对于变压器带负载合闸产生的过电压，可以选用周期性能好的开关（开关长期操作后会出现不同期）;采用良好的阻容吸收回路或者有源抑制器技术方案;采用带静电屏蔽措施的变压器，也可以有效地抑制合闸过电压。但是大功率变压器在制作静电屏蔽层的难度将是相当大的。

（3）对整流元件换向产生的过电压，注意点是：整流元件的反向耐压值要足够，其次就是吸收回路和续流回路必须措施得当。否则整流器件就有可能被过电压击穿。

（4）由于变频器工作时的过电压基本上是变压器分闸合闸时产生，因此应该从变压器开始想办法抑制变频器的过电压。 可以采用：

①加大变压器励磁电感和对地电容，加大励磁电感即减小空载电流，这都会引|起变压器成本的增加。

②加大变压器对地电容：原理上容易分析，但是实际上由于变压器本身的结构和材料限制，要想做出任意绝缘方式或绝缘等级高的变压器是不太可能的，因此要想较大地增加变压器的对地电容C也是相当困难的。