刘太虎 [东方日立（成都）电控设备有限公司，四川成都611731] 摘要 介绍了东方日立DHVECTOL-DI系列变频器过流故障的分析及处理方法 关键字 变频器；过流故障；分析与处理
1 引言
过流故障是指变频器负载电流出现了超过变频器某一预先设定的整定值而引发报警直至停机的一类故障，该整定值与变频器的额定输出电流值有关。过流故障主要反映为系统在人机界面上报出“输出过流故障”和“驱动故障”两种故障并且停机。前者为系统输出过流，是由变频器主控系统通过电流传感器(霍尔)检测到变频器输出端的电流过大，后者是流过功率单元内部igbt的电流过大，引起驱动板发生保护的故障。两者的区别主要是保护时间和保护值不一样。
2 dhvectol-di系列变频器输出过流故障检测原理
输出过流故障的现象是变频器重故障停机，并在人机界面上报出“输出过流”的故障。其基本检测原理如图1所示。
图1 输出电流检测原理图
2.1 传感器
dhvectol-di系列的变频器选用的是lem公司的电流传感器，型号为lt108和lt308，一次电流分别为100a和300a，变比分别为2000和3000，输出电流为50ma和100ma，都使用±15v供电。
过流检测采用两只电流传感器对变频器输出电流进行电流采集，采用两个电流传感器的原因是根据三相电流和为零的原理，通过软件由两相电流计算出第三相电流的值。
每只电流传感器需要三根电缆连接至主控，分别为＋15v、－15v和输出信号，对应霍尔上的＋、－和m三个接口。三根电缆为屏蔽线。
2.2 端子板连接方法
两只霍尔的信号电缆分别接到主控系统上，对于296系统，分别接到端子板上的电流输入端子上，如图2所示。
图2 电流输入端子图
上图中，m+为供霍尔电源的＋15v，m－为供霍尔电源的－15v，ic、ia对应变频器的输入电流的霍尔信号，iu、iw对应变频器输出电流的霍尔信号。
2.3 采样电阻
由于电流传感器输出的是电流信号，必须转换为电压信号以便硬件电路处理，所以需要用电阻将电流转换为电压，这个电阻就是我们通常叫的采样电阻，如图3所示。
图3 端子板上的采样电阻
以上两组电阻中，rc507、rc508、rc509对应的iu信号，rc510、rc511、rc512对应iw信号，每组电阻的连接方式如图4所示。
图4 采样电阻连接方式
2.4 主板信号处理
通过端子板的信号处理后，进入主板，变频器输出电流的信号处理流程
如图5所示。
图5 主板信号变换图
外部采集的iu和iw两路信号首先经过一个加法电路，得到第三路电流iv，然后三路电流的信号经过一个有源整流电路，将交流信号变为直流脉波信号，最后将三个整流后的信号用一个加法电路转换为六脉波信号。得到的信号送到比较器中进行检测，当信号的任意一点超个设定值，比较器输出过流信号到mach中，由mach向cpu产生中断，cpu做相应的处理。
2.5 整定值及计算
过流故障主要保护对象为igbt，保护整定值为igbt的额定电流。
霍尔的选型:霍尔的选择主要是根据igbt的额定电流。我们目前使用的霍尔主要有两种，一种是lt108，一种是lt308，对应的输入有效值为100a和300a。选用霍尔的原则为:一次额定电流峰值大于igbt额定电流的两倍，对于igbt的保护来说，设igbt额定电流为ig，霍尔的一次额定电流为ih，则
，即
。例如，igbt的额定电流为100a，则霍尔的额定电流ih应大于141.4a，所以这里需要选用lt308。
2.5.1 采样电阻的计算
设igbt的额定电流为ig，霍尔的一次额定电流为ih，变比为k，采样电阻的阻值为rs，过流电位器的调整点电压为ve，则根据保护原理，
，所以
。例如，要将整定值定为100a，选用lt308，变比为3000，则选用的采样电阻为ω。一旦流过霍尔传感器之中的变频器输出电流超过100a，上图中的比较器翻转，信号达到mach及cpu，立即发出停机信号，保护变频器不会烧毁。
2.5.2过流保护反应时间
过流保护反应时间主要包括霍尔的响应时间，硬件电路响应时间，软件响应时间等。
霍尔的响应时间一般小于1μs，可以忽略不计。
硬件的响应时间由端子板的传输时间和主板的输出时间构成，总共约有500～1000μs的延时软件响应时间包括mach和cpu处理的时间，在mach内有5ms左右的滤波时间，cpu的响应时间约10μs所以，过流保护的反应时间约为6ms，也就是说在输出电流超过igbt额定电流6ms内，主控系统能够对其保护，立即停机。
3 故障分析与处理对策
导致输出过流故障的原因可能有以下几种，如附表所示:
附表 可能导致输出过流故障的原因
4 结束语
通过本文的分析，让用户对dhvectol-di系列变频器过流故障认识更加清晰，发生该类故障时，能在最短时间内修复投运，恢复生产。
本文关键字：变频器 变频器维修，变频技术 - 变频器维修
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