變頻器在調試與使用過程中經(jīng)常會遇到各種各樣的問題，其中過電壓現(xiàn)象最為常見。

    過電壓產生后，變頻器為了防止內部電路損壞，其過電壓保護功能將動作，使變頻器停止運行，導致設備無法正常工作。因此必須采取措施消除過電壓，防止故障的發(fā)生。由于變頻器與電機的應用場合不同，產生過電壓的原因也不相同，所以應根據(jù)具體情沉采取相應的對策。

    過電壓的產生與再生制動

    所謂變頻器的過電壓，是指由于種種原因造成的變頻器電壓超過額定電壓，集中表現(xiàn)在變頻器直流母線的直流電壓上。正常工作時，變頻器直流部電壓為三相全波整流后的平均值。若以380V線電壓計算，則平均直流電壓Ud=1.35U線=513V。

    在過電壓發(fā)生時，直流母線上的儲能電容將被充電，當電壓上升至700V左右時， （因機型而異）變頻器過電壓保護動作。造成過電壓的原因主要有兩種：電源過電壓和再生過電壓。電源過電壓是指因電源電壓過高而使直流母線電壓超過額定值。而現(xiàn)在大部分變頻器的輸入電壓最高可達460V，因此，電源引起的過電壓極為少見。

    本文主要討論的問題是再生過電壓。產生再生過電壓主要有以下原因：當大GD2（飛輪力矩）負載減速時變頻器誠速時間設定過短;電機受外力影響（風機、牽伸機）或位能負載（電梯、起重機）‘下放。由于這些原因，使電機實際轉速高于變頻器的指令轉速，也就是說，電機轉子轉速超過了同步轉速，這時電機的轉差率為負，轉子繞組切割旋轉磁場的方向與電動機狀態(tài)時相反，其產生的電磁轉矩為阻礙旋轉方向的制動轉矩。所以電動機實際上處于發(fā)電狀態(tài)，負載的動能被“再生”成為電能。

    再生能量經(jīng)逆變部續(xù)流二極管對變頻器直流儲能電容器充電，使直流母線電壓上升，這就是再生過電壓。因再生過電壓的過程中產生的轉矩與原轉矩相反，為制動轉矩，因此再生過電壓的過程也就是再生制動的過程。換句話說，消除了再生能量，也就提高了制動轉矩。如果再生能量不大，因變頻器與電機本身具有20%的再生制動能力，這部分電能將被變頻器及電機消耗掉。若這部分能量超過了變頻器與電機的消耗能力，直流回路的電容將被過充電，變頻器的過電壓保護功能動作，使運行停止。為避免這種情況的發(fā)生，必須將這部分能量及時的處理掉，同時也提高了制動轉矩，這就是再生制動的目的。

    1.變頻器過電壓的處理方法

    （1）對于變頻器移相變壓器的分斷過電壓，采用阻容吸收網(wǎng)絡和氧化鋅避雷器組成過電壓吸收回路，取得較好效果。

    （2）對于變壓器帶負載合閘產生的過電壓，可以選用周期性能好的開關（開關長期操作后會出現(xiàn)不同期）;采用良好的阻容吸收回路或者有源抑制器技術方案;采用帶靜電屏蔽措施的變壓器，也可以有效地抑制合閘過電壓。但是大功率變壓器在制作靜電屏蔽層的難度將是相當大的。

    （3）對整流元件換向產生的過電壓，注意點是：整流元件的反向耐壓值要足夠，其次就是吸收回路和續(xù)流回路必須措施得當。否則整流器件就有可能被過電壓擊穿。

    （4）由于變頻器工作時的過電壓基本上是變壓器分閘合閘時產生，因此應該從變壓器開始想辦法抑制變頻器的過電壓。 可以采用：

    ①加大變壓器勵磁電感和對地電容，加大勵磁電感即減小空載電流，這都會引|起變壓器成本的增加。

    ②加大變壓器對地電容：原理上容易分析，但是實際上由于變壓器本身的結構和材料限制，要想做出任意絕緣方式或絕緣等級高的變壓器是不太可能的，因此要想較大地增加變壓器的對地電容C也是相當困難的。