变频电机热过载

变频电机过载的基本特征是实际温升超过额定温升。因此，对变频电机进行过载保护的目的也是为了确保变频电机能够正常运行，不因过热而烧毁。

　　电动机在运行时，其损耗功率（主要是铜耗）必然要转换成热能，使电动机的温度升高。电动机的发热过程属于热平衡的过渡过程，其基本规律类似于常见的指数曲线上升（或下降）规律。其物理意义在于：由于电动机在温度升高的同时，必然要向周围散热，温升越大，散热也越快，故温升不能按线性规律上升，而是越升越慢；当电动机产生的热量与发散的热量平衡时，此时的温升为额定温升。

　　电动机过载是指电动机轴上的机械负载过重，使电动机的运行电流超过了额定值，并导致其温升也超过了额定值。电动机一般过载的主要特点是：

　　电流上升的幅度不大。因为在电动机选型设计时一般都充分考虑了负载的最大使用电流并按电动机最大温升情况进行设计的，对于某些变动负载和断续负载，短时间的过载是允许的。因此，正常情况下的过载电流幅值不会很大。

　　一般情况下，电流的变化率di/dt较小，上升较缓慢。





（2）热过载曲线

　　电动机的过载保护具有反时限特性，即电动机的运行电流越大，保护动作的时间越短，如图7所示。





　　当负载电动机的容量低于变频器额定容量时，亦可用此功能进行热过载保护。由于变频器选配电动机功率大小的差异，因此为了对所配电动机进行有效的过载保护，有必要对变频器的允许输出电流的最大值进行调整，在上图中，我们可以看到电动机过载保护系数设为80％时的曲线。

电动机过载保护系数可由下面的公式确定：
　　电动机过载保护系数值＝允许最大负载电流 ÷ 变频器的额定输出电流 × 100％在一般情况下，定义允许最大负载电流为负载电动机的额定电流。
　　这里值得注意的是：在一台变频器拖动多台电动机时，此功能不一定有效。
（3）热过载报警参数
　　对电动机热过载的监视并报警、故障是变频器适应负载的重要方式之一，它能在电动机温升超过设定值时马上切断输出频率，很大程度上预防了电动机的烧毁现象。图8所示为电动机过载预报警检出功能示意图。





　　在图8中，过载预报警检出水平定义了过载预报警动作的电动机电流阈值，其设定范围是相对于额定电流的百分比；过载预报警检出时间定义了过载预报警检出必须经过过载预报警状态下有效的时间；过载预报警状态有效即变频器工作电流超过过载检出水平，并且保持的时间超过过载检出时间。

　　 在一般情况下，过载预报警检出水平的设置应小于过载保护水平，在过载预报警检出时间内，工作电流小于过载预报警检出水平后，机内的过载预报警检出时间重新计时。

   对于过载预报警检测功能，可以通过相关的参数选择：
　　过载预报警检测区域是一直有效还是仅在恒速运行时检测，由于变频器在拖动某些负载时加减速时电流会比较大，可以通过本参数来筛选检测区域；
　　过载预报警动作是报警停机还是不报警且继续运行，这取决于负载的情况，但最终真正过载时，变频器就会报故障。

（4）变频电动机和普通电动机的过载

　　普通电动机在低速运行时，其风叶的速度也变慢，因此散热效果变差，温度升高会使电动机的寿命降低。在此时，如果能够对电动机过载设定值进行重新调整能很好地保护电动机，所以在变频器的过载方式中都会提供选择低速补偿的方式，最简单的办法就是选择电动机的种类，即普通电动机还是变频电动机。

　　选择普通电动机方式的，变频器就会自动进行低速补偿，即把运行频率低于30hz的电动机过载保护阈值下调。这个30hz就是电动机过载功能的转折频率。在一般情况下，转折频率可按基本频率的60％～70％来设置，同时应该考虑到负载的类型（恒转矩负载和变转矩负载）来设置转折频率时的过载系数、零频时的过载系数。
　　选择变频电动机，则由于变频专用电动机采用强制风冷形式，因此电动机的散热不受转速影响，不需要进行低速过载时的保护值调整。

转自：www.hybpqi.com