变频器电流波动问题？

变频器电流波动大，跳闸问题~

过流是指变频器监测到的电流值超过了故障限幅，所以是个瞬时量。
过载是指功率元件，一般是igbt节点温度超过了限幅，所以是个累积量，因为温度不会瞬变。

理论上讲，变频器是控制电机的电压与频率的，电压、频率的大小不一样，负载的电流也不一样，根据负载的类别，有些负载是低频是电流较大，负载完全启动后电流会下降；而有些负载是电流随着频率的升高而增加的

1 引言

在我厂拟薄水铝石工程试车过程中，有5台5.5kW的洗液泵采用了富士7.5kW变频器变频调速，试车过程比较顺利，只是变频器的输出电流在控制柜、现场控制箱、威盛FB2000 DCS集散控制系统的显示器上误差比较大。在接近额定负载时，现场控制箱和DCS集散控制系统的显示器上有很小的电流在3A以下，控制柜在5A以下;在空载或负载较小时现场控制箱和DCS集散控制系统的显示器上没有电流显示，控制柜上的电流很小。我们对变频器电流回路进行了检查和分析:控制柜、现场控制箱上安装的是42L6型整流系电流表，电流互感器为单匝LMZJ1-0.5 20/5，电流信号取自变频器的电源侧，现场控制箱和主控室距离变频柜并不远，在30m左右，电流回路接线正常，电流互感器也没有超载，原因何在？根据分析，电流显示误差的原因有以下几点。

2 电流显示误差的原因

2.1 变频器电源侧电流波形畸变且含有较大的高次谐波
由于变频器在电源侧采用不可控整流桥，中间直流回路安装有较大的滤波电容，导致变频器电源输入侧电流波形是输入电压波形峰值处带双尖峰的间断脉冲，电流脉冲宽度在负载较大时稍宽，负载小时很窄，这种畸变的电流波形含有大量的谐波，电流脉冲峰值比平均值大得多，这种畸变的电流的波形系数为电流脉冲宽度百分比的开方，由于小型变频器在中间直流回路一般没有加装功率因数校正直流电抗器，有效值达到了平均值的2～3倍，而且呈非线性，负载较小时，有效值相对较平均值更大一些。

2.2 电流表选型不正确
42L6型整流系电流表是按电流平均值原理来测量电流的，它是在测量50Hz完全正弦波时，按1.11倍的波形系数进行校正的，在50Hz完全正弦波或波形误差不是太大的情况下，能正确或基本上反映电流有效值的大小，对于变频器输入侧这种波形畸变的脉冲电流，将出现较大的误差，并且由于这种波形畸变的电流的有效值与平均值呈非线性，不同的电流段有不同的误差，在电路上采取相应的补偿校正措施比较困难。

2.3 电流互感器本身存在固有的误差
我们都知道，电流互感器本身的磁化力等于原边磁化力和副边磁化力的矢量和即:I0W0＝I1W1＋I2W2主要与铁芯的导磁率有关。电流互感器电流误差△I的大小与其本身所需的磁化力、一次电流的大小及高频下相对较大的漏磁通、磁滞损耗有关。电流互感器本身所需的磁化力越大，电流误差△I也越大;电流互感器一次电流小得多时，电流误差△I会很大;电流互感器尺寸较大时，高频下的漏磁通、磁滞损耗会较大，电流误差△I也会变大。由于目前常用的如LMZ、LMZJ等型号的小变比单匝电流互感器外形尺寸大小、导磁用材料基本相同，一次额定电流均在200A以上，当一次电流增大到额定电流附近时电流互感器本身的磁化力和高频下的漏磁通、磁滞损耗是可以相对减小到一定程度，可使电流误差△I最小。但是洗液泵一次电流太小，正常运行时为10A左右，一次电流在铁芯中产生的磁化力不足以维持电流互感器本身的磁化力，另外，变频器电源侧含有的高次谐波使电流互感器的漏磁通、磁滞损耗也相对较大，反映到二次侧的电流就很小，这样在电流互感器二次负载并不大的情况下电流互感器的变比误差会很大。

2.4 控制电缆的容抗使电流表数值降低
为了缩短变频器与电机之间的动力电缆长度，变频器一般设置在距离电机不远的地方，相对来说控制电缆也不是太长，但是变频器电源输入侧的电流中含有大量高次谐波，控制电缆本身有一定的电容量，对于高次谐波来说，控制电缆的容抗相对比较小，反映到电流互感器二次回路中的部分高效次谐波没有通过电流表，而直接通过了控制电缆电容返回了电源侧，实际通过电流表的电流减小了，这一点从变频器柜上电流表和现场控制箱上电流表指示值相差较大的实际情况可以得到证实。

3 解决的对策

根据以上的分析，结合现场的实际情况，我们提出了相应的对策:
3.1 改变电流互感器安装的位置
将对变频器电流的采样从变频器输入侧移至输出侧，主要原因有:
（1） 变频器输出侧电流中虽然也含有大量的高次谐波，但由于变频器采用正弦波SPWM调制，输出电流波形接近正弦波，有效值是平均值的1.2～1.5倍，采用整流系仪表显示时，可以通过适当的方式对其误差进行补偿。
（2） 由于变频器电源输入侧电流波形是输入电压波形峰值处带双尖峰的间断脉冲，输出侧电压波形是等高而宽度按正弦波形变化的矩形脉冲，输入和输出侧的电流波形是在相同的电压（最大值）下形成的，在输入侧和输出侧的电流应基本相同，在输出侧对变频器电流进行测量不会引起大的误差，而且在输出侧对电流进行测量，从电机角度来说更符合实际。

3.2 对电流表选型
随着技术的发展，能够反映电流有效值测量工具越来越多，但是都比较昂贵。变频器说明书上推荐使用电磁式电流表，它是利用电流信号产生的磁场使固定铁片和可动铁片相互吸引或排斥，带动测量机构偏转而指示电流值的，测量机构的偏转角近似与所测电流的平方成正比，基本上能反映含高次谐波电流的有效值。但这种型号的电流表准确度相对较低，在电流较小时，误差较大;由于它利用磁场转动且本身磁场较弱，易受外磁场的影响，有时误差会大一些。在将电流互感器的位置移至输出侧后，由于电流波形趋于正弦波，有效值和平均值差值不是太大，在现场对电流显示要求不是太高的情况下可采用1T1动铁式电流表或整流系仪表（但需进行补偿）均可，我们仍然采用了原有42L6-A 20/5整流系电流表对变频电流进行显示。

3.3 解决电流互感器本身固有误差的办法
采用增大一次电流的方法，在电流互感器的一次侧增加一定的匝数，将电流互感器一次侧电流调整到100A左右，使电流互感器本身的磁化力和漏磁通达到比较小的程度。
为此，我们作了如下的改动，在变频器输出侧增加200/5的电流互感器，在200/5的电流互感器一次侧缠绕13匝，实际变比为15.385/5，在二次侧比20/5电流互感器多计量电流30%，可用于补偿有效值和平均值之间的误差和二次回路中的各种损耗。实际电流互感器按20/5计算。这样做的目的是在电流互感器一次侧增加电流值时，实际的电流互感器变比并不变，与原有设计相符（只需在更换后的电流互感器上挂牌标明原变比和实际变比，以备日后核查）。这样按正常时洗液泵电机回路电流10A计算，电流互感器一次侧在缠绕13匝后电流可以达到130A左右，从而使电流互感器本身的磁化力和高次谐波引起的漏磁通达到相对比较小的程度，而高次谐波引起的磁滞、涡流等各种损耗也由于二次回路的去磁作用不会明显增大，相对保持在一个较小的范围内。我们首先对变频器柜上电流显示回路进行了改造，电流对比如附表所示，附表中用42L6-A显示的电流仍存在一些误差，但在对电流显示要求不是太高的情况下，采用这一方法是可行的。

3.4 解决现场控制箱上电流误差的办法
从变频器柜到现场控制箱的点电缆有30m左右，为减小电缆带来的传输误差，我们利用了现场控制箱相对比较大和洗液泵主回路电缆截面比较小的有利条件，在现场控制箱内加装了一个电流互感器，把主回路电缆穿入了控制箱，从主回路的一相上取得了电流信号。直接在控制箱上采用42L6型电流表进行显示。

3.5 解决主控室变频调速电机电流误差的方法
由于变频器室接近电机负载，相对增加了变频器柜与主控室的距离，同样为了减小电缆带来的传输误差，在变频器输出侧增加200/5的电流互感器，一次侧缠绕13匝的基础上，又在变频器柜内增加了BS4I型电流变送器，将电流互感器回路的0～5A含有大量高次谐波的电流信号转变为4～20mA直流信号，通过原电缆传输至主控室计算机柜，在计算机柜上采用RZG－2100 4～20mA/4～20mA信号隔离器进行现场与主控室信号的隔离，保障计算机系统的安全。

4 结束语

通过以上改动后，变频器柜、主控室、现场控制箱上电流显示虽然仍存在一些误差，但在现场对电流显示要求不是太高的情况下，基本上能满足对电流显示的要求，是一种比较实用的解决变频电流显示的方法。

请问是否有专门监测风压的表计用于检测负载的变化呢？
看下是不是确实因为负载波动产生的电流波动，听下风机运转的声音。
另外就是你在面板上把扭矩参数和电流参数同时调出来看一下，是不是扭矩上升的同时电流跟着上升，扭矩和电流变化的趋势应该是一样的；
另外再看下是不是电流互感器本身检测电流就不准确，尝试更换电流互感器试试；
你将速度调到0HZ时看看注入电机的电流还会不会波动？通常变频器在0HZ下都是有电流注入电机的，这个电流用来维持电机不会因为外界的扰动自由旋转。
整流桥只是将交流电转换成直流电，中间经过直流母排将直流电传递给逆变器，由逆变器直接控制电流的输出，暂时不要考虑整流桥电压波动引起负载输出电流波动的可能性；
如果电流的波动不影响正常使用的话暂时可以不去理会。

故障成因：
·主回路接触器的动作不良
·接触器励磁线圈的损伤"
故障排除：
·试着开闭电源
·若连续出现故障，则更换变频器"

整流桥的作用就是能够通过二极管的单向导通的特性将电平在零点上下浮动的交流电转换为单向的直流电，通常电源中采用的整流桥除了这种单颗集成式的还有采用四颗二极管实现的，它们的原理完全相同
显然整流桥会引起电流波动！

整流后（交流变直流）要滤波，减小电流波动，可能就是这一环节出了问题。

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德城区19744293732： 为什变频器在频率不变转速不变的情况下,为什么电流波动大? - ？
车英风湿： 你好: 1,变频器控制频率、电压、转速三个变量. 2,当被控制的负载轻重变化,电流就会波动的.

德城区19744293732： 变频器输出电流不稳定 - ？
车英风湿： 电机的输入电流与负载有关,负载大则电流大,负载变化则电流也变化,根据现象分析电机、变频器问题不大,出问题的应该是风机部分,应检查传动皮带松紧是否合适、轴承箱轴承质量及润滑情况,如果高速运转风机振动,可能叶轮动平衡不好,另外测量空开到变频器的电流,看是否平衡,如果不平衡,说明电源有问题.

德城区19744293732： 变频器轻载空载时电流稳定加载后电流波动很大达十安培是怎么回事 - ？
车英风湿： 重载电流波动与所带负载有一定关系,通常是启动电流比较大,然后匀速运动时电流比较平稳;如果是启动使电流较大应该问题不大(要看带什么样的负载).如果是匀速运动时电流还有这么大的波动很有可能是调试的不好,改一下滑差可能会有所改善,不过匀速运动时电流还有这么大的波动最好还是联系厂家吧

德城区19744293732： 变频器在加速或减速时电流为什么会有波动? - ？
车英风湿： 频率增加,电机转速和整个系统的动能也增加,电流需要做更多的功来增加电机动能,因此电流增大; 频率降低时,正好相反,电流需要做相反的功来减小电机系统的动能.

德城区19744293732： 变频器面板上显示的电流波动很大,怎么回事?频率不波动 ？
车英风湿： 是不是跟负载有关?一般负载不稳定会造成电流波动大,还有控制方式如果用的是矢量控制,在矢量控制模式下为了保证电机稳定输出电流波动也会比较大!一般变频器不会有什么问题的!就算有问题现场也不太好查,主要检查外部机械的问题!而且电机在正常运行,电流在额定合理范围内,那么变频器出现问题的概率就很小!

德城区19744293732： 变频器端子接滑动变阻器开机后电流跳动,不受控制是什么原因 - ？
车英风湿： 首先要判断电流跳动原因,有可能跟您目前关注的变化无关,如负载波动,运行异常等.若可以判断是接滑动变阻器后,变频器的给定频率波动导到电流跳动的话,可能原因主要有:1、滑动变阻器选的阻值不合适,若选得太大,等效内阻偏大,抗干扰性能下降;2、变阻器上电压在波动,这个一般是设备问题;3、变阻器质量问题,阻值因为物理振动或温度变化等变动明显.

德城区19744293732： 变频器工作后电流波动大是什么原?变频器工作后电流波动大是什么原因 ？
车英风湿： 转矩提升设置不合理 如果是数字表检测的,这个结果就算正常. 如果是电动系指针表检测,那说明你转矩提升设置不好,还有,就是你可以给定一个很低的频率(2HZ),试验一下,如果电机转动不平稳,那就是转矩提升这个参数设置不对.

德城区19744293732： 变频器带的风机输出电流波动大的原因有哪些? - ？
车英风湿： 一般而言,风机电压随着频率的增加线性增加,这是变频器的控制策略决定的. 而电流是风机负载和电机决定的,通常电流不会有太大的变化. 额定频率以上时,风机的功率基本维持不变,即所谓的恒功率控制.

德城区19744293732： 变频器运行时电机电流忽大忽小是怎么回事 - ？
车英风湿： 1.控制模式选择不正确.同时问一下你变频器是怎么启动的,可以查一下变频的启动控制. 2.电机电流高了,750W电流5A 有点高了

德城区19744293732： 变频器电流波动大,如何调整 - ？
车英风湿： 我觉得不论哪种变频器,因为在控制上有相同或相似之处,在调试上应该也是相似的吧.对于不是负载方面的原因,如果可能出现转速稳定而电流波动比一般的时候明显大的情况,应该有一个通用的调整思路吧.