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1．故障现象 某供水单位使用艾默生TD2000-4T0300P (30kW)变频器拖动水泵负载，如图7.16所示，使用过程中变频器经常报E013故障，检查故障电流记录为58A，变频器额定电流为60A，经查说明书：风机、水泵变频器过载能力110%额定电流1min，是否与上述现象发生冲突？
图7.16 水泵变频控制 2．分析处理 经现场了解和查看，发现水泵负载长期工作在48Hz，电流长期在58A左右，出现E013故障的原因为变频器带负载能力不够，需要更换更高一级的变频器，即TD2000-4T0370P或EV2000-4T0370P (37kW)。 变频器运行过程输出电流不小于变频器额定电流，但达不到变频器过流点，在运行一段时问后产生过载保护，变频器过载保护按反时限曲线不同分为G型和P型。反时限曲线i2t即指动作时限与通入电流大小的平方成反比，通入电流越大，则动作时限越短，该曲线在出厂时由机型参数唯一确定，用户不能更改。 本例机型分为P型机，其P型反时限曲线（图7.17）说明当变频器输出电流达到95%持续时间达到1h则报E013故障，当变频器输出电流达到110%持续时间达到1min也同时报E013故障。 本案例可以选择高一挡的EV2000-4T0370P变频器，在更换完变频器之后，还必须设置以下参数。
图7.17 P型机反时限陆线 F0.08：变频器机型选择为P型。
0：G型（恒转矩负载机型）；1：P型（风机、水泵类负载机型）。 由于变频器出厂参数设置为G型，本案例中选择P型机，需要将F0.08功能码设置为1。 FH.00～FH.02：电机参数按照实际情况进行设定。
为了保证控制水泵的性能，务必按照电机的铭牌参数正确设置电机极数、额定功率和额定电流。 3．总结归纳 很多品牌的变频器在45kW及以下机型都采用G/P合一方式，即用于恒转矩负载G型适配电机功率比用于风机、水泵类负载P型时小一挡。G/P合一方式是考虑到风机、泵类负载基本不过载的实际情况，但是由于G/P合一的变频器本质上并没有扩大容量，只是变频器的软件发生变化，实际上就是反时限i2t曲线发生了变化，但使用中往往容易遭到误解，尤其是当用户的工艺过程发生变化，比如水泵流量增加、浓度增大、风量增大等，电机的实际电流往往会上升，从而导致变频器过载保护。 本案例也说明了电机与变频器的选型关系。 电机选型首先应该根据负载运动时所需要的平均功率、最高功率，折算到电机轴侧（可能有减速机、带轮等减速装置）选择电机的功率，同时也要考虑电机的过载能力。电机厂商可以提供电机的力矩特性曲线，不同温度下电机特性会发生变化。顺便说一下，选型的顺序当然是先选电机再根据电机选择变频器，因为控制的最终目的不是变频器也不是电机，而是机械负载。 而变频器的选型第一应该强调的是根据电流选型。对于一般负载，可以根据电机的额定电流选择变频器，即变频器额定电流（即常规环境下的最大持续工作电流）大于电机额定电流即可。但是必须要考虑极限状况的出现。因此变频器还需要可以提供短时间的过载电流（注意：电机的电流是由机械负载决定的）。 变频器有一条过载电流曲线，是一条反时限曲线，描述了过载电流和时间的关系。这就是变频器说明书上经常说到的过载能力可以达到150%额定电流2s、180%额定电流2s等，实际上是一条曲线。因此，只要电机的电流曲线在变频器的过载电流曲线之内，就是正确的选型。这就是为什么有时候变频器功率要大于电机功率1挡或2挡（比如起重应用），有时候小功率变频器仍然可以驱动大功率电机（比如输送带）的原因。 另一个必须注意的是，在非正常环境下，比如高海拔、高环境温度(如50℃≤T≤60℃)、并排安装方式（有些变频器并排安装不降容，有些要降容，根据变频器设计决定）等情况下，要考虑变频器的降容。因此，变频器的额定功率可能大于电机功率，也可以小于电机功率，事实上变频器的选型也是根据机械负载决定的。 总之，变频器选型的最终依据是变频器的电流曲线，包括机械负载的电流曲线。 |
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