闲聊变频炸机-超限应用

1. 变频器超频运行

变频器超频运行指电机的运行频率超出自身的额定频率，随之变频器相应提高输出频率。对于风机泵类负载类型，电机轴功率与频率三次方成正比，轴端扭矩与频率的平方成正比，通常风机泵类变频器的选型一般给出110%的余量，如果电机超频运行，实际上轴功率远大于变频器的额定功率，此时极容易发生过流、过载、炸机等情况。

2. 脉冲频率设置过高

变频器的脉冲频率也叫做开关频率，指在变频器运行过程中IGBT功率器件导通关断的动作频率，西门子通用变频器的开关频率范围是1.25-16kHz，如果开关频率设置过高，相当于在每个周期内，IGBT的开关次数增多，进而每个周期内的开关损耗增多，导致变频器IGBT发热严重，甚至损坏，这里需要严格遵守变频器开关率与输出电流的降容关系。

<表1 G130变频器脉冲频率与降容表>

3. 输出电缆超长

变频器输出电缆超长，意味着电缆上的分布电容加大，变频器输出为PWM波形，在变频器驱动电机运行过程中，会形成尖峰电压的反射，尖峰电压能达到直流母线电压的两倍左右，尖峰电压不光损害电机绝缘，对变频器的功率器件也会造成损伤，甚至炸机。

<图1 电缆分布电容及电压反射>

4. 长时间满载低速运行

变频器长期满载低速运行，变频器满载运行意味着流过IGBT的电流比较大，低速运行意味着IGBT桥臂开通关断时间间隔拉长，这种情况下，导通的IGBT结温比较高，关断的IGBT结温比较低，导致IGBT的结温度变化比较大，容易在IGBT管芯产生热应力，进而损坏变频器的IGBT。

<图2 IGBT 开通关断结温变化>

5. 加速时间设置过短

变频器在驱动电机开环运行时，启动初期，电机的实际转速并没有升起来，如果变频器输出频率上升速度过快，导致电机的滑差频率大，进而导致滑差电流大，类似于变压器副边短路情况，相应变频器的输出电流大，容易导致IGBT损坏。

6. 停机后长时间未撤掉使能命令

有的用户操作变频器停机时，仅仅把速度给定为零，并没有去掉使能命令，尽管此时输出频率为零，电机停止旋转，但是IGBT依然以所设置的脉冲频率开关工作，对于导通的IGBT来说，相当于长时间承受导通状态的大电流，并没有交替出现关断截止状态，导致IGBT结温连续升高，导致IGBT过热损坏或者炸机。

7. 变频器频繁上电掉电

变频器频繁上电掉电，导致预充电电阻频繁经受电流冲击，由于预充电电阻设计为短时工作情况，当频繁上电掉电时，导致预充电电阻热累积损坏，甚至炸开。

8. 输出侧开关误动作

由于某些特殊需求，需要在变频器输出端安装开关接触器等器件，如果在变频器已经有输出的工况下，闭合输出侧开关投入电机，此时电机类似直接启动，冲击电流达到5-7倍电机额定电流，很可能导致变频器炸机，另外在变频器运行中，开关器件抖动，出现拉弧现象，此时的尖峰电压可能导致IGBT损坏，甚至炸机。

9. 如何减少炸机问题出现几率

按照变频器技术参数规范设计，避免超出允许范围使用。