變頻器輸出電流超過額定值，且持續(xù)流通時間超過規(guī)定的時間以上時，為了防止變頻器器件、變頻器與電動機之間的連接導(dǎo)線和電動機等損壞要停止運轉(zhuǎn)。過載保護需要反時限特性，通常采用熱繼電器或者電子熱保護。變頻調(diào)速系統(tǒng)過載是由于負載的慣性過大或者由于負載過大使電動機堵轉(zhuǎn)而引起的。變頻調(diào)速系統(tǒng)的過載故障表現(xiàn)為電動機能夠正常運行，運行電流超過額定值，但是超過的幅度不是太大，不足以形成較大的沖擊電流而使過電流保護動作。

（1）過載與過電流保護的區(qū)別

①保護對象不同。變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)置過電流保護的保護對象是變頻器，而過載保護的保護對象則是電動機。在變頻調(diào)速系統(tǒng)中，變頻器的容量在選擇時相對電動機的容量有一定的可靠系數(shù)，即當電動機過載時，變頻器并不一定過電流。

變頻調(diào)速系統(tǒng)的過載保護由變頻器內(nèi)部的電子熱保護繼電器來完成，在預(yù)置電子熱保護繼電器時，應(yīng)該準確地預(yù)置電動機額定電流和變頻器額定電流之比的百分數(shù)。

IM=（Ie/IN）×100%（7-1）

式中IM——電流取用比；

Ie——電動機的額定電流，A；

IN——變頻器的額定電流，A。

②電流的變化率不同。過載故障電流的變化率di/dt通常都比較小，也就是電流的增加是逐漸的，其時間量級為min。而過電流是突發(fā)性的，電流的變化率di/dt往往較大，其時間量級為μs或ms。

③過載保護具有反時限特性。變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)置的過載保護主要是防止電動機過熱，具有反時限特性。反時限使動作時間與過載電流的大小相關(guān)，當過載電流大時，動作時間短；反之，則動作時間長。利用這一特性做成的繼電器稱為反時限過流繼電器。它的動作電流和動作時間的關(guān)系可分為兩部分：一部分為定時限；另一部分為反時限。當短路電流超出一定倍數(shù)時，電流的增加不再使動作時間縮短，此時表現(xiàn)為定時限特性。

在電動機發(fā)生過載時，如果電動機過載電流值與電動機額定電流值相比超過得不太多，則允許電動機運行的時間可以長一些；但如果超過得較多，則允許電動機運行的時間將減短。

另外，電動機在低頻區(qū)運行時，電動機的散熱狀況會變差。所以，在同樣過載50%的情況下，頻率越低則允許運行的時間越短。

（2）過載保護動作的原因分析

①過載的主要原因

a．電動機拖動的負載過重。電動機負載過重的主要特征是電動機發(fā)熱，電動機的運行電流超過其額定值。

b．電動機三相電壓不平衡。當電動機電源端的三相電壓不平衡時，將引起某相的運行電流過大，導(dǎo)致過載保護動作，其表現(xiàn)出的主要特征是電動機發(fā)熱不均衡，若變頻器僅采樣一相電流，則檢查變頻器顯示面板上的運行電流不一定能發(fā)現(xiàn)。

c．誤動作。變頻器內(nèi)部的電流檢測部分發(fā)生故障，檢測出的電流信號偏大，導(dǎo)致過載保護動作。

②檢查過載保護動作的方法

a．檢查電動機是否發(fā)熱。如果電動機的溫升不是太高，則首先檢查變頻器內(nèi)的電子熱保護器設(shè)置的保護定值是否正確，如設(shè)置值小于變頻器額定電流150%／min，則應(yīng)增加電子熱保護器的定值；如果變頻器的允許電流已經(jīng)沒有裕量，變頻調(diào)速系統(tǒng)出現(xiàn)的過載屬于正常過載，則是因為變頻器的選擇不當，應(yīng)加大變頻器的容量，且更換變頻器。電動機在拖動負載時，只要溫升不超過電動機的允許值，則交流電動機是允許在短時間內(nèi)（幾分鐘或幾十分鐘）過載的，而變頻器僅允許150%/min。

若電動機的溫升過高，電動機拖動的負載是生產(chǎn)機械正常運行的工況，則是因為電動機的負荷過重，拖動系統(tǒng)的驅(qū)動部分設(shè)計不合理。這時，首先應(yīng)考慮能否適當加大傳動比，以減輕電動機軸上的負荷。如能夠加大，則加大傳動比。如果傳動比不能加大，則只有更換大容量的電動機。

b．檢查電動機電源端的三相電壓是否平衡。如果電動機電源端的三相電壓不平衡，則應(yīng)檢查變頻器輸出端的三相電壓是否平衡。若變頻器輸出端三相電壓不平衡，則變頻器內(nèi)部有故障。故障部分應(yīng)在變頻器的逆變模塊或者驅(qū)動電路。

若變頻器輸出端的電壓平衡，則應(yīng)檢查從變頻器到電動機之間的線路、所有接線端的螺釘，如果在變頻器和電動機線路之間有其他電器，則還應(yīng)檢查有關(guān)電器的接線端是否都已擰緊，以及觸點的接觸狀況是否良好等。如果電動機側(cè)三相電壓平衡，則應(yīng)了解過載保護動作時的電動機工作頻率。如工作頻率較低，又沒有用矢量控制．則首先降低壓頻比U/f。如壓頻比降低后電動機能帶動負載，則說明原來設(shè)置的壓頻比U/f’過高，而使勵磁電流的峰值偏大，可通過降低壓頻比U/f來減小勵磁電流。如果壓頻比U/f降低后電動機仍帶不動負載，且變頻器具有矢量控制功能，則應(yīng)采用矢量控制方式，否則應(yīng)考慮加大變頻器的容量。

圖7-7過載跳閘的診斷流程圖

c．檢查過載保護是否誤動作。經(jīng)過上述各項檢查且均沒有找到引發(fā)過載保護動作的原因后，應(yīng)檢查是否有由電流檢測和轉(zhuǎn)換電路故障而引發(fā)的誤動作。判斷的方法是在輕載或空載的情況下，用電流表測量變頻器的輸出電流，與顯示屏上顯示的運行電流值進行比較．如果顯示屏顯示的電流讀數(shù)比實際測量的電流大得多，則說明變頻器內(nèi)部的電流測量部分誤差較大，過載保護的動作有可能是誤動作，應(yīng)重點檢查變頻器的電流檢測和轉(zhuǎn)換單元電路。

變頻調(diào)速系統(tǒng)發(fā)生過載保護動作時，可按圖7—7所示的判斷流程來檢查和分析系統(tǒng)發(fā)生過載故障原因。