西門子調(diào)速器電源過電壓是指因電源電壓過高而使直流母線電壓超過額定值。而現(xiàn)在大部分變頻器的輸入電壓最高可達460V，因此，電源引起的過電壓

極為少見。本文主要討論的問題是再生過電壓。產(chǎn)生再生過電壓主要有以下原因：當大GD2（飛輪力矩）負載減速時變頻器減速時間設(shè)定

過短；西門子調(diào)速器電機受外力影響（風機、牽伸機）或位能負載（電梯、起重機）下放。由于這些原因，使電機實際轉(zhuǎn)速高于變頻器的指令轉(zhuǎn)速，也

就是說，電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速超過了同步轉(zhuǎn)速，這時電機的轉(zhuǎn)差率為負，轉(zhuǎn)子繞組切割旋轉(zhuǎn)磁場的方向與電動機狀態(tài)時相反，其產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩

為阻礙旋轉(zhuǎn)方向的制動轉(zhuǎn)矩。所以電動機實際上處于發(fā)電狀態(tài)，負載的動能被“再生”成為電能。再生能量經(jīng)逆變部續(xù)流二極管對變頻器

直流儲能電容器充電，使直流母線電壓上升，這就是再生過電壓。因再生過電壓的過程中產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩與原轉(zhuǎn)矩相反，為制動轉(zhuǎn)矩，因此再

生過電壓的過程也就是再生制動的過程。換句話說，消除了再生能量，也就提高了制動轉(zhuǎn)矩。如果再生能量不大，因變頻器與電機本身具

有20%的再生制動能力，這部分電能將被變頻器及電機消耗掉。若這部分能量超過了變頻器與電機的消耗能力，直流回路的電容將被過充

電，變頻器的過電壓保護功能動作，使運行停止。為避免這種情況的發(fā)生，必須將這部分能量及時的處理掉，同時也提高了制動轉(zhuǎn)矩，這

就是再生制動的目的。

3、)過電壓的防止措施： 由于過電壓產(chǎn)生的原因不同，因而采取的對策也不相同。對于在停車過程中產(chǎn)生的過電壓現(xiàn)象，如果對停車時

間或位置無特殊要求，那么可以采用延長變頻器減速時間或自由停車的方法來解決。所謂自由停車即變頻器將主開關(guān)器件斷開，讓電機自

由滑行停止。如果對停車時間或停車位置有一定的要求，那么可以采用直流制動（DC制動）功能。直流制動功能是將電機減速到一定頻率

后，在電機定子繞組中通入直流電，形成一個靜止的磁場。電機轉(zhuǎn)子繞組切割這個磁場而產(chǎn)生一個制動轉(zhuǎn)矩，使負載的動能變成電能以熱

量的形式消耗于電機轉(zhuǎn)子回路中，因此這種制動又稱作能耗制動。在直流制動的過程中實際上包含了再生制動與能耗制動兩個過程。這種

制動方法效率僅為再生制動的30-60％，制動轉(zhuǎn)矩較小。由于將能量消耗于電機中會使電機過熱，所以制動時間不宜過長。而且直流制動

開始頻率，制動時間及制動電壓的大小均為人工設(shè)定，不能根據(jù)再生電壓的高低自動調(diào)節(jié)，因而直流制動不能用于正常運行中產(chǎn)生的過電

壓，只能用于停車時的制動。對于減速（從高速轉(zhuǎn)為低速，但不停車）時因負載的GD2（飛輪轉(zhuǎn)矩）過大而產(chǎn)生的過電壓，可以采取適當

延長減速時間的方法來解決。其實這種方法也是利用再生制動原理，延長減速時間只是控制負載的再生電壓對變頻器的充電速度，使變頻

器本身的20%的再生制動能力得到合理利用而已。至于那些由于外力的作用（包括位能下放）而使電機處于再生狀態(tài)的負載，因其正常運

行于制動狀態(tài)，再生能量過高無法由變頻器本身消耗掉，因此不可能采用直流制動或延長減速時間的方法。再生制動與直流制動相比，具

有較高的制動轉(zhuǎn)矩，而且制動轉(zhuǎn)矩的大小可以跟據(jù)負載所需的制動力矩（即再生能量的高低）由變頻器的制動單元自動控制。因此再生制

動適用于在正常工作過程中為負載提供制動轉(zhuǎn)矩。

4、)再生制動的方法：

1． 能量消耗型：這種方法是在變頻器直流回路中并聯(lián)一個制動電阻，通過檢測直流母線電壓來控制一個功率管的通斷。在直流母線電壓

上升至700V左右時，功率管導通，將再生能量通入電阻，以熱能的形式消耗掉，從而防止直流電壓的上升。由于再生能量沒能得到利用，

因此屬于能量消耗型。同為能量消耗型，它與直流制動的不同點是將能量消耗于電機之外的制動電阻上，電機不會過熱，因而可以較頻繁

的工作。

2． 并聯(lián)直流母線吸收型：適用于多電機 （如牽伸機），在這個系統(tǒng)中，每臺電機均需一臺變頻器，多臺變頻器共用一個網(wǎng)側(cè)變流器，

所有的逆變部并接在一條共用直流母線上。這種系統(tǒng)中往往有一臺或數(shù)臺電機正常工作于制動狀態(tài)，處于制動狀態(tài)的電機被其它電動機拖

動，產(chǎn)生再生能量，這些能量再通過并聯(lián)直流母線被處于電動狀態(tài)的電機所吸收。在不能*吸收的情況下，則通過共用的制動電阻消耗

掉。這里的再生能量部分被吸收利用，但沒有回饋到電網(wǎng)中。

3． 能量回饋型：能量回饋型的變頻器網(wǎng)側(cè)變流器是可逆的，當有再生能量產(chǎn)生時，可逆變流器將再生能量回饋給電網(wǎng)，使再生能量得到

*利用。但這種方法對電源的穩(wěn)定性要求較高，一旦突然停電，將發(fā)生逆變。

五.應用中需要注意的幾個問題

隨著通用變頻器市場的日益繁榮，變頻器及其附屬設(shè)備的安裝、調(diào)試、日常維護及維修工作量劇增，針對造成以上問題的原因，從應用環(huán)

境、 與抗干擾、電網(wǎng)質(zhì)量、電機絕緣等方面進行分析。

1.工作環(huán)境問題 在變頻器實際應用中，由于國內(nèi)客戶除少數(shù)有專用機房外，大多為了降低成本，將變頻器直接安裝于工業(yè)現(xiàn)場。工作現(xiàn)

場一般是灰塵大、溫度高，在南方還有濕度大的問題。對于線纜行業(yè)還有金屬粉塵，在陶瓷、印染等行業(yè)還有腐蝕性氣體和粉塵，在煤礦

等場合，還有防爆的要求等等。因此必須根據(jù)現(xiàn)場情況做出相應的對策。

2 變頻器的安裝設(shè)計基本要求

(1) 變頻器應該安裝在控制柜內(nèi)部。(2) 變頻器最好安裝在控制柜內(nèi)的中部;變頻器要垂直安裝，正上方和正下方要避免安裝可能阻擋排

風、進風的大元件。(3) 變頻器上、下部邊緣距離控制柜頂部、底部、或者隔板、或者必須安裝的大元件等的最小間距，應該大于300mm

。柜內(nèi)安裝變頻器的基本要求(4) 如果特殊用戶在使用中需要取掉鍵盤，則變頻器面板的鍵盤孔，一定要用膠帶嚴格密封或者采用假面板

替換，防止粉塵大量進入變頻器內(nèi)部。(5) 對變頻器要進行定期維護，及時清理內(nèi)部的粉塵等。(6) 其它的基本安裝、使用要求必須遵守

用戶手冊上的有關(guān)說明;如有疑問請及時聯(lián)系相應廠家技術(shù)支持人員。

3. 防塵控制柜的設(shè)計要求

在多粉塵場所，特別是多金屬粉塵、絮狀物的場所使用變頻器時，采取正確、合理的防護措施是十分必要的，防塵措施得當對保證變頻器

正常工作非常重要?？傮w要求控制柜整體應該密封，應該通過專門設(shè)計的進風口、出風口進行通風;控制柜頂部應該有防護網(wǎng)和防護頂蓋

出風口;控制柜底部應該有底板和進風口、進線孔，并且安裝防塵網(wǎng)。

(1) 控制柜的風道要設(shè)計合理，排風通暢，避免在柜內(nèi)形成渦流，在固定的位置形成灰塵堆積。

(2) 控制柜頂部出風口上面要安裝防護頂蓋，防止雜物直接落入；防護頂蓋高度要合理，不影響排風。防護頂蓋的側(cè)面出風口要安裝防護

網(wǎng)，防止絮狀雜物直接落入。