变频器（Variable Frequency Drive, VFD）作为现代工业自动化系统中的关键设备，广泛应用于电机调速、节能控制等领域。其运行的可靠性与安全性直接关系到整个生产系统的稳定性。为确保变频器在各种工况下能够安全、稳定运行，国际及国内标准对其性能提出了明确要求，其中过载能力是衡量变频器动态性能和热耐受能力的重要指标之一。
国家标准 GB/T 12668.2-2002《调速电气传动系统 第2部分：一般要求 低压交流变频电气传动系统额定值的规定》等效采用国际电工委员会IEC 61800-2标准，对低压交流变频电气传动系统的额定值、使用条件、性能要求及测试方法进行了规范，其中包含了对变频器过载能力的定义与测试要求。
本文将围绕该标准，系统阐述变频器过载能力的定义、测试目的、测试条件、测试方法及结果判定依据。
过载能力的定义
根据GB/T 12668.2，变频器的过载能力是指其在短时间内承受超过额定输出电流的能力。该能力通常以“过载倍数”和“持续时间”的形式表示，例如：
150% 额定电流，持续 60秒
180% 额定电流，持续 2秒
过载能力反映了变频器在启动、负载突变或短时重载工况下的应对能力，是评估其设计裕量和保护功能的重要参数。
测试目的
进行过载能力测试的主要目的包括：
验证设计合规性：确认变频器的实际过载能力是否满足制造商声明的技术规格及标准要求。
评估热稳定性：检验功率器件（如IGBT）、直流母线电容、散热系统等关键部件在过流条件下的温升与热应力承受能力。
检验保护功能：验证过流保护、过热保护等安全机制能否在规定时间内准确动作，防止设备损坏。
保证产品一致性：为批量生产提供质量控制依据，确保不同批次产品性能一致。
测试依据标准
本测试主要依据以下标准：
GB/T 12668.2-2002《调速电气传动系统 第2部分：一般要求 低压交流变频电气传动系统额定值的规定》
IEC 61800-2:2017 《可调速电力驱动系统第2部分：一般要求》
测试条件
为确保测试结果的可比性和准确性，测试应在标准规定的条件下进行：
环境温度：25℃ ± 5℃
海拔高度：< 1000米
冷却条件：按照制造商规定的方式（自然冷却、强制风冷等）正常运行
电源电压：额定输入电压，电压波动不超过±2%
负载类型：模拟电机负载的阻感性负载或实际电机
预运行：变频器在额定负载下运行至少30分钟，使其达到热平衡状态
测试方法
1. 测试设备
可编程交流电源
电子负载或测功机
电流传感器与数据采集系统（带宽 ≥ 100kHz）
温度记录仪（监测IGBT模块、散热器等关键点温度）
示波器
功率分析仪
2. 测试步骤
初始检查：
确认变频器型号、额定参数与测试要求一致。
检查接线正确性，确保接地良好。
热平衡建立：
在额定电压、额定频率、额定负载下连续运行30分钟以上，使内部温升趋于稳定。
施加过载电流：
通过调节负载或设定变频器输出，使输出电流迅速上升至规定过载水平（如150%额定电流）。
同时启动计时器，开始记录时间。
持续监控：
实时监测输出电流、电压、直流母线电压、关键点温度。
观察变频器是否出现报警、跳闸或异常现象。
结束条件判断：
若在规定时间内未发生保护动作，且各项参数正常，则认为通过该等级过载测试。
若提前跳闸，需记录跳闸时间，并分析原因（是否为过流、过热或其它故障）。
恢复与复测：
每次过载测试后，应让变频器冷却至接近初始温度后再进行下一次测试。
对多个过载等级（如150%、180%）分别进行测试。
结果判定
测试结果应满足以下条件方可判定为合格：
在规定的过载电流和时间内，变频器未发生永久性损坏；
所有电气参数（电压、电流、频率）保持在允许范围内；
关键部件温升不超过绝缘等级限值；
若触发保护，其动作时间应不早于规定最小持续时间（如150%过载至少维持60秒）；
过载结束后，变频器能恢复正常运行或按设计逻辑停机。