變頻器基礎知識大初學者用

1、1.SCR和GTO晶閘管 普通晶閘管SCR 曾稱可控硅，它有三個極：陽極，陰極和門極。 SCR的工作特點是，當在門極與陰極間加一個不大的正向電壓（G為+，K為）時，SCR即導通，負載Rl中就有電流流過。導通后，即使取消門極電壓，SCR仍保持導通狀態(tài)。只有當陽極電路的電壓為0或負值時，SCR才關斷。所以，只需要用一個脈沖信號，就可以控制其導通了，故它常用于可控整流。 作為一種無觸點的半導體開關器件，其允許反復導通和關斷的次數(shù)幾乎是無限的，并且導通的控制也十分方便。這是一般的“通-斷開關”所望塵莫及的，從而使實現(xiàn)異步電動機的變頻調速取得了突破。但由于變頻器的逆變電路是在直流電壓下工作的，而SCR在

2、直流電壓下又不能自行關斷，因此，要實現(xiàn)逆變，還必須增加輔助器件和相應的電路來幫助它關斷。所以，盡管當時的變頻調速裝置在個別領域（如風機和泵類負載）已經能夠實用，但未能進入大范圍的普及應用階段。 門極關斷（GTO）晶閘管 SCR在一段時間內，幾乎是能夠承受高電壓和大電流的唯一半導體器件。因此，針對SCR的缺點，人們很自然地把努力方向引向了如何使晶閘管具有關斷能力這一點上，并因此而開發(fā)出了門極關斷晶閘管。 GTO晶閘管的基本結構和SCR類似，它的三個極也是：陽極（A）、陰極（K）和門極（G）。其圖行符號也和SCR相似，只是在門極上加一短線，以示區(qū)別。 GTO晶閘管的基本電路和工作特點是： 在門極G

3、上加正電壓或正脈沖（開關S和至位置1）GTO晶閘管即導通。其后，即使撤消控制信號（開關回到位置0），GTO晶閘管仍保持導通?？梢姡珿TO晶閘管的導通過程和SCR的導通過程完全相同。 如在G、K間加入反向電壓或較強的反向脈沖（開關和至位置2），可使GTO晶閘管關斷。用GTO晶閘管作為逆變器件取得了較為滿意的結果，但其關斷控制較易失敗，故仍較復雜，工作頻率也不夠高。而幾乎是與此同時，大功率管（GTR）迅速發(fā)展了起來，使GTO晶閘管相形見絀。因此，在大量的中小容量變頻器中，GTO晶閘管已基本不用。但其工作電流大，故在大容量變頻器中，仍居主要地位。 逆變器件的介紹：上次我們向大家介紹了普通晶閘管（SC

4、R）和門極關斷晶閘管（GTO），最重要是讓大家了解變頻器中逆變器件是如何工作的，它們起到什么作用！接下來我們講：大功率晶體管（GTR）-大功率晶體管，也叫雙極結型晶體管（BJT）。 1、 變頻器用的GTR一般都是達林頓晶體管（復合管）模塊，其內部有三個極分別是集電極C、發(fā)射極E和基極B。根據變頻器的工作特點，在晶體管旁還并聯(lián)了一個反向連接的續(xù)流二極管。又根據逆變橋的特點，常做成雙管模塊，甚至可以做成6管模塊。 2、 工作時狀態(tài) 和普通晶體管一樣，GTR也是一種放大器件，具有三種基本的工作狀態(tài)： 放大狀態(tài) 起基本工作特點是集電極電流Ic的大小隨基極電流Ib而變Ic=Ib 式中-GTR的1 / 2

5、3電流放大倍數(shù)。 GTR處于放大狀態(tài)時，其耗散功率Pc較大。設Uc=200V，Rc=10，=50，Ib=200mA（0.2A）計算如下：Ic= Ib=50*0.2A=10A Uce=Uc-IcRc=(200-10*10)V=100V Pc=UceIc=100*10W=1000W=1KW 飽和狀態(tài) Ib增大時，Ic隨之而增大的狀態(tài)要受到歐姆定律的制約。當Ib>Uc/Rc時，Ic=Ib的關系便不能再維持了，這時，GTR開始進入“飽和"狀態(tài)。而當Ic的大小幾乎完全由歐姆定律決定，即 IcsUc/Rc 時，GTR便處于深度飽和狀態(tài)（Ics 為飽和電流）。這時，GTR的飽和壓降Uces約

6、 為1-5V。 GTR處于飽和狀態(tài)時的功耗是很小的。上例中，設Uces=2V，則Ics=Uc/Rc=200/10A=20A Pc=UcesIcs=2*20W=40W 可見，與放大狀態(tài)相比，相差甚遠。 截止狀態(tài) 即關斷狀態(tài)。這是基極電流Ib0的結果。 在截止狀態(tài)，GTR只有很微弱的漏電流流過，因此，其功耗是微不足道的。 GTR在逆變電路中是用來作為開關器件的，工作過程中，總是在飽和狀態(tài)間進行交替。所以，逆變用的GTR的額定功耗通常是很小的。而如上述，如果GTR處于放大狀態(tài)，其功耗將增大達百北以上。所以，逆變電路中的GTR是不允許在放大狀態(tài)下小作停留的。 3.主要參數(shù) 在截止狀態(tài)時 擊穿電壓Uce

7、o和Ucex：能使集電極C和發(fā)射極E之間擊穿的最小電壓?；鶚OB開路是用Uceo表示，B、E間接入反向偏壓時用Ucex 表示。在大多數(shù)情況下，這兩個數(shù)據是相等的。 漏電流Iceo 和 Icex：截止狀態(tài)下，從C極流向E極的電流。B極開路時為 Iceo，B、E間反偏時為 Icex。 在飽和狀態(tài)時 集電極最大電流Icm：GTR飽和導通是的最大允許電流。 飽和壓降Uces：當GTR飽和導通時，C、E間的電壓降。 在開關過程中 開通時間Ton：從B極通入正向信號電流時起，到集電極電流上升到0.9 Ics 所需要的時間。 關斷時間Toff：從基極電流撤消時起，至Ic下降至0.1 Ics 所需的時間 開通時

8、間和關斷時間將直接影響到SPWM調制是的載波頻率。通常，使用GTR做逆變管時的載波頻率底于2KHz。 4.變頻器用GTR的選用 Uceo 通常按電源線電壓U峰值的2倍來選擇。 Uceo2廠2U 在電源電壓為380V的變頻器中，應有 Uceo2廠2U*380V=1074.8V，故選用 Uceo=1200V的GTR是適宜的。 Icm 按額定電流In峰值的2倍來選擇Icm2廠2 In GTR是用電流信號進行驅動的，所需驅動功率較大，故基極驅動系統(tǒng)比較復雜，并使工作頻率難以提高，這是其不足之處。 今天我告訴大家的是MOSFET以及IGBT 1、 功率場效應晶體管（POWER MOSFET） 它的3個極

9、分別是源極S、漏極D和柵極G 其工作特點是，G、S間的控制信號是電壓信號Ugs。改變Ugs的大小，主電路的漏極電流Id也跟著改變。由于G、S間的輸入阻抗很大，故控制電流幾乎為0，所需驅動功率很小。和GTR相比，其驅動系統(tǒng)比較簡單，工作頻率也比較高。此外，MOSFET還具有熱穩(wěn)定性好、安全工作區(qū)大 等優(yōu)點。 但是，功率場效應晶體管在提高擊穿電壓和增大電流方面進展較慢，故在變頻器中的應用尚不能居主導地位。 2、 絕緣柵雙極晶體管（IGBT） IGBT是MOSFET和GTR相結合的產物，是柵極為絕緣柵結構（MOS結構）的晶體管，它的三個極分別是集電極C、發(fā)射極E和柵極G。 工作特點是，控制部分與場效

10、應晶體管相同，控制信號為電壓信號Uge,輸入阻抗很高，柵極電流I0，故驅動功率很小。而起主電路部分則與GTR相同，工作電流為集電極電流I。 至今，IGBT的擊穿電壓也已做到1200V，集電極最大飽和電流已超過1500A，由IGBT作為逆變器件的變頻器容量已達到250KVA以上。 此外，其工作頻率可達20KHZ。由IGBT作為逆變器件的變頻器的載波頻率一般都在10KHZ以上，故電動機的電源波形比較平滑，基本無電磁噪聲。 目前，在新系列的中小容量變頻器中，IGBT已處于絕對優(yōu)勢的地位！ 最近市場出現(xiàn)智能性模塊，模塊中包含了過電流、過電壓、低電壓、過熱等保護，我也相信在今后的發(fā)展中能和大家一起學習，

11、共同維護好我們的使命！ $如果要正確的使用變頻器, 必須認真地考慮散熱的問題. ！變頻器的故障率隨溫度升高而成指數(shù)的上升。使用壽命隨溫度升高而成指數(shù)的下降。環(huán)境溫度升高10度，變頻器使用壽命減半。 因此，我們要重視散熱問題啊！ 在變頻器工作時，流過變頻器的電流是很大的, 變頻器產生的熱量也是非常大的，不能忽視其發(fā)熱所產生的影響 通常，變頻器安裝在控制柜中。我們要了解一臺變頻器的發(fā)熱量大概是多少. 可以用以下公式估算: 發(fā)熱量的近似值= 變頻器容量（KW）×55 W 在這里, 如果變頻器容量是以恒轉矩負載為準的 (過流能力150% * 60s) 如果變頻器帶有直流電抗器或交流電抗器,

12、并且也在柜子里面, 這時發(fā)熱量會更大一些。 電抗器安裝在變頻器側面或測上方比較好。 這時可以用估算: 變頻器容量（KW）×60 W 因為各變頻器廠家的硬件都差不多, 所以上式可以針對各品牌的產品. 注意： 如果有制動電阻的話，因為制動電阻的散熱量很大， 因此最好安裝位置最好和變頻器隔離開， 如裝在柜子上面或旁邊等。 $ 那么, 怎樣采能降低控制柜內的發(fā)熱量呢? 當變頻器安裝在控制機柜中時，要考慮變頻器發(fā)熱值的問題。 根據機柜內產生熱量值的增加，要適當?shù)卦黾訖C柜的尺寸。因此，要使控制機柜的尺寸盡量減小，就必須要使機柜中產生的熱量值盡可能地減少。 如果在變頻器安裝時，把變頻器的散熱器部分

13、放到控制機柜的外面，將會使變頻器有70%的發(fā)熱量釋放到控制機柜的外面。由于大容量變頻器有很大的發(fā)熱量，所以對大容量變頻器更加有效。 還可以用隔離板把本體和散熱器隔開, 使散熱器的散熱不影響到變頻器本體。這樣效果也很好。注意：變頻器散熱設計中都是以垂直安裝為基礎的，橫著放散熱會變差的! 關于冷卻風扇 一般功率稍微大一點的變頻器， 都帶有冷卻風扇。同時，也建議在控制柜上出風口安裝冷卻風扇。進風口要加濾網以防止灰塵進入控制柜。 注意控制柜和變頻器上的風扇都是要的，不能誰替代誰。$其他關于散熱的問題 1。 在海拔高于1000m的地方，因為空氣密度降低，因此應加大柜子的冷卻風量以改善冷卻效果。理論上變頻

14、器也應考慮降容，1000m每-5%。但由于實際上因為設計上變頻器的負載能力和散熱能力一般比實際使用的要大， 所以也要看具體應用。 比方說在1500m的地方，但是周期性負載，如電梯，就不必要降容。2。 開關頻率：變頻器的發(fā)熱主要來自于IGBT， IGBT的發(fā)熱有集中在開和關的瞬間。 因此開關頻率高時自然變頻器的發(fā)熱量就變大了。 有的廠家宣稱降低開關頻率可以擴容， 就是這個道理。 編輯本段過熱保護   主要有以下幾點： 風扇運轉保護 變頻器的內裝風扇是箱體內部散熱的主要手段，它將保證控制電路的正常工作。所以，如果風扇運轉不正常，應立即進行保護。 逆變模塊散熱板的過熱保護 逆變模

15、塊是變頻器內發(fā)生熱量的主要部件，也是變頻器中最重要而又最脆弱的部件。所以，各變頻器都在散熱板上配置了過熱保護器件。 制動電阻過熱保護 制動電阻的標稱功率是按短時運行選定的。所以，一旦通電時間過長，就會過熱。這時，應暫停使用，待冷卻后再用。或選用較大一點功率電阻。 冷卻風道的入口和出口不得堵塞，環(huán)境溫度也可能高于變頻器的允許值。如果還有問題，你可以打電話給我們！ 我就講一講脈寬調制和脈幅調制，至于芯片的資料你可以到中國電子網去查一查，我不方便登錄在此處，它記載的數(shù)據有6頁！ 在VVVF的實施，有兩種基本的調制方法： 1.脈幅調制 （PAM） 逆變器所得交流電壓的振幅值等于直流電壓值（Um=Ud)

16、。因此，實現(xiàn)變頻也是變壓的最容易想到的方法，便是在調節(jié)頻率的同時，也調節(jié)直流電壓。 這種方法的特點是，變頻器在改變輸出頻率的同時，也改變了電壓的振幅值，故稱為脈幅調制，常用PAM(Pulse Amplitude Modulation)表示。PAM需要同時調節(jié)兩部分：整流部分和逆變部分，兩者之間還必須滿足Ku和Kf間的一定的關系，故其控制電路比較復雜。 2.脈寬調制（PWM） 把每半個周期內，輸出電壓的波形分割成若干個脈沖波，每個脈沖的寬度為T1，每兩個脈沖間的間隔寬度為T2，那么脈沖的占空比=T1/（T1+T2）。 這時，電壓的平均值和占空比成正比，所以在調節(jié)頻率時，不改變直流電壓的幅值，而是

17、改變輸出電壓脈沖的占空比，也同樣可以實現(xiàn)變頻也變壓的效果。當電壓周期增大（頻率降低），電壓脈沖的幅值不變，而占空比在減小，故平均電壓降低。 此法的特點是，變頻器在改變輸出頻率的同時，也改變輸出電壓的脈沖占空比（幅值不變）故稱為脈寬調制，常用PWM(Pulse width modulation)表示。 PWM只須控制逆變電路便可實現(xiàn)，與PAM相比，控制電路簡化了許多。 不論是PAM，還是PWM，其輸出電壓和電流的波形都是非正玄波，具有許多高次諧波成分。為了使輸出電流的波形接近與正玄波，又提出了正玄波脈寬調制的方式。下次接著講SPWM 各位朋友大家好，今天我要為大家講的是：正弦波脈寬調制(SPWM

18、) 1、QPWM的概念 在進行脈寬調制時，使脈沖系列的占空比按正弦規(guī)律來安排。當正弦值為最大值時，脈沖的寬度也最大，而脈沖間的間隔則最小，反之，當正弦值較小時，脈沖的寬度也小，而脈沖間的間隔則較大，這樣的電壓脈沖系列可以使負載電流中的高次諧波成分大為減小，稱為正弦波脈寬調制。 SPWM脈沖系列中，各脈沖的寬度以及相互間的間隔寬度是由正弦波(基準波或調制波)和等腰三角波(載波)的交點來決定的。具體方法如后所述。 2、單極性SPWM法(1)調制波和載波：曲線是正弦調制波，其周期決定于需要的調頻比kf，振幅值決定于ku,曲線是采用等腰三角波的載波，其周期決定于載波頻率，振幅不變，等于ku=1時正弦調

19、制波的振幅值，每半周期內所有三角波的極性均相同(即單極性)。調制波和載波的交點，決定了SPWM脈沖系列的寬度和脈沖音的間隔寬度，每半周期內的脈沖系列也是單極性的。(2)單極性調制的工作特點：每半個周期內，逆變橋同一橋臂的兩個逆變器件中，只有一個器件按脈沖系列的規(guī)律時通時通時斷地工作，另一個完全截止；而在另半個周期內，兩個器件的工況正好相反，流經負載ZL的便是正、負交替的交變電流。 3、雙極性SPWM法 (1)調制波和載波： 調制波仍為正弦波，其周期決定于kf，振幅決定于ku,中曲線，載波為雙極性的等腰三角波，其周期決定于載波頻率，振幅不變，與ku=1時正弦波的振幅值相等。 調制波與載波的交點決

20、定了逆變橋輸出相電壓的脈沖系列，此脈沖系列也是雙極性的，但是，由相電壓合成為線電壓(uab=ua-ub;ubc=ub-uc;uca=uc-ua)時，所得到的線電壓脈沖系列卻是單極性的。 (2)雙極性調制的工作特點：逆變橋在工作時，同一橋臂的兩個逆變器件總是按相電壓脈沖系列的規(guī)律交替地導通和關斷，毫不停息，而流過負載ZL的是按線電壓規(guī)律變化的交變電流。 4、實施SPWM的基本要求 (1)必須實時地計算調制波(正弦波)和載波(三角波)的所有交點的時間坐標，根據計算結果，有序地向逆變橋中各逆變器件發(fā)出“通”和“斷”的動作指令。 (2)調節(jié)頻率時，一方面，調制波與載波的周期要同時改變(改變的規(guī)律本文不

21、作介紹)；另一方面，調制波的振幅要隨頻率而變，而載波的振幅則不變，所以，每次調節(jié)后，所膠點的時間坐標都 必須重新計算。要滿足上述要求，只有在計算機技術取得長足進步的20世紀80年代才有可能，同時，又由于大規(guī)模集成電路的飛速發(fā)展，迄今，已經有能夠產生滿足要求的SPWM波形的專用集成電路了。 西門子420變頻器PID調試：總結在變頻器page5-13.14詳細講解在說明書page10-84.85.86.87.88.89.90.91.92.93.94 重要幾個參數(shù)為1.P0004改為22. page10-6 2.P2200改為1 允許PID控制器投入 3. P2257 PID設定值的斜坡上升時間 p

22、2258 PID設定值的斜坡下降時間 P2261 PID設定值的濾波時間常數(shù) P2264 PID反饋信號 P2265 PID反饋濾波時間常數(shù) P2267 PID反饋信號的上限值 P2268 PID反饋信號的下限值 P2269 PID反饋信號的增益 P2270 PID傳感器的反饋型式 P2280 PID比例增益系數(shù) P2285 PID積分時間 P2291 PID輸出上限 P2292 PID輸出下限 P2293 PID限幅值的斜坡上升/下降時間 噪聲與振動及其對策 采用變頻器調速，將產生噪聲和振動，這是變頻器輸出波形中含有高次諧波分量所產生的影響。隨著運轉頻率的變化，基波分量、高次諧波分量都在大范

23、圍內變化，很可能引起與電動機的各個部分產生諧振等。噪聲問題及對策 （1）用變頻器傳動電動機時，由于輸出電壓電流中含有高次諧波分量，氣隙的高次諧波磁通增加，故噪聲增大。電磁噪聲由以下特征：由于變頻器輸出中的低次諧波分量與轉子固有機械頻率諧振，則轉子固有頻率附近的噪聲增大。變頻器輸出中的高次諧波分量與鐵心機殼軸承架等諧振，在這些部件的各自固有頻率附近處的噪聲增大。 變頻器傳動電動機產生的噪聲特別是刺耳的噪聲與PWM控制的開關頻率有關，尤其在低頻區(qū)更為顯著。一般采用以下措施平抑和減小噪聲：在變頻器輸出側連接交流電抗器。如果電磁轉矩有余量，可將U / f定小些。采用特殊電動機在較低頻的噪聲音量較嚴重時

24、，要檢查與軸系統(tǒng)（含負載）固有頻率的諧振。 （2） 振動問題及對策變頻器工作時，輸出波形中的高次諧波引起的磁場對許多機械部件產生電磁策動力，策動力的頻率總能與這些機械部件的固有頻率相近或重合，造成電磁原因導致的振動。對振動影響大的高次諧波主要是較低次的諧波分量，在PAM方式和方波PWM方式時有較大的影響。但采用正弦波PWM方式時，低次的諧波分量小，影響變小。 減弱或消除振動的方法，可以在變頻器輸出側接入交流電抗器以吸收變頻器輸出電流中的高次諧波電流成分。使用PAM方式或方波PWM方式變頻器時，可改用正弦波PWM方式變頻器，以減小脈動轉矩。從電動機與負載相連而成的機械系統(tǒng)，為防止振動，必須使整個

25、系統(tǒng)不與電動機產生的電磁力諧波。負載匹配及對策生產機械的種類繁多，性能和工藝要求各異，其轉矩特性不同，因此應用變頻器前首先要搞清電動機所帶負載的性質，即負載特性，然后再選擇變頻器和電動機。負載有三種類型：恒轉矩負載、風機泵類負載和恒功率負載。不同的負載類型，應選不同類型的變頻器。 （3） 恒轉矩負載恒轉矩負載又分為摩擦類負載和位能式負載。摩擦類負載的起動轉矩一般要求額定轉矩的150%左右，制動轉矩一般要求額定轉矩的100%左右，所以變頻器應選擇具有恒定轉矩特性，而且起動和制動轉矩都比較大，過載時間和過載能力大的變頻器，如FR-A540系列。位能負載一般要求大的起動轉矩和能量回饋功能，能夠快速實

26、現(xiàn)正反轉，變頻器應選擇具有四象限運行能力的變頻器，如FR-A241系列。 （4） 風機泵類負載風機泵類負載是典型的平方轉矩負載，低速下負載非常小，并與轉速平方成正比，通用變頻器與標準電動機的組合最合適。這類負載對變頻器的性能要求不高，只要求經濟性和可靠性，所以選擇具有U/f=const控制模式的變頻器即可，如FR-A540(L)。如果將變頻器輸出頻率提高到工頻以上時，功率急劇增加，有時超過電動機變頻器的容量，導致電動機過熱或不能運轉，故對這類負載轉矩，不要輕易將頻率提高到工頻以上。 （5） 恒功率負載恒功率負載指轉矩與轉速成反比，但功率保持恒定的負載，如卷取機、機床等。對恒功率特性的負載配用變

27、頻器時，應注意的問題：在工頻以上頻率范圍內變頻器輸出電壓為定值控制，所以電動機產生的轉矩為恒功率特性，使用標準電動機與通用變頻器的組合沒有問題。而在工頻以下頻率范圍內為U/f定值控制，電動機產生的轉矩與負載轉矩又相反傾向，標準電動機與通用變頻器的組合難以適應，因此要專門設計。 發(fā)熱問題及對策 變頻器發(fā)熱是由于內部的損耗而產生的，以主電路為主，約占98%，控制電路占2%。為保證變頻器正?？煽窟\行，必須對變頻器進行散熱。主要方法有： （1） 采用風扇散熱：變頻器的內裝風扇可將變頻器箱體內部散熱帶走。 （2） 環(huán)境溫度：變頻器是電子裝置，內含電子元件機電解電容等，所以溫度對其壽命影響較大。通用變頻器

28、的環(huán)境運行溫度一般要求10+50，如果能降低變頻器運行溫度，就延長了變頻器的使用壽命，性能也穩(wěn)定。 大家好，春節(jié)一定過的愉快吧！我們今年一直忙于變頻器的保養(yǎng)。為什么要保養(yǎng)呢？我就先舉個例子：兩人同時各買了一輛自行車。一個人對自己的自行車倍加愛護，在雨天，下雪天的時候，騎完車之后都擦一擦，保持干凈！平常一個月都能擦兩三次,緊緊螺絲！注意保養(yǎng)！現(xiàn)在還象新的一樣！另外一個人則打自行車買來從來沒有擦過，也沒有保養(yǎng)過！剛過了半年就面目全非！顯而以見，經過保養(yǎng)的自行車經久耐用！保養(yǎng)變頻器的原理同樣如此！我公司已經與上海石化，上海石洞口,上海阿姆斯壯，儀征化纖等單位簽定定期保養(yǎng)業(yè)務！可以延長變頻器的使用期電

29、器方面我們可以說減少維修率也可以體現(xiàn)公司的管理，公司的形象！我司保養(yǎng)的具體方案如下：1、 變頻器須解體，查看內部是否有異?，F(xiàn)象.（如：鏍絲松動、焊錫脫落、器件松動、器件燒焦、燒煳現(xiàn)象。）2、 檢查變頻器內部易老化器件，如：風扇，功率器件，功率電容，及印板老化現(xiàn)象。3、 清理變頻器內部粉塵，油污，腐蝕性及導體雜質。對主要印板如：主控板，驅動板，開關電源板。采用全新品進口電子清潔劑進行噴洗，去除其老化層及導電物質。4、 對變頻器主要控制部分進行先進的加膜處理。起到防塵，防老化，防導電物質，防水，及腐蝕性物質。 編輯本段問答集（一）臺變頻器帶多臺電機時，怎么選定變頻器容量？ 1臺變頻器并聯(lián)驅動多臺電

30、機，請使電機額定容量的總和在變頻器的額定輸出電流以下,并保留10%余量。2:怎么解決高次諧波問題？ 二極管整流電路會產生5、7、11、13次的高次諧波。影響：電流增大、功率因數(shù)下降對策：請裝上ac或dc電抗器（3%壓降左右） 3:對于變頻器輸入側變壓器有什么要求？ 當安裝大容量機器時，請事先確認變壓器阻抗值，變壓器容量是否合適。另外，在下面3個情況下，請在變頻器輸入側裝上ac電抗器。 特別在小容量變頻器和大容量變頻器安裝在同一地方時要注意以下三點: 變壓器容量超過500kva時 變壓器與變頻器之間的距離小于10m時 輸入電流值大于變頻器額定輸出電流值時由于電網電感越小高次諧波電流就會越大，故甚

31、至可能會引起變頻器整流橋損壞 4:怎么解決電壓不平衡問題？ 有時很小的電壓不平衡會引起很嚴重的電流不平衡，甚至產生缺相。 后果：整流橋損壞，電解電容損壞（由脈動電流增大） 對策：如果某一相的電流超過變頻器的額定輸出電流時，必須裝上電抗器在輕載時出現(xiàn)電流不平衡，不會損壞機器。 5：對于空氣開關有什么要求？ mccb的推薦參數(shù)一覽表，如下所示：此推薦參數(shù)是以一般型mccb規(guī)格為基準的。你可采用更高檔的規(guī)格。 與變頻器相配的（降壓）變壓器容量： 6：對于輸入電壓波動有什么要求? 一般輸入電壓范圍相當寬，故基本上能適應國內的任何地區(qū)。但在安裝時一定要事先確認輸入電壓。 .容許電壓范圍低值：380v-1

32、5%=323v（負載過量時，電流增加）高值：460v+10%=506v 受接觸器和風扇制約（18.5kw以上）小于15kw是dc勵磁。 .超過限定的容許電壓范圍時下限：出現(xiàn)欠壓保護（lv），變頻器就會停機（約300v）上限：出現(xiàn)過電壓保護（ov），變頻器也會停機*輸入電壓超過 506v時，ov也保護不了接觸器、風扇等。*整流模塊的耐壓承受能力為1600v，一般不會因過電壓損壞. .對于輸入電壓波動，平時avr（穩(wěn)壓）功能會自動地工作。 7：如在輸出側有電磁接觸器，有什么注意事項 在運行中請勿斷開再吸合，因會產生很大的沖擊電流。故有時變頻器可能會跳閘。 發(fā)生瞬時停電時，使變頻器停機。因在發(fā)生極電

33、短時間的瞬時停電（0.1秒左右）時，接觸器會斷開而變頻器不出現(xiàn)欠壓報警。故在復電時，產生沖擊電流，變頻器可能會過流跳閘。 8：對于使用壞環(huán)境有什么要求？ 溫度*允許周圍溫度：-10到40（如取下通風殼，可到50）變頻器內部溫度比周圍溫度還高1020 *安裝在柜子里時，一定要注意柜子的體積、變頻器的位置、排氣風扇的風量。*周圍溫度越低，變頻器壽命就會越長。 濕度*90%以下（無水珠凝結現(xiàn)象）在相當于戶外的情況下。如果周圍溫度突然下降，水珠凝結現(xiàn)象是會很容易出現(xiàn)的。線路板接插件部分干燥后，絕緣會下降，可能引起誤動作。 導電性灰塵、油霧、腐蝕性氣體雖然電路基板已防塵防濕處理過，但接插件等接觸部分無法

34、處理。*油霧 主要是風扇受影響*腐蝕性氣體主要是銅排、各器件的管腳會腐蝕 9：如果現(xiàn)場的海拔標準高度超過1000m，有什么. 現(xiàn)場的海拔標高過1000m時，請把負載率減少（因冷卻效果降低）。標準2000m：把負載電流下降到90%3000m：把負載電流下降80% 10：如果在安裝場所有振動，如何解決？ 基本上變頻器不允許振動 即使開始的時候沒問題，時間長了也會出現(xiàn)故障*如果沒有無振動的安裝場所，請采用防振膠墊。*一般規(guī)格表上的"振動"表示"運輸過程中的振動"并不是"使用時的振動"。 11：變頻器的過電流保護及處理方法？ 過電流保護功能，

35、變頻器中,過電流保護的對象主要指帶有突變性質的、電流的峰值超過了變頻器的容許值的情形. 由于逆變器件的過載能力較差,所以變頻器的過電流保護是至關重要的一環(huán),迄今為止,已發(fā)展得十分完善. (1) 過電流的原因 1、工作中過電流 即拖動系統(tǒng)在工作過程中出現(xiàn)過電流.其原因大致來自以下幾方面: 電動機遇到沖擊負載,或傳動機構出現(xiàn)“卡住”現(xiàn)象,引起電動機電流的突然增加. 變頻器的輸出側短路,如輸出端到電動機之間的連接線發(fā)生相互短路,或電動機內部發(fā)生短路等. 變頻器自身工作的不正常,如逆變橋中同一橋臂的兩個逆變器件在不斷交替的工作過程中出現(xiàn)異常。例如由于環(huán)境溫度過高，或逆變器件本身老化等原因，使逆變器件的

36、參數(shù)發(fā)生變化，導致在交替過程中，一個器件已經導通、而另一個器件卻還未來得及關斷，引起同一個橋臂的上、下兩個器件的“直通”，使直流電壓的正、負極間處于短路狀態(tài)。 2、升速時過電流 當負載的慣性較大，而升速時間又設定得太短時，意味著在升速過程中，變頻器的工作效率上升太快，電動機的同步轉速迅速上升，而電動機轉子的轉速因負載慣性較大而跟不上去，結果是升速電流太大。 3、降速中的過電流 當負載的慣性較大，而降速時間設定得太短時，也會引起過電流。因為，降速時間太短，同步轉速迅速下降，而電動機轉子因負載的慣性大，仍維持較高的轉速，這時同樣可以是轉子繞組切割磁力線的速度太大而產生過電流。 （2）處理方法 1、

37、 起動時一升速就跳閘，這是過電流十分嚴重的現(xiàn)象，主要檢查 工作機械有沒有卡住 負載側有沒有短路，用兆歐表檢查對地有沒有短路 變頻器功率模塊有沒有損壞 電動機的起動轉矩過小，拖動系統(tǒng)轉不起來 2、 起動時不馬上跳閘，而在運行過程中跳閘，主要檢查 升速時間設定太短，加長加速時間 減速時間設定太短，加長減速時間 轉矩補償（u/f比）設定太大，引起低頻時空載電流過大 電子熱繼電器整定不當，動作電流設定得太小，引起變頻器誤動作 12：一般變頻器有幾種干擾？ 傳導干擾通過電線、接地線 感應干擾由電磁感應、靜電感應 輻射干擾通過電線、變頻器 13：對于干擾問題有什么具體對策？ 對產生干擾方（變頻器）的對策

38、傳導干擾在輸入側用干擾濾波器，在輸入側使用干擾濾波器（輸入專用）、零相電抗器、接地電容、絕緣變壓器。 感應干擾把輸入/輸出線、動力線、信號線分離。采用屏蔽線，并使用電源線濾波器（共用扼流圈、磁環(huán)），正確接地。 輻射干擾注意控制柜子中的安裝和動力線的金屬配管。降低載波頻率也有效果。 對產生干擾方（變頻器）的對策體積又大，價格又高。對被干擾方的對策如果受到干擾的電線或對象明確的話，就針對處理。如果不明確，就根據以下順序處理： 盡量遠離變頻器。 信號線采用屏蔽線，且屏蔽線只有一端和共用端相接。 還可以使用磁環(huán)和濾波電容。 在電源線中插入電源線濾波器（正常狀態(tài)扼流器、小型的噪音濾波器）。接地線的分離。

39、 編輯本段故障劃分變頻器故障監(jiān)測劃分 1、狀態(tài)故障監(jiān)測：直流過/久壓、直流過流、交流過流、速度偏差過大、接地故障、缺相等。 2、硬件故障檢測：電流板故障、觸發(fā)板故障、IGBT故障、脈沖發(fā)生器故障等。 3、系統(tǒng)故障監(jiān)測：Watchdog故障、系統(tǒng)參數(shù)異常、時鐘故障等。 4、通訊故障監(jiān)測：TIMEOUT、OVERRUN等。 5、電源故障監(jiān)測：當控制電源過高/過低時報警。 編輯本段故障及其實例分析(1) AEG Multiverter122/150-400變頻器在啟動時直流回路過壓跳閘 這臺變頻器并非每次啟動都會過壓跳閘。檢查時發(fā)現(xiàn)變頻器在上電但沒有合閘信號時，直流回路電壓即達360V，該型變頻器直

40、流回路的正極串接1臺接觸器，在有合閘信號時經過預充電過程后吸合，故懷疑預充電回路IGBT性能不良，斷開預充電回路IGBT，情況依舊。用萬用表檢查變頻器輸出端時其對地阻值很小，查至現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)電機接線盒被水淋濕，干燥處理后，變頻器工作正常。 由于電機接線盒被水淋濕,直流回路負極的對地漏電流經接線盒及變頻器逆變器中的續(xù)流二極管給直流回路的電容充電，這種情況合閘通常理解應該為過流跳閘而實際為過壓跳閘。本人認為，啟動時變頻器輸出電壓和頻率是逐漸上升的，電機被水淋濕后，會造成輸出電流的變化率很高，從而引起直流回路過壓。 (2) 控制輥道電機的AEG Maxiverter-170/380變頻器出現(xiàn)速度反饋值大

41、于速度設定值經觀察發(fā)現(xiàn): a) 在軋鋼過程中不存在這種情況，當鋼離開輥道后，才出現(xiàn)這種情況; b) 當速度反饋值大于速度設定值時，直流回路電壓為額定電壓的125%，超過115%的極限設定值; c) 變頻器的進線電壓已超過上限; 在軋鋼過程中，該變頻器控制的輥道電機將升速，當鋼離開輥道后輥道電機速度降至原來的速度，因這臺變頻器未裝設制動裝置，減速時是通過電壓調節(jié)器限制制動電流以保持直流回路電壓不超過115%的極限設定值(缺省值)，因進線電壓過高，直流回路電壓超過了設定的極限值，在減速時電壓調節(jié)器起作用，造成制動電流很小，電機轉速降不下來，而在軋鋼時，電網的負載加重，直流回路電壓低于115%的極限

42、設定值，制動功能恢復正常。在當時無法降低電網電壓的情況下，將直流回路電壓極限設定值增至127% 后，變頻器工作正常。在停產檢修時，我們根據電網的情況改變了變壓器的檔位，使變頻器的進線電壓在允許的范圍內，此后變頻器工作正常。 (3) AEG Multiverter22/27-400變頻器上電后，操作面板上的液晶顯示屏顯示正常，但ready指示燈不亮，變頻器不能合閘 查看變頻器菜單中的故障記錄時未發(fā)現(xiàn)有故障，而對操作面板上各按鍵的操作在事件記錄中則有記錄。檢查變頻器內A10主板、A22電源板上的LED指示燈均正常，用試電筆測變頻器的進線電源，發(fā)現(xiàn)有一相顯示不正常，用萬用表測量三相結果為:Vab=3

43、90V，Vac=190V，Vbc=190V。經檢查系進線端子排處接觸不良。 ready指示燈是變頻器內各種狀態(tài)信息的綜合反映，當它不亮時可提示維護人員注意變頻器尚未就緒 。此時在進線電源不正常時變頻器的故障記錄中未能反映未就緒的原因，可能與電路的設計有關。 (4) 調試過程中西門子MIDIMASTER Vector(22kW)變頻器啟動后即過流跳閘 變頻器供貨方與被控設備的供貨方因溝通上的原因，在容量上不匹配(電機功率為30kW)。將變頻器的控制模式選為矢量控制，在輸入電機參數(shù)時，變頻器自動將電機的額定電流60A限定在45A，電機銘牌上無功率因數(shù)的大小，按變頻器手冊的要求，將其設定為0，在作自

44、動辨識(P088=1)后啟動電機時，變頻器過流跳閘?？紤]到匹配上的原因，將控制模式改為V/F控制，情況依舊。后檢查電機參數(shù)時，發(fā)現(xiàn)功率因數(shù)為1.1，將其改為0.85后，變頻器工作正常。 因容量不匹配，變頻器依據輸入的電機參數(shù)進行計算時會產生不正確的結果，在遇到這種情況而暫時無法解決匹配問題時，一定要在自動辨識后檢查是否存在不合適的參數(shù)。 (5) 西門子6SE70系列變頻器的PMU面板液晶顯示屏上顯示字母“E” 出現(xiàn)這種情況時，變頻器不能工作，按P鍵及重新停送電均無效，查操作手冊又無相關的介紹，在檢查外接DC24V電源時，發(fā)現(xiàn)電壓較低，解決后，變頻器工作正常。 變頻器操作手冊上的故障對策表中介紹

45、的皆為較常見的故障，在出現(xiàn)未涉及的一些的代碼時應對變頻器作全面檢查。 (6) 西門子MM420/MM440變頻器的AOP面板僅能存儲一組參數(shù) 變頻器選型手冊中介紹AOP面板中能存儲10組參數(shù)，但在用AOP面板作第二臺變頻器參數(shù)的備份時，顯“存儲容量不足”。解決辦法如下: a) 在菜單中選擇“語言”項; b) 在“語言”項中選擇一種不使用的語言; c) 按Fn+鍵選擇刪除，經提示后按P鍵確認; 這樣，AOP面板就可存儲10組參數(shù)。造成這種現(xiàn)象的原因可能是設計時AOP面板中的內存不夠。 (7) ABB ACS600變頻器在運行時直流回路過壓跳閘 該變頻器配置有制動斬波器和制動電阻，但外方調試人員在

46、調試時將電壓控制器選擇為ON而未使用制動斬波器和制動電阻。在直流回路過壓跳閘后將斬波器和制動電阻投入，結果跳閘更加頻繁。變頻器操作手冊上對直流回路過壓原因的解釋通常有2點: a) 進線電壓過高; b) 減速時間太短; 因該變頻器已投入運行2個月，且跳閘時進線電壓在允許的范圍之內，其它變頻器工作正常，結合以前處理變頻器故障時對直流回路過壓的認識，認為在使用電壓控制器調節(jié)回饋電流防止直流回路過壓的情況下，負載電流的變化率過大是引起過壓的一個重要原因，到現(xiàn)場查看被控設備時，發(fā)現(xiàn)有一塊物料卡在傳送帶的間隙中，清除后，變頻器工作正常。拆開變頻器外殼檢查，發(fā)現(xiàn)制動斬波器上設有三檔進線電壓選擇裝置(400V

47、、500V、690V)以適應不同的進線電壓，其中短接環(huán)插在690V檔上，這樣就造成制動斬波器和制動電阻投入工作的門檻值過高而在進線電壓為400V的ACS600變頻器中未起作用，將短接環(huán)移至400V檔，通過減少減速時間試驗，制動斬波器和制動電阻工作正常。 5例變頻器故障處理過程 (1) 變頻器驅動電機抖動 在接修一臺安川616PC5-5.5kW變頻器時,客戶送修時標明電機行抖動,此時第一反應是輸出電壓不平衡.在檢查功率器件后發(fā)現(xiàn)無損壞,給變頻器通電顯示正常,運行變頻器，測量三相輸出電壓確實不平衡，測試六路數(shù)出波形，發(fā)現(xiàn)W相下橋波形不正常，依次測量該路電阻，二極管，光耦。發(fā)現(xiàn)提供反壓的一二極管擊穿

48、，更換后，重新上電運行，三相輸出電壓平衡，修復。 (2) 變頻器頻率上不去 在接修一臺普傳220V，單相，1.5kW變頻器時，客戶標明頻率上不去，只能上到20Hz，此時第一想到的是有可能參數(shù)設置不當，依次檢查參數(shù)，發(fā)現(xiàn)最高頻率，上限頻率都為60Hz，可見不是參數(shù)問題，又懷疑是頻率給定方式不對，后改成面板給定頻率，變頻器最高可運行到60Hz，由此看來，問提出在模擬量輸入電路上，檢查此電路時，發(fā)現(xiàn)一貼片電容損壞，更換后，變頻器正常。 (3) 變頻器跳過流 在接修一臺臺安N2系列，400V，3.7kW變頻器時，客戶標明在起動時顯示過電流。在檢查模塊確認完好后，給變頻器通電，在不帶電機的情況下，啟動一

49、瞬間顯示OC2，首先想到的是電流檢測電路損壞，依次更換檢測電路，發(fā)現(xiàn)故障依然無法消除。于是擴大檢測范圍，檢查驅動電路，在檢查驅動波形時發(fā)現(xiàn)有一路波形不正常，檢查其周邊器件，發(fā)現(xiàn)一貼片電容有短路，更換后，變頻器運行良好。 (4) 變頻器整流橋二次損壞 在接修一臺LG SV030IH-4變頻器時，檢查時發(fā)現(xiàn)整流橋損壞，無其它不良之處，更換后，帶負載運行良好。不到一個月，客戶再次拿來。檢查時發(fā)現(xiàn)整流橋再次損壞，此時懷疑變頻器某處絕緣不好，單獨檢查電容，正常。單獨檢查逆變模塊，無不良癥狀，檢查各個端子與地之間也未發(fā)現(xiàn)絕緣不良問題，再仔細檢查，發(fā)現(xiàn)直流母線回路端子P-P1與N之間的塑料絕緣端子有炭化跡象

50、，拆開端子查看，果然發(fā)現(xiàn)端子碳化已相當嚴重，從安全角度考慮，更換損壞端子，變頻器恢復正常運行，正常運行已有半年多。 (5) 變頻器小電容炸裂 在接修一臺三肯SVF7.5kW變頻器時，檢測時發(fā)現(xiàn)逆變模塊損壞，更換模塊后，變頻器正常運行。由于該臺機器運行環(huán)境較差，機器內部灰塵堆積嚴重，且該臺機器使用年限較長，決定對它進行除塵及更換老化器件的維護。以提高其使用壽命，器件更換后，給變頻器通電，上電一瞬間，只聽“砰”的一聲響動，并伴隨飛出許多碎屑，斷開電源，發(fā)現(xiàn)C14電解電容炸裂，此刻想到的是有可能電容裝反，于是根據其標識再裝一次，再次上電，電容又一次炸裂。于是進一步檢查其線路，發(fā)現(xiàn)線路與電容標識無法對

51、上，于是將錯就錯，把電容裝反，再次上電，運行正常。這一點在后來送修的相同的機器得以證實。 3 結束語 變頻器故障千變萬化，相當復雜，唯有認真，唯有學習，方可能解除 ！ 1)變頻器充電起動電路故障 通用變頻器一般為電壓型變頻器，采用交直交工作方式，即是輸入為交流電源，交流電壓三相整流橋整流后變?yōu)橹绷麟妷?，然后直流電壓經三相橋式逆變電路變換為調壓調頻的三相交流電輸出到負載。當變頻器剛上電時，由于直流側的平波電容容量非常大，充電電流很大，通常采用一個起動電阻來限制充電電流，常見的變頻起動兩種電路，如圖 1所示。充電完成后，控制電路通過繼電器的觸點或晶閘管將電阻短路，起動電路故障一般表現(xiàn)為起動電阻燒壞

52、，變頻器報警顯示為直流母線電壓故障，一般設計者在設計變頻器的起動電路時，為了減少變頻器的體積選擇起動電阻，都選擇小一些，電阻值在1050，功率為1050W。 當變頻器的交流輸入電源頻繁通時，或者旁路接觸器的觸點接觸不良時，以及旁路晶閘管的導通阻值變大時，都會導致起動電阻燒壞。如遇此情況，可購買同規(guī)格的電阻換之，同時必須找出引出電阻燒壞的原因。如果故障是由輸入側電源頻率開合引起的，必須消除這種現(xiàn)象才能將變頻器投入使用；如果故障是由旁路繼電器觸點或旁路晶閘管引起，則必須更換這些器件。 2)變頻器無故障顯示，但不能高速運行 我廠一臺變頻器狀態(tài)正常，但調不到高速運行，經檢查，變頻器并無故障，參數(shù)設置正

53、確，調速輸入信號正常，上電運行時測試出現(xiàn)變頻器直流母線電壓只有 450V左右，正常值為580600V，再測輸入側，發(fā)現(xiàn)缺了一相，故障原因是輸入側的一個空氣開關的一相接觸不良造成的，為什么變頻器輸入缺相不報警仍能在低頻段工作呢?實際上變頻器缺一相輸入時，是可以工作的，多數(shù)變頻器的母線電壓下限為400V，即是當直流母線電壓降至400V以下時，變頻器才報告直流母線低電壓故障。當兩相輸入時，直流母線電壓為380*1.2=452V400V。當變頻器不運行時，由于平波電容的作用，直流電壓也可達到正常值，新型的變頻器都是采用PWM控制技術，調壓調頻的工作在逆變橋完成，所以在低頻段輸入缺相仍可以正常工作，但因

54、為輸入電壓低輸出電壓低，造成異步電機轉矩低，頻率上不去。 3)變頻器顯示過流 出現(xiàn)這種故障顯示時，首先檢查加速時間參數(shù)是否太短，力矩提升參數(shù)是否太大，然后檢查負載是否太重。如果無這些現(xiàn)象，可以斷開輸出側的電流互感器和直流側的霍爾電流檢測點，復位后運行，看是否出現(xiàn)過流現(xiàn)象，如果出現(xiàn)的話，很可能是 1PM模塊出現(xiàn)故障，因為1PM模塊內含有過壓過流、欠壓、過載、過熱、缺相、短路等保護功能，而這些故障信號都是經模塊控制引腳的輸出Fn引腳傳送到微控器的，微控器接收到故障信息后，一方面封鎖脈沖輸出，另一方面將故障信息顯示在面板上，一般更換1PM模塊。 4)變頻器顯示過壓故障 變頻器出現(xiàn)過壓故障，一般是雷雨天氣，由于雷電串入變頻器的電源中，使變頻器直流側的電壓檢測器動作而跳閘，在這種情況下，通常只須斷開變頻器電源 1min左右，再合上電源，即可復位；另一種情況是變頻器驅動大慣性負載，就出現(xiàn)過壓現(xiàn)象，因為這種情況下，變頻器的減速停止屬于再生制動，在停止過程中，變頻器的輸出頻率按線性下降，而負載電機的頻率高于變頻器的輸出頻率，負載電機處于發(fā)電狀態(tài)，機械能轉化為電能，并被變頻器直流側的平波電容吸收，當這種能量足夠大時，就會產生所謂的“泵升現(xiàn)象”，變頻器直流側的電壓會超過直流母線的最大電壓而跳閘，對于這種故障，一是將減速時間參數(shù)設置長些或增大制動電阻或增加制動單元；二是將變頻器