簡單描述下變頻器裝置基本知識•✘☁│？

    1✘▩✘、什麼是變頻器•✘☁│？

    變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置·₪。

    2✘▩✘、PWM和PAM的不同點是什麼•✘☁│？

    PWM是英文Pulse Width Modulation(脈衝寬度調製)縮寫◕│◕☁▩，按一定規律改變脈衝列的脈衝寬度◕│◕☁▩，以調節輸出量和波形的一種調值方式·₪。

    PAM是英文Pulse Amplitude Modulation (脈衝幅度調製) 縮寫◕│◕☁▩，是按一定規律改變脈衝列的脈衝幅度◕│◕☁▩，以調節輸出量值和波形的一種調製方式·₪。

    3✘▩✘、電壓型與電流型有什麼不同•✘☁│？

    變頻器的主電路大體上可分為兩類☁◕◕↟✘：電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器◕│◕☁▩，直流回路的濾波是電容；電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器◕│◕☁▩，其直流回路濾波是電感·₪。

    4✘▩✘、為什麼變頻器的電壓與電流成比例的改變•✘☁│？

    非同步電動機的轉矩是電機的磁通與轉子內流過電流之間相互作用而產生的◕│◕☁▩，在額定頻率下◕│◕☁▩，如果電壓一定而只降低頻率◕│◕☁▩，那麼磁通就過大◕│◕☁▩，磁迴路飽和◕│◕☁▩，嚴重時將燒燬電機·₪。因此◕│◕☁▩，頻率與電壓要成比例地改變◕│◕☁▩，即改變頻率的同時控制變頻器輸出電壓◕│◕☁▩，使電動機的磁通保持一定◕│◕☁▩，避免弱磁和磁飽和現象的產生·₪。這種控制方式多用於風機✘▩✘、泵類節能型變頻器·₪。

    5✘▩✘、電動機使用工頻電源驅動時◕│◕☁▩，電壓下降則電流增加；對於變頻器驅動◕│◕☁▩，如果頻率下降時電壓也下降◕│◕☁▩，那麼電流是否增加•✘☁│？

    頻率下降（低速）時,如果輸出相同的功率,則電流增加,但在轉矩一定的條件下,電流幾乎不變·₪。

    6✘▩✘、採用變頻器運轉時◕│◕☁▩，電機的起動電流✘▩✘、起動轉矩怎樣•✘☁│？

    採用變頻器運轉◕│◕☁▩，隨著電機的加速相應提高頻率和電壓◕│◕☁▩，起動電流被限制在150%額定電流以下(根據機種不同◕│◕☁▩，為125%~200%)·₪。用工頻電源直接起動時◕│◕☁▩，起動電流為6~7倍◕│◕☁▩，因此◕│◕☁▩，將產生機械電氣上的衝擊·₪。採用變頻器傳動可以平滑地起動(起動時間變長)·₪。起動電流為額定電流的1.2~1.5倍◕│◕☁▩，起動轉矩為70%~120%額定轉矩；對於帶有轉矩自動增強功能的變頻器◕│◕☁▩，起動轉矩為100%以上◕│◕☁▩，可以帶全負載起動·₪。

    7✘▩✘、V/f模式是什麼意思•✘☁│？

    頻率下降時電壓V也成比例下降◕│◕☁▩，這個問題已在回答4說明·₪。V與f的比例關係是考慮了電機特性而預先決定的◕│◕☁▩，通常在控制器的儲存裝置（ROM）中存有幾種特性◕│◕☁▩，可以用開關或標度盤進行選擇

    8✘▩✘、按比例地改V和f時◕│◕☁▩，電機的轉矩如何變化•✘☁│？

    頻率下降時完全成比例地降低電壓◕│◕☁▩，那麼由於交流阻抗變小而直流電阻不變◕│◕☁▩，將造成在低速下產生地轉矩有減小的傾向·₪。因此◕│◕☁▩，在低頻時給定V/f,要使輸出電壓提高一些,以便獲得一定地起動轉矩,這種補償稱增強起動·₪。可以採用各種方法實現,有自動進行的方法✘▩✘、選擇V/f模式或調整電位器等方法

    9✘▩✘、在說明書上寫著變速範圍60~6Hz◕│◕☁▩，即10☁◕◕↟✘：1◕│◕☁▩，那麼在6Hz以下就沒有輸出功率嗎•✘☁│？

    在6Hz以下仍可輸出功率◕│◕☁▩，但根據電機溫升和起動轉矩的大小等條件◕│◕☁▩，低使用頻率取6Hz左右◕│◕☁▩，此時電動機可輸出額定轉矩而不會引起嚴重的發熱問題·₪。變頻器實際輸出頻率（起動頻率）根據機種為0.5~3Hz.

    10✘▩✘、對於一般電機的組合是在60Hz以上也要求轉矩一定◕│◕☁▩，是否可以•✘☁│？

    通常情況下時不可以的·₪。在60Hz以上（也有50Hz以上的模式）電壓不變◕│◕☁▩，大體為恆功率特性◕│◕☁▩，在 高速下要求相同轉矩時◕│◕☁▩，必須注意電機與變頻器容量的選擇·₪。

    11✘▩✘、所謂開環是什麼意思•✘☁│？

    給所使用的電機裝置設速度檢出器（PG）◕│◕☁▩，將實際轉速反饋給控制裝置進行控制的◕│◕☁▩，稱為“閉環 ”◕│◕☁▩，不用PG運轉的就叫作“開環”·₪。通用變頻器多為開環方式◕│◕☁▩，也有的機種利用選件可進行PG反饋.

    12✘▩✘、實際轉速對於給定速度有偏差時如何辦•✘☁│？

    開環時◕│◕☁▩，變頻器即使輸出給定頻率◕│◕☁▩，電機在帶負載執行時◕│◕☁▩，電機的轉速在額定轉差率的範圍內（1%~5%）變動·₪。對於要求調速精度比較高◕│◕☁▩，即使負載變動也要求在近於給定速度下運轉的場合◕│◕☁▩，可採用具有PG反饋功能的變頻器（選用件）·₪。

    13✘▩✘、如果用帶有PG的電機◕│◕☁▩，進行反饋後速度精度能提高嗎•✘☁│？

    具有ＰＧ反饋功能的變頻器◕│◕☁▩，精度有提高·₪。但速度精度的植取決於ＰＧ本身的精度和變頻器輸出頻率的解析度·₪。

    14✘▩✘、失速防止功能是什麼意思•✘☁│？

    如果給定的加速時間過短◕│◕☁▩，變頻器的輸出頻率變化遠遠超過轉速（電角頻率）的變化◕│◕☁▩，變頻器將因流過過電流而跳閘◕│◕☁▩，運轉停止◕│◕☁▩，這就叫作失速·₪。為了防止失速使電機繼續運轉◕│◕☁▩，就要檢出電流的大小進行頻率控制·₪。當加速電流過大時適當放慢加速速率·₪。減速時也是如此·₪。兩者結合起來就是失速功能·₪。

    15✘▩✘、有加速時間與減速時間可以分別給定的機種◕│◕☁▩，和加減速時間共同給定的機種◕│◕☁▩，這有什麼意義•✘☁│？

    加減速可以分別給定的機種◕│◕☁▩，對於短時間加速✘▩✘、緩慢減速場合◕│◕☁▩，或者對於小型機床需要嚴格給定生產節拍時間的場合是適宜的◕│◕☁▩，但對於風機傳動等場合◕│◕☁▩，加減速時間都較長◕│◕☁▩，加速時間和減速時間可以共同給定·₪。

    16✘▩✘、什麼是再生制動•✘☁│？

    電動機在運轉中如果降低指令頻率◕│◕☁▩，則電動機變為非同步發電機狀態執行◕│◕☁▩，作為制動器而工作◕│◕☁▩，這就叫作再生（電氣）制動·₪。

    17✘▩✘、是否能得到更大的制動力•✘☁│？

    從電機再生出來的能量貯積在變頻器的濾波電容器中◕│◕☁▩，由於電容器的容量和耐壓的關係◕│◕☁▩，通用變頻器的再生制動力約為額定轉矩的10%~20%·₪。如採用選用件制動單元◕│◕☁▩，可以達到50%~100%·₪。

    18✘▩✘、請說明變頻器的保護功能?

    保護功能可分為以下兩類☁◕◕↟✘：

    （1） 檢知異常狀態後自動地進行修正動作◕│◕☁▩，如過電流失速防止◕│◕☁▩，再生過電壓失速防止·₪。

    （2） 檢知異常後封鎖電力半導體器件PWM控制訊號◕│◕☁▩，使電機自動停車·₪。如過電流切斷✘▩✘、再生過電壓切斷✘▩✘、半導體冷卻風扇過熱和瞬時停電保護等·₪。

    19✘▩✘、為什麼用離合器連續負載時◕│◕☁▩，變頻器的保護功能就動作•✘☁│？

    用離合器連線負載時◕│◕☁▩，在連線的瞬間◕│◕☁▩，電機從空載狀態向轉差率大的區域急劇變化◕│◕☁▩，流過的大電流導致變頻器過電流跳閘◕│◕☁▩，不能運轉·₪。

    20✘▩✘、在同一工廠內大型電機一起動◕│◕☁▩，運轉中變頻器就停止◕│◕☁▩，這是為什麼•✘☁│？

    電機起動時將流過和容量相對應的起動電流◕│◕☁▩，電機定子側的變壓器產生電壓降◕│◕☁▩，電機容量大時此壓降影響也大◕│◕☁▩，連線在同一變壓器上的變頻器將做出欠壓或瞬停的判斷◕│◕☁▩，因而有時保護功能（IPE）動作◕│◕☁▩，造成停止運轉·₪。

    21✘▩✘、什麼是變頻解析度•✘☁│？有什麼意義•✘☁│？

    對於數字控制的變頻器◕│◕☁▩，即使頻率指令為模擬訊號◕│◕☁▩，輸出頻率也是有級給定·₪。這個級差的小單位就稱為變頻解析度·₪。

    變頻解析度通常取值為0.015~0.5Hz.例如◕│◕☁▩，解析度為0.5Hz◕│◕☁▩，那麼23Hz的上面可變為23.5✘▩✘、24.0 Hz◕│◕☁▩，因此電機的動作也是有級的跟隨·₪。這樣對於像連續卷取控制的用途就造成問題·₪。在這種情況下◕│◕☁▩，如果解析度為0.015Hz左右◕│◕☁▩，對於4級電機1個級差為1r/min 以下◕│◕☁▩，也可充分適應·₪。另外◕│◕☁▩，有的機種給定解析度與輸出解析度不相同·₪。

    22✘▩✘、裝設變頻器時安裝方向是否有限制·₪。

    變頻器內部和背面的結構考慮了冷卻效果的◕│◕☁▩，上下的關係對通風也是重要的◕│◕☁▩，因此◕│◕☁▩，對於單元型在盤內✘▩✘、掛在牆上的都取縱向位◕│◕☁▩，儘可能垂直安裝·₪。

    23✘▩✘、不採用軟起動◕│◕☁▩，將電機直接投入到某固定頻率的變頻器時是否可以•✘☁│？

    在很低的頻率下是可以的◕│◕☁▩，但如果給定頻率高則同工頻電源直接起動的條件相近·₪。將流過大的起動電流（6~7倍額定電流）◕│◕☁▩，由於變頻器切斷過電流◕│◕☁▩，電機不能起動·₪。

    變頻器

    變頻器

    24✘▩✘、電機超過60Hz運轉時應注意什麼問題•✘☁│？

    超過60Hz運轉時應注意以下事項

    (1)機械和裝置在該速下運轉要充分可能（機械強度✘▩✘、噪聲✘▩✘、振動等）·₪。

    （2） 電機進入恆功率輸出範圍◕│◕☁▩，其輸出轉矩要能夠維持工作（風機✘▩✘、泵等軸輸出功率於速度的立方成比例增加◕│◕☁▩，所以轉速少許升高時也要注意）·₪。

    (3) 產生軸承的壽命問題◕│◕☁▩，要充分加以考慮·₪。

    （4） 對於中容量以上的電機特別是2極電機◕│◕☁▩，在60Hz以上運轉時要與廠家仔細商討·₪。

    25✘▩✘、變頻器可以傳動齒輪電機嗎•✘☁│？

    根據減速機的結構和潤滑方式不同◕│◕☁▩，需要注意若干問題·₪。在齒輪的結構上通常可考慮70~80Hz為大極限◕│◕☁▩，採用油潤滑時◕│◕☁▩，在低速下連續運轉關係到齒輪的損壞等·₪。

    26✘▩✘、變頻器能用來驅動單相電機嗎•✘☁│？可以使用單相電源嗎•✘☁│？

    基本上不能用·₪。對於調速器開關起動式的單相電機◕│◕☁▩，在工作點以下的調速範圍時將燒燬輔助繞組；對於電容起動或電容運轉方式的◕│◕☁▩，將誘發電容器爆炸·₪。變頻器的電源通常為3相◕│◕☁▩，但對於小容量的◕│◕☁▩，也有用單相電源運轉的機種·₪。

    27✘▩✘、變頻器本身消耗的功率有多少•✘☁│？

    它與變頻器的機種✘▩✘、執行狀態✘▩✘、使用頻率等有關◕│◕☁▩，但要回答很困難·₪。不過在60Hz以下的變頻器效率大約為94%~96%◕│◕☁▩，據此可推算損耗◕│◕☁▩，但內藏再生制動式（FR-K）變頻器◕│◕☁▩，如果把制動時的損耗也考慮進去◕│◕☁▩，功率消耗將變大◕│◕☁▩，對於操作盤設計等必須注意·₪。

    28✘▩✘、為什麼不能在6~60Hz全區域連續運轉使用•✘☁│？

    一般電機利用裝在軸上的外扇或轉子端環上的葉片進行冷卻◕│◕☁▩，若速度降低則冷卻效果下降◕│◕☁▩，因而不能承受與高速運轉相同的發熱◕│◕☁▩，必須降低在低速下的負載轉矩◕│◕☁▩，或採用容量大的變頻器與電機組合◕│◕☁▩，或採用專用電機·₪。

    29✘▩✘、使用帶制動器的電機時應注意什麼•✘☁│？

    制動器勵磁迴路電源應取自變頻器的輸入側·₪。如果變頻器正在輸出功率時制動器動作◕│◕☁▩，將造成過電流切斷·₪。所以要在變頻器停止輸出後再使制動器動作·₪。

    30✘▩✘、想用變頻器傳動帶有改善功率因數用電容器的電機◕│◕☁▩，電機卻不動◕│◕☁▩，請說明原因·₪。

    變頻器的電流流入改善功率因數用的電容器◕│◕☁▩，由於其充電電流造成變頻器過電流(OCT),所以不能起動◕│◕☁▩，作為對策◕│◕☁▩，請將電容器拆除後運轉◕│◕☁▩，甚至改善功率因數◕│◕☁▩，在變頻器的輸入側接入AC電抗器是有效的·₪。

    31✘▩✘、變頻器的壽命有多久•✘☁│？

    變頻器雖為靜止裝置◕│◕☁▩，但也有像濾波電容器✘▩✘、冷卻風扇那樣的消耗器件◕│◕☁▩，如果對它們進行定期的維護◕│◕☁▩，可望有10年以上的壽命·₪。

    32✘▩✘、變頻器內藏有冷卻風扇◕│◕☁▩，風的方向如何•✘☁│？風扇若是壞了會怎樣•✘☁│？

    對於小容量也有無冷卻風扇的機種·₪。有風扇的機種◕│◕☁▩，風的方向是從下向上◕│◕☁▩，所以裝設變頻器的地方◕│◕☁▩，上✘▩✘、下部不要放置妨礙吸✘▩✘、排氣的機械器材·₪。還有◕│◕☁▩，變頻器上方不要放置怕熱的零件等·₪。風扇發生故障時◕│◕☁▩，由電扇停止檢測或冷卻風扇上的過熱檢測進行保護

    33✘▩✘、濾波電容器為消耗品◕│◕☁▩，那麼怎樣判斷它的壽命•✘☁│？

    作為濾波電容器使用的電容器◕│◕☁▩，其靜電容量隨著時間的推移而緩緩減少◕│◕☁▩，定期地測量靜電容量◕│◕☁▩，以達到產品額定容量的85%時為基準來判斷壽命·₪。

    34✘▩✘、裝設變頻器時安裝方向是否有限制·₪。

    應基本收藏在盤內◕│◕☁▩，問題是採用全封閉結構的盤外形尺寸大◕│◕☁▩，佔用空間大◕│◕☁▩，成本比較高·₪。其措施有☁◕◕↟✘：

    （1）盤的設計要針對實際裝置所需要的散熱；

    （2）利用鋁散熱片✘▩✘、翼片冷卻劑等增加冷卻面積；

    （3） 採用熱導管·₪。

    此外◕│◕☁▩，已開發出變頻器背面可以外露的型式·₪。

    35✘▩✘、想提高原有輸送帶的速度◕│◕☁▩，以80Hz運轉◕│◕☁▩，變頻器的容量該怎樣選擇•✘☁│？

    設基準速度為50Hz,50Hz以上為恆功率輸出特性·₪。像輸送帶這樣的恆轉矩特性負載增速時◕│◕☁▩，容量 需要增大為80/50≈1.6倍·₪。電機容量也像變頻器一樣增大

    變頻器的故障原因及預防措施

    變頻器由主迴路✘▩✘、電源迴路✘▩✘、IPM驅動及保護迴路✘▩✘、冷卻風扇等幾部分組成·₪。其結構多為單元化或模組化形式·₪。由於使用方法不正確或設定環境不合理◕│◕☁▩，將容易造成變頻器誤操作及發生故障◕│◕☁▩，或者無法滿足預期的執行效果·₪。為防患於未然◕│◕☁▩，事先對故障原因進行認真分析尤為重要·₪。

    1.1 主迴路常見故障分析

    主迴路主要由三相或單相整流橋✘▩✘、平滑電容器✘▩✘、濾波電容器✘▩✘、IPM逆變橋✘▩✘、限流電阻✘▩✘、接觸器等元件組成·₪。其中許多常見故障是由電解電容引起·₪。電解電容的壽命主要由加在其兩端的直流電壓和內部溫度所決定◕│◕☁▩，在迴路設計時已經選定了電容器的型號◕│◕☁▩，所以內部的溫度對電解電容器的壽命起決定作用·₪。電解電容器會直接影響到變頻器的使用壽命◕│◕☁▩，一般溫度每上升10 ℃◕│◕☁▩，壽命減半·₪。因此一方面在安裝時要考慮適當的環境溫度◕│◕☁▩，另一方面可以採取措施減少脈動電流·₪。採用改善功率因數的交流或直流電抗器可以減少脈動電流◕│◕☁▩，從而延長電解電容器的壽命·₪。

    在電容器維護時◕│◕☁▩，通常以比較容易測量的靜電容量來判斷電解電容器的劣化情況◕│◕☁▩，當靜電容量低於額定值的80%◕│◕☁▩，絕緣阻抗在5 MΩ以下時◕│◕☁▩，應考慮更換電解電容器·₪。

    1.2 主迴路典型故障分析

    故障現象☁◕◕↟✘：變頻器在加速✘▩✘、減速或正常執行時出現過電流跳閘·₪。

    首先應區分是由於負載原因◕│◕☁▩，還是變頻器的原因引起的·₪。如果是變頻器的故障◕│◕☁▩，可通過歷史記錄查詢在跳閘時的電流◕│◕☁▩，超過了變頻器的額定電流或電子熱繼電器的設定值◕│◕☁▩，而三相電壓和電流是平衡的◕│◕☁▩，則應考慮是否有過載或突變◕│◕☁▩，如電機堵轉等·₪。在負載慣性較大時◕│◕☁▩，可適當延長加速時間◕│◕☁▩，此過程對變頻器本身並無損壞·₪。若跳閘時的電流◕│◕☁▩，在變頻器的額定電流或在電子熱繼電器的設定範圍內◕│◕☁▩，可判斷是IPM模組或相關部分發生故障·₪。首先可以透過測量變頻器的主迴路輸出端子U✘▩✘、V✘▩✘、W◕│◕☁▩， 分別與直流側的P✘▩✘、N端子之間的正反向電阻◕│◕☁▩，來判斷IPM模組是否損壞·₪。如模組未損壞◕│◕☁▩，則是驅動電路出了故障·₪。如果減速時IPM模組過流或變頻器對地短路跳閘◕│◕☁▩，一般是逆變器的上半橋的模組或其驅動電路故障；而加速時IPM模組過流◕│◕☁▩，則是下半橋的模組或其驅動電路部分故障◕│◕☁▩，發生這些故障的原因◕│◕☁▩，多是由於外部灰塵進入變頻器內部或環境潮溼引起·₪。

    1.3 控制迴路故障分析

    控制迴路影響變頻器壽命的是電源部分◕│◕☁▩，是平滑電容器和IPM電路板中的緩衝電容器◕│◕☁▩，其原理與前述相同◕│◕☁▩，但這裡的電容器中透過的脈動電流◕│◕☁▩，是基本不受主迴路負載影響的定值◕│◕☁▩，故其壽命主要由溫度和通電時間決定·₪。由於電容器都焊接在電路板上◕│◕☁▩，透過測量靜電容量來判斷劣化情況比較困難◕│◕☁▩，一般根據電容器環境溫度以及使用時間◕│◕☁▩，來推算是否接近其使用壽命·₪。

    電源電路板給控制迴路✘▩✘、IPM驅動電路和表面操作顯示板以及風扇等提供電源◕│◕☁▩，這些電源一般都是從主電路輸出的直流電壓◕│◕☁▩，透過開關電源再分別整流而得到的·₪。因此◕│◕☁▩，某一路電源短路◕│◕☁▩，除了本路的整流電路受損外◕│◕☁▩，還可能影響其他部分的電源◕│◕☁▩，如由於誤操作而使控制電源與公共接地短接◕│◕☁▩，致使電源電路板上開關電源部分損壞◕│◕☁▩，風扇電源的短路導致其他電源斷電等·₪。一般透過觀察電源電路板就比較容易發現·₪。

    邏輯控制電路板是變頻器的核心◕│◕☁▩，它集中了CPU✘▩✘、MPU✘▩✘、RAM✘▩✘、EEPROM等大規模積體電路◕│◕☁▩，具有很高的可靠性◕│◕☁▩，本身出現故障的機率很小◕│◕☁▩，但有時會因開機而使全部控制端子同時閉合◕│◕☁▩，導致變頻器出現EEPROM故障◕│◕☁▩，這隻要對EEPROM重新復位就可以了·₪。

    IPM電路板包含驅動和緩衝電路◕│◕☁▩，以及過電壓✘▩✘、缺相等保護電路·₪。從邏輯控制板來的PWM訊號◕│◕☁▩，透過光耦合將電壓驅動訊號輸入IPM模組◕│◕☁▩，因而在檢測模快的同時◕│◕☁▩，還應測量IPM模組上的光耦·₪。

    1.4 冷卻系統

    冷卻系統主要包括散熱片和冷卻風扇·₪。其中冷卻風扇壽命較短◕│◕☁▩，臨近使用壽命時◕│◕☁▩，風扇產生震動◕│◕☁▩，噪聲增大後停轉◕│◕☁▩，變頻器出現IPM過熱跳閘·₪。冷卻風扇的壽命受限於軸承◕│◕☁▩，大約為10000～35000 h·₪。當變頻器連續運轉時◕│◕☁▩，需要2～3年更換一次風扇或軸承·₪。為了延長風扇的壽命◕│◕☁▩，一些產品的風扇只在變頻器運轉時而不是電源開啟時執行·₪。

    1.5 外部的電磁感應干擾

    變頻器

    變頻器

    如果變頻器周圍存在干擾源◕│◕☁▩，它們將透過輻射或電源線侵入變頻器的內部◕│◕☁▩，引起控制迴路誤動作◕│◕☁▩，造成工作不正常或停機◕│◕☁▩，嚴重時甚至損壞變頻器·₪。減少噪聲干擾的具體方法有☁◕◕↟✘：變頻器周圍所有繼電器✘▩✘、接觸器的控制線圈上◕│◕☁▩，加裝防止衝擊電壓的吸收裝置◕│◕☁▩，如RC浪湧吸收器◕│◕☁▩，其接線不能超過20 cm；儘量縮短控制迴路的配線距離◕│◕☁▩，並使其與主迴路分離；變頻器控制迴路配線絞合節距離應在15 mm以上◕│◕☁▩，與主迴路保持10 cm以上的間距；變頻器距離電動機很遠時（超過100 m）◕│◕☁▩，這時一方面可加大導線截面面積◕│◕☁▩，保證線路壓降在2%以內◕│◕☁▩，同時應加裝變頻器輸出電抗器◕│◕☁▩，用來補償因長距離導線產生的分佈電容的充電電流·₪。變頻器接地端子應按規定進行接地◕│◕☁▩，必須在專用接地點可靠接地◕│◕☁▩，不能同電焊✘▩✘、動力接地混用；變頻器輸入端安裝無線電噪聲濾波器◕│◕☁▩，減少輸入高次諧波◕│◕☁▩，從而可降低從電源線到電子裝置的噪聲影響；同時在變頻器的輸出端也安裝無線電噪聲濾波器◕│◕☁▩，以降低其輸出端的線路噪聲·₪。

    1.6 安裝環境

    變頻器屬於電子器件裝置◕│◕☁▩，對安裝環境要求比較嚴格◕│◕☁▩，在其說明書中有詳細安裝使用環境的要求·₪。在特殊情況下◕│◕☁▩，若確實無法滿足這些要求◕│◕☁▩，必須儘量採用相應抑制措施☁◕◕↟✘：振動是對電子器件造成機械損傷的主要原因◕│◕☁▩，對於振動衝擊較大的場合◕│◕☁▩，應採用橡膠等避振措施；潮溼✘▩✘、腐蝕性氣體及塵埃等將造成電子器件鏽蝕✘▩✘、接觸不良✘▩✘、絕緣降低而形成短路◕│◕☁▩，作為防範措施◕│◕☁▩，應對控制板進行防腐防塵處理◕│◕☁▩，並採用封閉式結構；溫度是影響電子器件壽命及可靠性的重要因素◕│◕☁▩，特別是半導體器件◕│◕☁▩，應根據裝置要求的環境條件安裝空調或避免日光直射·₪。

    除上述幾點外◕│◕☁▩，定期檢查變頻器的空氣濾清器及冷卻風扇也是非常必要的·₪。對於特殊的高寒場合◕│◕☁▩，為防止微處理器因溫度過低不能正常工作◕│◕☁▩，應採取設定空氣加熱器等必要措施·₪。

    1.7 電源異常

    電源異常大致分以下3種◕│◕☁▩，即缺相✘▩✘、低電壓✘▩✘、停電◕│◕☁▩，有時也出現它們的混合形式·₪。這些異常現象的主要原因◕│◕☁▩，多半是輸電線路因風✘▩✘、雪✘▩✘、雷擊造成的◕│◕☁▩，有時也因為同一供電系統內出現對地短路及相間短路·₪。而雷擊因地域和季節有很大差異·₪。除電壓波動外◕│◕☁▩，有些電網或自行發電的單位◕│◕☁▩，也會出現頻率波動◕│◕☁▩，並且這些現象有時在短時間內重複出現◕│◕☁▩，為保證裝置的正常執行◕│◕☁▩，對變頻器供電電源也提出相應要求·₪。

    如果附近有直接啟動的電動機和電磁爐等裝置◕│◕☁▩，為防止這些裝置投入時造成的電壓降低◕│◕☁▩，其電源應和變頻器的電源分離◕│◕☁▩，減小相互影響·₪。

    對於要求瞬時停電後仍能繼續執行的裝置◕│◕☁▩，除選擇合適價格的變頻器外◕│◕☁▩，還應預先考慮電機負載的降速比例·₪。當變頻器和外部控制迴路都採用瞬間停電補償方式時◕│◕☁▩，失壓回復後◕│◕☁▩，透過測速電機測速來防止在加速中的過電流·₪。

    對於要求必須連續執行的裝置◕│◕☁▩，應對變頻器加裝自動切換的不停電電源裝置·₪。像帶有二極體輸入及使用單相控制電源的變頻器◕│◕☁▩，雖然在缺相狀態◕│◕☁▩，但也能繼續工作◕│◕☁▩，但整流器中個別器件電流過大◕│◕☁▩，及電容器的脈衝電流過大◕│◕☁▩，若長期執行將對變頻器的壽命及可靠性造成不良影響◕│◕☁▩，應及早檢查處理·₪。

    1.8 雷擊✘▩✘、感應雷電

    雷擊或感應雷擊形成的衝擊電壓◕│◕☁▩，有時也會造成變頻器的損壞·₪。此外◕│◕☁▩，當電源系統一次側帶有真空斷路器時◕│◕☁▩，短路開閉會產生較高的衝擊電壓·₪。為防止因衝擊電壓造成過電壓損壞◕│◕☁▩，通常需要在變頻器的輸入端加壓敏電阻等吸收器件·₪。真空斷路器應增加RC浪湧吸收器·₪。若變壓器一次側有真空斷路器◕│◕☁▩，應在控制時序上◕│◕☁▩，保證真空斷路器動作前先將變頻器斷開·₪。

    2✘▩✘、變頻器本身的故障自診斷及預防功能

    老型號的電晶體變頻器主要有以下缺點☁◕◕↟✘：容易跳閘✘▩✘、不容易再啟動✘▩✘、過負載能力低·₪。由於IGBT及CPU的迅速發展◕│◕☁▩，變頻器內部增加了完善的自診斷及故障防範功能◕│◕☁▩，大幅度提高了變頻器的可靠性·₪。

    如果使用向量控制變頻器中的“全領域自動轉矩補償功能”◕│◕☁▩，其中的“啟動轉矩不足”✘▩✘、“環境條件變化造成出力下降”等故障原因◕│◕☁▩，將得到很好的克服·₪。該功能是利用變頻器內部的微型計算機的高速運算◕│◕☁▩，計算出當前時刻所需要的轉矩◕│◕☁▩，迅速對輸出電壓進行修正和補償◕│◕☁▩，以抵消因外部條件變化而造成的變頻器輸出轉矩變化·₪。

    此外◕│◕☁▩，由於變頻器的軟體開發更加完善◕│◕☁▩，可以預先在變頻器的內部設定各種故障防止措施◕│◕☁▩，並使故障化解後◕│◕☁▩，仍能保持繼續執行◕│◕☁▩，例如☁◕◕↟✘：對自由停車過程中的電機進行再啟動；對內部故障自動復位並保持連續執行；負載轉矩過大時◕│◕☁▩，能自動調整執行曲線◕│◕☁▩，能夠對機械系統的異常轉矩進行檢測·₪。

    造成變頻器故障的原因是多方面的◕│◕☁▩，只有在實踐中◕│◕☁▩，不斷摸索總結◕│◕☁▩，才能及時消除各種各樣的故障·₪。

    變頻器的構成

    變頻器主要是由主電路✘▩✘、控制電路組成·₪。

    主電路是給非同步電動機提供調壓調頻電源的電力變換部分◕│◕☁▩，變頻器的主電路大體上可分為兩類:電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器◕│◕☁▩，直流回路的濾波是電容·₪。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器◕│◕☁▩，其直流回路濾波是電感·₪。 它由三部分構成◕│◕☁▩，將工頻電源變換為直流功率的“整流器”◕│◕☁▩，吸收在變流器和逆變器產生的電壓脈動的“平波迴路”◕│◕☁▩，以及將直流功率變換為交流功率的“逆變器”·₪。

    （1）整流器☁◕◕↟✘：近大量使用的是二極體的變流器◕│◕☁▩，它把工頻電源變換為直流電源·₪。也可用兩組電晶體變流器構成可逆變流器◕│◕☁▩，由於其功率方向可逆◕│◕☁▩，可以進行再生運轉·₪。

    （2）平波迴路☁◕◕↟✘：在整流器整流後的直流電壓中◕│◕☁▩，含有電源6倍頻率的脈動電壓◕│◕☁▩，此外逆變器產生的脈動電流也使直流電壓變動·₪。為了抑制電壓波動◕│◕☁▩，採用電感和電容吸收脈動電壓（電流）·₪。裝置容量小時◕│◕☁▩，如果電源和主電路構成器件有餘量◕│◕☁▩，可以省去電感採用簡單的平波迴路·₪。

    （3）逆變器☁◕◕↟✘：同整流器相反◕│◕☁▩，逆變器是將直流功率變換為所要求頻率的交流功率◕│◕☁▩，以所確定的時間使6個開關器件導通✘▩✘、關斷就可以得到3相交流輸出·₪。以電壓型PWM逆變器為例示出開關時間和電壓波形·₪。

    控制電路是給非同步電動機供電（電壓✘▩✘、頻率可調）的主電路提供控制訊號的迴路◕│◕☁▩，它有頻率✘▩✘、電壓的“運算電路”◕│◕☁▩，主電路的“電壓✘▩✘、電流檢測電路”◕│◕☁▩，電動機的“速度檢測電路”◕│◕☁▩，將運算電路的控制訊號進行放大的“驅動電路”◕│◕☁▩，以及逆變器和電動機的“保護電路”組成·₪。

    （1）運算電路☁◕◕↟✘：將外部的速度✘▩✘、轉矩等指令同檢測電路的電流✘▩✘、電壓訊號進行比較運算◕│◕☁▩，決定逆變器的輸出電壓✘▩✘、頻率·₪。

    （2）電壓✘▩✘、電流檢測電路☁◕◕↟✘：與主迴路電位隔離檢測電壓✘▩✘、電流等·₪。

    （3）驅動電路☁◕◕↟✘：驅動主電路器件的電路·₪。它與控制電路隔離使主電路器件導通✘▩✘、關斷·₪。

    （4）速度檢測電路:以裝在非同步電動機軸機上的速度檢測器(tg✘▩✘、plg等)的訊號為速度訊號◕│◕☁▩，送入運算迴路◕│◕☁▩，根據指令和運算可使電動機按指令速度運轉·₪。

    （5）保護電路:檢測主電路的電壓✘▩✘、電流等◕│◕☁▩，當發生過載或過電壓等異常時◕│◕☁▩，為了防止逆變器和非同步電動機損壞◕│◕☁▩，使逆變器停止工作或抑制電壓✘▩✘、電流值·₪。

    變頻器應用維護保養

    由於變頻器能適應生產工藝的多方面要求◕│◕☁▩，尤其是在工業自動化控制應用上◕│◕☁▩，交流變頻調速技術已經上升為工業自動化控制的主流·₪。交流調速系統的效能已經可以和直流調速系統相匹敵◕│◕☁▩，甚至可以超過直流系統·₪。它採用的全數字控制方式◕│◕☁▩，使資訊處理能力大幅度地增強·₪。同時它將實用經驗和技巧不斷地融入軟體功能中◕│◕☁▩，採用模擬控制方式無法實現的複雜控制在今天都已成為可能◕│◕☁▩，使變頻器的可靠性✘▩✘、可使用性✘▩✘、可維護性功能得以充實·₪。由於變頻器具有調速效能好✘▩✘、調速範圍寬和執行效率高◕│◕☁▩，使用操作方便◕│◕☁▩，且宜於同其它裝置介面等一系列優點◕│◕☁▩，所以應用越來越廣泛·₪。多年來◕│◕☁▩，我們在生產實際應用中不斷學習◕│◕☁▩，積累了一些變頻器的維護保養和維修的經驗·₪。

    2✘▩✘、維護保養

    由於電力電子技術和微電子技術的快速發展◕│◕☁▩，變頻器改型換代速度也比較快◕│◕☁▩，不斷推出新型產品◕│◕☁▩，效能不斷提高◕│◕☁▩，功能不斷充實✘▩✘、增強·₪。國內市場銷售的變頻器品牌比較多◕│◕☁▩，如Danfoss✘▩✘、ABB✘▩✘、SIEMENS✘▩✘、GE✘▩✘、Schneider等等◕│◕☁▩，國產變頻器品牌比較多◕│◕☁▩，雖然種類繁多◕│◕☁▩，但功能及使用上卻基本類似·₪。總的來講◕│◕☁▩，其使用✘▩✘、維護保養及故障處理方法是基本相同的·₪。在實際應用中◕│◕☁▩，變頻器受周圍的溫度✘▩✘、溼度✘▩✘、振動✘▩✘、粉塵✘▩✘、腐蝕性氣體等環境條件的影響◕│◕☁▩，其效能會有一些變化·₪。如使用合理✘▩✘、維護得當◕│◕☁▩，則能延長使用壽命◕│◕☁▩，並減少因突然故障造成的生產損失·₪。如果使用不當◕│◕☁▩，維護保養工作跟不上去◕│◕☁▩，就會出現執行故障◕│◕☁▩，導致變頻器不能正常工作◕│◕☁▩，甚至造成變頻器過早的損壞◕│◕☁▩，而影響生產裝置的正常執行·₪。因此日常維護與定期檢查是必不可少的·₪。

    2.1日常維護與檢查

    對於連續執行的變頻器◕│◕☁▩，可以從外部目視檢查執行狀態·₪。定期對變頻器進行巡視檢查◕│◕☁▩，檢查變頻器執行時是否有異常現象·₪。通常應作如下檢查☁◕◕↟✘：

    (1)環境溫度是否正常◕│◕☁▩，要求在-10℃～+40℃範圍內◕│◕☁▩，以25℃左右為好；

    (2)變頻器在顯示面板上顯示的輸出電流✘▩✘、電壓✘▩✘、頻率等各種資料是否正常；

    (3)顯示面板上顯示的字元是否清楚◕│◕☁▩，是否缺少字元；

    (4)用測溫儀器檢測變頻器是否過熱◕│◕☁▩，是否有異味；

    (5)變頻器風扇運轉是否正常◕│◕☁▩，有無異常◕│◕☁▩，散熱風道是否通暢；

    (6)變頻器執行中是否有故障報警顯示；

    (7)檢查變頻器交流輸入電壓是否超過大值·₪。極限是418V(380V×1.1)◕│◕☁▩，如果主電路外加輸入電壓超過極限◕│◕☁▩，即使變頻器沒執行◕│◕☁▩，也會對變頻器線路板造成損壞·₪。