變頻器原理以與基本知識

1、變頻器原理以及基本學問1、什么是變頻器？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掌握|精.|品.|可.|編.|輯.|學.|習.|資.|料.*|*|*|*|歡.|迎.|下.|載.裝置；2、PWM和PAM的不同點是什么？PWM是英文PulseWidthModulation脈沖寬度調(diào)制縮寫，按肯定規(guī)律轉(zhuǎn)變脈沖列的脈沖寬度，以調(diào)劑輸出量和波形的一種調(diào)值方式；PAM是英文PulseAmplitudeModulation脈沖幅度調(diào)制縮寫，是按肯定規(guī)律轉(zhuǎn)變脈沖列的脈沖幅度，以調(diào)劑輸出量值和波形的一種調(diào)制方式；3、電壓型與電流型有什么不同？變頻器的主電路大體上可分為兩類：電壓型是將電

2、壓源的直流變換為溝通的變頻器，直流回路的濾波是電容；電流型是將電流源的直流變換為溝通的變頻器，其直流回路濾波是電感；4、為什么變頻器的電壓與電流成比例的轉(zhuǎn)變？異步電動機的轉(zhuǎn)矩是電機的磁通與轉(zhuǎn)子內(nèi)流過電流之間相互作用而產(chǎn)生的，在額定頻率下，假如電壓肯定而只降低頻率，那么磁通就過大，磁回路飽和，嚴峻時將燒毀電機；因此，頻率與電壓要成比例地轉(zhuǎn)變，即轉(zhuǎn)變頻率的同時掌握變頻器輸出電壓，使電動機的磁通保持肯定，防止弱磁和磁飽和現(xiàn)象的產(chǎn)生；這種掌握方式多用于風機、泵類節(jié)能型變頻器；5、電動機使用工頻電源驅(qū)動時，電壓下降就電流增加；對于變頻器驅(qū)動，假如頻率下降時電壓也下降，那么電流是否增加？1/30第1頁，共

3、30頁頻率下降（低速）時,假如輸出相同的功率,就電流增加,但在轉(zhuǎn)矩肯定的條件下,電流幾乎不變；6、采納變頻器運轉(zhuǎn)時，電機的起動電流、起動轉(zhuǎn)矩怎樣？采納變頻器運轉(zhuǎn)，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%|精.|品.|可.|編.|輯.|學.|習.|資.|料.*|*|*|*|歡.|迎.|下.|載.額定電流以下依據(jù)機種不同，為125%200%；用工頻電源直接起動時，起動電流為67倍，因此，將產(chǎn)生氣械電氣上的沖擊；采納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1.21.5倍，起動轉(zhuǎn)矩為70%120%額定轉(zhuǎn)矩；對于帶有轉(zhuǎn)矩自動增強功能的變頻器，起動轉(zhuǎn)矩為100%以上，可

4、以帶全負載起動；7、V/f模式是什么意思？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(guān)系是考慮了電機特性而預先打算的，通常在掌握器的儲備裝置（ROM）中存有幾種特性，可以用開關(guān)或標度盤進行挑選8、按比例地改V和f時，電機的轉(zhuǎn)矩如何變化？頻率下降時完全成比例地降低電壓，那么由于溝通阻抗變小而直流電阻不變，將造成在低速下產(chǎn)生地轉(zhuǎn)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,以便獲得肯定地起動轉(zhuǎn)矩,這種補償稱增強起動；可以采納各種方法實現(xiàn),有自動進行的方法、挑選V/f模式或調(diào)整電位器等方法9、在說明書上寫著變速范疇606Hz，即10：1，那么在6Hz以下就沒

5、有輸出功率嗎？在6Hz以下仍可輸出功率，但依據(jù)電機溫升和起動轉(zhuǎn)矩的大小等條件，最低使用頻率取6Hz左右，此時電動機可輸出額定轉(zhuǎn)矩而不會引起嚴峻的發(fā)熱問題；變頻器實際輸出頻率（起動頻率）依據(jù)機種為0.53Hz.2/30第2頁，共30頁10、對于一般電機的組合是在60Hz以上也要求轉(zhuǎn)矩肯定，是否可以？通常情形下時不行以的；在60Hz以上（也有50Hz以上的模式）電壓不變，大體為恒功率特性，在高速下要求相同轉(zhuǎn)矩時，必需留意電機與變頻器容量的挑選；11、所謂開環(huán)是什么意思？|精.|品.|可.|編.|輯.|學.|習.|資.|料.*|*|*|*|歡.|迎.|下.|載.給所使用的電機裝置設速度檢出器（PG）

6、，將實際轉(zhuǎn)速反饋給掌握裝置進行掌握的，稱為“閉環(huán)”，不用PG運轉(zhuǎn)的就叫作“開環(huán)”；通用變頻器多為開環(huán)方式，也有的機種利用選件可進行PG反饋.12、實際轉(zhuǎn)速對于給定速度有偏差時如何辦？開環(huán)時，變頻器即使輸出給定頻率，電機在帶負載運行時，電機的轉(zhuǎn)速在額定轉(zhuǎn)差率的范疇內(nèi)（1%5%）變動；對于要求調(diào)速精度比較高，即使負載變動也要求在近于給定速度下運轉(zhuǎn)的場合，可采納具有PG反饋功能的變頻器（選用件）；13、假如用帶有PG的電機，進行反饋后速度精度能提高嗎？具有反饋功能的變頻器，精度有提高；但速度精度的植取決于本身的精度和變頻器輸出頻率的辨論率；14、失速防止功能是什么意思？假如給定的加速時間過短，變頻器

7、的輸出頻率變化遠遠超過轉(zhuǎn)速（電角頻率）的變化，變頻器將因流過過電流而跳閘，運轉(zhuǎn)停止，這就叫作失速；為了防止失速使電機連續(xù)運轉(zhuǎn)，就要檢出電流的大小進行頻率掌握；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(jié)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，這有什么意義？加減速可以分別給定的機種，對于短時間加速、緩慢減速場合，或者對于小型機床3/30第3頁，共30頁需要嚴格給定生產(chǎn)節(jié)拍時間的場合是相宜的，但對于風機傳動等場合，加減速時間都較長，加速時間和減速時間可以共同給定；16、什么是再生制動？電動機在運轉(zhuǎn)中假如降低指令頻率，就電動機變?yōu)楫惒?/p>

8、發(fā)電機狀態(tài)運行，作為制動|精.|品.|可.|編.|輯.|學.|習.|資.|料.*|*|*|*|歡.|迎.|下.|載.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，由于電容器的容量和耐壓的關(guān)系，通用變頻器的再生制動力約為額定轉(zhuǎn)矩的10%20%；如采納選用件制動單元，可以達到50%100%；18、請說明變頻器的愛護功能.愛護功能可分為以下兩類：（1） ）檢知反常狀態(tài)后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） ）檢知反常后封鎖電力半導體器件PWM掌握信號，使電機自動停車；如過電流切斷、再生過電壓切斷、半導體冷

9、卻風扇過熱和瞬時停電愛護等；19、為什么用離合器連續(xù)負載時，變頻器的愛護功能就動作？用離合器連接負載時，在連接的瞬時，電機從空載狀態(tài)向轉(zhuǎn)差率大的區(qū)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(zhuǎn)；20、在同一工廠內(nèi)大型電機一起動，運轉(zhuǎn)中變頻器就停止，這是為什么？電機起動時將流過和容量相對應的起動電流，電機定子側(cè)的變壓器產(chǎn)生電壓降，電機容量大時此壓降影響也大，連接在同一變壓器上的變頻器將做出欠壓或瞬停的判定，因而有時愛護功能（IPE）動作，造成停止運轉(zhuǎn)；4/30第4頁，共30頁21、什么是變頻辨論率？有什么意義？對于數(shù)字掌握的變頻器，即使頻率指令為模擬信號，輸出頻率也是有級給定；這個級差的

10、最小單位就稱為變頻辨論率；變頻辨論率通常取值為0.0150.5Hz.例如，辨論率為0.5Hz，那么23Hz的上面可|精.|品.|可.|編.|輯.|學.|習.|資.|料.*|*|*|*|歡.|迎.|下.|載.變?yōu)?3.5、24.0Hz，因此電機的動作也是有級的跟隨；這樣對于像連續(xù)卷取掌握的用途就造成問題；在這種情形下，假如辨論率為0.015Hz左右，對于4級電機1個級差為1r/min以下，也可充分適應；另外，有的機種給定辨論率與輸出辨論率不相同；22、裝設變頻器時安裝方向是否有限制；變頻器內(nèi)部和背面的結(jié)構(gòu)考慮了冷卻成效的，上下的關(guān)系對通風也是重要的，因此，對于單元型在盤內(nèi)、掛在墻上的都取縱向位，

11、盡可能垂直安裝；23、不采納軟起動，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，但假如給定頻率高就同工頻電源直接起動的條件相近；將流過大的起動電流（67倍額定電流），由于變頻器切斷過電流，電機不能起動；24、電機超過60Hz運轉(zhuǎn)時應留意什么問題？超過60Hz運轉(zhuǎn)時應留意以下事項1機械和裝置在該速下運轉(zhuǎn)要充分可能（機械強度、噪聲、振動等）；（2）電機進入恒功率輸出范疇，其輸出轉(zhuǎn)矩要能夠愛護工作（風機、泵等軸輸出功率于速度的立方成比例增加，所以轉(zhuǎn)速少許上升時也要留意）；3產(chǎn)生軸承的壽命問題，要充分加以考慮；（4）對于中容量以上的電機特殊是2極電機，在60Hz以上運轉(zhuǎn)時要與

12、廠家認真商討；25、變頻器可以傳動齒輪電機嗎？5/30第5頁，共30頁依據(jù)減速機的結(jié)構(gòu)和潤滑方式不同，需要留意如干問題；在齒輪的結(jié)構(gòu)上通?？煽紤]7080Hz為最大極限，采納油潤滑時，在低速下連續(xù)運轉(zhuǎn)關(guān)系到齒輪的損壞等；26、變頻器能用來驅(qū)動單相電機嗎？可以使用單相電源嗎？基本上不能用；對于調(diào)速器開關(guān)起動式的單相電機，在工作點以下的調(diào)速范疇時將|精.|品.|可.|編.|輯.|學.|習.|資.|料.*|*|*|*|歡.|迎.|下.|載.燒毀幫助繞組；對于電容起動或電容運轉(zhuǎn)方式的，將誘發(fā)電容器爆炸；變頻器的電源通常為3相，但對于小容量的，也有用單相電源運轉(zhuǎn)的機種；27、變頻器本身消耗的功率有多少？它

13、與變頻器的機種、運行狀態(tài)、使用頻率等有關(guān)，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(jù)此可推算損耗，但內(nèi)藏再生制動式（FR-K）變頻器，假如把制動時的損耗也考慮進去，功率消耗將變大，對于操作盤設計等必需留意；28、為什么不能在660Hz全區(qū)域連續(xù)運轉(zhuǎn)使用？一般電機利用裝在軸上的外扇或轉(zhuǎn)子端環(huán)上的葉片進行冷卻，如速度降低就冷卻成效下降，因而不能承擔與高速運轉(zhuǎn)相同的發(fā)熱，必需降低在低速下的負載轉(zhuǎn)矩，或采納容量大的變頻器與電機組合，或采納專用電機；29、使用帶制動器的電機時應留意什么？制動器勵磁回路電源應取自變頻器的輸入側(cè)；假如變頻器正在輸出功率時制動器動作，將造成過電流切斷

14、；所以要在變頻器停止輸出后再使制動器動作；30、想用變頻器傳動帶有改善功率因數(shù)用電容器的電機，電機卻不動，請說明緣由；變頻器的電流流入改善功率因數(shù)用的電容器，由于其充電電流造成變頻器過電流OCT,所以不能起動，作為計策，請將電容器拆除后運轉(zhuǎn)，甚至改善功率因數(shù)，在變頻器的輸入側(cè)接入AC電抗器是有效的；31、變頻器的壽命有多久？6/30第6頁，共30頁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，假如對它們進行定期的愛護，可望有10年以上的壽命；32、變頻器內(nèi)藏有冷卻風扇，風的方向如何？風扇如是壞了會怎樣？對于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|

15、精.|品.|可.|編.|輯.|學.|習.|資.|料.*|*|*|*|歡.|迎.|下.|載.設變頻器的地方，上、下部不要放置阻礙吸、排氣的機械器材；仍有，變頻器上方不要放置怕熱的零件等；風扇發(fā)生故障時，由電扇停止檢測或冷卻風扇上的過熱檢測進行愛護33、濾波電容器為消耗品，那么怎樣判定它的壽命？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慢慢削減，定期地測量靜電容量，以達到產(chǎn)品額定容量的85%時為基準來判定壽命；34、裝設變頻器時安裝方向是否有限制；應基本保藏在盤內(nèi)，問題是采納全封閉結(jié)構(gòu)的盤外形尺寸大，占用空間大，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

16、鋁散熱片、翼片冷卻劑等增加冷卻面積；（3）采納熱導管；此外，已開發(fā)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(zhuǎn)，變頻器的容量該怎樣挑選？設基準速度為50Hz,50Hz以上為恒功率輸出特性；像輸送帶這樣的恒轉(zhuǎn)矩特性負載增速時，容量需要增大為80/501.6倍；電機容量也像變頻器一樣增大編輯本段變頻器的故障緣由及預防措施變頻器由主回路、電源回路、IPM驅(qū)動及愛護回路、冷卻風扇等幾部分組成；其結(jié)7/30第7頁，共30頁構(gòu)多為單元化或模塊化形式；由于使用方法不正確或設置環(huán)境不合理，將簡潔造成變頻器誤操作及發(fā)生故障，或者無法滿意預期的運行成效；為防患于未然，事先對故障緣由進行

17、認真分析尤為重要；1.1 主回路常見故障分析|精.|品.|可.|編.|輯.|學.|習.|資.|料.*|*|*|*|歡.|迎.|下.|載.主回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；其中很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(nèi)部溫度所打算，在回路設計時已經(jīng)選定了電容器的型號，所以內(nèi)部的溫度對電解電容器的壽命起打算作用；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?shù)沫h(huán)境溫度，另一方面可以實行措施削減脈動電流；采納改善功率因數(shù)的溝通或直流電抗器可以削減脈動電流，

18、從而延長電解電容器的壽命；在電容器愛護時，通常以比較簡潔測量的靜電容量來判定電解電容器的劣化情形，當靜電容量低于額定值的80%，絕緣阻抗在5M以下時，應考慮更換電解電容器；1.2 主回路典型故障分析故障現(xiàn)象：變頻器在加速、減速或正常運行時顯現(xiàn)過電流跳閘；第一應區(qū)分是由于負載緣由，仍是變頻器的緣由引起的；假如是變頻器的故障，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穩(wěn)的，就應考慮是否有過載或突變，如電機堵轉(zhuǎn)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并無損壞；如跳閘時的電流，在變頻器的額定電流或在電子熱繼電器的設定范疇內(nèi)，

19、可判定是IPM模塊或相關(guān)部分發(fā)生故障；第一可以通過測量變頻器的主回路輸出端子U、V、W，分別與直流側(cè)的P、N端子之間的正反向電阻，來判定IPM模塊是否損壞；如模塊未損壞，就是驅(qū)動電路出了8/30第8頁，共30頁故障；假如減速時IPM模塊過流或變頻器對地短路跳閘，一般是逆變器的上半橋的模塊或其驅(qū)動電路故障；而加速時IPM模塊過流，就是下半橋的模塊或其驅(qū)動電路部分故障，發(fā)生這些故障的緣由，多是由于外部灰塵進入變頻器內(nèi)部或環(huán)境潮濕引起；1.3 掌握回路故障分析|精.|品.|可.|編.|輯.|學.|習.|資.|料.*|*|*|*|歡.|迎.|下.|載.掌握回路影響變頻器壽命的是電源部分，是平滑電容器和

20、IPM電路板中的緩沖電容器，其原理與前述相同，但這里的電容器中通過的脈動電流，是基本不受主回路負載影響的定值，故其壽命主要由溫度和通電時間打算；由于電容器都焊接在電路板上，通過測量靜電容量來判定劣化情形比較困難，一般依據(jù)電容器環(huán)境溫度以及使用時間，來推算是否接近其使用壽命；電源電路板給掌握回路、IPM驅(qū)動電路和表面操作顯示板以及風扇等供應電源，這些電源一般都是從主電路輸出的直流電壓，通過開關(guān)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，仍可能影響其他部分的電源，如由于誤操作而使掌握電源與公共接地短接，致使電源電路板上開關(guān)電源部分損壞，風扇電源的短路導致其他電源斷電等；

21、一般通過觀看電源電路板就比較簡潔發(fā)覺；規(guī)律掌握電路板是變頻器的核心，它集中了CPU、MPU、RAM、EEPRO等M大規(guī)模集成電路，具有很高的牢靠性，本身顯現(xiàn)故障的概率很小，但有時會因開機而使全部掌握端子同時閉合，導致變頻器顯現(xiàn)EEPRO故M障，這只要對EEPRO重M新復位就可以了；IPM電路板包含驅(qū)動和緩沖電路，以及過電壓、缺相等愛護電路；從規(guī)律掌握板來的PWM信號，通過光耦合將電壓驅(qū)動信號輸入IPM模塊，因而在檢測?？斓耐瑫r，仍應測量IPM模塊上的光耦；1.4 冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)主要包括散熱片和冷卻風扇；其中冷卻風扇壽命較短，接近使用壽命時，9/30第9頁，共30頁風扇產(chǎn)生震驚，噪聲增大最終停

22、轉(zhuǎn)，變頻器顯現(xiàn)IPM過熱跳閘；冷卻風扇的壽命受限于軸承，大約為1000035000h；當變頻器連續(xù)運轉(zhuǎn)時，需要23年更換一次風扇或軸承；為了延長風扇的壽命，一些產(chǎn)品的風扇只在變頻器運轉(zhuǎn)時而不是電源開啟時運行；1.5 外部的電磁感應干擾|精.|品.|可.|編.|輯.|學.|習.|資.|料.*|*|*|*|歡.|迎.|下.|載.假如變頻器四周存在干擾源，它們將通過輻射或電源線侵入變頻器的內(nèi)部，引起控制回路誤動作，造成工作不正常或停機，嚴峻時甚至損壞變頻器；削減噪聲干擾的具體方法有：變頻器四周全部繼電器、接觸器的掌握線圈上，加裝防止沖擊電壓的吸取裝置，如RC浪涌吸取器，其接線不能超過20cm；盡量縮

23、短掌握回路的配線距離，并使其與主回路分別；變頻器掌握回路配線絞合節(jié)距離應在15mm以上，與主回路保持10cm以上的間距；變頻器距離電動機很遠時（超過100m），這時一方面可加大導線截面面積，保證線路壓降在2%以內(nèi)，同時應加裝變頻器輸出電抗器，用來補償因長距離導線產(chǎn)生的分布電容的充電電流；變頻器接地端子應按規(guī)定進行接地，必需在專用接地點牢靠接地，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，削減輸入高次諧波，從而可降低從電源線到電子設備的噪聲影響；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(huán)境變頻器屬于電子器件裝置，對安裝環(huán)境要求比較嚴格，在

24、其說明書中有具體安裝使用環(huán)境的要求；在特殊情形下，如的確無法滿意這些要求，必需盡量采納相應抑制措施：振動是對電子器件造成機械損耗的主要緣由，對于振動沖擊較大的場合，應采納橡膠等避振措施；潮濕、腐蝕性氣體及塵埃等將造成電子器件銹蝕、接觸不良、絕緣降低而形成短路，作為防范措施，應對掌握板進行防腐防塵處理，并采納封閉式結(jié)構(gòu)；溫度是影響電子器件壽命及牢靠性的重要因素，特殊是半導體器件，應依據(jù)裝置要求的環(huán)境條件10/30第10頁，共30頁安裝空調(diào)或防止日光直射；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特別必要的；對于特殊的高寒場合，為防止微處理器因溫度過低不能正常工作，應實行設置空氣加熱器

25、等必要措施；|精.|品.|可.|編.|輯.|學.|習.|資.|料.*|*|*|*|歡.|迎.|下.|載.1.7 電源反常電源反常大致分以下3種，即缺相、低電壓、停電，有時也顯現(xiàn)它們的混合形式；這些反?，F(xiàn)象的主要緣由，多半是輸電線路因風、雪、雷擊造成的，有時也由于同一供電系統(tǒng)內(nèi)顯現(xiàn)對地短路及相間短路；而雷擊因地域和季節(jié)有很大差異；除電壓波動外，有些電網(wǎng)或自行發(fā)電的單位，也會顯現(xiàn)頻率波動，并且這些現(xiàn)象有時在短時間內(nèi)重復顯現(xiàn)，為保證設備的正常運行，對變頻器供電電源也提出相應要求；假如鄰近有直接啟動的電動機和電磁爐等設備，為防止這些設備投入時造成的電壓降低，其電源應和變頻器的電源分別，減小相互影響；對

26、于要求瞬時停電后仍能連續(xù)運行的設備，除挑選合適價格的變頻器外，仍應預先考慮電機負載的降速比例；當變頻器和外部掌握回路都采納瞬時停電補償方式時，失壓回復后，通過測速電機測速來防止在加速中的過電流；對于要求必需連續(xù)運行的設備，應對變頻器加裝自動切換的不停電電源裝置；像帶有二極管輸入及使用單相掌握電源的變頻器，雖然在缺相狀態(tài)，但也能連續(xù)工作，但整流器中個別器件電流過大，及電容器的脈沖電流過大，如長期運行將對變頻器的壽命及牢靠性造成不良影響，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沖擊電壓，有時也會造成變頻器的損壞；此外，當電源系統(tǒng)一次側(cè)帶有真空斷路器時，短路開閉會產(chǎn)生較高的沖擊電壓

27、；為防止因沖擊電壓造成過11/30第11頁，共30頁電壓損壞，通常需要在變頻器的輸入端加壓敏電阻等吸取器件；真空斷路器應增加RC浪涌吸取器；如變壓器一次側(cè)有真空斷路器，應在掌握時序上，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|精.|品.|可.|編.|輯.|學.|習.|資.|料.*|*|*|*|歡.|迎.|下.|載.老型號的晶體管變頻器主要有以下缺點：簡潔跳閘、不簡潔再啟動、過負載才能低；由于IGBT及CPU的快速進展，變頻器內(nèi)部增加了完善的自診斷及故障防范功能，大幅度提高了變頻器的牢靠性；假如使用矢量掌握變頻器中的“全領(lǐng)域自動轉(zhuǎn)矩補償功能”，其中的“啟動轉(zhuǎn)矩不足

28、”、“環(huán)境條件變化造成出力下降”等故障緣由，將得到很好的克服；該功能是利用變頻器內(nèi)部的微型運算機的高速運算，運算出當前時刻所需要的轉(zhuǎn)矩，快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(zhuǎn)矩變化；此外，由于變頻器的軟件開發(fā)更加完善，可以預先在變頻器的內(nèi)部設置各種故障防止措施，并使故障化解后，仍能保持連續(xù)運行，例如：對自由停車過程中的電機進行再啟動；對內(nèi)部故障自動復位并保持連續(xù)運行；負載轉(zhuǎn)矩過大時，能自動調(diào)整運行曲線，能夠?qū)C械系統(tǒng)的反常轉(zhuǎn)矩進行檢測；造成變頻器故障的緣由是多方面的，只有在實踐中，不斷摸索總結(jié)，才能準時排除各種各樣的故障；編輯本段變頻器的構(gòu)成變頻器主要是由主電路

29、、掌握電路組成；主電路是給異步電動機供應調(diào)壓調(diào)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溝通的變頻器，直流回路的濾波是電容；電流型是將電流源的直流變換為溝通的變頻器，其直流回路濾波是電感；它由三部分12/30第12頁，共30頁構(gòu)成，將工頻電源變換為直流功率的“整流器”，吸取在變流器和逆變器產(chǎn)生的電壓脈動的“平波回路”，以及將直流功率變換為溝通功率的“逆變器”；（1）整流器：最近大量使用的是二極管的變流器，它把工頻電源變換為直流電源；也可用兩組晶體管變流器構(gòu)成可逆變流器，由于其功率方向可逆，可以進行再生運轉(zhuǎn)；|精.|品.|可.|編.|輯.|學.|習.|資.

30、|料.*|*|*|*|歡.|迎.|下.|載.（2）平波回路：在整流器整流后的直流電壓中，含有電源6倍頻率的脈動電壓，此外逆變器產(chǎn)生的脈動電流也使直流電壓變動；為了抑制電壓波動，采納電感和電容吸取脈動電壓（電流）；裝置容量小時，假如電源和主電路構(gòu)成器件有余量，可以省去電感采納簡潔的平波回路；（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溝通功率，以所確定的時間使6個開關(guān)器件導通、關(guān)斷就可以得到3相溝通輸出；以電壓型PWM逆變器為例示出開關(guān)時間和電壓波形；掌握電路是給異步電動機供電（電壓、頻率可調(diào)）的主電路供應掌握信號的回路，它有頻率、電壓的“運算電路”，主電路的“電壓、電流檢測

31、電路”，電動機的“速度檢測電路”，將運算電路的掌握信號進行放大的“驅(qū)動電路”，以及逆變器和電動機的“愛護電路”組成；（1）運算電路：將外部的速度、轉(zhuǎn)矩等指令同檢測電路的電流、電壓信號進行比較運算，打算逆變器的輸出電壓、頻率；（2）電壓、電流檢測電路：與主回路電位隔離檢測電壓、電流等；（3）驅(qū)動電路：驅(qū)動主電路器件的電路；它與掌握電路隔離使主電路器件導通、關(guān)斷；（4）速度檢測電路:以裝在異步電動機軸機上的速度檢測器tg、plg等的信號為速度信號，送入運算回路，依據(jù)指令和運算可使電動機按指令速度運轉(zhuǎn)；13/30第13頁，共30頁（5）愛護電路:檢測主電路的電壓、電流等，當發(fā)生過載或過電壓等反常時，

32、為了防止逆變器和異步電動機損壞，使逆變器停止工作或抑制電壓、電流值；編輯本段變頻器應用愛護保養(yǎng)由于變頻器能適應生產(chǎn)工藝的多方面要求，特殊是在工業(yè)自動化掌握應用上，溝通|精.|品.|可.|編.|輯.|學.|習.|資.|料.*|*|*|*|歡.|迎.|下.|載.變頻調(diào)速技術(shù)已經(jīng)上升為工業(yè)自動化掌握的主流；溝通調(diào)速系統(tǒng)的性能已經(jīng)可以和直流調(diào)速系統(tǒng)相匹敵，甚至可以超過直流系統(tǒng)；它采納的全數(shù)字掌握方式，使信息處理才能大幅度地增強；同時它將有用體會和技巧不斷地融入軟件功能中，采納模擬掌握方式無法實現(xiàn)的復雜掌握在今日都已成為可能，使變頻器的牢靠性、可使用性、可愛護性功能得以充實；由于變頻器具有調(diào)速性能好、調(diào)

33、速范疇寬和運行效率高，使用操作便利，且宜于同其它設備接口等一系列優(yōu)點，所以應用越來越廣泛；多年來，我們在生產(chǎn)實際應用中不斷學習，積存了一些變頻器的愛護保養(yǎng)和修理的體會；2、愛護保養(yǎng)由于電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)的快速進展，變頻器改型換代速度也比較快，不斷推出新型產(chǎn)品，性能不斷提高，功能不斷充實、增強；現(xiàn)在國內(nèi)市場銷售的變頻器品牌比較多，如Danfoss、ABB、SIEMEN、SGE、Schneider等等，國產(chǎn)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、愛護保養(yǎng)及故障處理方法是基本相同的；在實際應用中，變頻器受四周的溫度、濕度、振動、粉塵、腐蝕性氣體等環(huán)境條件的影

34、響，其性能會有一些變化；如使用合理、愛護得當，就能延長使用壽命，并削減因突然故障造成的生產(chǎn)缺失；假如使用不當，愛護保養(yǎng)工作跟不上去，就會顯現(xiàn)運行故障，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(chǎn)設備的正常運行；因此日常愛護與定期檢查是必不行少的；2.1 日常愛護與檢查14/30第14頁，共30頁對于連續(xù)運行的變頻器，可以從外部目視檢查運行狀態(tài)；定期對變頻器進行巡察檢查，檢查變頻器運行時是否有反常現(xiàn)象；通常應作如下檢查：(1) 環(huán)境溫度是否正常，要求在-10+40范疇內(nèi)，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、頻率等各種數(shù)據(jù)是否正常；|精.|品.|可.|編

35、.|輯.|學.|習.|資.|料.*|*|*|*|歡.|迎.|下.|載.(3) 顯示面板上顯示的字符是否清晰，是否缺少字符；(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(zhuǎn)是否正常，有無反常，散熱風道是否通暢；(6) 變頻器運行中是否有故障報警顯示；(7) 檢查變頻器溝通輸入電壓是否超過最大值；極限是418V380V×1.1，假如主電路外加輸入電壓超過極限，即使變頻器沒運行，也會對變頻器線路板造成損壞；2.2 定期檢查利用每年一次的大修時間，將檢查重點放在變頻器日常運行時無法巡察到的部位；(1) 作定期檢查時，操作前必需切斷電源，變頻器停電后待操作面板電源指示燈

36、熄滅后，等待4min變頻器的容量越大，等待時間越長，最長為15min使得主電路直流濾波電容器充分放電，用萬用表確認電容器放電完后，再進行操作；(2) 將變頻器掌握板、主板拆下，用毛刷、吸塵器清掃變頻器線路板及內(nèi)部IGBT模塊、輸入輸出電抗器等部位；線路板臟污的地方，應用棉布沾上酒精或中性化學劑擦除；(3) 檢查變頻器內(nèi)部導線絕緣是否有腐蝕過熱的痕跡及變色或破舊等，如發(fā)覺應準時進行處理或更換；(4) 變頻器由于振動、溫度變化等影響，螺絲等緊固部件往往松動，應將全部螺絲全部緊固一遍；(5) 檢查輸入輸出電抗器、變壓器等是否過熱，變色燒焦或有異味；15/30第15頁，共30頁(6) 檢查中間直流回路

37、濾波電解電容器小凸肩安全閥是否脹出，外表面是否有裂紋、漏液、膨脹等；一般情形下濾波電容器使用周期大約為5年，檢查周期最長為一年，接近壽命時，檢查周期最好為半年；電容器的容量可用數(shù)字電容表測量，當容量下降到額定容量的80%以下時，應予更換；|精.|品.|可.|編.|輯.|學.|習.|資.|料.*|*|*|*|歡.|迎.|下.|載.(7) 檢查冷卻風扇運行是否完好，如有問題就應進行更換；冷卻風扇的壽命受限于軸承，依據(jù)變頻器運行情形需要23年更換一次風扇或軸承；檢查時如發(fā)覺反常聲音、反常振動，同樣需要更換；(8) 檢查變頻器絕緣電阻是否在正常范疇內(nèi)全部端子與接地端子，留意不能用兆歐表對線路板進行測量

38、，否就會損壞線路板的電子元器件；(9) 將變頻器的R、S、T端子和電源端電纜斷開，U、V、W端子和電機端電纜斷開，用兆歐表測量電纜每相導線之間以及每相導線與愛護接地之間的絕緣電阻是否符合要求，正常時應大于1M；(10) 變頻器在檢修完畢投入運行前，應帶電機空載試運行幾分鐘，并校對電機的旋轉(zhuǎn)方向；2.3 變頻器本身的愛護：變頻器本身具有各種愛護功能，如：負載側(cè)接地愛護、短路愛護、電流限制、逆變器過熱、過載等，其自診斷功能、報警警告功能也特殊完善；明白這些功能對于正確使用變頻器及故障查找是特別重要的；3、故障判定及處理我公司Danfoss變頻器在使用中因受環(huán)境條件等因素的影響而間續(xù)顯現(xiàn)一些故障現(xiàn)象

39、，在修理過程中，筆者積存了一些故障判定和處理體會；下面以Danfoss變頻器為例作一介紹：當變頻器顯現(xiàn)故障時，愛護功能動作，變頻16/30第16頁，共30頁器立刻跳閘，電機由運行狀態(tài)到停止，報警指示紅色發(fā)光二極管變亮，液晶顯示部分提示報警信息代碼或故障內(nèi)容；這時可以依據(jù)信息代碼來分析判定變頻器的故障范疇，假如是軟性故障，可將變頻器進行斷電復位；如仍不能復原正常，只能采納手動或自動初始化，初始化正常后依據(jù)參數(shù)表重新將數(shù)據(jù)輸入設定；這樣，變頻器就可以在故障較輕|精.|品.|可.|編.|輯.|學.|習.|資.|料.*|*|*|*|歡.|迎.|下.|載.的情形下復原正常使用；如經(jīng)以上操作后變頻器仍不正

40、常，就要依據(jù)故障現(xiàn)象來檢查變頻器損壞的部位，更換元器件或電路板；故障查找時必需按變頻器的提示次序進行；例如：(1) 故障代碼36，提示為主電源故障，就三相整流橋模塊可能擊穿短路或開路；(2) 故障代碼14，提示接地故障，可用兆歐表檢查電機繞組、查看電纜絕緣是否損壞；(3) 故障代碼37，提示逆變器故障，就IGBT模塊可能擊穿短路；IGBT模塊短路，主回路熔斷器也將熔斷；當IGBT模塊某一相門極損壞時，變頻器會顯現(xiàn)過流愛護現(xiàn)象，這時應對IGBT模塊進行檢查；變頻器運行時，如頻繁顯現(xiàn)限流報警或過流愛護，應檢查負載部分以及變頻器IGBT模塊是否正常，如正常，就此故障為變頻器主板霍爾磁補償式電流傳感器

41、損壞；霍爾磁補償式電流傳感器是一種測量正弦與非正弦周期量的電流值，能真實反映電流的波形，給變頻器供應一個掌握與愛護信號；變頻器上使用的該元件大部分為瑞士LEM公司LA系列的產(chǎn)品，其LA系列霍爾磁補償式電流傳感器可分為三端引出腳和五端引出腳兩種；變頻器容量不同，主板上LA系列霍爾磁補償式電流傳感器規(guī)格也不相同；生產(chǎn)運行說明，粘膠纖維生產(chǎn)現(xiàn)場含硫化氫的腐蝕性氣體會給變頻器電路板的電子元器件帶來相當大的危害，我們通過給電氣掌握室送正壓新奇風來改善環(huán)境條件，并采納樂泰電子線路板用噴涂膠，對變頻器線路板表面作防腐涂層處理，有效地降低了變頻17/30第17頁，共30頁器的故障率，提高了使用壽命；電子元器件

42、對靜電是特別敏銳的，如被靜電放電破壞后，將造成電子元器件軟擊穿，軟擊穿會導致線路板無法正常工作；所以在更換線路板時必需留意，肯定要確保工作之前戴好接地手環(huán)，將腕帶直接接地，確保人體處于零電位，以防止人體的靜電對線路板|精.|品.|可.|編.|輯.|學.|習.|資.|料.*|*|*|*|歡.|迎.|下.|載.造成損壞；如沒有接地手環(huán)，在更換線路板時可用手摸一下變頻器金屬外殼，使人體的靜電通過變頻器外殼放掉其金屬外殼導靜電；為確保變頻器線路板備件的安全，在保管期間，應放在有防靜電材料的袋中存放；4、元器件好壞的簡易測試法在修理過程中，依據(jù)故障情形要用萬用表來檢測電子元器件的好壞，如測量方法不正確就

43、很可能導致誤判定，這將給修理工作造成困難，甚至造成不必要的經(jīng)濟缺失；測量方法分為元器件測試和線路板在路測試兩種方式；在路測試：斷開變頻器電源，在不拆動線路板元器件的條件下，測量線路板上的元器件；對于元器件擊穿、短路、開路性故障，這種檢測方法可以便利快捷的查找出損壞的元器件，但仍應考慮線路板上所測元器件與其并聯(lián)的元器件對測量結(jié)果所產(chǎn)生的影響，以免造成誤判定錯誤；下面介紹元器件好壞的判定方法：4.1一般二極管的檢測用MF47型萬用表測量，將紅、黑表筆分別接在二極管的兩端，讀取讀數(shù)，再將表筆對調(diào)測量；依據(jù)兩次測量結(jié)果判定，通常小功率鍺二極管的正向電阻值為300500，硅二極管約為1k或更大些；鍺管反

44、相電阻為幾十千歐，硅管反向電阻在500k以上大功率二極管的數(shù)值要小的多；好的二極管正向電阻較低，反向電阻較大，正反向電阻差值越大越好；假如測得正、反向電阻很小均接近于零，說明二極管內(nèi)部已短路；如正、反向電阻很大或趨于無窮大，就說明管子內(nèi)部已斷路；在這兩種情形下二極管就18/30第18頁，共30頁需報廢；在路測試：測試二極管PN結(jié)正反向電阻，比較簡潔判定出二極管是擊穿短路仍是斷路；4.2三極管檢測將數(shù)字萬用表撥到二極管檔，用表筆測PN結(jié)，假如正向?qū)?，就顯示的數(shù)字即為|精.|品.|可.|編.|輯.|學.|習.|資.|料.*|*|*|*|歡.|迎.|下.|載.PN結(jié)的正向壓降；先確定集電極和發(fā)射極

45、；用表筆測出兩個PN結(jié)的正向壓降，壓降大的是發(fā)射極e，壓降小的是集電極c；在測試兩個結(jié)時，紅表筆接的是公共極，就被測三極管為NPN型，且紅表筆所接為基極b；假如黑表筆接的是公共極，就被測三極管是PNP型，且此極為基極b；三極管損壞后PN結(jié)有擊穿短路和開路兩種情形；在路測試：在路測試三極管，實際上是通過測試PN結(jié)的正、反向電阻，來達到判定三極管是否損壞；支路電阻大于PN結(jié)正向電阻，正常時所測得正、反向電阻應有明顯區(qū)分，否就PN結(jié)損壞了；支路電阻小于PN結(jié)正向電阻時，應將支路斷開，否就就無法判定三極管的好壞；4.3 三相整流橋模塊檢測以SEMIKRON西門子整流橋模塊為例，如附圖所示；將數(shù)字萬用表

46、撥到二極管測試檔，黑表筆接COM，紅表筆接V，用紅、黑兩表筆先后測3、4、5相與2、1極之間的正反向二極管特性，來檢查判定整流橋是否完好；所測的正反向特性相差越大越好；如正反向為零，說明所檢測的一相已被擊穿短路；如正反向均為無窮大，說明所檢測的一相已經(jīng)斷路；整流橋模塊只要有一相損壞，就應更換；4.4 逆變器IGBT模塊檢測將數(shù)字萬用表撥到二極管測試檔，測試IGBT模塊C1.E1、C2.E2之間以及柵極G與E1、E2之間正反向二極管特性，來判定IGBT模塊是否完好；19/30第19頁，共30頁以德國eupec25A/1200V六相IGBT模塊為例，參見附圖；將負載側(cè)U、V、W相的導線拆除，使用二

47、極管測試檔，紅表筆接P集電極C1，黑表筆依次測U、V、W發(fā)射極E1，萬用表顯示數(shù)值為最大；將表筆反過來，黑表筆接P，紅表筆測U、V、W，萬用表顯示數(shù)值為400左右；再將紅表筆接N發(fā)射極E2，黑表筆測U、V、W，萬用表顯示數(shù)|精.|品.|可.|編.|輯.|學.|習.|資.|料.*|*|*|*|歡.|迎.|下.|載.值為400左右；黑表筆接N，紅表筆測U、V、W集電極C2，萬用表顯示數(shù)值為最大；各相之間的正反向特性應相同，如顯現(xiàn)差別說明IGBT模塊性能變差，應予更換；IGBT模塊損壞時，只有擊穿短路情形顯現(xiàn)；紅、黑兩表筆分別測柵極G與發(fā)射極E之間的正反向特性，萬用表兩次所測的數(shù)值都為最大，這時可判

48、定IGBT模塊門極正常；假如有數(shù)值顯示，就門極性能變差，此模塊應更換；當正反向測試結(jié)果為零時，說明所檢測的一相門極已被擊穿短路；門極損壞時電路板愛護門極的穩(wěn)壓管也將擊穿損壞；4.5 電解電容器的檢測用MF47型萬用表測量時，應針對不同容量的電解電容器選用萬用表合適的量程；依據(jù)體會，一般情形下，47F以下的電解電容器可用R×1K檔測量，大于47F的電解電容器可用R×100檔測量；將萬用表紅表筆接電容器負極，黑表筆接正極，在剛接觸的瞬時，萬用表指針即向右偏轉(zhuǎn)較大幅度，接著逐步向左回轉(zhuǎn)，直到停在某一位置返回無窮大位置；此時的阻值便是電解電容器的正向漏電阻；此值越大，說明漏電流越小

49、，電容器性能越好；然后，將紅、黑表筆對調(diào)，萬用表指針將重復上述搖擺現(xiàn)象；但此時所測阻值為電解電容器的反相漏電阻，此值略小于正向漏電阻；即反相漏電流比正向漏電流要大；實際使用體會說明，電解電容器的漏電阻一般應在幾百千歐以上，否就將不能正常工作；在測試中，如正向、反相均無充電現(xiàn)象，即表針不動，就說明電容器容量消逝或內(nèi)20/30第20頁，共30頁部短路；假如所測阻值很小或為零，說明電容器漏電大或已擊穿損壞，不能再使用；在路測試：在路測試電解電容器只宜檢查嚴峻漏電或擊穿的故障，稍微漏電或小容量電解電容器測試的精確性很差；在路測試仍應考慮其它元器件對測試的影響，否就讀出的數(shù)值就不精確，會影響正常判定；電

50、解電容器仍可以用電容表來檢測兩端之間的電|精.|品.|可.|編.|輯.|學.|習.|資.|料.*|*|*|*|歡.|迎.|下.|載.容值，以判定電解電容器的好壞；4.6 電感器和變壓器簡易測試(1) 電感器的測試用MF47型萬用表電阻檔測試電感器阻值的大?。蝗绫粶y電感器的阻值為零，說明電感器內(nèi)部繞組有短路故障；留意操作時肯定要將萬用表調(diào)零，反復測試幾次；如被測電感器阻值為無窮大，說明電感器的繞組或引出腳與繞組接點處發(fā)生了斷路故障；(2) 變壓器的簡易測試絕緣性能測試：用萬用表電阻檔R×10K分別測量鐵心與一次繞組、一次繞組與二次繞組、鐵心與二次繞組之間的電阻值，應均為無窮大；否就說明

51、變壓器絕緣性能不良；測量繞組通斷：用萬用表R×1檔，分別測量變壓器一次、二次各個繞組間的電阻值，一般一次繞組阻值應為幾十歐至幾百歐，變壓器功率越小電阻值越大；二次繞組電阻值一般為幾歐至幾百歐，如某一組的電阻值為無窮大，就該組有斷路故障留意：這種測量方法只是一種比較粗略的估測，有些繞組匝間絕緣稍微短路的變壓器是檢測不準的；4.7 電阻器的阻值簡易測試在路測量電阻時要切斷線路板電源，要考慮電路中的其它元器件對電阻值的影響；假如電路中接有電容器，仍必需將電容器放電；萬用表表針應指在標度尺的中心部分，讀數(shù)才精確；21/30第21頁，共30頁4.8 貼片式元器件(1) 貼片式元器件種類變頻器電

52、子線路板現(xiàn)在大部分采納貼片式元器件也稱為表面組裝元器件，它是一種無引線或引線很短的適于表面組裝的微小型電子元器件；貼片式元器件品種規(guī)格很多，|精.|品.|可.|編.|輯.|學.|習.|資.|料.*|*|*|*|歡.|迎.|下.|載.按外形分可分為矩形、圓柱形和異形結(jié)構(gòu)；按類型可分為片式電阻器、片式電容器、片式電感器、片式半導體器件可分為片式二極管和片式三極管、片式集成電路；(2) 貼片式元器件的拆、焊用35W內(nèi)熱式電烙鐵，配長壽命耐氧化尖烙鐵頭；將烙鐵頭上粘的殘留物擦潔凈，僅剩有一層薄薄的焊錫；兩端器件的貼片式元器件拆卸、焊接操作比較簡潔；貼片式集成電路引腳細且多、引腳間距小，四周元器件排列緊湊，拆裝不易；它們的拆卸和焊接，在沒有專用工具的條件下是有肯定難度的，在此著重介紹貼片式集成電路的拆卸