變頻調速器的基礎知識

　　變頻調速器是把工頻電源（50Hz或60Hz）變換成各種頻率的交流電源，以實(shí)現電機的變速運行的設備，其中控制電路完成對主電路的控制，整流電路將交流電變換成直流電，直流中間電路對整流電路的輸出進(jìn)行平滑濾波，逆變電路將直流電再逆成交流電。

　　交流變頻調速技術(shù)是現代電力傳動(dòng)技術(shù)重要發(fā)展方向，隨著(zhù)電力電子技術(shù)，微電子技術(shù)和現代控制理論在交流調速系統中的應用，變頻交流調速已逐漸取代了過(guò)去的滑差調速，變極調速，直流調速等調速系統，越來(lái)越廣泛的應用于工業(yè)生產(chǎn)和日常生活的許多領(lǐng)域。但由于受到使用環(huán)境，使用年限以及人為操作上的一些因素，變頻器的使用壽命大為降低，同時(shí)在使用中也出現了各種各樣的故障。

　　1 。變頻器的靜態(tài)測試結果來(lái)判斷故障

　　首先可以對變頻器做一個(gè)靜態(tài)的測試，一般通用型變頻器大致包括以下幾個(gè)部分（1）整流電路;（2）直流中間電路;（3）逆變電路;（4）控制電路。

　　靜態(tài)測試主要是對整流電路，直流中間電路和逆變電路部分的大功率晶體管（功率模塊）的一個(gè)測試，工具主要是萬(wàn)用表。 整流電路主要是對整流二極管的一個(gè)正反向的測試來(lái)判斷它的好壞，當然我們還可以用耐壓表來(lái)測試。 直流中間回路主要是對濾波電容的容量及耐壓的測量，我們也可以觀(guān)察電容上的安全閥是否爆開(kāi)，有否漏液現象等

　　來(lái)判斷它的好壞。功率模塊的好壞判斷主要是對功率模塊內的續流二極管的判斷。對于IGBT模塊我們還需判斷在有觸發(fā)電壓的情況下能否導通和關(guān)斷。

　　2.通過(guò)變頻器的顯示來(lái)判斷故障點(diǎn)的所在

　?。?） OC.過(guò)電流故障 這可能是變頻器里面最常見(jiàn)的故障了。首先要排除由于參數問(wèn)題而導致的故障。例如電流限制，加速時(shí)間過(guò)短都有可能導致過(guò)電流的產(chǎn)生。然后我們就必須判斷是否電流檢測電路出問(wèn)題了。以FVR075G7S-4EX為例：我們有時(shí)會(huì )看到FVR075G7S-4EX在不接電機運行的時(shí)候面板也會(huì )有電流顯示。電流來(lái)自于哪里呢？這時(shí)就要測試一下它的3個(gè)霍爾傳感器，為確定那一相傳感器損壞，我們可以每拆一相傳感器的時(shí)候開(kāi)一次機，看是否會(huì )有過(guò)流顯示，經(jīng)過(guò)這樣試驗后基本能排除OC故障。

　?。?） OV.過(guò)電壓故障 首先要排除由于參數問(wèn)題而導致的故障。例如減速時(shí)間過(guò)短，以及由于再生負載而導致的過(guò)壓等，然后我們可以看一下輸入側電壓是否有問(wèn)題，最后我們可以看一下電壓檢測電路是否出現了故障，一般的電壓檢測電路的電壓采樣點(diǎn)，都是中間直流回路的電壓。我們以三肯SVF303為例，它由直流回路取樣后（530V左右的直流）通過(guò)阻值較大電阻降壓后再由光耦進(jìn)行隔離，當電壓超過(guò)一定值時(shí)，顯示“5”過(guò)壓（此機器為數碼管顯示）我們可以看一下電阻是否氧化變值，光耦是否有短路現象等。

　?。?） UV.欠電壓 我們首先可以看一下輸入側電壓是否有問(wèn)題，然后看一下電壓檢測電路，故障判斷和過(guò)壓相同。

　　4） FU.快速熔斷器故障 在現行推出的變頻器大多推出了快熔故障檢測功能。（特別是大功率變頻器）以L(fǎng)G030IH-4變頻器為例。它主要是對快熔前面后面的電壓進(jìn)行采樣檢測，當快熔損壞以后必然會(huì )出現快熔一端電壓沒(méi)有，此時(shí)隔離光耦動(dòng)作，出現FU報警。更換快熔就因該能解決問(wèn)題。特別應該注意的是在更換快熔前必須判斷主回路是否有問(wèn)題。

　?。?） OH.過(guò)熱 主要引起原因變頻器內部散熱不好。我們可以檢查散熱風(fēng)扇及通風(fēng)通道。

　?。?） SC.短路故障 我們可以檢測一下變頻器內部是否有短路現象。檢測一下內部線(xiàn)路，可能不一定有短路現象，此時(shí)我們可以檢測一下功率模塊有可能出現了故障，在驅動(dòng)電路正常的情況下，更換功率模塊，應該能修復機器。

　　變頻器故障多種多樣，第一煉鋼車(chē)間的維修工接觸較晚，而且對變頻器的基礎知識知之甚少，我們只能在實(shí)踐中不斷總結，摸索出一套快速有效處理變頻器故障的辦法。

　　一。 變頻器主要原理基本知識 。

　　三相380V電網(wǎng)電壓從變頻器的L1， L2， L3輸入端輸入后，首先要經(jīng)過(guò)變頻器的整流橋整流，后經(jīng)過(guò)電容的濾波，輸出一大約530V左右的直流電壓（這530V也就是我們常用來(lái)判斷變頻器整流部分好壞的最常測試點(diǎn)，當然整流橋最初是要經(jīng)過(guò)斷電測試的）然后經(jīng)過(guò)逆變電路，通過(guò)控制逆變電路的通斷來(lái)輸出我們想要的合適頻率的電壓（變頻器能變頻最主要的就是控制逆變電路的關(guān)斷來(lái)控制輸出頻率），變頻器故障有無(wú)數種，好在現在變頻器都趨于智能化，一般的故障它自己都能檢測，并在控制面版上顯示出其代碼，用戶(hù)只需查一下用戶(hù)手冊就能初步判斷其故障原因。但有時(shí)，變頻器在運行中或啟動(dòng)時(shí)或加負載時(shí)，突然指示燈不亮，風(fēng)扇不轉，無(wú)輸出。這時(shí)我們初學(xué)者就不知該怎辦了。其實(shí)很簡(jiǎn)單的，我們只要把變頻器的電源斷了。斷電測試一下它的整流部分與逆變部分，大多情況下就能知其故障所在了。這里有一點(diǎn)要千萬(wàn)注意，斷電后不能馬上測量，因變頻器里有大電容存有幾百伏的高壓，一定要等上十幾分鐘再測，這一點(diǎn)千萬(wàn)要注意。 變頻器上電前整流橋及逆變電路的測試。具體測量方法如下：

　　找到變頻器直流輸出端的“＋”與“－”，然后將萬(wàn)用表調到測量二極管檔，黑表筆接“＋”，紅表筆分別接變頻器的輸入端L1， L2， L3端，整流橋的上半橋若是完好，萬(wàn)用表應顯示0.3……的壓降，若損壞則萬(wàn)用表顯示“1”過(guò)量程。相反將紅表筆接“－”黑表筆分別接L1， L2， L3端應得到上述相同結果，若出現“1”則證明整流橋損壞。 然后測試其逆變電路，方法如下：將萬(wàn)用表調到電阻×10檔將黑表筆接“＋”紅表筆接變頻器的輸出端U， V， W應有幾十歐的阻值，反向應該無(wú)窮大。反之將紅表筆接到“－”重復上述過(guò)程，應得到同樣結果?！　∵@樣經(jīng)過(guò)測量在判斷變頻器的整流部分與逆變部分完好時(shí)，上電測量其直流輸出端看是否有大約530V高壓，注意有時(shí)萬(wàn)用表顯示幾十伏大家以為整流電路工作了，其實(shí)它并沒(méi)工作，它正常工作會(huì )輸出530V左右的高壓，幾十伏的電壓是變頻器內部感應出來(lái)的。若沒(méi)530V左右高壓這時(shí)往往是電源版有問(wèn)題。有的變頻器就是由于電源版的一小貼片電阻被燒毀，導致電源板不工作，以致使變頻器無(wú)顯示無(wú)輸出，風(fēng)扇不轉，指示燈不亮?！∵@樣就可以初步判斷出變頻器是哪部分出現了故障，然后拆機維修時(shí)就可以重點(diǎn)測試懷疑故障部分。

　　二。 技術(shù)基礎

　?。ㄒ唬?基本術(shù)語(yǔ)篇

　　1， Electronic Line Shafting－－-ELS，許多工業(yè)生產(chǎn)線(xiàn)都由多臺機器組成，各軸之間具有運動(dòng)關(guān)系。過(guò)去是使用機械機構連接各軸，如果使用電子方式連接各軸，各州各有其驅動(dòng)馬達，則稱(chēng)為“Electronic Line Shafting”（ELS）。2， Auto Tuning（自動(dòng)調校）， 常見(jiàn)于磁束向量型變頻器的一種技術(shù)，能自動(dòng)監測（找出）馬達的參數，如轉差頻率/場(chǎng)電流/轉矩電流/定子阻抗/轉子阻抗/定子感抗/轉子感抗等。有了這些參數后才能作【專(zhuān)據估算】及【轉差（滑差）補償】。也因為此技術(shù)，在無(wú)編碼器的運轉下仍能獲得良好的運轉精度。

　　3， 無(wú)編碼器運轉，在速度控制上，與舊式variable frenquency變頻器的開(kāi)回路比較，磁束向量型變頻器內部由速度觀(guān)測計算功能達成閉回路。馬達側不用裝編碼器也能達到良好的速度精度。無(wú)編碼器運轉有如下好處：1），配線(xiàn)精省;2），不必擔心RF雜訊對編碼器低電壓信號的影響;3），在多震動(dòng)的場(chǎng)合不用擔心編碼器的高故障率。

　　4， 變頻器的矢量控制 在AC馬達中，轉子由定子繞組感應電流產(chǎn)生磁場(chǎng)。定子電流含兩部分。一部分影響磁場(chǎng)，另一部分影響馬達輸出轉矩。要使用AC馬達在需要速度與轉矩控制的場(chǎng)合，必須能夠把影響轉矩的電流分離控制，而磁束矢量控制就能夠分離這兩部分進(jìn)行獨立控制。（具有大小及方向的物理量稱(chēng)為矢量）

　　5， Field WeakeningField Weakening線(xiàn)路可用以減弱馬達的場(chǎng)電流，改變與磁場(chǎng)的平衡關(guān)系，使馬達高于基本轉速運轉

　　6， 定轉矩應用 所需轉矩大小不因速度而變的場(chǎng)合，常用到【定轉矩應用】。如傳送帶等負載?！径ㄞD矩應用】通常需要較大的起動(dòng)轉矩?！径ㄞD矩應用】在低速運轉時(shí)易有馬達發(fā)熱問(wèn)題，解決的方法：最好（1）加大馬達功率;（2）使用裝有定速冷卻的變頻器專(zhuān)用馬達（即馬達的冷卻方式為強制風(fēng)冷）。

　　7， 變轉矩應用 多見(jiàn)于離心式負載，例如泵/風(fēng)機/風(fēng)扇等，其使用變頻器的目的一般為節能。比如當風(fēng)扇以50%轉速運轉時(shí)，其所需轉矩小于全速運轉所需?？勺冝D矩變頻器能夠僅給與馬達所需轉矩，達到節能效果。次應用中短暫的巔峰負載通常無(wú)需給與馬達額外的能量。故變轉矩變頻器的過(guò)載能力可以適用于大部分用途。

　　*定轉矩變頻器的過(guò)載（電流）能力須為額定值150%/1minute，而可變轉矩變頻器所需過(guò)載（電流）能力僅需額定值120%/1minute.因為離心式機械用途中很少會(huì )超出額定電流。另外，變轉矩用途所需起動(dòng)轉矩也較定轉矩用途小。

　　8， 變頻器專(zhuān)用馬達

　　所謂【Inverter-duty Motor】，主要特征如下：1），分離式它力通風(fēng)（它力風(fēng)冷）;2），10Hz-60Hz為定轉矩輸出;3），高起動(dòng)轉矩;4），低噪音;5），馬達裝有編碼器.*但并非所有稱(chēng)之為變頻器專(zhuān)用馬達的馬達都具有上列特征。

　　9，關(guān)于調速：

　　1）調速：根據工況需要調整設備運行速度，以達到節能降耗、減少磨損、按需生產(chǎn)等目的。2）直流調速（DC Controler/motor）：由直流控制器調節直流電機以達到調整速度的目的。3）交流變頻調速（AC inverter/motor）：由變頻器輸出頻率變化的三相交流電流從而控制交流電機的轉速。4）矢量變頻調速（AC vector inverter）：通過(guò)復雜的計算變換，使交流變頻器按照直流電機的控制方式去控制交流電機，從而達到精確速度控制、轉矩控制、提高輸出扭矩等特性。5）伺服控制系統（Servo control system）：在運動(dòng)系統中引入速度反饋或位置反饋元件，通過(guò)負反饋的作用達到極其精密的的速度控制、定位控制以及高動(dòng)態(tài)響應。

　　10，幾個(gè)常見(jiàn)工業(yè)元件：

　　1）測速發(fā)電機（Tacho-generator）：一種轉速測量元件，有交流、直流之分。2）旋轉變壓器（Resolver）：一種經(jīng)濟、準確地轉速和角位移測量元件。

　　3）光電編碼器（Encoder）：一種精密的角位移、轉速測量元件，適合在位置控制系統中作為反饋元件。

　　4）PLC：工業(yè)用計算、控制裝置，實(shí)現邏輯、時(shí)序、計算等控制功能，一般作為整個(gè)自動(dòng)化控制系統的上位主機。

　　5）HMI（Human-Machine Interface）：人-機界面。

　　6）現場(chǎng)總線(xiàn)（Field-Bus System）：應用于工業(yè)控制現場(chǎng)的串行通訊總線(xiàn)系統，大幅度降低接線(xiàn)成本，提高控制的抗干擾能力。

　　7）分布式控制（Distributed control）：區別于傳統的集中式控制，強調各個(gè)節點(diǎn)設備的智能化，一般由現場(chǎng)總線(xiàn)系統將各子設備連接起來(lái)。極大地提高系統應用的靈活性、可靠性，降低上位機的運算負擔。

　　11，關(guān)于電機的三個(gè)術(shù)語(yǔ)：1）防護等級（Protection Code）：（IP**）考察一個(gè)設備防止異物進(jìn)入和防水的能力，使IEC標準之一。其兩個(gè)數字分別代表防異物和防水的能力，數值越高表明可以防止更細小的物體進(jìn)入以及經(jīng)受更強烈的水流沖擊。一般為IP54（防塵，防潑灑水滴）以上防護等級的設備可以直接應用于露天。2）絕緣等級（Insulation Grade）：考察一個(gè)電氣設備（一般針對電機）在保證良好絕緣特性的前提下所能承受的極限溫升能力，是IEC標準之一。一般有B級（85度）、F級（105度）、H級（125度）。

　　3）工作制。

　　三。知識入門(mén)

　　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控制裝置。

　　2、PWM和PAM的不同點(diǎn)是什么？

　　PWM是英文Pulse Width Modulation（脈沖寬度調制）縮寫(xiě)，按一定規律改變脈沖列的脈沖寬度，以調節輸出量和波形的一種調值方式。PAM是英文Pulse Amplitude Modulation（脈沖幅度調制）縮寫(xiě)，是按一定規律改變脈沖列的脈沖幅度，以調節輸出量值和波形的一種調制方式。

　　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(lèi)：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，其直流回路濾波石電感。

　　4、為什么變頻器的電壓與電流成比例的改變？

　　異步電動(dòng)機的轉矩是電機的磁通與轉子內流過(guò)電流之間相互作用而產(chǎn)生的，在額定頻率下，如果電壓一定而只降低頻率，那么磁通就過(guò)大，磁回路飽和，嚴重時(shí)將燒毀電機。因此，頻率與電壓要成比例地改變，即改變頻率的同時(shí)控制變頻器輸出電壓，使電動(dòng)機的磁通保持一定，避免弱磁和磁飽和現象的產(chǎn)生。這種控制方式多用于風(fēng)機、泵類(lèi)節能型變頻器。

　　5、電動(dòng)機使用工頻電源驅動(dòng)時(shí)，電壓下降則電流增加;對于變頻器驅動(dòng)，如果頻率下降時(shí)電壓也下降，那么電流是否增加？

　　頻率下降（低速）時(shí)，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、采用變頻器運轉時(shí)，電機的起動(dòng)電流、起動(dòng)轉矩怎樣？

　　采用變頻器運轉，隨著(zhù)電機的加速相應提高頻率和電壓，起動(dòng)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(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流為6~7倍，因此，將產(chǎn)生機械電氣上的沖擊。采用變頻器傳動(dòng)可以平滑地起動(dòng)（起動(dòng)時(shí)間變長(cháng)）。起動(dòng)電流為額定電流的1.2~1.5倍，起動(dòng)轉矩為70%~120%額定轉矩；對于帶有轉矩自動(dòng)增強功能的變頻器，起動(dòng)轉矩為100%以上，可以帶全負載起動(dòng)。

　　7、V/f模式是什么意思？

　　頻率下降時(shí)電壓V也成比例下降，這個(gè)問(wèn)題已在回答4說(shuō)明。V與f的比例關(guān)系是考慮了電機特性而預先決定的，通常在控制器的存儲裝置（ROM）中存有幾種特性，可以用開(kāi)關(guān)或標度盤(pán)進(jìn)行選擇。

　　8、按比例地改V和f時(shí)，電機的轉矩如何變化？

　　頻率下降時(shí)完全成比例地降低電壓，那么由于交流阻抗變小而直流電阻不變，將造成在低速下產(chǎn)生地轉矩有減小的傾向。因此，在低頻時(shí)給定V/f，要使輸出電壓提高一些，以便獲得一定地起動(dòng)轉矩，這種補償稱(chēng)增強起動(dòng)?？梢圆捎酶鞣N方法實(shí)現，有自動(dòng)進(jìn)行的方法、選擇V/f模式或調整電位器等方法

　　9、在說(shuō)明書(shū)上寫(xiě)著(zhù)變速范圍60~6Hz，即10:1，那么在6Hz以下就沒(méi)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(dòng)轉矩的大小等條件，最低使用頻率取6Hz左右，此時(shí)電動(dòng)機可輸出額定轉矩而不會(huì )引起嚴重的發(fā)熱問(wèn)題。變頻器實(shí)際輸出頻率（起動(dòng)頻率）根據機種為0.5~3Hz.

　　10、對于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(shí)不可以的。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矩時(shí)，必須注意電機與變頻器容量的選擇

　　11、所謂開(kāi)環(huán)是什么意思？

　　給所使用的電機裝置設速度檢出器（PG），將實(shí)際轉速反饋給控制裝置進(jìn)行控制的，稱(chēng)為“閉環(huán)”，不用PG運轉的就叫作“開(kāi)環(huán)”。通用變頻器多為開(kāi)環(huán)方式，也有的機種利用選件可進(jìn)行PG反饋。

　　12、實(shí)際轉速對于給定速度有偏差時(shí)如何辦？

　　開(kāi)環(huán)時(shí)，變頻器即使輸出給定頻率，電機在帶負載運行時(shí)，電機的轉速在額定轉差率的范圍內（1%~5%）變動(dòng)。對于要求調速精度比較高，即使負載變動(dòng)也要求在近于給定速度下運轉的場(chǎng)合，可采用具有PG反饋功能的變頻器（選用件）。

　　13、如果用帶有PG的電機，進(jìn)行反饋后速度精度能提高嗎？

　　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于ＰＧ本身的精度和變頻器輸出頻率的分辨率。

　　14、失速防止功能是什么意思？

　　如果給定的加速時(shí)間過(guò)短，變頻器的輸出頻率變化遠遠超過(guò)轉速（電角頻率）的變化，變頻器將因流過(guò)過(guò)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(jìn)行頻率控制。當加速電流過(guò)大時(shí)適當放慢加速速率。減速時(shí)也是如此。兩者結合起來(lái)就是失速功能。

　　15.變頻器的散熱

　　1）。 如果要正確的使用變頻器， 必須認真地考慮散熱的問(wèn)題。

　　變頻器的故障率隨溫度升高而成指數的上升，使用壽命隨溫度升高而成指數的下降。環(huán)境溫度升高10度，變頻器平均使用壽命減半。在變頻器工作時(shí)，流過(guò)變頻器的電流是很大的， 變頻器產(chǎn)生的熱量也是非常大的，不能忽視其發(fā)熱所產(chǎn)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(wǎng)】

　　在這里， 如果變頻器容量是以恒轉矩負載為準的 （過(guò)流能力150% * 60s） 　如果變頻器帶有直流電抗器或交流電抗器， 并且也在柜子里面， 這時(shí)發(fā)熱量會(huì )更大一些。 電抗器安裝在變頻器側面或測上方比較好?！　　　∵@時(shí)可以用估算： 變頻器容量（KW）×60 【W(wǎng)】 　因為各變頻器廠(chǎng)家的硬件都差不多， 所以上式可以針對各品牌的產(chǎn)品。 　注意： 如果有制動(dòng)電阻的話(huà)，因為制動(dòng)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(kāi)， 如裝在柜子上面或旁邊等。

　　2. ）怎樣降低控制柜內的發(fā)熱量？

　　當變頻器安裝在控制機柜中時(shí)，要考慮變頻器發(fā)熱值的問(wèn)題。根據機柜內產(chǎn)生熱量值的增加，要適當地增加機柜的尺寸。因此，要使控制機柜的尺寸盡量減小，就必須要使機柜中產(chǎn)生的熱量值盡可能地減少。如果在變頻器安裝時(shí)，把變頻器的散熱器部分放到控制機柜的外面，將會(huì )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(kāi)， 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(zhù)放散熱會(huì )變差的！

　　3. ）關(guān)于冷卻風(fēng)扇　一般功率稍微大一點(diǎn)的變頻器， 都帶有冷卻風(fēng)扇。同時(shí)，也建議在控制柜上出風(fēng)口安裝冷卻風(fēng)扇。進(jìn)風(fēng)口要加濾網(wǎng)以防止灰塵進(jìn)入控制柜。注意控制柜和變頻器上的風(fēng)扇都是要的，不能誰(shuí)替代誰(shuí)。

　　4.）其他關(guān)于散熱的問(wèn)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(fēng)量以改善冷卻效果。理論上變頻器也應考慮降容，每1000m降低5%。但由于實(shí)際上因為設計上變頻器的負載能力和散熱能力一般比實(shí)際使用的要大，所以也要看具體應用。 比方說(shuō)在1500m的地方，但是周期性負載，如電梯，就不必要降容。

　　2。 開(kāi)關(guān)頻率：變頻器的發(fā)熱主要來(lái)自于IGBT， IGBT的發(fā)熱有集中在開(kāi)和關(guān)的瞬間。因此開(kāi)關(guān)頻率高時(shí)自然變頻器的發(fā)熱量就變大了。 有的廠(chǎng)家宣稱(chēng)降低開(kāi)關(guān)頻率可以擴容， 就是這個(gè)道理。

　　16.關(guān)于漏電流的問(wèn)答　　Q： 有那些漏電流的形式？　　A： 有 2種：電機電纜對地漏電流和電纜　　　Q： 為什么會(huì )有漏電流的問(wèn)題？　　A： 不使用變頻器時(shí)，漏電流一般較小。使用變頻器時(shí)，因為逆變器的功率模塊高速開(kāi)關(guān)，輸出電流中有高次諧波的存在。有因為電纜對地、電纜之間存在電感，因此產(chǎn)生了較大的漏電流（可達不用變頻器時(shí)的10倍）?！　　　： 漏電流和開(kāi)關(guān)頻率有和關(guān)系？　　A： 開(kāi)關(guān)頻率越小，漏電流越小?！　　： 漏電流和電機功率的關(guān)系？　　A： 功率越大，漏電流越大?！　　　： 漏電流和接地的關(guān)系？　　A： 無(wú)直接關(guān)系。但接地不好會(huì )增加觸電的可能性?！　　　： 漏電流對策有那些？　　A： 降低開(kāi)關(guān)頻率，是電纜之間，電纜和地的距離增加，增加開(kāi)關(guān)的漏電流設定水平等?！　　　： 對變頻器的漏電流水平可有什么規定？ 　　A： 現在還沒(méi)有。

　　17. 目前，變頻交流調速已遍布冶金、電力、等各個(gè)領(lǐng)域。變頻器是利用交流電動(dòng)機的同步轉速隨電機電壓頻率變化而變化的特性而實(shí)現電動(dòng)機調速運行的裝置，其中，有幾個(gè)參數的設定非常重要，將直接影響變頻器的合理使用。

　　幾個(gè)重要參數的設定

　　1 .V/f類(lèi)型的選擇 V/f類(lèi)型的選擇包括最高頻率、基本頻率和轉矩類(lèi)型等。

　　最高頻率是變頻器-電動(dòng)機系統可以運行的最高頻率。由于變頻器自身的最高頻率可能較高，當電動(dòng)機容許的最高頻率低于變頻器的最高頻率時(shí)，應按電動(dòng)機及其負載的要求進(jìn)行設定?；绢l率是變頻器對電動(dòng)機進(jìn)行恒功率控制和恒轉矩控制的分界線(xiàn)，應按電動(dòng)機的額定電定電壓設定。轉矩類(lèi)型指的是負載是恒轉矩負載還是變轉矩負載。用戶(hù)根據變頻器使用說(shuō)明書(shū)中的V/f類(lèi)型圖和負載的特點(diǎn)，選擇其中的一種類(lèi)型。我們根據電機的實(shí)際情況和實(shí)際要求，最高頻率設定為83.4Hz，基本頻率設定為工頻50Hz。負載類(lèi)型：50Hz以下為恒轉矩負載，50~83.4Hz為恒功率負載。

　　2.如何調整啟動(dòng)轉矩

　　調整啟動(dòng)轉矩是為了改善變頻器啟動(dòng)時(shí)的低速性能，使電機輸出的轉矩能滿(mǎn)足生產(chǎn)啟動(dòng)的要求。 在異步電機變頻調速系統中，轉矩的控制較復雜。在低頻段，由于電阻、漏電抗的影響不容忽略，若仍保持V/f為常數，則磁通將減小，進(jìn)而減小了電機的輸出轉矩。為此，在低頻段要對電壓進(jìn)行適當補償以提升轉矩?？墒?，漏阻抗的影響不僅與頻率有關(guān)，還和電機電流的大小有關(guān)，準確補償是很困難的。近年來(lái)國外開(kāi)發(fā)了一些能自行補償的變頻器，但所需計算量大，硬件、軟件都較復雜，因此一般變頻器均由用戶(hù)進(jìn)行人工設定補償。針對我們所使用的變頻器，轉矩提升量設定為1%~5%之間比較合適。

　　3. 如何設定加、減速時(shí)間 電機的運行方程式：

　　式中：Tt為電磁轉矩；T1為負載轉矩 電機加速度dw/dt取決于加速轉矩（Tt，T1），而變頻器在啟、制動(dòng)過(guò)程中的頻率變化率則由用戶(hù)設定。若電機轉動(dòng)慣量J、電機負載變化按預先設定的頻率變化率升速或減速時(shí)，有可能出現加速轉矩不夠，從而造成電機失速，即電機轉速與變頻器輸出頻率不協(xié)調，從而造成過(guò)電流或過(guò)電壓。因此，需要根據電機轉動(dòng)慣量和負載合理設定加、減速時(shí)間，使變頻器的頻率變化率能與電機轉速變化率相協(xié)調。檢查此項設定是否合理的方法是按經(jīng)驗選定加、減速時(shí)間設定。若在啟動(dòng)過(guò)程中出現過(guò)流，則可適當延長(cháng)加速時(shí)間；若在制動(dòng)過(guò)程中出現過(guò)流，則適當延長(cháng)減速時(shí)間；另一方面，加、減速時(shí)間不宜設定太長(cháng)，時(shí)間太長(cháng)將影響生產(chǎn)效率，特別是頻繁啟、制動(dòng)時(shí)。我們將加速時(shí)間設定為15s，減速時(shí)間設定為5s。

　　4 。頻率跨跳 V/f控制的變頻器驅動(dòng)異步電機時(shí)，在某些頻率段。

　　電機的電流、轉速會(huì )發(fā)生振蕩，嚴重時(shí)系統無(wú)法運行，甚至在加速過(guò)程中出現過(guò)電流保護使得電機不能正常啟動(dòng)，在電機輕載或轉動(dòng)量較小時(shí)更為嚴重。因此變通變頻器均備有頻率跨跳功能，用戶(hù)可以根據系統出現振蕩的頻率點(diǎn)，在V/f曲線(xiàn)上設置跨跳點(diǎn)及跨跳點(diǎn)寬度。當電機加速時(shí)可以自動(dòng)跳過(guò)這些頻率段，保證系統正常運行。

　　5 過(guò)負載率設置 該設置用于變頻器和電動(dòng)機過(guò)負載保護。

　　當變頻器的輸出電流大于過(guò)負載率設置值和電動(dòng)機額定電流確定的OL設定值時(shí)，變頻器則以反時(shí)限特性進(jìn)行過(guò)負載保護（OL），過(guò)負載保護動(dòng)作時(shí)變頻器停止輸出。 2.6 電機參數的輸入 變頻器的參數輸入項目中有一些是電機基本參數的輸入，如電機的功率、額定電壓、額定電流、額定轉速、極數等。這些參數的輸入非常重要，將直接影響變頻器中一些保護功能的正常發(fā)揮，一定要根據電機的實(shí)際參數正確輸入，以確保變頻器的正常使用。

　　四。變頻器在調試與使用過(guò)程中經(jīng)常遇到的問(wèn)題

　　1.）其中過(guò)電壓現象最為常見(jiàn)。 過(guò)電壓產(chǎn)生后，變頻器為了防止內部電路損壞，其過(guò)電壓保護功能將動(dòng)作，使變頻器停止運行，導致設備無(wú)法正常工作。因此必須采取措施消除過(guò)電壓，防止故障的發(fā)生。由于變頻器與電機的應用場(chǎng)合不同，產(chǎn)生過(guò)電壓的原因也不相同，所以應根據具體情況采取相應的對策。

　　2、）過(guò)電壓的產(chǎn)生與再生制動(dòng)所謂變頻器的過(guò)電壓，是指由于種種原因造成的變頻器電壓超過(guò)額定電壓，集中表現在變頻器直流母線(xiàn)的直流電壓上。正常工作時(shí)，變頻器直流部電壓為三相全波整流后的平均值。

　　若以380V線(xiàn)電壓計算，則平均直流電壓Ud=1.35U線(xiàn)=513V。在過(guò)電壓發(fā)生時(shí)，直流母線(xiàn)上的儲能電容將被充電，當電壓上升至700V左右時(shí)，（因機型而異）變頻器過(guò)電壓保護動(dòng)作。造成過(guò)電壓的原因主要有兩種：電源過(guò)電壓和再生過(guò)電壓。

　　電源過(guò)電壓是指因電源電壓過(guò)高而使直流母線(xiàn)電壓超過(guò)額定值。而現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(guò)電壓極為少見(jiàn)。本文主要討論的問(wèn)題是再生過(guò)電壓。產(chǎn)生再生過(guò)電壓主要有以下原因：當大GD2（飛輪力矩）負載減速時(shí)變頻器減速時(shí)間設定過(guò)短；電機受外力影響（風(fēng)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(shí)際轉速高于變頻器的指令轉速，也就是說(shuō)，電機轉子轉速超過(guò)了同步轉速，這時(shí)電機的轉差率為負，轉子繞組切割旋轉磁場(chǎng)的方向與電動(dòng)機狀態(tài)時(shí)相反，其產(chǎn)生的電磁轉矩為阻礙旋轉方向的制動(dòng)轉矩。所以電動(dòng)機實(shí)際上處于發(fā)電狀態(tài)，負載的動(dòng)能被“再生”成為電能。再生能量經(jīng)逆變部續流二極管對變頻器直流儲能電容器充電，使直流母線(xiàn)電壓上升，這就是再生過(guò)電壓。因再生過(guò)電壓的過(guò)程中產(chǎn)生的轉矩與原轉矩相反，為制動(dòng)轉矩，因此再生過(guò)電壓的過(guò)程也就是再生制動(dòng)的過(guò)程。換句話(huà)說(shuō)，消除了再生能量，也就提高了制動(dòng)轉矩。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(dòng)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(guò)了變頻器與電機的消耗能力，直流回路的電容將被過(guò)充電，變頻器的過(guò)電壓保護功能動(dòng)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(shí)的處理掉，同時(shí)也提高了制動(dòng)轉矩，這就是再生制動(dòng)的目的。

　　3、）過(guò)電壓的防止措施： 由于過(guò)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(chē)過(guò)程中產(chǎn)生的過(guò)電壓現象，如果對停車(chē)時(shí)間或位置無(wú)特殊要求，那么可以采用延長(cháng)變頻器減速時(shí)間或自由停車(chē)的方法來(lái)解決。所謂自由停車(chē)即變頻器將主開(kāi)關(guān)器件斷開(kāi)，讓電機自由滑行停止。如果對停車(chē)時(shí)間或停車(chē)位置有一定的要求，那么可以采用直流制動(dòng)（DC制動(dòng)）功能。直流制動(dòng)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(gè)靜止的磁場(chǎng)。電機轉子繞組切割這個(gè)磁場(chǎng)而產(chǎn)生一個(gè)制動(dòng)轉矩，使負載的動(dòng)能變成電能以熱量的形式消耗于電機轉子回路中，因此這種制動(dòng)又稱(chēng)作能耗制動(dòng)。在直流制動(dòng)的過(guò)程中實(shí)際上包含了再生制動(dòng)與能耗制動(dòng)兩個(gè)過(guò)程。這種制動(dòng)方法效率僅為再生制動(dòng)的30-60％，制動(dòng)轉矩較小。由于將能量消耗于電機中會(huì )使電機過(guò)熱，所以制動(dòng)時(shí)間不宜過(guò)長(cháng)。而且直流制動(dòng)開(kāi)始頻率，制動(dòng)時(shí)間及制動(dòng)電壓的大小均為人工設定，不能根據再生電壓的高低自動(dòng)調節，因而直流制動(dòng)不能用于正常運行中產(chǎn)生的過(guò)電壓，只能用于停車(chē)時(shí)的制動(dòng)。對于減速（從高速轉為低速，但不停車(chē)）時(shí)因負載的GD2（飛輪轉矩）過(guò)大而產(chǎn)生的過(guò)電壓，可以采取適當延長(cháng)減速時(shí)間的方法來(lái)解決。其實(shí)這種方法也是利用再生制動(dòng)原理，延長(cháng)減速時(shí)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(dòng)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(dòng)狀態(tài)，再生能量過(guò)高無(wú)法由變頻器本身消耗掉，因此不可能采用直流制動(dòng)或延長(cháng)減速時(shí)間的方法。再生制動(dòng)與直流制動(dòng)相比，具有較高的制動(dòng)轉矩，而且制動(dòng)轉矩的大小可以跟據負載所需的制動(dòng)力矩（即再生能量的高低）由變頻器的制動(dòng)單元自動(dòng)控制。因此再生制動(dòng)最適用于在正常工作過(guò)程中為負載提供制動(dòng)轉矩。

　　4、）再生制動(dòng)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(gè)制動(dòng)電阻，通過(guò)檢測直流母線(xiàn)電壓來(lái)控制一個(gè)功率管的通斷。在直流母線(xiàn)電壓上升至700V左右時(shí)，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(méi)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(dòng)的不同點(diǎn)是將能量消耗于電機之外的制動(dòng)電阻上，電機不會(huì )過(guò)熱，因而可以較頻繁的工作。

　　2． 并聯(lián)直流母線(xiàn)吸收型：適用于多電機傳動(dòng)系統（如牽伸機），在這個(gè)系統中，每臺電機均需一臺變頻器，多臺變頻器共用一個(gè)網(wǎng)側變流器，所有的逆變部并接在一條共用直流母線(xiàn)上。這種系統中往往有一臺或數臺電機正常工作于制動(dòng)狀態(tài)，處于制動(dòng)狀態(tài)的電機被其它電動(dòng)機拖動(dòng)，產(chǎn)生再生能量，這些能量再通過(guò)并聯(lián)直流母線(xiàn)被處于電動(dòng)狀態(tài)的電機所吸收。在不能完全吸收的情況下，則通過(guò)共用的制動(dòng)電阻消耗掉。這里的再生能量部分被吸收利用，但沒(méi)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)側變流器是可逆的，當有再生能量產(chǎn)生時(shí)，可逆變流器將再生能量回饋給電網(wǎng)，使再生能量得到完全利用。但這種方法對電源的穩定性要求較高，一旦突然停電，將發(fā)生逆變顛覆。

　　五。應用中需要注意的幾個(gè)問(wèn)題

　　隨著(zhù)通用變頻器市場(chǎng)的日益繁榮，變頻器及其附屬設備的安裝、調試、日常維護及維修工作量劇增，針對造成以上問(wèn)題的原因，從應用環(huán)境、電磁干擾與抗干擾、電網(wǎng)質(zhì)量、電機絕緣等方面進(jìn)行分析。

　　1.工作環(huán)境問(wèn)題 在變頻器實(shí)際應用中，由于國內客戶(hù)除少數有專(zhuān)用機房外，大多為了降低成本，將變頻器直接安裝于工業(yè)現場(chǎng)。工作現場(chǎng)一般是灰塵大、溫度高，在南方還有濕度大的問(wèn)題。對于線(xiàn)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(chǎng)合，還有防爆的要求等等。因此必須根據現場(chǎng)情況做出相應的對策。

　　2 變頻器的安裝設計基本要求

　?。?） 變頻器應該安裝在控制柜內部。（2） 變頻器最好安裝在控制柜內的中部;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(fēng)、進(jìn)風(fēng)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。柜內安裝變頻器的基本要求（4） 如果特殊用戶(hù)在使用中需要取掉鍵盤(pán)，則變頻器面板的鍵盤(pán)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(jìn)入變頻器內部。（5） 對變頻器要進(jìn)行定期維護，及時(shí)清理內部的粉塵等。（6） 其它的基本安裝、使用要求必須遵守用戶(hù)手冊上的有關(guān)說(shuō)明;如有疑問(wèn)請及時(shí)聯(lián)系相應廠(chǎng)家技術(shù)支持人員。

　　3. 防塵控制柜的設計要求

　　在多粉塵場(chǎng)所，特別是多金屬粉塵、絮狀物的場(chǎng)所使用變頻器時(shí)，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(guò)專(zhuān)門(mén)設計的進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口進(jìn)行通風(fēng);控制柜頂部應該有防護網(wǎng)和防護頂蓋出風(fēng)口;控制柜底部應該有底板和進(jìn)風(fēng)口、進(jìn)線(xiàn)孔，并且安裝防塵網(wǎng)。

　?。?） 控制柜的風(fēng)道要設計合理，排風(fēng)通暢，避免在柜內形成渦流，在固定的位置形成灰塵堆積。

　?。?） 控制柜頂部出風(fēng)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(fēng)。防護頂蓋的側面出風(fēng)口要安裝防護網(wǎng)，防止絮狀雜物直接落入。

　?。?） 如果采用控制柜頂部側面排風(fēng)方式，出風(fēng)口必須安裝防護網(wǎng)。

　?。?） 一定要確?？刂乒耥敳康妮S流風(fēng)機旋轉方向正確，向外抽風(fēng)。如果風(fēng)機安裝在控制柜頂部的外部，必須確保防護頂蓋與風(fēng)機之間有足夠的高度；如果風(fēng)機安裝在控制柜頂部的內部，安裝所需螺釘必須采用止逆彈件，防止風(fēng)機脫落造成柜內元件和設備的損壞。建議在風(fēng)機和柜體之間加裝塑料或者橡膠減振墊圈，可以大大減小風(fēng)機震動(dòng)造成的噪音。

　?。?） 控制柜的前、后門(mén)和其他接縫處，要采用密封墊片或者密封膠進(jìn)行一定的密封處理，防止粉塵進(jìn)入。

　?。?） 控制柜底部、側板的所有進(jìn)風(fēng)口、進(jìn)線(xiàn)孔，一定要安裝防塵網(wǎng)。阻隔絮狀雜物進(jìn)入。防塵網(wǎng)應該設計為可拆卸式，以方便清理、維護。防塵網(wǎng)的網(wǎng)格要小，能夠有效阻擋細小絮狀物（與一般家用防蚊蠅紗窗的網(wǎng)格相仿）;或者根據具體情況確定合適的網(wǎng)格尺寸。防塵網(wǎng)四周與控制柜的結合處要處理嚴密。

　?。?） 對控制柜一定要進(jìn)行定期維護，及時(shí)清理內部、外部的粉塵、絮毛等雜物。維護周期可根據具體情況而定，但應該小于2～3個(gè)月;對于粉塵嚴重的場(chǎng)所，建議維護周期在1個(gè)月左右。防塵控制柜的安裝要求4.防潮濕霉變的控制柜的設計要求 多數變頻器廠(chǎng)家內部的印制板、金屬結構件均未進(jìn)行防潮濕霉變的特殊處理，如果變頻器長(cháng)期處于這種狀態(tài)，金屬結構件容易產(chǎn)生銹蝕，對于導電銅排在高溫運行情況下，更加劇了銹蝕的過(guò)程。對于微機控制板和驅動(dòng)電源板上的細小銅質(zhì)導線(xiàn)，由于銹蝕將造成損壞，因此，對于應用于潮濕和和含有腐蝕性氣體的場(chǎng)合，必須對于使用變頻器的內部設計有基本要求，例如印刷電路板必須采用三防漆噴涂處理，對于結構件必須采用鍍鎳鉻等處理工藝。

　　4.除此之外，還需要采取其它積極、有效、合理的防潮濕、防腐蝕氣體的措施。（1） 控制柜可以安裝在單獨的、密閉的采用空調的機房，此方法適用控制設備較多，建立機房的成本低于柜體單獨密閉處理的場(chǎng)合，此時(shí)控制柜可以采用如上防塵或者一般環(huán)境設計即可。（2） 采用獨立進(jìn)風(fēng)口。單獨的進(jìn)風(fēng)口可以設在控制柜的底部，通過(guò)獨立密閉地溝與外部干凈環(huán)境連接，此方法需要在進(jìn)風(fēng)口處安裝一個(gè)防塵網(wǎng)，如果地溝超過(guò)5m以上時(shí)，可以考慮加裝鼓風(fēng)機。（3） 密閉控制柜內可以加裝吸濕的干燥劑或者吸附毒性氣體的活性材料，并近期更換。

　　5. 干擾問(wèn)題5.1 變頻器對微機控制板的干擾 在注塑機、電梯等的控制系統中，多采用微機或者PLC進(jìn)行控制，在系統設計或者改造過(guò)程中，一定要注意變頻器對微機控制板的干擾問(wèn)題。由于用戶(hù)自己設計的微機控制板一般工藝水平差，不符合EMC國際標準，在采用變頻器后，產(chǎn)生的傳導和輻射干擾，往往導致控制系統工作異常，因此需要采取必要措施。

　?。?） 良好的接地。電機等強電控制系統的接地線(xiàn)必須通過(guò)接地匯流排可靠接地，微機控制板的屏蔽地，最好單獨接地。對于某些干擾嚴重的場(chǎng)合，建議將傳感器、I/O接口屏蔽層與控制板的控制地相連【3】。

　?。?） 給微機控制板輸入電源加裝EMI濾波器、共模電感、高頻磁環(huán)等，成本低?？梢杂行б种苽鲗Ц蓴_。另外在輻射干擾嚴重的場(chǎng)合，如周?chē)嬖贕SM、或者小靈通機站時(shí)，可以對微機控制板添加金屬網(wǎng)狀屏蔽罩進(jìn)行屏蔽處理。微機控制板的電源抗干擾措施

　?。?） 給變頻器輸入加裝EMI濾波器，可以有效抑制變頻器對電網(wǎng)的傳導干擾，加裝輸入交流和直流電抗器L1、L2，可以提高功率因數，減小諧波污染，綜合效果好。在某些電機與變頻器之間距離超過(guò)100m的場(chǎng)合，需要在變頻器側添加交流輸出電抗器L3，解決因為輸出導線(xiàn)對地分布參數造成的漏電流保護和減少對外部的輻射干擾。一個(gè)行之有效的方法就是采用鋼管穿線(xiàn)或者屏蔽電纜的方法，并將鋼管外殼或者電纜屏蔽層與大地可靠連接。請注意，在不添加交流輸出電抗器L3時(shí)，如果采用鋼管穿線(xiàn)或者屏蔽電纜的方法，增大了輸出對地的分布電容，容易出現過(guò)流。當然在實(shí)際中一般只采取其中的一種或者幾種方法。

　?。?） 減小變頻器對外部控制設備的干擾措施 對模擬傳感器檢測輸入和模擬控制信號進(jìn)行電氣屏蔽和隔離。在變頻器組成的控制系統設計過(guò)程中，建議盡量不要采用模擬控制，特別是控制距離大于1M，跨控制柜安裝的情況下。因為變頻器一般都有多段速設定、開(kāi)關(guān)頻率量輸入輸出，可以滿(mǎn)足要求。如果非要用模擬量控制時(shí)，建議一定采用屏蔽電纜，并在傳感器側或者變頻器側實(shí)現遠端一點(diǎn)接地。如果干擾仍舊嚴重，需要實(shí)現DC/DC隔離措施?？梢圆捎脴藴实腄C/DC模塊，或者采用V/F轉換，光藕隔離再采用頻率設定輸入的方法。

　　5.2 變頻器本身抗干擾問(wèn)題

　　當變頻器的供電系統附近，存在高頻沖擊負載如電焊機、電鍍電源、電解電源或者采用滑環(huán)供電的場(chǎng)合，變頻器本身容易因為干擾而出現保護。應采用如下措施：

　?。?） 在變頻器輸入側添加電感和電容，構成LC濾波網(wǎng)絡(luò )。

　?。?） 變頻器的電源線(xiàn)直接從變壓器側供電。

　?。?） 在條件許可的情況下，可以采用單獨的變壓器。

　?。?） 在采用外部開(kāi)關(guān)量控制端子控制時(shí)，連接線(xiàn)路較長(cháng)時(shí)，建議采用屏蔽電纜。當控制線(xiàn)路與主回路電源均在地溝中埋設時(shí)，除控制線(xiàn)必須采用屏蔽電纜外，主電路線(xiàn)路必須采用鋼管屏蔽穿線(xiàn)，減小彼此干擾，防止變頻器的誤動(dòng)作。

　?。?） 在采用外部模擬量控制端子控制時(shí)，如果連接線(xiàn)路在1M以?xún)?，采用屏蔽電纜連接，并實(shí)施變頻器側一點(diǎn)接地即可;如果線(xiàn)路較長(cháng)，現場(chǎng)干擾嚴重的場(chǎng)合，建議在變頻器側加裝DC/DC隔離模塊或者采用經(jīng)過(guò)V/F轉換，采用頻率指令給定模式進(jìn)行控制。

　?。?） 在采用外部通信控制端子控制時(shí)，建議采用屏蔽雙絞線(xiàn)，并將變頻器側的屏蔽層接地（PE），如果干擾非常嚴重，建議將屏蔽層接控制電源地（GND）。對于RS232通信方式，注意控制線(xiàn)路盡量不要超過(guò)15m，如果要加長(cháng)，必須隨之降低通信波特率，在100m左右時(shí)，能夠正常通信的波特率小于600bps。對于RS485通信，還必須考慮終端匹配電阻等。對于采用現場(chǎng)總線(xiàn)的高速控制系統，通信電纜必須采用專(zhuān)用電纜，并采用多點(diǎn)接地的方式，才能夠提高可靠性。

　　6. 電網(wǎng)質(zhì)量問(wèn)題

　　在高頻沖擊負載如電焊機、電鍍電源、電解電源等場(chǎng)合，電壓經(jīng)常出現閃變;在一個(gè)車(chē)間中，有幾百臺變頻器等容性整流負載在工作時(shí)，電網(wǎng)的諧波非常大，對于電網(wǎng)質(zhì)量有很?chē)乐氐奈廴?，對設備本身也有相當的破壞作用，輕則不能夠連續正常運行，重則造成設備輸入回路的損壞?？梢圆扇∫韵碌拇胧杭姓鞯闹绷鞴材妇€(xiàn)供電方式

　?。?） 在高頻沖擊負載如電焊機、電鍍電源、電解電源等場(chǎng)合建議用戶(hù)增加無(wú)功靜補裝置，提高電網(wǎng)功率因數和質(zhì)量。

　?。?） 在變頻器比較集中的車(chē)間，建議采用集中整流，直流共母線(xiàn)供電方式。建議用戶(hù)采用12脈沖整流模式。優(yōu)點(diǎn)是，諧波小、節能，特別適用于頻繁起制動(dòng)、電動(dòng)運行與發(fā)電運行同時(shí)進(jìn)行的場(chǎng)合。

　?。?） 變頻器輸入側加裝無(wú)源LC濾波器，減小輸入諧波，提高功率因數，成本較低，可靠性高，效果好。

　?。?） 變頻器輸入側加裝有源PFC裝置，效果最好，但成本較高。

　　7. 電機的漏電、軸電壓與軸承電流問(wèn)題

　　變頻器驅動(dòng)感應電機的電機模型，Csf為定子與機殼之間的等效電容，Csr為定子與轉子之間的等效電容，Crf為轉子與機殼之間的等效電容，Rb為軸承對軸的電阻;Cb和Zb為軸承油膜的電容和非線(xiàn)性阻抗。高頻PWM脈沖輸入下，電機內分布電容的電壓耦合作用構成系統共?；芈?，從而引起對地漏電流、軸電壓與軸承電流問(wèn)題。變頻器驅動(dòng)感應電機的電機模型漏電流主要是PWM三相供電電壓極其瞬時(shí)不平衡電壓與大地之間通過(guò)Csf產(chǎn)生。其大小與PWM的dv/dt大小與開(kāi)關(guān)頻率大小有關(guān)，其直接結果將導致帶有漏電保護裝置動(dòng)作。另外，對于舊式電機，由于其絕緣材料差，又經(jīng)過(guò)長(cháng)期運行老化，有些在經(jīng)過(guò)變頻改造后造成絕緣損壞。因此，建議在改造前，必須進(jìn)行絕緣的測試。對于新的變頻電機的絕緣，要求要比標準電機高出一個(gè)等級。軸承電流主要以三種方式存在：dv/dt電流、EDM（Electric Discharge Machining）電流和環(huán)路電流。軸電壓的大小不僅與電機內各部分耦合電容參數有關(guān)，且與脈沖電壓上升時(shí)間和幅值有關(guān)。dv/dt電流主要與PWM的上升時(shí)間tr有關(guān)，tr越小，dv/dt電流的幅值越大;逆變器載波頻率越高，軸承電流中的dv/dt電流成分越多。EDM電流出現存在一定的偶然性，只有當軸承潤滑油層被擊穿或者軸承內部發(fā)生接觸時(shí)，存儲在電子轉子對地電容Crf上的電荷（1/2 Crf×Urf）通過(guò)軸承等效回路Rb、Cb和Zb對地進(jìn)行火花式放電，造成軸承光潔度下降，降低使用壽命，嚴重地造成直接損壞。損壞程度主要取決于軸電壓和存儲在電子轉子對地電容Crf的大小。環(huán)路電流發(fā)生在電網(wǎng)變壓器地線(xiàn)、變頻器地線(xiàn)、電機地線(xiàn)及電機負載與大地地線(xiàn)之間的回路（如水泵類(lèi)負載）中。環(huán)路電流主要造成傳導干擾和地線(xiàn)干擾，對變頻器和電機影響不大。避免或者減小環(huán)流的方法就是盡可能減小地線(xiàn)回路的阻抗。由于變頻器接地線(xiàn)（PE變頻器）一般與電機接地線(xiàn)（PE電機1）連接在一個(gè)點(diǎn)，因此，必須盡可能加粗電機接地電纜線(xiàn)徑，減小兩者之間的電阻，同時(shí)變頻器與電源之間的地線(xiàn)采用地線(xiàn)銅母排或者專(zhuān)用接地電纜，保證良好接地。對于潛水深井泵這樣的負載，接地阻抗ZE電機2可能小于ZE變壓器與ZE變頻器之和，容易形成地環(huán)流，建議斷開(kāi)ZE變頻器，抗干擾效果好。在變頻器輸出端串由電感、RC組成的正弦波濾波器是抑制軸電壓與軸承電流的有效途徑。目前有多家廠(chǎng)家可提供標準濾波器。

　　六。變頻器功能參數

　　變頻器功能參數很多，一般都有數十甚至上百個(gè)參數供用戶(hù)選擇。實(shí)際應用中，沒(méi)必要對每一參數都進(jìn)行設置和調試，多數只要采用出廠(chǎng)設定值即可。但有些參數由于和實(shí)際使用情況有很大關(guān)系，且有的還相互關(guān)聯(lián)，因此要根據實(shí)際進(jìn)行設定和調試?！　∫蚋黝?lèi)型變頻器功能有差異，而相同功能參數的名稱(chēng)也不一致，為敘述方便，本文以富士變頻器基本參數名稱(chēng)為例。由于基本參數是各類(lèi)型變頻器幾乎都有的，完全可以做到觸類(lèi)旁通。

　　一 加減速時(shí)間　　加速時(shí)間就是輸出頻率從0上升到最大頻率所需時(shí)間，減速時(shí)間是指從最大頻率下降到0所需時(shí)間。通常用頻率設定信號上升、下降來(lái)確定加減速時(shí)間。在電動(dòng)機加速時(shí)須限制頻率設定的上升率以防止過(guò)電流，減速時(shí)則限制下降率以防止過(guò)電壓?！　〖铀贂r(shí)間設定要求：將加速電流限制在變頻器過(guò)電流容量以下，不使過(guò)流失速而引起變頻器跳閘；減速時(shí)間設定要點(diǎn)是：防止平滑電路電壓過(guò)大，不使再生過(guò)壓失速而使變頻器跳閘。加減速時(shí)間可根據負載計算出來(lái)，但在調試中常采取按負載和經(jīng)驗先設定較長(cháng)加減速時(shí)間，通過(guò)起、停電動(dòng)機觀(guān)察有無(wú)過(guò)電流、過(guò)電壓報警；然后將加減速設定時(shí)間逐漸縮短，以運轉中不發(fā)生報警為原則，重復操作幾次，便可確定出最佳加減速時(shí)間。

　　二 轉矩提升又叫轉矩補償，是為補償因電動(dòng)機定子繞組電阻所引起的低速時(shí)轉矩降低，而把低頻率范圍f/V增大的方法。設定為自動(dòng)時(shí)，可使加速時(shí)的電壓自動(dòng)提升以補償起動(dòng)轉矩，使電動(dòng)機加速順利進(jìn)行。如采用手動(dòng)補償時(shí)，根據負載特性，尤其是負載的起動(dòng)特性，通過(guò)試驗可選出較佳曲線(xiàn)。對于變轉矩負載，如選擇不當會(huì )出現低速時(shí)的輸出電壓過(guò)高，而浪費電能的現象，甚至還會(huì )出現電動(dòng)機帶負載起動(dòng)時(shí)電流大，而轉速上不去的現象。

　　三 電子熱過(guò)載保護

　　本功能為保護電動(dòng)機過(guò)熱而設置，它是變頻器內CPU根據運轉電流值和頻率計算出電動(dòng)機的溫升，從而進(jìn)行過(guò)熱保護。本功能只適用于“一拖一”場(chǎng)合，而在“一拖多”時(shí)，則應在各臺電動(dòng)機上加裝熱繼電器。電子熱保護設定值（%）=【電動(dòng)機額定電流（A）/變頻器額定輸出電流（A）】×100%。

　　四 頻率限制　　即變頻器輸出頻率的上、下限幅值。頻率限制是為防止誤操作或外接頻率設定信號源出故障，而引起輸出頻率的過(guò)高或過(guò)低，以防損壞設備的一種保護功能。在應用中按實(shí)際情況設定即可。此功能還可作限速使用，如有的皮帶輸送機，由于輸送物料不太多，為減少機械和皮帶的磨損，可采用變頻器驅動(dòng)，并將變頻器上限頻率設定為某一頻率值，這樣就可使皮帶輸送機運行在一個(gè)固定、較低的工作速度上。

　　五 偏置頻率 有的又叫偏差頻率或頻率偏差設定。其用途是當頻率由外部模擬信號（電壓或電流）進(jìn)行設定時(shí)，可用此功能調整頻率設定信號最低時(shí)輸出頻率的高低，

　　有的變頻器當頻率設定信號為0%時(shí)，偏差值可作用在0～fmax范圍內，有的變頻器（如明電舍、三墾）還可對偏置極性進(jìn)行設定。如在調試中當頻率設定信號為0%時(shí)，變頻器輸出頻率不為0Hz，而為xHz，則此時(shí)將偏置頻率設定為負的xHz即可使變頻器輸出頻率為0Hz。

　　六 頻率設定信號增益

　　此功能僅在用外部模擬信號設定頻率時(shí)才有效。它是用來(lái)彌補外部設定信號電壓與變頻器內電壓（+10v）的不一致問(wèn)題；同時(shí)方便模擬設定信號電壓的選擇，設定時(shí)，當模擬輸入信號為最大時(shí)（如10v、5v或20mA），求出可輸出f/V圖形的頻率百分數并以此為參數進(jìn)行設定即可；如外部設定信號為0～5v時(shí)，若變頻器輸出頻率為0～50Hz，則將增益信號設定為200%即可。

　　七 轉矩限制　　

? ? ? ? 可分為驅動(dòng)轉矩限制和制動(dòng)轉矩限制兩種。它是根據變頻器輸出電壓和電流值，經(jīng)CPU進(jìn)行轉矩計算，其可對加減速和恒速運行時(shí)的沖擊負載恢復特性有顯著(zhù)改善。轉矩限制功能可實(shí)現自動(dòng)加速和減速控制。假設加減速時(shí)間小于負載慣量時(shí)間時(shí)，也能保證電動(dòng)機按照轉矩設定值自動(dòng)加速和減速?！　◎寗?dòng)轉矩功能提供了強大的起動(dòng)轉矩，在穩態(tài)運轉時(shí)，轉矩功能將控制電動(dòng)機轉差，而將電動(dòng)機轉矩限制在最大設定值內，當負載轉矩突然增大時(shí)，甚至在加速時(shí)間設定過(guò)短時(shí)，也不會(huì )引起變頻器跳閘。在加速時(shí)間設定過(guò)短時(shí)，電動(dòng)機轉矩也不會(huì )超過(guò)最大設定值。驅動(dòng)轉矩大對起動(dòng)有利，以設置為80～100%較妥。 制動(dòng)轉矩設定數值越小，其制動(dòng)力越大，適合急加減速的場(chǎng)合，如制動(dòng)轉矩設定數值設置過(guò)大會(huì )出現過(guò)壓報警現象。如制動(dòng)轉矩設定為0%，可使加到主電容器的再生總量接近于0，從而使電動(dòng)機在減速時(shí)，不使用制動(dòng)電阻也能減速至停轉而不會(huì )跳閘。但在有的負載上，如制動(dòng)轉矩設定為0%時(shí)，減速時(shí)會(huì )出現短暫空轉現象，造成變頻器反復起動(dòng)，電流大幅度波動(dòng)，嚴重時(shí)會(huì )使變頻器跳閘，應引起注意。

　　八 加減速模式選擇 又叫加減速曲線(xiàn)選擇。

? ? ? ? 一般變頻器有線(xiàn)性、非線(xiàn)性和S三種曲線(xiàn)，通常大多選擇線(xiàn)性曲線(xiàn)；非線(xiàn)性曲線(xiàn)適用于變轉矩負載，如風(fēng)機等；S曲線(xiàn)適用于恒轉矩負載，其加減速變化較為緩慢。設定時(shí)可根據負載轉矩特性，選擇相應曲線(xiàn)，但也有例外，筆者在調試一臺鍋爐引風(fēng)機的變頻器時(shí)，先將加減速曲線(xiàn)選擇非線(xiàn)性曲線(xiàn)，一起動(dòng)運轉變頻器就跳閘，調整改變許多參數無(wú)效果，后改為S曲線(xiàn)后就正常了。究其原因是：起動(dòng)前引風(fēng)機由于煙道煙氣流動(dòng)而自行轉動(dòng)，且反轉而成為負向負載，這樣選取了S曲線(xiàn)，使剛起動(dòng)時(shí)的頻率上升速度較慢，從而避免了變頻器跳閘的發(fā)生，當然這是針對沒(méi)有起動(dòng)直流制動(dòng)功能的變頻器所采用的方法。

　　九 轉矩矢量控制

　　矢量控制是基于理論上認為：異步電動(dòng)機與直流電動(dòng)機具有相同的轉矩產(chǎn)生機理。矢量控制方式就是將定子電流分解成規定的磁場(chǎng)電流和轉矩電流，分別進(jìn)行控制，同時(shí)將兩者合成后的定子電流輸出給電動(dòng)機。因此，從原理上可得到與直流電動(dòng)機相同的控制性能。采用轉矩矢量控制功能，電動(dòng)機在各種運行條件下都能輸出最大轉矩，尤其是電動(dòng)機在低速運行區域?！　‖F在的變頻器幾乎都采用無(wú)反饋矢量控制，由于變頻器能根據負載電流大小和相位進(jìn)行轉差補償，使電動(dòng)機具有很硬的力學(xué)特性，對于多數場(chǎng)合已能滿(mǎn)足要求，不需在變頻器的外部設置速度反饋電路。這一功能的設定，可根據實(shí)際情況在有效和無(wú)效中選擇一項即可?！　∨c之有關(guān)的功能是轉差補償控制，其作用是為補償由負載波動(dòng)而引起的速度偏差，可加上對應于負載電流的轉差頻率。這一功能主要用于定位控制。

　　十 節能控制

　　風(fēng)機、水泵都屬于減轉矩負載，即隨著(zhù)轉速的下降，負載轉矩與轉速的平方成比例減小，而具有節能控制功能的變頻器設計有專(zhuān)用V/f模式，這種模式可改善電動(dòng)機和變頻器的效率，其可根據負載電流自動(dòng)降低變頻器輸出電壓，從而達到節能目的，可根據具體情況設置為有效或無(wú)效?！　∫f(shuō)明的是，九、十這兩個(gè)參數是很先進(jìn)的，但有一些用戶(hù)在設備改造中，根本無(wú)法啟用這兩個(gè)參數，即啟用后變頻器跳閘頻繁，停用后一切正常。究其原因有：（1）原用電動(dòng)機參數與變頻器要求配用的電動(dòng)機參數相差太大。（2）對設定參數功能了解不夠，如節能控制功能只能用于V/f控制方式中，不能用于矢量控制方式中。（3）啟用了矢量控制方式，但沒(méi)有進(jìn)行電動(dòng)機參數的手動(dòng)設定和自動(dòng)讀取工作，或讀取方法不當。