變頻器

頻率給定方式

　　變頻器常見的頻率給定方式主要有：操作器鍵盤給定、接點信號給定、模擬信號給定、脈 沖信號給定和通訊方式給定等。這些頻率給定方式各有優(yōu)缺點，須按照實際所需進行選擇設(shè)置，同時也可以根據(jù)功能需要選擇不同頻率給定方式之間的疊加和切換。

基礎(chǔ)原理知識

　　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，能 實現(xiàn)對交流異步電機的軟起動、變頻調(diào)速、提高運轉(zhuǎn)精度、改變功率因數(shù)、過流/過壓/過載保護等功能。　 　　2、PWM和PAM的不同點是什么？　 　　PWM是英文Pulse Width Modulation(脈沖寬度調(diào)制)縮寫，按一定規(guī)律改變脈沖列的脈沖寬度，以調(diào)節(jié)輸出量和波形的一種調(diào)制方式。PAM是英文Pulse Amplitude Modulation (脈沖幅值調(diào)制) 縮寫，是按一定規(guī)律改變脈沖列的脈沖幅度，以調(diào)節(jié)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、為什么變頻器的電壓與頻率成比例的改變？　 　　任何電動機的電磁轉(zhuǎn)矩都是電流和磁通相互作用的結(jié)果，電流是不允許超過額定值的，否則將引起電動機的發(fā)熱。因此，如果磁通減小，電磁轉(zhuǎn)矩也必減小，導致帶載能力降低。 　　由公式E=4.44*K*F*N*Φ 可以看出，在變頻調(diào)速時，電動機的磁路隨著運行頻率fX是在相當大的范圍內(nèi)變化，它極容易使電動機的磁路嚴重飽和，導致勵磁電流的波形嚴重畸變，產(chǎn)生峰值很高的尖峰電流。 　　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(xiàn)象的產(chǎn)生。這種控制方式多用于風機、泵類節(jié)能型變頻器。 　　5、電動機使用工頻電源驅(qū)動時，電壓下降則電流增加；對于變頻器驅(qū)動，如果頻率下降時電壓也下降，那么電流是否增加？　 　　頻率下降（低速）時，如果輸出相同的功率,則電流增加，但在轉(zhuǎn)矩一定的條件下,電流幾乎不變。 　　6、采用變頻器運轉(zhuǎn)時，電機的起動電流、起動轉(zhuǎn)矩怎樣？　 　　采用變頻器運轉(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%額定電流以下(根據(jù)機種不同，為125%~200%)。用工頻電源直接起動時，起動電流為額定電流6~7倍，因此，將產(chǎn)生機械電氣上的沖擊。采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(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，可以用開關(guān)或標度盤進行選擇。 　　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(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，以便獲得一定地起動轉(zhuǎn)矩,這種補償稱增強起動?？梢圆捎酶鞣N方法實現(xiàn)，有自動進行的方法、選擇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圍60~6Hz，即10：1，那么在6Hz以下就沒有輸出功率嗎？　 　　在6Hz以下仍可輸出功率，但根據(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)矩而不會引起嚴重的發(fā)熱問題。變頻器實際輸出頻率（起動頻率）根據(jù)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(zhuǎn)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，大體為恒功率特性，在 高速下要求相同轉(zhuǎn)矩時，必須注意電機與變頻器容量的選擇。 　　11、所謂開環(huán)是什么意思？ 　　給所使用的電機裝置設(shè)速度檢出器（PG），將實際轉(zhuǎn)速反饋給控制裝置進行控制的，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.無速度傳感器閉環(huán)控制方式是根據(jù)建立的數(shù)學模型根據(jù)磁通推算電機的實際速度，相當于用一個虛擬的速度傳感器形成閉環(huán)控制。 　　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)差率的范圍內(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。但速度精度的值取決于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？ 　　如果給定的加速時間過短，變頻器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繼續(xù)運轉(zhuǎn)，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(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，或者對于小型機床需要嚴格給定生產(chǎn)節(jié)拍時間的場合是適宜的，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)中如果降低指令頻率，則電動機變?yōu)楫惒桨l(fā)電機狀態(tài)運行，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： 　?。?）檢知異常狀態(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。 　?。?）檢知異常后封鎖電力半導體器件PWM控制信號，使電機自動停車。如過電流切斷、再生過電壓切斷、半導體冷卻風扇過熱和瞬時停電保護等。 　　19、為什么用離合器連接負載時，變頻器的保護功能就動作？　 　　用離合器連接負載時，在連接的瞬間，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斷，因而有時保護功能（IPE）動作，造成停止運轉(zhuǎn)。 21、什么是變頻分辨率？有什么意義？　 　　對于數(shù)字控制的變頻器，即使頻率指令為模擬信號，輸出頻率也是有級給定。這個級差的最小單位就稱為變頻分辨率。 變頻分辨率通常取值為0.015~0.5Hz.例如，分辨率為0.5Hz，那么23Hz的上面可變?yōu)?3.5、24.0 Hz，因此電機的動作也是有級的跟隨。這樣對于像連續(xù)卷取控制的用途就造成問題。在這種情況下，如果分辨率為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，有的機種給定分辨率與輸出分辨率不相同。 　　22、裝設(shè)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)考慮了冷卻效果的，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，盡可能垂直安裝。 　　23、不采用軟起動，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)時應注意什么問題？ 　　超過60Hz運轉(zhuǎn)時應注意以下事項： 　　（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）。 　?。?）電機進入恒功率輸出范圍，其輸出轉(zhuǎn)矩要能夠維持工作（風機、泵等軸輸出功率于速度的立方成比例增加，所以轉(zhuǎn)速少許升高時也要注意）。 　?。?）產(chǎn)生軸承的壽命問題，要充分加以考慮。 　?。?）對于中容量以上的電機特別是2極電機，在60Hz以上運轉(zhuǎn)時要與廠家仔細商討。 　　25、變頻器可以傳動齒輪電機嗎？　 　　根據(jù)減速機的結(jié)構(gòu)和潤滑方式不同，需要注意若干問題。在齒輪的結(jié)構(gòu)上通?？煽紤]70~80Hz為最大極限，采用油潤滑時，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)速范圍時將燒毀輔助繞組；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，如果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(shè)計等必須注意。 　　28、為什么不能在6~60Hz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，若速度降低則冷卻效果下降，因而不能承受與高速運轉(zhuǎn)相同的發(fā)熱，必須降低在低速下的負載轉(zhuǎn)矩，或采用容量大的變頻器與電機組合，或采用專用電機。 29、使用帶制動器的電機時應注意什么？　 　　制動器勵磁回路電源應取自變頻器的輸入側(cè)。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，請說明原因?！? 　　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，作為對策，請將電容器拆除后運轉(zhuǎn)，至于改善功率因數(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？ 　　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(nèi)藏有冷卻風扇，風的方向如何？風扇若是壞了會怎樣？ 　　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，所以裝設(shè)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(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保護 　　33、濾波電容器為消耗品，那么怎樣判斷它的壽命？　 　　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(chǎn)品額定容量的85%時為基準來判斷壽命。 　　34、裝設(shè)變頻器時安裝方向是否有限制?！? 　　應基本收藏在盤內(nèi)，問題是采用全封閉結(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(shè)計要針對實際裝置所需要的散熱； 　?。?）利用鋁散熱片、翼片冷卻劑等增加冷卻面積； 　?。?）采用熱導管。 　　35、變頻器直流電抗器的作用是什么？　 　　減小輸入電流的高次諧波干擾，提高輸入電源的功率因數(shù)。 　　36、變頻器附件正弦濾波器有什么作用？ 　　正弦濾波器允許變頻器使用較長的電機電纜運行，也適用于在變頻器與電機之間有中間變壓器的回路。 37、變頻器的給定電位器的電阻值多大？ 　　變頻器的給定電位器的阻值一般為1KΩ至10KΩ。 　　38、為什么變頻器不能用作變頻電源？ 　　變頻電源的整個電路由交流一直流一交流一濾波等部分構(gòu)成，因此它輸出的電壓和電流波形均為純正的正弦波,非常接近理想的交流供電電源?？梢暂敵鍪澜缛魏螄业碾娋W(wǎng)電壓和頻率。而變頻器是由交流一直流一交流（調(diào)制波）等電路構(gòu)成的,變頻器標準叫法應為變頻調(diào)速器。其輸出電壓的波形為脈沖方波,且諧波成分多,電壓和頻率同時按比例變化,不可分別調(diào)整,不符合交流電源的要求。原則上不能做供電電源的使用,一般僅用于三相異步電機的調(diào)速。 　　39、變頻器有哪些干擾方式及一般如何處理？ 　　A. 傳播方式： 　?。?）輻射干擾； 　?。?）傳導干擾 　　B. 抗干擾措施：對于通過輻射方式傳播的干擾信號，主要通過布線以及對放射源和對被干擾的線路進行屏蔽的方式來削弱。對于通過線路傳播的干擾信號，主要通過在變頻器輸入輸出側(cè)加裝濾波器，電抗器或磁環(huán)等方式來處理。具體方法及注意事項如下： 　?。?）信號線與動力線要垂直交叉或分槽布線。 　?。?）不要采用不同金屬的導線相互連接。 　?。?）屏蔽管（層）應可靠接地，并保證整個長度上連續(xù)可靠接地。 　　（4）信號電路中要使用雙絞線屏蔽電纜。 　?。?）屏蔽層接地點盡量遠離變頻器，并與變頻器接地點分開。 　　（6）磁環(huán)可以在變頻器輸入電源線和輸出線上使用，具體方法為：輸入線一起朝同一方向繞4圈，而輸出線朝同一方向繞3圈即可。繞線時需注意，盡量將磁環(huán)靠近變頻器。 　　（7）一般對被干擾設(shè)備儀器，均可采取屏蔽及其它抗干擾措施。 　　40、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選擇？　 　　輸送帶消耗的功率與轉(zhuǎn)速成正比，因此若想以80HZ運行，變頻器和電機的功率都要按照比例增加為80HZ/50HZ,即提高60%容量。

工作原理

概述

　　主電路是給異步電動機提供調(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(gòu)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(chǎn)生的電壓脈動的“平波回路”，以及將直流功率變換為交流功率的“逆變器”。

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)。

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(gòu)成器件有余量，可以省去電感采用簡單的平波回路。

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(guān)器件導通、關(guān)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(guān)時間和電壓波形。 　　控制電路是給異步電動機供電（電壓、頻率可調(diào)）的主電路提供控制信號的回路，它有頻率、電壓的“運算電路”，主電路的“電壓、電流檢測電路”，電動機的“速度檢測電路”，將運算電路的控制信號進行放大的“驅(qū)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(zhuǎn)矩等指令同檢測電路的電流、電壓信號進行比較運算，決定逆變器的輸出電壓、頻率。 　?。?）電壓、電流檢測電路：與主回路電位隔離檢測電壓、電流等。 　?。?）驅(qū)動電路：驅(qū)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(guān)斷。 　?。?）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，根據(jù)指令和運算可使電動機按指令速度運轉(zhuǎn)。 　?。?）保護電路：檢測主電路的電壓、電流等，當發(fā)生過載或過電壓等異常時，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。

常見類型

安邦信變頻器產(chǎn)品系列

　　產(chǎn)品名稱： AM100系列變頻器 　　規(guī)　格： AM100 　　產(chǎn)品備注： AM100系列變頻器是基于高性能矢量控制/轉(zhuǎn)矩控制核心技術(shù)平臺的變頻器 　　產(chǎn)品類別： 安邦信變頻器 　　產(chǎn) 品 說 明 　　AM100系列變頻器是基于高性能矢量控制/轉(zhuǎn)矩控制核心技術(shù)平臺的變頻器 　　技術(shù)性能特性 　　● 控制方式 開環(huán)矢量控制(SVC)、V/F控制、開環(huán)轉(zhuǎn)矩控制 　　● 啟動轉(zhuǎn)矩 0.5Hz/150%(SVC) 　　● 調(diào)速范圍 1：100 (SVC) 　　● 穩(wěn)速精度 ±0.5%(SVC) 　　● 電壓等級：220V、380V 　　● 電網(wǎng)瞬時掉電不停機 　　● 轉(zhuǎn)矩控制運行：端子支持速度、轉(zhuǎn)矩控制模式切換 　　● 高可靠性：成熟可靠驅(qū)動、保護電路設(shè)計、抗干擾設(shè)計 　　● 完全自主知識產(chǎn)權(quán)，可按照客戶要求定制開發(fā) 　　● 過載能力：150%額定電流60S;180%額定電流2S 　　● 電機參數(shù)自學習：旋轉(zhuǎn)、靜止自學習 　　● 自動載波調(diào)整：根據(jù)負載特性，自動調(diào)整載波頻率 　　● 自動電壓調(diào)整：當電網(wǎng)電壓變化時，能自動保持輸出電壓恒定 　　● 自動節(jié)能運行：根據(jù)負載情況，自動優(yōu)化V/F曲線，實現(xiàn)節(jié)能運行 　　● 閉環(huán)矢量控制、帶速度環(huán)、電流環(huán)、位置環(huán)、可做零伺服控制 　　● VF控制下轉(zhuǎn)矩提升：自動轉(zhuǎn)矩提升;手動轉(zhuǎn)矩提升0.1% ~ 30.0% 　　● 自動限流：對運行期間電流自動限制，防止頻繁過流故障跳閘，實現(xiàn)無跳閘運行 　　● 矢量控制下低頻大轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定運行，無速度傳感器矢量控制下優(yōu)異的控制性能 　　● 輸出頻率精度為0.01HZ，支持頻率源和UPDOWN疊加微調(diào) 　　● 軟硬件抑制強干擾和誤報故障，確保無跳閘運行 　　● 優(yōu)化的PID反饋控制算法，客戶調(diào)試簡單方便 　　● 面板多功能鍵可定義 　　● 特殊PWM調(diào)制算法，降低溫度，極大減少了對地漏電流感應電壓，降低對外干擾 　　● 尺寸小，緊湊設(shè)計，高功率密度，特別適用于機床，機械配套等行業(yè) 　　● 自動電壓調(diào)整：當電網(wǎng)電壓變化時，能自動保持輸出電壓恒定 　　● 自動節(jié)能運行：根據(jù)負載情況，自動優(yōu)化V/F曲線，實現(xiàn)節(jié)能運行 　　● 閉環(huán)矢量控制、帶速度環(huán)、電流環(huán)、位置環(huán)、可做零伺服控制 　　● VF控制下轉(zhuǎn)矩提升：自動轉(zhuǎn)矩提升;手動轉(zhuǎn)矩提升0.1% ~ 30.0% 　　● 自動限流：對運行期間電流自動限制，防止頻繁過流故障跳閘，實現(xiàn)無跳閘運行 　　產(chǎn)品名稱： AM300矢量通用柜機系列變頻器 　　規(guī)　格： AM300 　　產(chǎn)品類別： 安邦信變頻器 　　產(chǎn) 品 說 明 　　● 控制方式 開環(huán)矢量控制(SVC)、V/F控制、閉環(huán)矢量(VC)、開閉環(huán)轉(zhuǎn)矩控制、位置環(huán)控制 　　● 啟動轉(zhuǎn)矩 0.5Hz/150%(SVC)、0HZ/180%(VC) 　　● 調(diào)速范圍 1：100 (SVC)、1：1000(VC) 　　● 穩(wěn)速精度 ±0.5%(SVC) 　　● 軟硬件抑制強干擾和誤報故障，確保無跳閘運行 　　● 矢量化VF控制：自動轉(zhuǎn)矩提升;手動轉(zhuǎn)矩提升0.1% ~ 30.0%，可自定義VF曲線 　　● 自動限流：對運行期間電流自動限制，防止頻繁過流故障跳閘，實現(xiàn)無跳閘運行 　　● 矢量控制下低頻大轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定運行，無速度傳感器矢量控制下優(yōu)異的控制性能 　　● 可選擇LED、LCD鍵盤，支持雙鍵盤同時操作 　　● 雙繼電器輸出、兩路0(4)~ 20 mA ,0(2) ~ 10V模擬量可選輸出 　　● 可靠的轉(zhuǎn)速追蹤功能，可自動識別旋轉(zhuǎn)電機速度和方向，用于旋轉(zhuǎn)風機直接啟動 　　● 完全自主知識產(chǎn)權(quán)，可按照客戶要求定制開發(fā) 　　● 電壓等級 220V、380V、690V、1140V

三菱變頻器產(chǎn)品系列

　　1、FR-A700系列高性能矢量變頻器 　　A700產(chǎn)品適用于各類對負載要求較高的設(shè)備，如起重、電梯、印包、印染、材料卷取及其它通用場合。三菱FR-A700系列變頻器具有高水準的驅(qū)動性能。 　　具有獨特的無傳感器矢量控制模式，在不需要采用編碼器的情況下可以使用各式各樣的機械設(shè)備在超低速區(qū)域高精度的運轉(zhuǎn)。 　　帶轉(zhuǎn)矩模式控制，并且在速度控制模式下可以使用轉(zhuǎn)矩限制功能。 　　具有矢量控制功通能（帶編碼器），變頻器可以實現(xiàn)位置控制和快響應、高精度的速度控制（零速控制，伺服鎖定等）及轉(zhuǎn)矩控制。 　　2、FR-F700系列多功能通用變頻器 　　F700變頻器除了應用在很多通用場合外，特別適合于風機、水泵、空調(diào)等行業(yè)。 　　FR-F700系列產(chǎn)品除了與其它變頻器具有相同的常規(guī)PID控制功能外，并擴充了多泵控制功能。 　　最佳勵磁控制功能，除恒速時可以使用外，在加減速時也可以起作用，可以進一步優(yōu)化節(jié)能效果。 　　新開發(fā)的節(jié)能監(jiān)視功能，可以通過操作面板、輸出端子（端子CA、AM）和通信來確認節(jié)能效果，使節(jié)能效果一目了然。

變頻節(jié)能

　　變頻器節(jié)能主要表現(xiàn)在風機、水泵的應用上。為了保證生產(chǎn)的可靠性，各種生產(chǎn)機械在設(shè)計配用動力驅(qū)動時，都留有一定的富余量。當電機不能在滿負荷下運行時，除達到動力驅(qū)動要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成電能的浪費。風機、泵類等設(shè)備傳統(tǒng)的調(diào)速方法是通過調(diào)節(jié)入口或出口的擋板、閥門開度來調(diào)節(jié)給風量和給水量，其輸入功率大，且大量的能源消耗在擋板、閥門的截流過程中。當使用變頻調(diào)速時，如果流量要求減小，通過降低泵或風機的轉(zhuǎn)速即可滿足要求。 　　電動機使用變頻器的作用就是為了調(diào)速，并降低啟動電流。為了產(chǎn)生可變的電壓和頻率，該設(shè)備首先要把電源的交流電變換為直流電（DC），這個過程叫整流。把直流電（DC）變換為交流電（AC）的裝置，其科學術(shù)語為“inverter”(逆變器)。一般逆變器是把直流電源逆變?yōu)橐欢ǖ墓潭l率和一定電壓的逆變電源。對于逆變?yōu)轭l率可調(diào)、電壓可調(diào)的逆變器我們稱為變頻器。變頻器輸出的波形是模擬正弦波，主要是用在三相異步電動機調(diào)速用，又叫變頻調(diào)速器。對于主要用在儀器儀表的檢測設(shè)備中的波形要求較高的可變頻率逆變器，要對波形進行整理，可以輸出標準的正弦波，叫變頻電源。一般變頻電源是變頻器價格的15－－20倍。由于變頻器設(shè)備中產(chǎn)生變化的電壓或頻率的主要裝置叫“inverter”，故該產(chǎn)品本身就被命名為“inverter”，即：變頻器。 　　變頻不是到處可以省電，有不少場合用變頻并不一定能省電。 作為電子電路，變頻器本身也要耗電（約額定功率的3-5%）。一臺1.5匹的空調(diào)自身耗電算下來也有20-30W,相當于一盞長明燈. 變頻器在工頻下運行，具有節(jié)電功能，是事實。但是他的前提條件是： 　　第一、大功率并且為風機/泵類負載； 　　第二、裝置本身具有節(jié)電功能（軟件支持）； 　　第三、長期連續(xù)運行。 　　這是體現(xiàn)節(jié)電效果的三個條件。除此之外，無所謂節(jié)不節(jié)電，沒有什么意義。如果不加前提條件的說變頻器工頻運行節(jié)能，就是夸大或是商業(yè)炒作。知道了原委，你會巧妙的利用他為你服務。一定要注意使用場合和使用條件才好正確應用，否則就是盲從、輕信而“受騙上當”。

功率因數(shù)補償節(jié)能

　　無功功率不但增加線損和設(shè)備的發(fā)熱，更主要的是功率因數(shù)的降低導致電網(wǎng)有功功率的降低，大量的無功電能消耗在線路當中，設(shè)備使用效率低下，浪費嚴重，使用變頻調(diào)速裝置后，由于變頻器內(nèi)部濾波電容的作用，從而減少了無功損耗，增加了電網(wǎng)的有功功率。

軟啟動節(jié)能

　　電機硬啟動對電網(wǎng)造成嚴重的沖擊，而且還會對電網(wǎng)容量要求過高，啟動時產(chǎn)生的大電流和震動時對擋板和閥門的損害極大，對設(shè)備、管路的使用壽命極為不利。而使用變頻節(jié)能裝置后，利用變頻器的軟啟動功能將使啟動電流從零開始，最大值也不超過額定電流，減輕了對電網(wǎng)的沖擊和對供電容量的要求，延長了設(shè)備和閥門的使用壽命。節(jié)省了設(shè)備的維護費用。 　　從理論上講，變頻器可以用在所有帶有電動機的機械設(shè)備中，電動機在啟動時，電流會比額定高5-6倍的，不但會影響電機的使用壽命而且消耗較多的電量.系統(tǒng)在設(shè)計時在電機選型上會留有一定的余量，電機的速度是固定不變，但在實際使用過程中，有時要以較低或者較高的速度運行，因此進行變頻改造是非常有必要的。變頻器可實現(xiàn)電機軟啟動、補償功率因素、通過改變設(shè)備輸入電壓頻率達到節(jié)能調(diào)速的目的，而且能給設(shè)備提供過流、過壓、過載等保護功能。

基本組成

　　變頻器通常分為4部分：整流單元、高容量電容、逆變器和控制器。 　　整流單元：將工作頻率固定的交流電轉(zhuǎn)換為直流電。 　　高容量電容：存儲轉(zhuǎn)換后的電能。 　　逆變器：由大功率開關(guān)晶體管陣列組成電子開關(guān)，將直流電轉(zhuǎn)化成不同頻率、寬度、幅度的方波。 　　控制器：按設(shè)定的程序工作，控制輸出方波的幅度與脈寬，使疊加為近似正弦波的交流電，驅(qū)動交流電動機。

控制方式

　　低壓通用變頻輸出電壓為380～650V，輸出功率為0.75～400kW，工作頻率為0～400Hz，它的主電路都采用交—直—交電路。其控制方式經(jīng)歷了以下四代。 　　1U/f=C的正弦脈寬調(diào)制(SPWM)控制方式： 　　其特點是控制電路結(jié)構(gòu)簡單、成本較低，機械特性硬度也較好，能夠滿足一般傳動的平滑調(diào)速要求，已在產(chǎn)業(yè)的各個領(lǐng)域得到廣泛應用。但是，這種控制方式在低頻時，由于輸出電壓較低，轉(zhuǎn)矩受定子電阻壓降的影響比較顯著，使輸出最大轉(zhuǎn)矩減小。另外，其機械特性終究沒有直流電動機硬，動態(tài)轉(zhuǎn)矩能力和靜態(tài)調(diào)速性能都還不盡如人意，且系統(tǒng)性能不高、控制曲線會隨負載的變化而變化，轉(zhuǎn)矩響應慢、電機轉(zhuǎn)矩利用率不高，低速時因定子電阻和逆變器死區(qū)效應的存在而性能下降，穩(wěn)定性變差等。因此人們又研究出矢量控制變頻調(diào)速。 　　電壓空間矢量(SVPWM)控制方式： 　　它是以三相波形整體生成效果為前提，以逼近電機氣隙的理想圓形旋轉(zhuǎn)磁場軌跡為目的，一次生成三相調(diào)制波形，以內(nèi)切多邊形逼近圓的方式進行控制的。經(jīng)實踐使用后又有所改進，即引入頻率補償，能消除速度控制的誤差；通過反饋估算磁鏈幅值，消除低速時定子電阻的影響；將輸出電壓、電流閉環(huán)，以提高動態(tài)的精度和穩(wěn)定度。但控制電路環(huán)節(jié)較多，且沒有引入轉(zhuǎn)矩的調(diào)節(jié)，所以系統(tǒng)性能沒有得到根本改善。 　　矢量控制(VC)方式： 　　矢量控制變頻調(diào)速的做法是將異步電動機在三相坐標系下的定子電流Ia、Ib、Ic、通過三相－二相變換，等效成兩相靜止坐標系下的交流電流Ia1Ib1，再通過按轉(zhuǎn)子磁場定向旋轉(zhuǎn)變換，等效成同步旋轉(zhuǎn)坐標系下的直流電流Im1、It1(Im1相當于直流電動機的勵磁電流；It1相當于與轉(zhuǎn)矩成正比的電樞電流)，然后模仿直流電動機的控制方法，求得直流電動機的控制量，經(jīng)過相應的坐標反變換，實現(xiàn)對異步電動機的控制。其實質(zhì)是將交流電動機等效為直流電動機，分別對速度，磁場兩個分量進行獨立控制。通過控制轉(zhuǎn)子磁鏈，然后分解定子電流而獲得轉(zhuǎn)矩和磁場兩個分量，經(jīng)坐標變換，實現(xiàn)正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有劃時代的意義。然而在實際應用中，由于轉(zhuǎn)子磁鏈難以準確觀測，系統(tǒng)特性受電動機參數(shù)的影響較大，且在等效直流電動機控制過程中所用矢量旋轉(zhuǎn)變換較復雜，使得實際的控制效果難以達到理想分析的結(jié)果。 　　直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)方式： 　　1985年，德國魯爾大學的DePenbrock教授首次提出了直接轉(zhuǎn)矩控制變頻技術(shù)。該技術(shù)在很大程度上解決了上述矢量控制的不足，并以新穎的控制思想、簡潔明了的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、優(yōu)良的動靜態(tài)性能得到了迅速發(fā)展。目前，該技術(shù)已成功地應用在電力機車牽引的大功率交流傳動上。 直接轉(zhuǎn)矩控制直接在定子坐標系下分析交流電動機的數(shù)學模型，控制電動機的磁鏈和轉(zhuǎn)矩。它不需要將交流電動機等效為直流電動機，因而省去了矢量旋轉(zhuǎn)變換中的許多復雜計算；它不需要模仿直流電動機的控制，也不需要為解耦而簡化交流電動機的數(shù)學模型。 　　矩陣式交—交控制方式： 　　VVVF變頻、矢量控制變頻、直接轉(zhuǎn)矩控制變頻都是交—直—交變頻中的一種。其共同缺點是輸入功率因數(shù)低，諧波電流大，直流電路需要大的儲能電容，再生能量又不能反饋回電網(wǎng)，即不能進行四象限運行。為此，矩陣式交—交變頻應運而生。由于矩陣式交—交變頻省去了中間直流環(huán)節(jié)，從而省去了體積大、價格貴的電解電容。它能實現(xiàn)功率因數(shù)為l，輸入電流為正弦且能四象限運行，系統(tǒng)的功率密度大。該技術(shù)目前雖尚未成熟，但仍吸引著眾多的學者深入研究。其實質(zhì)不是間接的控制電流、磁鏈等量，而是把轉(zhuǎn)矩直接作為被控制量來實現(xiàn)的。具體方法是： 　　1、控制定子磁鏈引入定子磁鏈觀測器，實現(xiàn)無速度傳感器方式； 　　2、自動識別(ID)依靠精確的電機數(shù)學模型，對電機參數(shù)自動識別； 　　3、算出實際值對應定子阻抗、互感、磁飽和因素、慣量等算出實際的轉(zhuǎn)矩、定子磁鏈、轉(zhuǎn)子速度進行實時控制； 　　4、實現(xiàn)Band—Band控制按磁鏈和轉(zhuǎn)矩的Band—Band控制產(chǎn)生PWM信號，對逆變器開關(guān)狀態(tài)進行控制。 　　矩陣式交—交變頻具有快速的轉(zhuǎn)矩響應(<2ms)，很高的速度精度(±2%，無PG反饋)，高轉(zhuǎn)矩精度(<+3%)；同時還具有較高的起動轉(zhuǎn)矩及高轉(zhuǎn)矩精度，尤其在低速時(包括0速度時)，可輸出150%～200%轉(zhuǎn)矩。

變頻器歷史

　　變頻技術(shù)誕生背景是交流電機無級調(diào)速的廣泛需求。傳統(tǒng)的直流調(diào)速技術(shù)因體積大故障率高而應用受限。 　　20世紀60年代以后，電力電子器件普遍應用了晶閘管及其升級產(chǎn)品。但其調(diào)速性能遠遠無法滿足需要。 　　20世紀70年代開始，脈寬調(diào)制變壓變頻(PWM－VVVF)調(diào)速的研究得到突破，20世紀80年代以后微處理器技術(shù)的完善使得各種優(yōu)化算法得以容易的實現(xiàn)。 　　20世紀80年代中后期，美、日、德、英等發(fā)達國家的 VVVF變頻器技術(shù)實用化，商品投入市場，得到了廣泛應用。 最早的變頻器可能是日本人買了英國專利研制的。不過美國和德國憑借電子元件生產(chǎn)和電子技術(shù)的優(yōu)勢，高端產(chǎn)品迅速搶占市場。 　　步入21世紀后，國產(chǎn)變頻器逐步崛起，現(xiàn)已逐漸搶占高端市場。上海和深圳成為國產(chǎn)變頻器發(fā)展的前沿陣地，涌現(xiàn)出了像匯川變頻器、英威騰變頻器、安邦信變頻器、歐瑞變頻器等一批知名國產(chǎn)變頻器。其中安邦信變頻器成立于1998年，是我國最早生產(chǎn)變頻器的廠家之一。十幾年來，安邦信人以渾厚的文化底蘊作基石，支撐著成長，企業(yè)較早通過TUV機構(gòu)ISO9000質(zhì)量體系認證，被授予“國家級高新技術(shù)企業(yè)”， 多年被評為 “中國變頻器用戶滿意十大國內(nèi)品牌”。

變頻器分類

　　單元串聯(lián)型變頻器 　　這是近幾年才發(fā)展起來的一種電路拓撲結(jié)構(gòu)，它主要由輸入變壓器、功率單元和控制單元三大部分組成。采用模塊化設(shè)計，由于采用功率單元相互串聯(lián)的辦法解決了高壓的難題而得名，可直接驅(qū)動交流電動機，無需輸出變壓器，更不需要任何形式的濾波器。 　　整套變頻器共有18個功率單元，每相由6臺功率單元相串聯(lián)，并組成Y形連接，直接驅(qū)動電機。每臺功率單元電路、結(jié)構(gòu)完全相同，可以互換，也可以互為備用。 　　變頻器的輸入部分是一臺移相變壓器，原邊Y形連接，副邊采用沿邊三角形連接，共18副三相繞組，分別為每臺功率單元供電。它們被平均分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三大部分，每部分具有6副三相小繞組，之間均勻相位偏移10度。 　　該變頻器的特點如下： 　?、?采用多重化PWM方式控制，輸出電壓波形接近正弦波。 　?、?整流電路的多重化，脈沖數(shù)多達36，功率因數(shù)高，輸入諧波小。 　?、?模塊化設(shè)計，結(jié)構(gòu)緊湊，維護方便，增強了產(chǎn)品的互換性。 　?、?直接高壓輸出，無需輸出變壓器。 　?、?極低的dv/dt輸出，無需任何形式的濾波器。 　　⑥ 采用光纖通訊技術(shù)，提高了產(chǎn)品的抗干擾能力和可靠性。 　　⑦ 功率單元自動旁通電路，能夠?qū)崿F(xiàn)故障不停機功能。 　　隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)及計算機控制技術(shù)的迅速發(fā)展，促進了電氣傳動的技術(shù)革命。交流調(diào)速取代直流調(diào)速，計算機數(shù)字控制取代模擬控制已成為發(fā)展趨勢。交流電機 變頻調(diào)速是當今節(jié)約電能，改善生產(chǎn)工藝流程，提高產(chǎn)品質(zhì)量，以及改善運行環(huán)境的一種主要手段。變頻調(diào)速以其高效率，高功率因數(shù)，以及優(yōu)異的調(diào)速和啟制動性能等諸多優(yōu)點而被國內(nèi)外公認為最有發(fā)展前途的調(diào)速方式。 　　以前的高壓變頻器，由可控硅整流，可控硅逆變等器件構(gòu)成，缺點很多，諧波大， 對電網(wǎng)和電機都有影響。近年來，發(fā)展起來的一些新型器件將改變這一現(xiàn)狀，如IGBT、IGCT、SGCT等等。由它們構(gòu)成的高壓變頻器，性能優(yōu)異，可以實 現(xiàn)PWM逆變，甚至是PWM整流。不僅具有諧波小，功率因數(shù)也有很大程度的提高。 　　按變換的環(huán)節(jié)分類： 　　（1）交-直-交變頻器，則是先把工頻交流通過整流器變成直流，然后再把直流變換成頻率電壓可調(diào)的交流，又稱間接式變頻器，是目前廣泛應用的通用型變頻器。 　?。?）可分為交-交變頻器，即將工頻交流直接變換成頻率電壓可調(diào)的交流，又稱直接式變頻器 　　按直流電源性質(zhì)分類： 　?。?）電壓型變頻器 　　電壓型變頻器特點是中間直流環(huán)節(jié)的儲能元件采用大電容，負載的無功功率將由它來緩沖，直流電壓比較平穩(wěn)，直流電源內(nèi)阻較小，相當于電壓源，故稱電壓型變頻器，常選用于負載電壓變化較大的場合。 　?。?）電流型變頻器 　　電流型變頻器特點是中間直流環(huán)節(jié)采用大電感作為儲能環(huán)節(jié)，緩沖無功功率，即扼制電流的變化，使電壓接近正弦波，由于該直流內(nèi)阻較大，故稱電流源型變頻器（電流型）。電流型變頻器的特點（優(yōu)點）是能扼制負載電流頻繁而急劇的變化。常選用于負載電流變化較大的場合。 　　按主電路工作方法分類：電壓型變頻器、電流型變頻器 　　按照工作原理分類：可以分為V/f控制變頻器、轉(zhuǎn)差頻率控制變頻器和矢量控制變頻器等 　　按照開關(guān)方式分類：可以分為PAM控制變頻器、PWM控制變頻器和高載頻PWM控制變頻器 　　按照用途分類：可以分為通用變頻器、高性能專用變頻器、高頻變頻器、單相變頻器和三相變頻器等。此外，變頻器還可以按輸出電壓調(diào)節(jié)方式分類，按控制方式分類，按主開關(guān)元器件分類，按輸入電壓高低分類。 　　按變頻器調(diào)壓方法： 　?、拧AM變頻器是一種通過改變電壓源Ud 或電流源Id的幅值進行輸出控制的。 　　⑵、PWM變頻器方式是在變頻器輸出波形的一個周期產(chǎn)生個 脈沖波個脈沖，其等值電壓為正弦波，波形較平滑。 　　按工作原理分： 　　⑴、U/f控制變頻器（VVVF控制） 　?、?、SF控制變頻器（轉(zhuǎn)差頻率控制） 　　⑶、VC控制變頻器（Vectory Control 矢量控制)。 　　按國際區(qū)域分類： 　?、拧a(chǎn)變頻器：安邦信、浙江三科、歐瑞傳動、森蘭、英威騰、藍海華騰、邁凱諾、偉創(chuàng)、美資易泰帝； 　　⑵、歐美變頻器：ABB、西門子、日本變頻器富士三菱、韓國變頻器、臺灣變頻器臺達、香港變頻器。 　　按電壓等級分類： 　?、?、高壓變頻器：3KV、6KV、10KV 　?、?、中壓變頻器：660V、1140V 　?、?、低壓變頻器：220V、380V 　　按電壓性質(zhì)分類： 　?、拧⒔涣髯冾l器：AC-DC-AC（交-直-交）、AC-AC（交-交） 　　⑵、直流變頻器：DC-AC（直-交）

使用與保養(yǎng)

物理環(huán)境

　　1)工作溫度。變頻器內(nèi)部是大功率的電子元件，極易受到工作溫度的影響，產(chǎn)品一般要求為0～55℃，但為了保證工作安全、可靠，使用時應考慮留有余地，最好控制在40℃以下。在控制箱中，變頻器一般應安裝在箱體上部，并嚴格遵守產(chǎn)品說明書中的安裝要求，絕對不允許把發(fā)熱元件或易發(fā)熱的元件緊靠變頻器的底部安裝。 　　2)環(huán)境溫度。溫度太高且溫度變化較大時，變頻器內(nèi)部易出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象，其絕緣性能就會大大降低，甚至可能引發(fā)短路事故。必要時，必須在箱中增加干燥劑和加熱器。 　　3)腐蝕性氣體。使用環(huán)境如果腐蝕性氣體濃度大，不僅會腐蝕元器件的引線、印刷電路板等，而且還會加速塑料器件的老化，降低絕緣性能，在這種情況下，應把控制箱制成封閉式結(jié)構(gòu)，并進行換氣。 　　4)振動和沖擊。裝有變頻器的控制柜受到機械振動和沖擊時，會引起電氣接觸不良。這時除了提高控制柜的機械強度、遠離振動源和沖擊源外，還應使用抗震橡皮墊固定控制柜外和內(nèi)電磁開之類產(chǎn)生振動的元器件。設(shè)備運行一段時間后，應對其進行檢查和維護。

電氣環(huán)境

　　1)防止電磁波干擾。變頻器在工作中由于整流和變頻，周圍產(chǎn)生了很多的干擾電磁波，這些高頻電磁波對附近的儀表、儀器有一定的干擾。因此，柜內(nèi)儀表和電子系統(tǒng)，應該選用金屬外殼，屏蔽變頻器對儀表的干擾。所有的元器件均應可靠接地，除此之外，各電氣元件、儀器及儀表之間的連線應選用屏控制電纜，且屏蔽層應接地。如果處理不好電磁干擾，往往會使整個系統(tǒng)無法工作，導致控制元失靈或損壞。 請登陸：輸配電設(shè)備網(wǎng) 瀏覽更多信息 　　2)防止輸入端過電壓。變頻器電源輸入端往往有過電壓保護，但是，如果輸入端高電壓作用時間長，會使變頻器輸入端損壞。因此，在實際運用中，要核實變頻器的輸入電壓、單相還是三相和變頻器使用額定電壓。特別是電源電壓極不穩(wěn)定時要有穩(wěn)壓設(shè)備，否則會造成嚴重后果。

工作環(huán)境

　　在變頻器實際應用中，由于國內(nèi)客戶除少數(shù)有專用機房外，大多為了降低成本，將變頻器直接安裝于工業(yè)現(xiàn)場。工作現(xiàn)場一般有灰塵大、溫度高、濕度大的問題，還有如鋁行業(yè)中有金屬粉塵、腐蝕性氣體等等。因此必須根據(jù)現(xiàn)場情況做出相應的對策， 　　1) 變頻器應該安裝在控制柜內(nèi)部。 　　2) 變頻器最好安裝在控制柜內(nèi)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、進風的大元件。 　　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300 mm。 　　4) 如果特殊用戶在使用中需要取掉鍵盤，則變頻器面板的鍵盤孔，一定要用膠帶嚴格密封或者采用假面板替換，防止粉塵大量進入變頻器內(nèi)部。 　　5) 在多粉塵場所，特別是多金屬粉塵、絮狀物的場所使用變頻器時，總體要求控制柜整體密封，專門設(shè)計進風口、出風口進行通風；控制柜頂部應該有防護網(wǎng)和防護頂蓋出風口；控制柜底部應該有底板和進風口、進線孔，并且安裝防塵網(wǎng)。 　　6) 多數(shù)變頻器廠家內(nèi)部的印制板、金屬結(jié)構(gòu)件均未進行防潮濕霉變的特殊處理，如果變頻器長期處于惡劣工作環(huán)境下，金屬結(jié)構(gòu)件容易產(chǎn)生銹蝕。導電銅排在高溫運行情況下，會更加劇銹蝕的過程,對于微機控制板和驅(qū)動電源板上的細小銅質(zhì)導線，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合，必須對所使用變頻器的內(nèi)部設(shè)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(jié)構(gòu)件必須采用鍍鎳鉻等處理工藝。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。 　　變頻器使用環(huán)境： 　　1、環(huán)境溫度：R.T+5℃—+35℃ 　　2、相對濕度：≤85%R.H 　　3、環(huán)境空氣質(zhì)量要求：不含高濃度粉塵及易燃、易爆氣體或粉塵，附件沒有強電磁輻射源。 　　4、注意事項：本設(shè)備不能放置含有易燃易爆或會產(chǎn)生揮發(fā)、腐蝕性氣體的物品進行試驗或存儲。^[1]

日常維護

　　操作人員必須熟悉變頻器的基本工作原理、功能特點，具有電工操作常識。在對變頻器日常維護之前，必須保證設(shè)備總電源全部切斷；并且在變頻器顯示完全消失的3-30分鐘（根據(jù)變頻器的功率）后再進行。應注意檢查電網(wǎng)電壓，改善變頻器、電機及線路的周邊環(huán)境，定期清除變頻器內(nèi)部灰塵，通過加強設(shè)備管理最大限度地降低變頻器的故障率。 　　(1)冷卻風扇 　　變頻器的功率模塊是發(fā)熱最嚴重的器件，其連續(xù)工作所產(chǎn)生的熱量必須要及時排出，一般風扇的壽命大約為20kh～40kh。按變頻器連續(xù)運行折算為3～5年就要更換一次風扇，避免因散熱不良引發(fā)故障。 　　(2)濾波電容 　　中間電路濾波電容：又稱電解電容，該電容的作用：濾除整流后的電壓紋波，還在整流與逆變器之間起去耦作用，以消除相互干擾，還為電動機提供必要的無功功率，要承受極大的脈沖電流，所以使用壽命短，因其要在工作中儲能，所以必須長期通電，它連續(xù)工作產(chǎn)生的熱量加上變頻器本身產(chǎn)生的熱量都會加速其電解液的干涸，直接影響其容量的大小。正常情況下電容的使用壽命為5年。建議每年定期檢查電容容量一次，一般其容量減少20%以上應更換。 　　(3)防腐劑的使用 　　因一些公司的生產(chǎn)特性，各電氣mcc室的腐蝕氣體濃度過大，致使很多電氣設(shè)備因腐蝕損壞（包括變頻器）。 為了解決以上問題可安裝一套空調(diào)系統(tǒng)，用正壓新鮮風來改善環(huán)境條件。為減少腐蝕性氣體對電路板上元器件的腐蝕，還可要求變頻器生產(chǎn)廠家對線路板進行防腐加工，維修后也要噴涂防腐劑，有效地降低了變頻器的故障率，提高了使用效率。 　　在保養(yǎng)的同時要仔細檢查變頻器，定期送電，帶電機工作在2hz 的低頻約10分鐘，以確保變頻器工作正常。

接地

　　變頻器正確接地是提高控制系統(tǒng)靈敏度、抑制噪聲能力的重要手段，變頻器接地端子E(G)接地電阻越小越好，接地導線截面積應不小于2mm2，長度應控制在20m以內(nèi)。變頻器的接地必須與動力設(shè)備接地點分開，不能共地。信號輸入線的屏蔽層，應接至E(G)上，其另一端絕不能接于地端，否則會引起信號變化波動，使系統(tǒng)振蕩不止。變頻器與控制柜之間應電氣連通，如果實際安裝有困難，可利用銅芯導線跨接。

防雷

　　在變頻器中，一般都設(shè)有雷電吸收網(wǎng)絡(luò)，主要防止瞬間的雷電侵入，使變頻器損壞 。但在實際工作中，特別是電源線架空引入的情況下，單靠變頻器的吸收網(wǎng)絡(luò)是不能滿足要求的。在雷電活躍地區(qū)，這一問題尤為重要，如果電源是架空進線，在進線處裝設(shè)變頻專用避雷器(選件)，或有按規(guī)范要求在離變頻器20m的遠處預埋鋼管做專用接地保護。如果電源是電纜引入，則應做好控制室的防雷系統(tǒng)，以防雷電竄入破壞設(shè)備。實踐表明，這一方法基本上能夠有效解決雷擊問題。

供電系統(tǒng)

　　變頻器供電系統(tǒng)的諧波治理與無功功率補償： 　　隨著變頻器的廣泛應用，變頻器供電系統(tǒng)的諧波治理與無功功率補償?shù)囊饬x逐漸被人們所認識。變頻器供電電源按傅立葉級數(shù)可以分解為基波有功電流，基波無功電流，諧波和間諧波電流。 　　基波無功電流占用電網(wǎng)容量；導致網(wǎng)壓波動；在供配電設(shè)施產(chǎn)生熱損耗；降低了供配電設(shè)施運行可靠性。 　　諧波和間諧波的集膚效應使輸電線等效截面積變小，線路損耗增加；鐵芯中附加高頻渦流損耗；諧波和間諧波電流導致網(wǎng)壓波形畸變和輻射干擾，引起同一電網(wǎng)下其它負載出力減小，損耗增加，甚至誤動作。 　　變頻器用量較大的車間，用電容器直接進行無功力率補償雖然可以大副度降低基波無功電流，但是必然出現(xiàn)諧波放大現(xiàn)象。這時，供電電流和電容器電流中諧波和間諧波電流大副度增加，電容器由于超溫和過壓而損壞，供電變壓器溫升加大。為避免諧波電流大副度增加，電容器由于超溫和過壓而損壞，供電變壓器溫升加大。為避免諧波放大，諧波治理與無功功率補償必須同時進行。 　　從基波無功電流，諧波和間諧波電流的危害上可看出：采用就地諧波治理與無功功率補償可以獲得最大的效益。根據(jù)我們的經(jīng)驗，采用就地諧波治理與無功功率補嘗，一年或一年半時間即可從節(jié)能中回收全部投資。 　　變頻器供電系統(tǒng)的諧波治于是與無功功率補償方法： 　　根據(jù)變頻器分類，變頻器供電系統(tǒng)的就地諧波治理與無功功率補償裝置分為： 　　含各次濾波器的TSC動態(tài)無功功率補償裝置；6%電抗的TSC動態(tài)無功功率補償裝置固定投入各次濾波器的裝置，由于有源濾波器技術(shù)和價格的原因，目前還難在國內(nèi)推廣。 　　1、交-直-交電流型變頻器 　　電網(wǎng)通過可控硅三相全控橋給變頻器供電，功率因數(shù)角約等于控制角a。供電電流包含6±1次諧波(K=1、2、3…)，并且在直流電流無脈動的理想情況下，n次諧波電流含量是基波電流的1/n。實際上，直流電流脈動導致五次諧波和七次諧波含量增加，大于七次諧波的高次諧波含量減少。就地實現(xiàn)諧波治理和無功功率補嘗是安裝含各次濾波器的TSC動態(tài)無功功率補償裝置。裝置中計算機根據(jù)基波無功功率投入一定數(shù)量的五次、七次、十一次和十三次濾波器。濾波器對基波呈容性，補償基波無功功率；濾波器對諧波呈現(xiàn)很小的電感，濾除各次諧波無功功率。 　　2、交-交變頻器 　　電網(wǎng)通過可控硅三相可逆整流橋給變頻器供電，功率因數(shù)很低。從電電流不僅包含6K±1次諧波(K=1、2、3…)，還在諧波附近出現(xiàn)間隔為變頻器輸出頻率的間諧波。用五次、七次、十一次和十三次濾波器可以濾除諧波，但是濾波器器對一些間諧波呈容性，必然產(chǎn)生間諧波放大現(xiàn)象。 　　就地實現(xiàn)諧波、間諧波治理和無功功率補償是安裝6%電抗的TSC動態(tài)無功功率補償裝置。特點是對五次和五次以上諧波和間諧波都呈感性，沒有諧波放大現(xiàn)象。對五次、七次諧波和五次、七次諧波附近的間諧也有一定的濾波效果。 　　3、交-直-交電壓型變頻器 　　電網(wǎng)通過三相二極管整流橋給變頻器供電，功率因數(shù)大于0.97。由于二極管整流橋僅在網(wǎng)壓峰頂開通，對電容器充電，電流波形是導通角較窄的尖鋒。供電電流包含6K±1次諧波(K=1、2、3…),諧波含量隨進線電抗和直流濾波電抗的電感量增加而減少。一般來說，加電抗器后五次諧波、七次諧波十一次諧波和十三次諧波仍然占40%、35%、25%和20%。 　　對供電變壓器還有其它感性負載的場合，可以安裝含各次濾波器的TSC動態(tài)無功功率補償裝置；對幾乎全是交-直-交電壓型變頻器的車間由于不需要補償基波無功功率需要濾除諧波無功功率，應安裝固定投入各次濾波器的裝置。為了防止輕載過補償對電網(wǎng)電壓的提升，該濾波器應該具有提供的基波容性抗器應在設(shè)計時考慮諧波發(fā)熱和過壓問題。

維護檢查

　　維護和檢查時的注意事項有： 　　(1) 在關(guān)掉輸入電源后，至少等5分鐘才可以開始檢查（還要正式充電發(fā)光二極管已經(jīng)熄滅）否則會引起觸電。 　　(2) 維修、檢查和部件更換必須由勝任人員進行。（開始工作前，取下所有金屬物品（手表、手鐲等），使用帶絕緣保護的工具） 　　(3) 不要擅自改裝頻頻器，否則易引起觸電和損壞產(chǎn)品。 　　(4) 變頻器維修之前，須確認輸入電壓是否有誤，將380V電源接入220V級變頻器之中會出現(xiàn)炸機（炸電容、壓敏電阻、模塊等）。 　　變頻器主要由半導體元件構(gòu)成，因此，必須進行日常的檢查，防止不利的工作環(huán)境，如溫度、濕度、粉塵和振動的影響，并防止因部件使用壽命所引起的其它故障。 　　檢查項目： 　　(1) 日常檢查：檢查變頻器是否按要求工作。用電壓表在變頻器工作時，檢查其輸入和輸出電壓。 　　(2) 定期檢查：檢查所有只能當變頻器停機時才能檢查的地方。 　　(3) 部件更換：部件的壽命很大程度上與安裝條件有關(guān)。

控制電路故障分析

　　給異步電動機供電（電壓、頻率可調(diào)）的主電路提供控制信號的網(wǎng)絡(luò)，稱為控制回路，控制電路由頻率，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，將運算電路的控制信號進行放大的驅(qū)動電路，以及逆變器和電動機的保護電路等組成。無速度檢測電路為開環(huán)控；在控制電路增加了速度檢測電路，即增加速度指令，可以對異步電動機的速度進行更精確的閉環(huán)控制。 　?。?）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，決定逆變器的輸出電壓、頻率。 　?。?）電壓、電流檢測電路為與主回路電位隔離檢測電壓，電流等。 　?。?）驅(qū)動電路為驅(qū)動主電路器件的電路，它與控制電路隔離，控制主電路器件的導通與關(guān)斷。 　?。?）I/O電路使變頻更好地人機交互，其具有多信號（比如運行多段速度運行等）的輸入，還有各種內(nèi)部參數(shù)（比如電流，頻率，保護動作驅(qū)動等）的輸入。 　?。?）速度檢測電路將裝在異步電動機軸上的速度檢測器（TG、PLG等）的信號設(shè)為速度信號，送入運算回路，根據(jù)指令和運算可使電動機按指令速度運轉(zhuǎn)。 　?。?）保護電路檢測主電路的電壓、電流等。當發(fā)生過載或過電壓等異常時，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。 　　逆變器控制電路中的保護電路，可分為逆變器保護和異步電動機保護兩種，保護功能如下： 　　(1）逆變器保護 　?、偎矔r過電流保護，用于逆變電流負載側(cè)短路等，流過逆變電器回件的電流達到異常值（超過容許值）時，瞬時停止逆變器運轉(zhuǎn)，切斷電流，變流器的輸出電流達到異常值，也得同樣停止逆變器運轉(zhuǎn)。 　?、谶^載保護，逆變器輸出電流超過額定值，且持續(xù)流通超過規(guī)定時間，為防止逆變器器件、電線等損壞，要停止運轉(zhuǎn)，恰當?shù)谋Ｗo需要反時限特性，采用熱繼電器或電子熱保護，過載是由于負載的GD2（慣性）過大或因負載過大使電動機堵轉(zhuǎn)而產(chǎn)生。 　?、墼偕^電壓保護，應用逆變器使電動機快速減速時，由于再生功率使直流電路電壓升高，有時超過容許值，可以采取停止逆變器運轉(zhuǎn)或停止快速的方法，防止過電壓。 　?、芩矔r停電保護，對于毫秒級內(nèi)的瞬時斷電，控制電路工作正常。但瞬時停電如果達數(shù)10ms以上時，通常不僅控制電路誤動作，主電路也不供電，所以檢測出后使逆變器停止運轉(zhuǎn)。 　?、萁拥剡^電流保護，逆變器負載接時，為了保護逆變器，要有接地過電流保護功能。但為了保證人身安全，需要裝設(shè)漏電保護斷路器。 　?、蘩鋮s風機異常，有冷卻風機的裝置，當風機異常時裝置內(nèi)溫度將上升，因此采用風機熱繼電器或器件散熱片溫度傳感器，檢測出異常后停止逆變電器工作。 　　（2）異步電動機的保護 　?、龠^載保護，過載檢測裝置與逆變器保護共用，但考慮低速運轉(zhuǎn)的過熱時，在異步電動機內(nèi)埋入溫度檢出器，或者利用裝在逆變器內(nèi)的電子熱保護來檢出過熱。動作過頻時，應考慮減輕電動機負荷，增加電動機及逆變器的容量等。 　?、诔俦Ｗo，逆變器的輸出頻率或者異步電動機的速度超過規(guī)定值時，停止逆變器運轉(zhuǎn) 　?。?）其他保護 　　①防止失速過電流，加速時，如果異步電動機跟蹤遲緩，則過電流保護電路動作，運轉(zhuǎn)就不能繼續(xù)進行（失速）。所以，在負載電流減小之前要進行控制，抑制頻率上升或使頻率下降。對于恒速運轉(zhuǎn)中的過電流，有時也進行同樣的控制。 　　②防止失速再生過電壓，減速時產(chǎn)生的再生能量使主電路直流電壓上升，為防止再生過電壓電路保護動作，在直流電壓下降之前要進行控制，抑制頻率下降，防止不能運轉(zhuǎn)（失速）。

技術(shù)的發(fā)展過程

　　直流電動拖動和交流電動機拖動先后生于19世紀，距今已有100多年的歷史，并已成為動力機械的主要驅(qū)動裝置。由于當時的技術(shù)問題，在很長的一個時間內(nèi)，需要進行調(diào)速控制的拖動系統(tǒng)中則基本上采用的是直流電動機。 　　直流電動機存在以下缺點是由于結(jié)構(gòu)上的原因： 　　1、由于直流電動機存在換向火花，難以應用于存在易燃易爆氣體的惡劣環(huán)境; 　　2、需要定期更換電刷和換向器，維護保養(yǎng)困難，壽命較短; 　　3、結(jié)構(gòu)復雜，難以制造大容量、高轉(zhuǎn)速和高電壓的直流電動機。 　　而與直流電動機相比，交流電動機則具有以下優(yōu)點： 　　1、不存在換向火花，可以應用于存在易燃易火暴氣體的惡劣環(huán)境; 　　2、容易制造出大容量、高轉(zhuǎn)速和高電壓的交流電動機; 　　3、結(jié)構(gòu)堅固，工作可靠，易于維護保養(yǎng)。 　　就是因為這樣，限制了交流高速系統(tǒng)的推廣應用。經(jīng)過20世紀70年代中期的第二次石油危機之后和電子技術(shù)的發(fā)展，交流高速系統(tǒng)的變頻器技術(shù)得到了高速的發(fā)展。