| 變頻器基礎知識及故障分析 |
| 來源：諾冰制冷 發布時間：2017-2-10 |
1、什(shen)么是變(bian)頻器(qi)？
變頻器一(yi)般是(shi)利用電力半導體器件(jian)的通斷作用將工頻電源(yuan)變換為另一(yi)頻率的電能控制裝置。
2、PWM和PAM的不同點是(shi)什么？
PWM是英文PulseWidthModulation（脈(mo)沖寬度(du)調制）縮寫(xie)，按一定規(gui)律改變脈(mo)沖列的(de)脈(mo)沖寬度(du)，以調節(jie)輸出量(liang)和(he)波形的(de)一種調值方式。
PAM是英文PulseAmplitudeModulation（脈沖(chong)幅(fu)度調制(zhi)）縮(suo)寫，是按一(yi)定規律(lv)改(gai)變脈沖(chong)列的脈沖(chong)幅(fu)度，以調節輸出量值和(he)波(bo)形(xing)的一(yi)種調制(zhi)方式。
3、電(dian)壓型與電(dian)流型有什么不(bu)同？
變(bian)(bian)(bian)頻器(qi)的主電路(lu)(lu)大(da)體上可(ke)分為(wei)兩類：電壓(ya)型是(shi)將(jiang)電壓(ya)源(yuan)的直流(liu)(liu)(liu)(liu)變(bian)(bian)(bian)換(huan)為(wei)交流(liu)(liu)(liu)(liu)的變(bian)(bian)(bian)頻器(qi)，直流(liu)(liu)(liu)(liu)回(hui)路(lu)(lu)的濾(lv)波是(shi)電容；電流(liu)(liu)(liu)(liu)型是(shi)將(jiang)電流(liu)(liu)(liu)(liu)源(yuan)的直流(liu)(liu)(liu)(liu)變(bian)(bian)(bian)換(huan)為(wei)交流(liu)(liu)(liu)(liu)的變(bian)(bian)(bian)頻器(qi)，其直流(liu)(liu)(liu)(liu)回(hui)路(lu)(lu)的濾(lv)波是(shi)電感。
4、為什么(me)變頻器的電(dian)壓與電(dian)流成(cheng)比例的改變？
異(yi)步電(dian)動機(ji)的轉(zhuan)矩是電(dian)機(ji)的磁(ci)通與轉(zhuan)子(zi)內流過電(dian)流之間相互作用而(er)產生(sheng)(sheng)的，在額定頻率下，如果電(dian)壓一(yi)定而(er)只降低頻率，那么(me)磁(ci)通就過大，磁(ci)回路飽(bao)(bao)和(he)，嚴重時將燒毀電(dian)機(ji)。因此，頻率與電(dian)壓要(yao)成比例地(di)改(gai)變，即改(gai)變頻率的同時控制變頻器(qi)輸出電(dian)壓，使電(dian)動機(ji)的磁(ci)通保持一(yi)定，避(bi)免弱磁(ci)和(he)磁(ci)飽(bao)(bao)和(he)現象的產生(sheng)(sheng)。這種控制方式多用于風機、泵類(lei)節能型變(bian)頻(pin)器。
5、電動(dong)機使用工(gong)頻(pin)電源驅動(dong)時，電壓下降則電流增加(jia)；對于變頻(pin)器驅動(dong)，如果頻(pin)率下降時電壓也(ye)下降，那么電流是否(fou)增加(jia)？
頻率下降（低速）時(shi)，如果輸出相同的功率，則電(dian)流(liu)增加，但在轉矩一定的條(tiao)件下，電(dian)流(liu)幾乎(hu)不(bu)變(bian)。
6、采用變(bian)頻(pin)器運轉時，電機的起動(dong)電流、起動(dong)轉矩(ju)怎樣？
采(cai)用變頻(pin)器運轉(zhuan)，隨著電(dian)機(ji)的加速相應提高(gao)頻(pin)率和電(dian)壓(ya)，起(qi)(qi)(qi)(qi)動(dong)電(dian)流(liu)被限制在(zai)150%額定(ding)電(dian)流(liu)以下（根據機(ji)種(zhong)不同，為(wei)125%~200%）。用工頻(pin)電(dian)源(yuan)直接起(qi)(qi)(qi)(qi)動(dong)時，起(qi)(qi)(qi)(qi)動(dong)電(dian)流(liu)為(wei)6~7倍，因此，將產生機(ji)械電(dian)氣上的沖擊。采(cai)用變頻(pin)器傳動(dong)可以平滑地起(qi)(qi)(qi)(qi)動(dong)（起(qi)(qi)(qi)(qi)動(dong)時間(jian)變長(chang)）。起(qi)(qi)(qi)(qi)動(dong)電(dian)流(liu)為(wei)額定(ding)電(dian)流(liu)的1.2~1.5倍，起(qi)(qi)(qi)(qi)動(dong)轉(zhuan)矩(ju)為(wei)70%~120%額定(ding)轉(zhuan)矩(ju)；對于帶(dai)有轉(zhuan)矩(ju)自動(dong)增強(qiang)功(gong)能(neng)的變頻(pin)器，起(qi)(qi)(qi)(qi)動(dong)轉(zhuan)矩(ju)為(wei)100%以上，可以帶(dai)全負載起(qi)(qi)(qi)(qi)動(dong)。
7、V/f模(mo)式是什么意(yi)思？
頻率下降時(shi)電(dian)壓V也(ye)成比(bi)例(li)下降，這個(ge)問題已在(zai)回(hui)答4說明。V與f的(de)比(bi)例(li)關系是考慮(lv)了電(dian)機特性而預先決(jue)定的(de)，通常在(zai)控制器的(de)存(cun)儲(chu)裝置（ROM）中存(cun)有(you)幾(ji)種特性，可以用開關或(huo)標度盤進(jin)行選擇。
8、按比例(li)地改V和f時，電機的轉矩(ju)如何變化？
頻率下降時完全(quan)成(cheng)比例地(di)降低電(dian)(dian)壓(ya)，那么由于交流阻(zu)抗(kang)變(bian)小(xiao)而(er)直流電(dian)(dian)阻(zu)不變(bian)，將造成(cheng)在(zai)低速下產生的(de)(de)轉矩(ju)有減小(xiao)的(de)(de)傾向。因(yin)此，在(zai)低頻時給定V/f，要使輸出電(dian)(dian)壓(ya)提高一些，以(yi)便獲得一定地(di)起動轉矩(ju)，這種補償稱增強起動。
可以采用(yong)各種方(fang)(fang)法(fa)(fa)實現，有自動進(jin)行的方(fang)(fang)法(fa)(fa)、選擇(ze)V/f模式或調整電位器等方(fang)(fang)法(fa)(fa)。
9、在說明書上(shang)寫著變速范圍(wei)60~6Hz，即10：1，那么(me)在6Hz以下就沒有輸出功率(lv)嗎？
在6Hz以下(xia)仍(reng)可輸出(chu)功率(lv)，但根據電(dian)機(ji)溫升和起(qi)動(dong)轉矩的(de)大小等條(tiao)件(jian)，最(zui)低使用(yong)頻(pin)率(lv)取6Hz左右，此(ci)時電(dian)動(dong)機(ji)可輸出(chu)額定(ding)轉矩而不會引起(qi)嚴重的(de)發熱問題。變頻(pin)器實際輸出(chu)頻(pin)率(lv)（起(qi)動(dong)頻(pin)率(lv)）根據機(ji)種為0.5~3Hz。
10、對(dui)于一(yi)般電機的組合是(shi)在60Hz以上(shang)也要(yao)求轉矩一(yi)定，是(shi)否(fou)可(ke)以？
通(tong)常情況下(xia)是不可以的。在60Hz以上（也有50Hz以上的模(mo)式）電壓不變，大體為恒功率特性，在高速(su)下(xia)要求(qiu)相(xiang)同轉矩時(shi)，必須注(zhu)意電機與(yu)變頻器(qi)容(rong)量的選(xuan)擇(ze)。
11、所謂開環是什么意思？
給所使用(yong)的(de)電機(ji)裝置設速度檢出器（PG），將實際轉(zhuan)速反(fan)饋(kui)給控制裝置進(jin)行控制的(de)，稱為“閉環(huan)”，不用(yong)PG運轉(zhuan)的(de)就(jiu)叫作“開(kai)環(huan)”。通用(yong)變(bian)頻器多為開(kai)環(huan)方式，也(ye)有的(de)機(ji)種利(li)用(yong)選件可進(jin)行PG反(fan)饋(kui)。
12、實(shi)際轉(zhuan)速對于給定速度有偏差時(shi)如何辦(ban)？
開環時(shi)，變(bian)(bian)頻器(qi)即使輸出(chu)給定頻率，電(dian)機在(zai)帶(dai)負(fu)載(zai)運(yun)行(xing)時(shi)，電(dian)機的(de)(de)轉(zhuan)速(su)在(zai)額定轉(zhuan)差率的(de)(de)范圍內（1%~5%）變(bian)(bian)動(dong)。對于(yu)要求調速(su)精度比(bi)較(jiao)高，即使負(fu)載(zai)變(bian)(bian)動(dong)也要求在(zai)接近給定速(su)度下(xia)運(yun)轉(zhuan)的(de)(de)場(chang)合，可采用具有PG反饋功能(neng)的(de)(de)變(bian)(bian)頻器(qi)（選用件）。
13、如果用(yong)帶有PG的電機，進行(xing)反饋后速度(du)精度(du)能提高嗎？
具有PG反饋功(gong)能的(de)(de)變(bian)頻器(qi)，精(jing)度有提高。但速度精(jing)度的(de)(de)值取決于PG本(ben)身的(de)(de)精(jing)度和變(bian)頻器(qi)輸出(chu)頻率的(de)(de)分辨率。
14、失速防止(zhi)功能(neng)是什么意思？
如果(guo)給(gei)定(ding)的(de)加速時(shi)間過(guo)短，變(bian)(bian)頻(pin)(pin)(pin)器(qi)的(de)輸(shu)出(chu)頻(pin)(pin)(pin)率變(bian)(bian)化遠遠超過(guo)轉速（電(dian)角頻(pin)(pin)(pin)率）的(de)變(bian)(bian)化，變(bian)(bian)頻(pin)(pin)(pin)器(qi)將因流過(guo)過(guo)電(dian)流而跳閘，運(yun)轉停(ting)止(zhi)(zhi)，這(zhe)就(jiu)叫作失(shi)速。為了防止(zhi)(zhi)失(shi)速使電(dian)機(ji)繼續運(yun)轉，就(jiu)要檢出(chu)電(dian)流的(de)大小進行頻(pin)(pin)(pin)率控(kong)制。當加速電(dian)流過(guo)大時(shi)適(shi)當放(fang)慢(man)加速速率。減速時(shi)也(ye)是(shi)如此(ci)。兩者結(jie)合起來(lai)就(jiu)是(shi)失(shi)速防止(zhi)(zhi)功能。
15、有加(jia)速時(shi)間(jian)與減速時(shi)間(jian)可以分(fen)別(bie)給定的(de)機種，和(he)加(jia)減速時(shi)間(jian)共同給定的(de)機種，這有什么意義？
加(jia)減(jian)速(su)(su)可(ke)以分別給(gei)定(ding)的機(ji)種，對(dui)于短時(shi)間(jian)加(jia)速(su)(su)、緩慢(man)減(jian)速(su)(su)場合，或者對(dui)于小型機(ji)床需要嚴格給(gei)定(ding)生產節拍時(shi)間(jian)的場合是適(shi)宜的，但對(dui)于風機(ji)傳動等場合，加(jia)減(jian)速(su)(su)時(shi)間(jian)都較長(chang)，加(jia)速(su)(su)時(shi)間(jian)和減(jian)速(su)(su)時(shi)間(jian)可(ke)以共(gong)同給(gei)定(ding)。
16、什么是再生制動？
電動機(ji)在運(yun)轉中如果(guo)降低指令(ling)頻率，則電動機(ji)變為(wei)異(yi)步發電機(ji)狀(zhuang)態運(yun)行，作為(wei)制(zhi)動器而工作，這就叫作再生（電氣）制(zhi)動。
17、是否能得到更大的制(zhi)動力？
從(cong)電(dian)機再生出來的(de)(de)(de)能量貯積在變頻器(qi)的(de)(de)(de)濾波電(dian)容(rong)器(qi)中，由于電(dian)容(rong)器(qi)的(de)(de)(de)容(rong)量和耐壓的(de)(de)(de)關系，通用變頻器(qi)的(de)(de)(de)再生制動力約(yue)為額定轉矩的(de)(de)(de)10%~20%。
如(ru)采用(yong)選(xuan)用(yong)件制動單(dan)元，可以(yi)達到50%~100%。
18、請說明變頻器的保護功能(neng)？
保護功能可(ke)分為以下兩類：
（1）檢知異常狀態后自動(dong)地進(jin)行修正動(dong)作，如過電流失(shi)速防止，再(zai)生過電壓失(shi)速防止。
（2）檢知異常后(hou)封鎖電(dian)力半(ban)導體器件PWM控制信號，使電(dian)機自動停(ting)車。如過電(dian)流切斷(duan)、再生(sheng)過電(dian)壓切斷(duan)、半(ban)導體冷卻風(feng)扇過熱和瞬時停(ting)電(dian)保護(hu)等(deng)。
19、為什么用(yong)離合器連續負(fu)載時，變頻器的保護功能(neng)就動作？
用(yong)離合器連接負載時(shi)，在連接的(de)瞬間(jian)，電機從空載狀態向轉(zhuan)差率大(da)的(de)區域急劇變化，流(liu)過的(de)大(da)電流(liu)導(dao)致(zhi)變頻器過電流(liu)跳閘，不能運轉(zhuan)。
20、在(zai)同一工廠(chang)內(nei)大型(xing)電機一起動，運轉(zhuan)中變頻器(qi)就停止(zhi)，這是(shi)為什么？
電(dian)機起動(dong)時將流量(liang)和容(rong)量(liang)相對應的起動(dong)電(dian)流，電(dian)機定子側(ce)的變壓器(qi)產(chan)生電(dian)壓降，電(dian)機容(rong)量(liang)大(da)時此壓降影(ying)響也大(da)，連接在同(tong)一變壓器(qi)上的變頻器(qi)將做出(chu)欠(qian)壓或瞬停的判(pan)斷，因而有(you)時保護功能（IPE）動(dong)作，造成停止運轉。
21、什么是變頻分辨率？有什么意義(yi)？
對于數(shu)字控(kong)制的變(bian)(bian)頻器，即(ji)使頻率指(zhi)令為模擬信號(hao)，輸(shu)出頻率也(ye)是有級給定。這個級差的最小單位就稱為變(bian)(bian)頻分辨率。
變頻分辨(bian)率(lv)(lv)通常取值為(wei)0.015~0.5Hz.例如，分辨(bian)率(lv)(lv)為(wei)0.5Hz，那么23Hz的上面可變為(wei)23.5、24.0Hz，因此電機的動作也(ye)是有級的跟隨。這(zhe)(zhe)樣對(dui)于(yu)(yu)像連續卷取控制的用(yong)途就造成問題(ti)。在(zai)這(zhe)(zhe)種情況下(xia)，如果分辨(bian)率(lv)(lv)為(wei)0.015Hz左右，對(dui)于(yu)(yu)4級電機1個(ge)級差(cha)為(wei)1r/min以下(xia)，也(ye)可充(chong)分適應。另外，有的機種給(gei)定分辨(bian)率(lv)(lv)與輸(shu)出分辨(bian)率(lv)(lv)不(bu)相同。
22、裝(zhuang)設變頻器時安裝(zhuang)方(fang)向(xiang)是否有限(xian)制。
變頻(pin)器內(nei)部和(he)背面(mian)的結構(gou)考慮了冷卻效果的，上下的關系對通風也是重要的，因(yin)此(ci)，對于單元型在盤(pan)內(nei)、掛在墻上的都取(qu)縱向位，盡可(ke)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(bian)頻器時是否(fou)可以？
在(zai)很低的(de)頻(pin)率下是(shi)可以(yi)的(de)，但如(ru)果給定頻(pin)率高則同工頻(pin)電源直接起(qi)(qi)動的(de)條件相(xiang)近。將流過(guo)大的(de)起(qi)(qi)動電流（6~7倍額定電流），由于(yu)變頻(pin)器切斷過(guo)電流，電機不(bu)能起(qi)(qi)動。
24、電機(ji)超過60Hz運(yun)轉時應注意什么問題(ti)？
超過60Hz運轉時應注意以下(xia)事(shi)項：
（1）機(ji)械和(he)裝置在(zai)該速下運轉(zhuan)要充分可能(neng)（機(ji)械強度、噪聲、振動等）。
（2）電機進入恒功率(lv)輸出范圍，其輸出轉(zhuan)(zhuan)矩要(yao)能夠維持工作(zuo)（風(feng)機、泵等(deng)軸輸出功率(lv)于速度的立方成比例增加，所以轉(zhuan)(zhuan)速少許(xu)升(sheng)高(gao)時也要(yao)注意）。
（3）產(chan)生軸承的壽命(ming)問題，要充分加(jia)以考慮。
（4）對于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(xi)商討。
25、變(bian)頻器可以傳動齒輪(lun)電(dian)機嗎？
根(gen)據減速機(ji)的(de)結構(gou)和(he)潤滑方式不(bu)同，需要注意若(ruo)干問題。在(zai)(zai)齒(chi)輪的(de)結構(gou)上通常可考慮70~80Hz為(wei)最大(da)極限，采(cai)用油潤滑時(shi)，在(zai)(zai)低速下連續運(yun)轉關系到齒(chi)輪的(de)損壞等。
26、變(bian)頻(pin)器能用來驅動單(dan)相電(dian)機嗎？可以(yi)使(shi)用單(dan)相電(dian)源嗎？
單相電機(ji)基本上不(bu)能用。對于調速(su)器(qi)開關起動式的單相電機(ji)，在(zai)工作點以(yi)下(xia)的調速(su)范圍時將燒毀
輔助繞組(zu)；對(dui)于電容(rong)起動或電容(rong)運(yun)(yun)轉方式的，將誘發電容(rong)器(qi)(qi)爆(bao)炸。變頻器(qi)(qi)的電源(yuan)通常(chang)為3相，但(dan)對(dui)于小容(rong)量的，也(ye)有用單相電源(yuan)運(yun)(yun)轉的機種。
27、變頻器本身消(xiao)耗(hao)的功率有多(duo)少？
它(ta)與(yu)變(bian)(bian)頻(pin)器的機種、運行狀態(tai)、使用頻(pin)率(lv)等有關，但(dan)要回答很困難。不過在(zai)60Hz以下的變(bian)(bian)頻(pin)器效(xiao)率(lv)大約為94%~96%，據此可推算損耗(hao)(hao)，但(dan)內藏再生制動式（FR-K）變(bian)(bian)頻(pin)器，如果把制動時(shi)的損耗(hao)(hao)也考慮進去，功率(lv)消耗(hao)(hao)將變(bian)(bian)大，對于操作盤設計等必(bi)須注意。
28、為(wei)什么不能在(zai)6~60Hz全區(qu)域連續運(yun)轉使用(yong)？
一般電機(ji)利(li)用裝(zhuang)在(zai)軸上的(de)(de)(de)外扇或轉子端(duan)環上的(de)(de)(de)葉片(pian)進行冷卻，若速(su)度降低則冷卻效果下降，因而不能承受與高速(su)運轉相同的(de)(de)(de)發熱，必須降低在(zai)低速(su)下的(de)(de)(de)負載轉矩(ju)，或采用容量大的(de)(de)(de)變頻器與電機(ji)組合，或采用專用電機(ji)。
29、使用(yong)帶制動器(qi)的電(dian)機時應注意什么？
制(zhi)動(dong)(dong)器(qi)勵磁回路電源應(ying)取自(zi)變頻器(qi)的輸(shu)(shu)入(ru)側(ce)。如果變頻器(qi)正在輸(shu)(shu)出功率時(shi)制(zhi)動(dong)(dong)器(qi)動(dong)(dong)作，將造成過電流切斷(duan)。所以要在變頻器(qi)停止輸(shu)(shu)出后再(zai)使制(zhi)動(dong)(dong)器(qi)動(dong)(dong)作。
30、想用(yong)變頻器(qi)傳動(dong)帶有改善功率(lv)因數(shu)用(yong)電容器(qi)的(de)電機，電機卻不動(dong)，請說(shuo)明原因
變頻(pin)器(qi)(qi)的(de)電流(liu)流(liu)入改善功(gong)率因數用的(de)電容器(qi)(qi)，由于其充電電流(liu)造成變頻(pin)器(qi)(qi)過電流(liu)（OCT），所以不能(neng)起(qi)動(dong)，作為(wei)對策，請將電容器(qi)(qi)拆(chai)除(chu)后運轉，甚至(zhi)改善功(gong)率因數，在變頻(pin)器(qi)(qi)的(de)輸入側(ce)接入AC電抗器(qi)(qi)是(shi)有效(xiao)的(de)。
31、變頻器的壽命有多久？
變頻器雖為(wei)靜止裝置，但也(ye)有像濾波(bo)電(dian)容器、冷卻風扇(shan)那樣(yang)的(de)消耗器件，如果對它(ta)們進行定期的(de)維護，可(ke)望有10年以上的(de)壽(shou)命。
32、變(bian)頻器內藏有冷卻風扇(shan)，風的方向(xiang)如何？風扇(shan)若是壞了會怎樣(yang)？
對于(yu)小容量也有無冷卻風(feng)扇(shan)的機(ji)(ji)種。有風(feng)扇(shan)的機(ji)(ji)種，風(feng)的方(fang)(fang)向是從下(xia)向上(shang)(shang)，所以(yi)裝(zhuang)設變頻器(qi)的地(di)方(fang)(fang)，上(shang)(shang)、下(xia)部不要放(fang)置妨礙吸、排氣的機(ji)(ji)械器(qi)材。還有，變頻器(qi)上(shang)(shang)方(fang)(fang)不要放(fang)置怕熱的零(ling)件等。風(feng)扇(shan)發生故障(zhang)時(shi)，由電扇(shan)停止(zhi)檢測(ce)(ce)或(huo)冷卻風(feng)扇(shan)上(shang)(shang)的過熱檢測(ce)(ce)進行保護
33、濾(lv)波電容(rong)器為消(xiao)耗(hao)品，那么怎樣判斷它的壽命？
作為濾(lv)波電(dian)容器使用的(de)(de)電(dian)容器，其靜電(dian)容量隨著時(shi)間的(de)(de)推移而緩緩減(jian)少(shao)，定期地測量靜電(dian)容量，以達到產品額定容量的(de)(de)85%為基(ji)準來判斷壽命。
34、裝(zhuang)設變頻器時安(an)裝(zhuang)方向是否有(you)限制？
應基本收藏在(zai)盤內，問題是采(cai)用(yong)全封閉結(jie)構的盤外形(xing)尺寸(cun)大，占用(yong)空間(jian)大，成本比較高。其措施有(you)：
（1）盤(pan)的設計要針對實際裝置所(suo)需要的散熱；
（2）利用鋁散熱片、翼(yi)片冷卻劑等增加冷卻面積(ji)；
（3）采用(yong)熱導管。
此外(wai)，已開發(fa)出變(bian)頻(pin)器背面可以外(wai)露的型式(shi)。
35、想提高(gao)原(yuan)有輸送帶的(de)速(su)度，以80Hz運轉，變頻器的(de)容量該怎樣選擇(ze)？
設基準(zhun)速度(du)為(wei)50Hz，50Hz以(yi)上為(wei)恒功率(lv)輸出特性。像(xiang)輸送帶這樣的恒轉矩(ju)特性負載增(zeng)速時(shi)，容(rong)量(liang)需要增(zeng)大為(wei)80/50≈1.6倍。電機(ji)容(rong)量(liang)也像(xiang)變頻器一樣增(zeng)大。
變頻器結構和故障判斷簡介
變(bian)(bian)頻器是把工(gong)頻電(dian)(dian)(dian)源（50Hz或60Hz）變(bian)(bian)換成(cheng)各種頻率的(de)(de)(de)交流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)源，以實現電(dian)(dian)(dian)機的(de)(de)(de)變(bian)(bian)速(su)運行(xing)的(de)(de)(de)設(she)備。其中(zhong)控(kong)(kong)制電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)完(wan)成(cheng)對主電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)的(de)(de)(de)控(kong)(kong)制，整流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)將(jiang)交流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)變(bian)(bian)換成(cheng)直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)，直(zhi)流(liu)(liu)中(zhong)間電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)對整流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)的(de)(de)(de)輸出進行(xing)平(ping)滑濾(lv)波，逆變(bian)(bian)電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)將(jiang)直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)再逆變(bian)(bian)成(cheng)交流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)。對于如(ru)矢量控(kong)(kong)制變(bian)(bian)頻器這種需要(yao)大量運算(suan)(suan)的(de)(de)(de)變(bian)(bian)頻器來說，有時還需要(yao)一個進行(xing)轉矩計算(suan)(suan)的(de)(de)(de)CPU以及一些相應的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)。
1.整流器，它與單相或三(san)相交(jiao)流電源相連接，產(chan)生(sheng)脈(mo)動的直流電壓(ya)。
2.中間(jian)電路，有(you)以下三種作用：
a.使(shi)脈(mo)動的直流電壓變得穩定(ding)或(huo)平滑，供(gong)逆變器使(shi)用。
b.通過開關電源為各個控制(zhi)線路供電。
c.可以(yi)配置濾波或制動裝置以(yi)提高變頻器性能。
3.逆變器，將固(gu)定(ding)的直流電壓變換成可變電壓和(he)頻(pin)率的交流電壓。
4.控制電(dian)路(lu)(lu)，它(ta)將信(xin)號傳送給整(zheng)流器(qi)、中間電(dian)路(lu)(lu)和逆變器(qi)，同時它(ta)也接收(shou)來(lai)自這些部(bu)分的(de)信(xin)號。其主要組成部(bu)分是(shi)：輸出驅動電(dian)路(lu)(lu)、操作(zuo)控制電(dian)路(lu)(lu)。主要功能是(shi)：
a.利用信(xin)號來(lai)開關逆變器(qi)的半(ban)導體(ti)器(qi)件。
b.提供操作變頻(pin)器的各(ge)種控制信號。
c.監視(shi)變頻(pin)器的工作狀(zhuang)態，提供保護功(gong)能。
在(zai)現場對(dui)變(bian)頻器以(yi)及周(zhou)邊(bian)控制裝置的(de)(de)進(jin)行操(cao)作(zuo)的(de)(de)人員，如(ru)果對(dui)一些常(chang)(chang)見的(de)(de)故障(zhang)情況能作(zuo)出判(pan)斷(duan)和(he)(he)處理，就能大大提(ti)高工作(zuo)效率，并且避(bi)免(mian)一些不必要的(de)(de)損失。為此，我們(men)總結了(le)一些變(bian)頻器的(de)(de)基本(ben)故障(zhang)，供大家(jia)作(zuo)參(can)考。以(yi)下檢(jian)測過程無需打(da)開變(bian)頻器機殼(ke)，僅(jin)僅(jin)在(zai)外(wai)部對(dui)一些常(chang)(chang)見現象進(jin)行檢(jian)測和(he)(he)判(pan)斷(duan)。
1，上(shang)電跳(tiao)閘或變(bian)頻器主電源接(jie)線(xian)端子部分(fen)出現火花。
檢測辦法(fa)和判斷：斷開電(dian)源線，檢查變頻(pin)器輸入端(duan)子(zi)是否(fou)短路，檢查變頻(pin)器中間電(dian)路直流側端(duan)子(zi)P、N是否(fou)短路。
可能原因是整流器損壞(huai)或(huo)中間電路短路。
2，上電無顯示
檢(jian)測辦法和判斷(duan)(duan)：斷(duan)(duan)開電源(yuan)線，檢(jian)查(cha)電源(yuan)是否(fou)(fou)是否(fou)(fou)有缺相或(huo)斷(duan)(duan)路情況(kuang)，如果(guo)電源(yuan)正常(chang)則(ze)再次上電后則(ze)檢(jian)查(cha)檢(jian)查(cha)變頻(pin)器(qi)中間電路直流側端(duan)子P、N是否(fou)(fou)有電壓(ya)，如果(guo)上述檢(jian)查(cha)正常(chang)則(ze)判斷(duan)(duan)變頻(pin)器(qi)內部開關電源(yuan)損壞。
3，開(kai)機運行無輸出（電動機不啟動）
檢測辦法(fa)和(he)判斷(duan)：斷(duan)開(kai)輸(shu)出電(dian)機(ji)線，再(zai)次開(kai)機(ji)后觀(guan)察(cha)變頻器(qi)面(mian)板(ban)顯(xian)示的輸(shu)入(ru)頻率，同時測量交流(liu)輸(shu)出端子。可(ke)能原(yuan)因(yin)是(shi)變頻器(qi)啟動(dong)參(can)數(shu)設(she)置或(huo)運行端子接線錯(cuo)誤、也可(ke)能是(shi)逆變部分損壞或(huo)電(dian)動(dong)機(ji)沒有正確鏈接到變頻器(qi)。
4，運行時(shi)“過(guo)電壓”保護，變頻器(qi)停止輸(shu)出(chu)
檢(jian)測辦法和(he)判斷：檢(jian)查(cha)電網電壓是否過高(gao)，或者是電機負載慣性太大(da)并且加減速時間太短導致的制動問題，請(qing)參考8條。
5，運行時“過電流(liu)”保護，變頻器停止輸出
檢(jian)測辦法(fa)和判斷：電機堵轉或(huo)(huo)負(fu)載過大。可(ke)以檢(jian)查負(fu)載情況或(huo)(huo)適當調(diao)整變(bian)頻器參數。如無法(fa)奏(zou)效則(ze)說明逆變(bian)器部分出現老化或(huo)(huo)損壞。
6，運行時“過(guo)熱”保護(hu)，變頻器停(ting)止輸出
檢(jian)測辦法(fa)和判斷(duan)：視各品牌(pai)型(xing)號(hao)的變(bian)(bian)頻器配置不同，可能(neng)是環境(jing)溫(wen)度過高超過了變(bian)(bian)頻器允許限(xian)額，檢(jian)查散(san)熱(re)風(feng)機是否運(yun)轉或是電動機過熱(re)導致保護關閉(bi)。
7，運行時“接(jie)地”保護，變頻器(qi)停止輸出
檢測辦法和判斷(duan)：參考操(cao)作手冊，檢查變頻器及電機(ji)是否可靠接地，或者測量電機(ji)的(de)絕緣度是否正(zheng)常(chang)。
8，制動(dong)問(wen)題（過(guo)電壓保(bao)護）
檢(jian)測(ce)辦法和判斷：如(ru)果電(dian)機負載確實過(guo)大并需(xu)要在(zai)短時(shi)間(jian)內停(ting)車，則(ze)需(xu)購買帶有制(zhi)動(dong)單元的(de)變頻器(qi)并配(pei)置相當功(gong)率的(de)制(zhi)動(dong)電(dian)阻(zu)。如(ru)果已經配(pei)置了制(zhi)動(dong)功(gong)能，則(ze)可能是(shi)制(zhi)動(dong)電(dian)阻(zu)損壞或制(zhi)動(dong)單元檢(jian)測(ce)失(shi)效。
9，變頻(pin)器(qi)內部(bu)發(fa)出(chu)腐(fu)臭般的異味
檢測辦法(fa)和判斷(duan)：切勿開機，很可能是(shi)變(bian)頻器內部主濾波電(dian)容(rong)有破損漏液現象。
10，如判(pan)斷出變頻器部件損壞，則(ze)聯系供(gong)應商或送交專業維修中心處理(li)。
變頻器故障分析
目(mu)前人(ren)們(men)所說的(de)交流(liu)(liu)調(diao)(diao)(diao)速系(xi)統(tong)，主要指電子式(shi)電力變(bian)(bian)換(huan)器對(dui)交流(liu)(liu)電動機的(de)變(bian)(bian)頻(pin)(pin)調(diao)(diao)(diao)速系(xi)統(tong)。變(bian)(bian)頻(pin)(pin)調(diao)(diao)(diao)速系(xi)統(tong)以其優(you)越于直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)傳(chuan)動的(de)特點，在很多場合(he)中都被作(zuo)(zuo)(zuo)為首選的(de)傳(chuan)動方案，現代變(bian)(bian)頻(pin)(pin)調(diao)(diao)(diao)速基本(ben)都采用16位(wei)或32位(wei)單片機作(zuo)(zuo)(zuo)為控(kong)制核心(xin)，從(cong)而實現全數字化(hua)控(kong)制，調(diao)(diao)(diao)速性能與直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)調(diao)(diao)(diao)速基本(ben)相(xiang)近，但使用變(bian)(bian)頻(pin)(pin)器時，其維護工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)要比直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)復雜，一旦發生(sheng)故障，企業的(de)普通(tong)電氣人(ren)員就(jiu)很難處(chu)理，這里(li)就(jiu)變(bian)(bian)頻(pin)(pin)器常見的(de)故障分析一下故障產生(sheng)的(de)原因及(ji)處(chu)理方法。
一、參(can)數(shu)設置類故障(zhang)
常用(yong)變(bian)頻(pin)(pin)器(qi)在使用(yong)中，是否能滿足傳動系統的(de)要求(qiu)，變(bian)頻(pin)(pin)器(qi)的(de)參數(shu)設(she)置(zhi)非常重要，如果參數(shu)設(she)置(zhi)不正(zheng)確(que)，會導致變(bian)頻(pin)(pin)器(qi)不能正(zheng)常工(gong)作。
1、參數設置
常(chang)(chang)用變頻器(qi)(qi)，一(yi)般出(chu)廠時，廠家對每一(yi)個(ge)參數都有一(yi)個(ge)默認值(zhi)，這些參數叫工廠值(zhi)。在這些參數值(zhi)的情況下(xia)，用戶能以(yi)面板操作(zuo)方式正常(chang)(chang)運行的，但(dan)以(yi)面板操作(zuo)并不滿足大多數傳動(dong)系統的要求。所(suo)以(yi)，用戶在正確使用變頻器(qi)(qi)之(zhi)前，要對變頻器(qi)(qi)參數時從以(yi)下(xia)幾(ji)個(ge)方面進行：
（1）確(que)認(ren)電機參(can)(can)數，變頻(pin)器在參(can)(can)數中設定電機的功率、電流、電壓、轉速、最大頻(pin)率，這些(xie)參(can)(can)數可以(yi)從電機銘牌中直接得(de)到。
（2）變頻器(qi)采取的控(kong)(kong)制(zhi)方(fang)(fang)式，即速度(du)控(kong)(kong)制(zhi)、轉距控(kong)(kong)制(zhi)、PID控(kong)(kong)制(zhi)或其他方(fang)(fang)式。采取控(kong)(kong)制(zhi)方(fang)(fang)式后，一般要(yao)根據控(kong)(kong)制(zhi)精(jing)度(du)，需(xu)要(yao)進行靜態(tai)或動(dong)態(tai)辨(bian)識。
（3）設定(ding)變頻器的啟(qi)動(dong)(dong)方(fang)式(shi)，一般變頻器在出廠時設定(ding)從面板啟(qi)動(dong)(dong)，用戶可以根據實際情況選擇啟(qi)動(dong)(dong)方(fang)式(shi)，可以用面板、外(wai)部端子、通訊(xun)方(fang)式(shi)等幾種(zhong)。
（4）給(gei)(gei)定(ding)(ding)信號(hao)的選擇，一般變頻(pin)器(qi)的頻(pin)率給(gei)(gei)定(ding)(ding)也可以(yi)有多種(zhong)方式，面(mian)板(ban)給(gei)(gei)定(ding)(ding)、外(wai)部給(gei)(gei)定(ding)(ding)、外(wai)部電壓或電流給(gei)(gei)定(ding)(ding)、通訊方式給(gei)(gei)定(ding)(ding)，當(dang)然對于變頻(pin)器(qi)的頻(pin)率給(gei)(gei)定(ding)(ding)也可以(yi)是這幾種(zhong)方式的一種(zhong)或幾種(zhong)方式之(zhi)和。正(zheng)確設置(zhi)以(yi)上(shang)參數(shu)之(zhi)后(hou)，變頻(pin)器(qi)基本(ben)上(shang)能正(zheng)常工作(zuo)，如要獲得更好的控(kong)制效果則只能根據實際情況(kuang)修改相關參數(shu)。
2、參(can)數(shu)設(she)置類故障的處理
一(yi)旦(dan)發生了參(can)數設(she)置(zhi)(zhi)類故障后，變頻器都不(bu)能正常運行，一(yi)般可(ke)根據說明書進行修改參(can)數。如果以(yi)上(shang)不(bu)行，最(zui)好是能夠把所有(you)參(can)數恢復出廠(chang)值，然后按上(shang)述(shu)步驟(zou)重新設(she)置(zhi)(zhi)，對于每(mei)一(yi)個公司的變頻器其參(can)數恢復方式(shi)也不(bu)相同。
二、過壓(ya)類(lei)故障
變頻(pin)器(qi)(qi)的(de)過(guo)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)集(ji)中表(biao)現在直(zhi)(zhi)流(liu)母(mu)(mu)線(xian)的(de)支流(liu)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)上。正(zheng)常情況下，變頻(pin)器(qi)(qi)直(zhi)(zhi)流(liu)電(dian)(dian)為(wei)三相全波整(zheng)流(liu)后的(de)平(ping)均值。若以380V線(xian)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)計算，則(ze)平(ping)均直(zhi)(zhi)流(liu)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)Ud=1.35U線(xian)＝513V。在過(guo)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)發生時(shi)，直(zhi)(zhi)流(liu)母(mu)(mu)線(xian)的(de)儲能電(dian)(dian)容將被充電(dian)(dian)，當電(dian)(dian)壓(ya)(ya)上至760V左(zuo)右時(shi)，變頻(pin)器(qi)(qi)過(guo)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)保(bao)護動作。因此，變頻(pin)器(qi)(qi)來說，都有(you)一個正(zheng)常的(de)工(gong)作電(dian)(dian)壓(ya)(ya)范圍，當電(dian)(dian)壓(ya)(ya)超過(guo)這個范圍時(shi)很可(ke)能損壞變頻(pin)器(qi)(qi)，常見的(de)過(guo)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)有(you)兩類。
1、輸入交流電(dian)源過壓
這種情況是指輸入(ru)電壓超(chao)過正常范圍，一般發生在節假日負載(zai)較輕，電壓升(sheng)高或降低(di)而線路出現故障，此時最好斷開電源，檢查、處理(li)。
2、發電(dian)類過電(dian)壓
這種情(qing)況(kuang)出現的概率較高，主要是電機(ji)的同步轉速比實際轉速還高，使電動機(ji)處(chu)于(yu)發電狀態，而(er)變頻器又沒有安裝制動單(dan)元，有兩起情(qing)況(kuang)可以引起這一故障。
（1）當變頻(pin)(pin)器(qi)(qi)拖動大慣性(xing)負載(zai)(zai)時，其減速(su)(su)時間(jian)設的(de)比(bi)(bi)較(jiao)(jiao)小，在減速(su)(su)過程(cheng)中，變頻(pin)(pin)器(qi)(qi)輸出的(de)速(su)(su)度比(bi)(bi)較(jiao)(jiao)快(kuai)，而(er)(er)負載(zai)(zai)靠本身阻力減速(su)(su)比(bi)(bi)較(jiao)(jiao)慢(man)，使(shi)負載(zai)(zai)拖動電(dian)動機(ji)的(de)轉速(su)(su)比(bi)(bi)變頻(pin)(pin)器(qi)(qi)輸出的(de)頻(pin)(pin)率所對應的(de)轉速(su)(su)還要高(gao)，電(dian)動機(ji)處(chu)于發(fa)電(dian)狀態，而(er)(er)變頻(pin)(pin)器(qi)(qi)沒有能量回(hui)饋單(dan)元，因而(er)(er)變頻(pin)(pin)器(qi)(qi)支流直(zhi)流回(hui)路(lu)電(dian)壓升高(gao)，超出保護值，出現故障，而(er)(er)紙機(ji)中經常發(fa)生在干(gan)燥部分(fen)，處(chu)理這種故障可以增(zeng)加再(zai)生制動單(dan)元，或者修(xiu)改(gai)變頻(pin)(pin)器(qi)(qi)參(can)數，把變頻(pin)(pin)器(qi)(qi)減速(su)(su)時間(jian)設的(de)長一些。
增加再生制動單元(yuan)功(gong)能(neng)包(bao)括能(neng)量(liang)消耗型(xing)，并(bing)聯(lian)直(zhi)流母線吸(xi)(xi)收型(xing)、能(neng)量(liang)回饋(kui)型(xing)。能(neng)量(liang)消耗型(xing)在(zai)變(bian)(bian)頻(pin)器(qi)直(zhi)流回路中并(bing)聯(lian)一個(ge)制動電(dian)(dian)(dian)阻，通(tong)過檢測(ce)直(zhi)流母線電(dian)(dian)(dian)壓來控制功(gong)率管(guan)的(de)(de)通(tong)斷(duan)。并(bing)聯(lian)直(zhi)流母線吸(xi)(xi)收型(xing)使用在(zai)多電(dian)(dian)(dian)機傳(chuan)動系統，這種(zhong)系統往(wang)往(wang)有一臺(tai)或幾臺(tai)電(dian)(dian)(dian)機經(jing)常工(gong)作于發電(dian)(dian)(dian)狀態(tai)，產生再生能(neng)量(liang)，這些(xie)能(neng)量(liang)通(tong)過并(bing)聯(lian)母線被處于電(dian)(dian)(dian)動狀態(tai)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)機吸(xi)(xi)收。能(neng)量(liang)回饋(kui)型(xing)的(de)(de)變(bian)(bian)頻(pin)器(qi)網側變(bian)(bian)流器(qi)是可逆的(de)(de)，當(dang)有再生能(neng)量(liang)產生時可逆變(bian)(bian)流器(qi)就(jiu)將再生能(neng)量(liang)回饋(kui)給電(dian)(dian)(dian)網。
（2）多(duo)個(ge)(ge)電(dian)(dian)動(dong)施動(dong)同(tong)一(yi)個(ge)(ge)負(fu)(fu)載時，也可(ke)能出現這一(yi)故障，主(zhu)要由于(yu)(yu)沒有負(fu)(fu)荷分配(pei)引(yin)起的。以(yi)兩臺電(dian)(dian)動(dong)機(ji)拖(tuo)動(dong)一(yi)個(ge)(ge)負(fu)(fu)載為例，當一(yi)臺電(dian)(dian)動(dong)機(ji)的實(shi)際轉速大于(yu)(yu)另(ling)一(yi)臺電(dian)(dian)動(dong)機(ji)的同(tong)步轉速時，則轉速高的電(dian)(dian)動(dong)機(ji)相當于(yu)(yu)原動(dong)機(ji)，轉速低的處于(yu)(yu)發電(dian)(dian)狀(zhuang)態，引(yin)起故障。在紙機(ji)經常(chang)發生在榨部及(ji)網部，處理時需(xu)加負(fu)(fu)荷分配(pei)控(kong)制。可(ke)以(yi)把處于(yu)(yu)紙機(ji)傳動(dong)速度(du)鏈分支的變(bian)頻器特性調節軟一(yi)些。
三、過流故(gu)障
過(guo)流故障可分為(wei)加速(su)、減速(su)、恒速(su)過(guo)電流。其可能是由(you)于變(bian)頻器的(de)加減速(su)時(shi)間太短、負(fu)載發生突(tu)變(bian)、負(fu)荷分配(pei)不均，輸出短路(lu)等原因(yin)引起的(de)。這時(shi)一般可通過(guo)延長加減速(su)時(shi)間、減少(shao)負(fu)荷的(de)突(tu)變(bian)、外加能耗制動元件、進(jin)(jin)行負(fu)荷分配(pei)設計、對線路(lu)進(jin)(jin)行檢查。如果斷開負(fu)載變(bian)頻器還是過(guo)流故障，說(shuo)明(ming)變(bian)頻器逆變(bian)電路(lu)已環，需(xu)要更換變(bian)頻器。
四、過(guo)載故障
過載(zai)(zai)故障包括變頻過載(zai)(zai)和(he)電(dian)機器過載(zai)(zai)。其可(ke)能(neng)(neng)是(shi)加(jia)速時間太(tai)短，直流制動量過大、電(dian)網(wang)電(dian)壓太(tai)低、負載(zai)(zai)過重(zhong)等(deng)原因引起(qi)的。一般(ban)可(ke)通(tong)過延長(chang)加(jia)速時間、延長(chang)制動時間、檢查(cha)電(dian)網(wang)電(dian)壓等(deng)。負載(zai)(zai)過重(zhong)，所選的電(dian)機和(he)變頻器不能(neng)(neng)拖動該負載(zai)(zai)，也可(ke)能(neng)(neng)是(shi)由于機械潤滑不好(hao)引起(qi)。如前者(zhe)則必須更(geng)換(huan)大功率的電(dian)機和(he)變頻器；如后者(zhe)則要對生產(chan)機械進(jin)行檢修。
五、其他故障
1、欠壓
說明變頻(pin)器電源輸入部分有問題(ti)，需檢查后才可(ke)以運行。
2、溫(wen)度過高(gao)
如電動機有溫度檢(jian)測裝置，檢(jian)查(cha)電動機的散熱情況；變頻器溫度過高，檢(jian)查(cha)變頻器的通風(feng)情況。 |
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