变频器维修检测常用方法剖析

1、测常用方法变频器维修检测常用方法在变频器日常维护过程中，经常遇到各种各样的问题，如外围线路问题，参数设定不良或机械故障。如果是变频器出现故障，如何去判断是哪一部分问题，在这里略作介绍。一、静态测试 1、测试整流电路找到变频器内部直流电源的 P 端和 N 端， 将万用表调到电阻 X10 档， 红表棒接到 P,黑表棒分别依到 R、S、T,应该有大约几十欧的阻值，且基本平衡。相反将黑表棒接到 P端，红表棒依次接到 R、S、T,有一个接近于无穷大的阻值。将红表棒接到 N 端，重复以上步骤，者 B 应得到相同结果。如果有以下结果，可以判定电路已出现异常，A.阻值三相不平衡，可以说明整流桥故障。B.红表棒

2、接 P 端时，电阻无穷大，可以断定整流桥故障或起动电阻出现故障。2、测试逆变电路将红表棒接到 P 端,黑表棒分别接 U、V、W 上，应该有几十欧的阻值，且各相阻值基本相同，反相应该为无穷大。将黑表棒接到 N 端，重复以上步骤应得到相同结果，否则可确定逆变模块故障二、动态测试在静态测试结果正常以后，才可进行动态测试，即上电试机。在上电前后必须注意以下几点：1、上电之前，须确认输入电压是否有误，将 380V 电源接入 220V 级变频器之中会出现炸机（炸电容、压敏电阻、模块等）。2、检查变频器各接播是否已正确连接，连接是否有松动，连接异常有时可能导致变频器出现故障，严重时会出现炸机等情况。3、上电

3、后检测故障显示内容，并初步断定故障及原因。4、如未显示故障，首先检查参数是否有异常，并将参数复归后，进行空载（不接电机）情况下启动变频器，并测试 U、V、W 三相输出电压值。如出现缺相、三相不平衡等情况，则模块或驱动板等有故障5、在输出电压正常（无缺相、三相平衡）的情况下，带载测试。测试时，最好是满负载测试。三、故障判断 1、整流模块损坏一般是由于电网电压或内部短路引起。在排除内部短路情况下，更换整流桥。在现场处理故障时，应重点检查用户电网情况，如电网电压，有无电焊机等对电网有污染的设备等。2、逆变模块损坏一般是由于电机或电缆损坏及驱动电路故障引起。在修复驱动电路之后，测驱动波形良好状态下，更

4、换模块。在现场服务中更换驱动板之后，还必须注意检查马达及连接电缆。在确定无任何故障下，运行变频器。3、上电无显示一般是由于开关电源损坏或软充电电路损坏使直流电路无直流电引起，如启动电阻损坏，也有可能是面板损坏。4、上电后显示过电压或欠电压一般由于输入缺相，电路老化及电路板受潮引起。找出其电压检测电路及检测点，更换损坏的器件。5、上电后显示过电流或接地短路一般是由于电流检测电路损坏。如霍尔元件、运放等。6、启动显示过电流一般是由于驱动电路或逆变模块损坏引起。7、空载输出电压正常，带载后显示过载或过电流该种情况一般是由于参数设置不当或驱动电路老化，模块损伤引起变频调速技术的发展与应用由于变频调速在

5、频率范围、动态响应、调速精度、低频转矩、转差补偿、通讯功能、智能控制、功率因数、工作效率、使用方便等方面是以往的调速方式无法比拟的，它以体积小、重量轻、通用性强、拖动领域宽、保护功能完善、可靠性高、操作简便等优点，深受钢铁、有色、矿山、石油、石化、化工、医药、纺织、机械、电力、轻工、建材、造纸、煤炭、卷烟、自来水等行业的欢迎，社会效益非常显著。它优于以往的任何调速方式，如变极调速、调压调速、滑差调速、串级调速、整流子电机调速、液力耦合调速，乃至直流调速而成为电机调速的佼佼者。本文站在新世纪之初，回顾 19 世纪 80 年代末的变频状况，详实地报告了我国这十多年变频技术、变频市场的变化及变频技术

6、的重要应用。正确地说，我国变频器的市场化始于 80 年代后期，第一家商品化的变频器当属日本三垦变频器，香港力达公司作为三垦的总代理，在国内巡回讲座变频技术（当时是 SVF 型）。紧接着，日本富士变频器推入中国（富士 5 型）。所以说 80 年代末，我国的变频市场是被三垦、富士占领着，尽管在这以前，机械部的西安电力电子技术研究所研制电流型变频器，天津电气传动研究所研制着电压型变频器，大连电机厂买了日本东芝技术，都没形成规模。那么，到现在，除了日本三垦、富士变频器，还有三菱、东芝、安川、明电舍、日立、春日、松下、东洋、AB、罗宾康、通用、KB、摩托托尼、西门子、伦茨、ABB、丹佛斯、西技来克、阿尔

7、斯通、施耐德、安萨尔多、SEW、住友、三木、CT、VACON、KEB、RELIANCE、TE、伊林、欧陆、三星、LG、台安、东元、普传、安邦信、森兰、佳灵、吉纳、先行、安圣（华为）、时代、利德华福、富凌、九德松益、利佳、贺盛达、格立特、同方、隆达、惠丰、HOLIP、MSC、ALIPHA、隆兴、爱德利、台达、大晋、宁茂、阳网、士林、南昱、康沃、建业、风光电子、凯奇、裕丸、VF-A3（辽无一厂）、DVF-C（东宇）、四维、欧林、腾龙、维晶美、先马、HIC（华能）、天传、西电子等八十多个品牌。好似龙争虎跃，其中在中国建立合资厂的有：富士（无锡）、ABB（北京）、西门子（天津）、三垦（江阴）。可喜的是

8、，中国涌现不少变频器生产厂家，除台湾外，如安圣、佳灵、利德华福等。变频技术上的进展更为显著。80 年代末的变频器，技术上还不很完善，有的如缺少避开频率点功能和瞬时停电自动再起动功能等，而目前的变频器，功能非常强，除具有转矩提升、转差补偿、转矩限定、直流制动、多段速度设定、S 型运行、频率跳跃、瞬时停电自动再启动、重试功能等性能外，还有 A、直接转矩控制，实现高起动转矩。0 转数时，转矩输出 100%。B、低干扰控制方式。C、通信功能、RS485 接口，可以选用各种总线。如 Profibus、Interbus 等。通用变频器容量也有所放大。如：日本富士、日本明电舍达到了 315kW,而西门子可以

9、做到 800kW。总的感觉，许多变频器基本相通，各有千秋。如日本变频器年代早、产量大、可靠性高、设计细化。西门子变频器范围大、电压等级多、功能多。欧洲变频器不但有通信功能，而且有通信协议。富士 7.5kW 以下内置制动单元和制动电阻，三垦 IPF 系列备有恒压供水基板（IWS）,丹佛斯变频器具有较强的滤掉谐波功能等。变频器的核心逆变元件也由 GTR 转为 IGBT。这十多年是变频技术发展的十年，是变频技术不断完善的十年。那么，变频器的价格呢？是不断降低的十年。以富士变频器为例：一台水泵用的 280kW 变频器，80 年代末需 2830 万元一台。而现在只需 1416 万元一台。表 1 列出了富

10、士变频器 1990 年和2000 年的市场价。那时买一台，现在可以买二台。变频器在国内的应用20 世纪 90 年代开始，交流变频调速装置在我国的应用有了突飞猛进的发展。由于变频调速在频率范围、动态相应、调速精度、低频转矩、转差补偿、通讯功能、智能控制、功率因数、工作效率、使用方便等方面是以往的交流调速方式无法比拟的，它以体积小、重量轻、通用性强、拖动领域宽、保护功能完善、可靠性高、操作简便等优点，深受钢铁、冶金、矿山、石油、石化、化工、医药、纺织、机械、电力、轻工、建材、造纸、印刷、卷烟、自来水等行业的欢迎，社会效益非常显著。在变频领域，我公司起步较早，销量较大，应用负载较多。可以说，伴随着我

11、国变频技术成长。下面，用实例来谈变频调速装置的应用及效益。1 泵类负载泵类负载，量大面广，包括水泵、油泵、化工泵、泥浆泵等，有低压中小容量，也有高压大容量。采用变频控制时，电机或泵的转数下降，轴承等机械部件磨损降低，泵端密封系统不易损坏，机泵故障率降低，维修工作量大为减少。高楼的恒压供水变频系统，虽然只是变频器的简单应用，但很好得满足了高层用户用水的压力稳定性，大大节约了能源。2 风机类负载风机类负载， 也是量大面广设备， 各行各业普遍应用， 多数是调节挡板开度来调节风量， 浪费大量电能。某炼油厂 65 吨/时中压锅炉是为回收催化裂化装置生产中产生的一氧化碳气而设置的主要动力设备。 由于燃烧燃

12、料的不同，所需风量相差近一倍。为此，他们对锅炉风机采用变频调速控制，去掉了风机挡板，年节电 67 万度，节电率 67.7%,锅炉燃烧率提高1.62.7%,节省燃料油 9891628 吨。3 轧机类负载在冶金行业，近年用交流变频，轧机交流已是一种趋势。尤其在轻负载轧机，如宁夏民族铝制品厂的多机架铝轧机组采用通用型变频器，满足低频带载启动，机架间同步运行，恒张力，操作简单可靠。4 卷扬机类负载卷扬机类负载，采用变频调速，稳定、可靠。铁厂的高炉卷扬设备是主要的炼铁输送设备。他要求启、制动平稳、加减速均匀、可靠性高。原多采用串极、直流或转子串电阻调速方式，效率低可靠性差。用交流变频替代上述调速方式，可

13、以取得理想的效果。某钢厂对其 300m3 高炉卷扬设备控制系统用变频加制动单元和制动电阻取代原直流或转子串电阻调速方式，精度高、运行平稳、机械特性强、料车停车位置准确，杜绝了掉道事故，减轻了工人劳动强度，降低了噪声，节电且增产，多年使用未出现故障，效果显著。5 转炉类负载转炉类负载，用交流变频替代直流机组是一种简单可靠，运行平稳的调速方式。转炉倾动和氧枪升降采用交流变频调速拖动。经过多年的生产应用，系统运行稳定可靠，技术指标完全满足工艺要求。转炉、氧枪主传动系统引起的热停工可以减少 90%以上，为钢厂以后稳定生产打下坚实的基础。6 辐道类负载辐道类负载，多在钢铁冶金行业，采用交流电机变频控制，

14、可提高设备可靠性和稳定性。钢铁中型厂后道工序改造，采用变频装置拖动交流电机并和 PLC 接口，产生良好的效果。调速精度高，提高了产品质量，设备可靠性高，保证了生产的连续性，提高了产品质量。由于变频制动效果好，省去了机械制动闸。由于速度连续可调，省却了大量减速机装置，同时改善了生产环境，消除了噪音。单节电一项，一年半就可收回全部变频装置的投资。变频器应用于辐道类负载，可以采用一台变频装置带多台笼式电机的技术。7 大型窑炉燃烧炉类负载冶金、建材、烧碱等大型工业转窑（转炉）以前大部分采用直流、整流子电机、滑差电机、串机调速或中频剧组调速。由于这些调速方式或有滑环、或效率低，经过改造，采用交流变频控制

15、，效果极好。8 吊车、翻斗车类负载吊车、翻斗车等负载转巨大且要平稳，正反频繁且要可靠。变频装置控制吊车、翻斗车满足这些要求石化工厂采用变频调速和 PLC 控制焦化翻斗车，取得了较高可靠性和经济效益。9 拉丝机类负载生产钢丝的拉丝机，要求高速、连续。钢丝强度 200kg/mm2,调速系统精度高、稳定度高且要求同步。某金属制品厂活套式拉丝机采用变频控制，运行几年工作正常。由于用异步机取代了直流机，提高了设备可靠性，并提高了产品质量。10 运送车类负载煤矿的原煤装运列车或钢厂的钢水运送车灯采用变频技术效果很好。采用变频器控制系统，对原煤装运车双速电机系统进行了改造。起停快速，过载能力强，正反转灵活，

16、达到了煤面平整、重量正确（不多装或少装），基本上不需要人工操作，提高原煤生产效率，节约电能。钢水运输车采用变频技术，运驶速度快而平稳，安全可靠。11 电梯高架游览车类负载由于电梯是载人工具，要求拖动系统可靠，又要频繁的加减速和正反转，电梯动态特性和可靠性的提高，便增加了电梯乘坐的安全感、舒适感和效率。过去电梯调速直流居多，近几年逐渐转为交流电机变频调速，无论是日本，还是德国。我国不少电梯厂都争先恐后的用变频调速来装备电梯。单轨高架游览车，行驶中频繁起动、停车、上坡、下坡，并要求起停平稳、车速恒定。由于是载人车，运行必须安全可靠，常年日晒雨淋，环境恶劣。以往要求调速性能高的传动装置，多采用带测速

17、反馈的矢量控制系统，价格较高，为了降低价格，并维修方便。我们采用通用型变频器转矩适量控制方式，成功地解决了起动/贾素、停车/减速、恒速/变速行驶等，并防止了下滑、冲站现象的产生，达到了安全可靠，用户非常满意。12 给料机类负载冶金电力煤炭化工等行业，给料机众多，无论圆盘给料机，还是振动给料机，采用变频调速，效果均非常显著。如圆盘给料机，原为滑差调速，低频转矩小，故障多，经常卡转。采用变频调速，由于是异步机，可靠性高、节电，更重要的是和温度变送器闭环控制可以保证输送物料的准确，不至于使氧化剂输送过量超温而造成事故，保证了生产的有序性。13 堆取料机类负载堆取料机是煤场、码头、矿山堆取的主要设备，

18、主要功能是堆料和取料。老式的堆取料机，其堆料和取料均为手动操作，生产效率低，工人劳动强度大。经过改进采用变频调速。实现自动堆料和半自动取料，提高了设备可靠性，设备运行平稳，无冲击和摇动现象，取料过程按 1/cosd规律回转调速，提高了抖轮回转取料效率和皮带运煤的均匀度，很受工人欢迎。14 破碎机类负载冶金矿山、建材应用不少破碎机、球磨机，该类负载采用变频后，效果显著。露天矿在重负载铐式破碎机用交流变频调速装置拖动和工业控制机控制，提高了设备可靠性，减少了维修费用，提高了自动化程度，提高了效率，可以节约大量的能源。15 搅拌机类负载化工、医药行业搅拌机非常之多，采用变频调速取代其他调速方式，好处

19、特多。发酵罐电机原为齿轮调速，如遇搅拌速度变化需拆卸三角皮带，即笨重又不安全。该用变频调速后，可以大量节约电能，发酵过程可以得到明显好转，提高了产品质量，减少了维修，减少了工人劳动强度，有益于工厂，有益于工人。16 纺织机类负载纺织的工艺复杂，工位多，要求张力控制，有的要求位置控制。目前变频控制系统在纺织行业中得到广泛应用。如：粗纱机、细纱机、梳棉机、喷气织机等。通过 PLC 控制系统达到纺织中变频调速、张力、位置等多种控制。17 特种电源类负载许多电源，如实验室电源等可用变频装置来完成，好处是投资少、见效快、体积小、操作简单。海尔集团开发的 60KVA 变频电源控制系统，从合同立项到安装验收

20、完成紧用了 15 天。经过多年试用，该系统有以下优点：A、可靠。运行多年，未发生故障跳闸。B、运行稳定，电压、频率波动极小。C、调频方便，可输出三相 220VAC5%/60Hz 土 1%（可输出单相 110VAC5%/60Hz1%）D、噪音小（45 分贝），改善了操作人员的环境。E、大大节约了能源的损耗18 切片、造粒机类负载石化行业切片、造粒设备很多，由于变频调速精度高，平稳可靠，使用变频调速后可提高产品质量和产量，减少维修，给企业带来极大好处。挤出机上使用变频调速器，由于变频调速精度高、可靠性高、功率因数高，可以很大程度上提高设备的生产效率，降低能源损耗，并消除了启动时电流冲击，减少了维修

21、，减少了工人的劳动强度。19 造纸机类负载我国造纸工业的纸机，过去要求精度高的多采用 SCR 直流调速方式，有的用滑差电机、整流子电机。由于存在滑环和碳刷造成可靠性和精度不高。导致造纸机械落后，一般车速只有200 米/分左右，难同国外 1000 米/分相比。因而造纸机械的变频化已是大势所趋。20 音乐喷泉类负载非常招揽游人的音乐喷泉，其水的高低和量的大小是靠变频控制的。目前较多的大型喷泉多采用变频控制。美观而经济。21 磨床等机械类负载磨床主轴电机转速很高，需要电源的频率也高，有 200Hz400Hz 甚至 800Hz。以前主轴电机的电源多由中频发电机组拖动。中频机组体积大、效率低、噪声大、故

22、障多、精度差。目前使用变频控制后，好处甚多。一是精度高，加工的轴承等表面光滑，而是占地小、噪音小（90Db 降到 30dB）,三是提高产品质量，四是节点。22 卷烟机类负载卷烟行业过去进口的卷烟机，不论莫林 8,还是莫林 10,均非无极调速。因而，在卷烟行业主要是解决无极调速和可靠性问题，技术简单，变频器用法简单，收效极大。卷烟机改造迅速，受益很大。现在国产的卷烟机大部分都装备了变频调速功能。23 减震和降低噪音型负载不少负载，如大型空压机、中频机组等噪声大、振动大。采用变频技术，可以减震降噪，达到标准以内。石油工厂码头螺杆泵是作为油轮卸油用，卸油扫舱时振动和噪音很大。因为振动往往使管架晃动，

23、阀门和船破裂，噪声超过 90 分贝，振动和噪声成为卸船扫舱的大难问题。通过变频调速，控制最佳状态，使螺杆泵出口压力恒定，把振动和噪声控制在标准内。目前一些较早的大型空压机设备也存在一定的问题需要变频改造。24 印染机类负载大部分印染机械都是多单元联合工作设备。工艺上要求各单元以相同的县速度同步运行并保持张力恒定。否则会断布、缠布、色度不匀、色彩度不够，缩水率过大等质量问题。以往的印染机械无论是共电源方式或分电源方式都是采用直流调速系统。因为直流电机固有的缺点，现在印染行业多数采用交流变频技术。圆网印花机由进布单元、印花单元、烘房导带单元及落布单元四部分组成，属于印染调速系统复杂的一种。采用变频

24、调速形成速度链控制。同步性能好，精度高，可靠性高。变频调速正在逐步地成为电气传动的中枢。它取代着变级调速、滑差调速、整流子电机调速、液力耦合调速、串级调速及直流调速。除了节电外(1270%),更重要的事，产生增产、降耗、优质的效果，深受设计、工程、操作人员欢迎。三菱变频器常见故障三菱，在自动化领域应该是个相当有声誉的品牌，PLC、人机界面、变频器、伺服产品以及自动化仪表等等都是三菱公司的优势产品，在各行业中也都赢得了良好的口碑。三菱变频器以其稳定的性能，丰富的功能，良好的力矩特性，以及较高的性价比，在变频器市场占据着重要的地位。并以其强大的品牌效应，在中国的市场份额逐年增长。三菱变频器经过近

25、20 年的发展， 产品质量和功能都相当稳定与完善。 特别是随着功率器件以及 IC 芯片的不断改进，变频器产品也是不断地推陈出新，从早期使用分立元件的 K 系列、Z 系列，到现在使用 IPM、PIM 模块的 A 系列，三菱变频器应该说又上了一个新台阶。我们应该提到的是在大功率模块的应用上，三菱变频器可能更有优势，因为三菱公司本身就是一个著名的半导体生产厂家，在功率器件的开发上更是走在了前端，特别是三菱公司的 IPM模块，以其卓越的性能被众多变频器厂家所采用。现在的三菱变频器从应用来说主要可以分为以下几大类：(1)通用型的 A 系列，较早有 A200 系列，以及经济型的 A024、A044 系列；

26、(2)风机水泵专用型的 F 系列，包括早期的 F400 系列以及现在广泛使用的 F500 系列；(3)经济型的 E 系列和简易型的 S 系列。为了满足市场的需要，三菱变频器还开发了应用于多种场合的选件卡，主要包括要求精确转速的 PG 反馈卡、用于精确定位的定位控制卡、用于压力控制的 PI 控制卡以及用于扩展输出点的继电器和晶体管输出卡。变频器功能的不断加强和选件卡的开发，使得三菱变频器更好地满足了不同用户的需要，也成为三菱变频器能够迅速壮大的动力。2 常见故障的处理以下我们就三菱变频器的一些常见故障在这里和广大使用者做一个探讨。2.1 早期产品的故障由于三菱变频器进入中国市场较早，所以有些老的

27、产品仍在使用，我们先就这些产品的故障做一分析。早期我们能碰到的产品主要包括 Z 系列和 A200 系列的变频器。小功率 Z024 系列变频器我们常见的故障现象有 OC、ERR、无显示等。OC 引起的原因主要有以下两种可能。(1)驱动电路老化由于较长年限的使用，必然导致元器件的老化，从而引起驱动波形发生畸变，输出电压也就不稳定了，所以经常一运行就出现 OC 报警。(2) IPM 模块的损坏也会引起 OC 报警Z024 系列的机器使用的功率模块不仅含有过流，欠压等检测电路，而且还包含有放大驱动电路，所以不管是检测电路的损坏，驱动电路的损坏，以及大功率晶体管的损坏都有可能引起 OC 报警。(3)无显

28、示故障的原因则多数是由于开关电源厚膜的损坏引起的。(4)ERR 故障是一个欠压故障，通常是由于电压检测回路电阻或连线出现问题而导致故障的产生，而不是实际输入电压真的出现欠电压。A200 系列的 OC 故障多数是由于驱动电路的损坏而引起的，它的驱动电路采用了一块陶瓷封装的厚膜电路，这给维修带来了一定的困难，其厚膜电路主要是基于一块驱动光耦而设计的电路。此外我们还会碰到一些 LV 故障，欠压故障的出现也多半由于母线检测电路出现了故障，三菱变频器也为此设计了一块用于检测电压和电流的厚膜电路。开关电源脉冲变压器的损坏也是 A200 系列变频器的一个常见故障，由于开关电源输出负载的短路，或母线电压的突变

29、而导致脉冲变压器初，次级绕组的损坏。2.2A500 和 E500 系列常见故障目前市场上正在推广使用的就是 A500 系列、E500 系列、F500 系列和 S120 系列。以下我们就 A500 和 E500 系列的常见故障和大家做一分析。对于 A500 系列我们有时会碰到 UV(欠压)故障，我们可以检查一下整流回路。A500 系列7.5kW 以下变频器的整流桥内置一个可控硅， 变频器在正常运行时用于切断充电电阻， 内置可控硅的损坏会导致欠压故障的出现。开关电源损坏也是 A500 系列变频器的常见故障，而常见的损坏器件就是一块 M51996 波形发生器芯片， 此芯片的损坏通常是由于工作电压的突

30、变而导致的。此外，在平时维修中我们还是会经常碰到 CPU 板的损坏。常见的故障报警有 E6、E7,而损坏器件也主要集中在 CPU 板的程序存储芯片，以及一些接口芯片上。(2)对于 E500 系列变频器，我们碰到的常见故障有 Fn 故障，此故障主要由于风扇的损坏而引起的。但变频器在有报警的时候并不封锁输出。3 结束语应该说三菱变频器在使用中出现的故障还是多样性的，希望在以后能有更多从事变频调速行业的人加入到此行列中，更好地为广大用户解决一些难题。变频器的选用1.变频器类型的选用正确选用变频器的类型，首先要按照生产机械的类型、调速范围、静态速度精度、起动转矩的要求，然后决定选用那种控制方式的变频器

31、最合适。所谓合适是既要好用，又要经济，以满足工艺和生产的基本条件和要求为前提。表 1控制方式 U/f开环 U/f闭环电压相量电流相量直接转矩速度控制范围1:401:601:1001:10001:100起动转矩 150%在 3Hz150%在 3Hz150%在 3Hz200%在 3Hz200%在 0Hz静态速度精度(%)(23)40.20.3)10.20.020.2反馈装置不要 PID 调节器不要编码器不要主要应用场合一般风机泵类保持压力、温度、流量、pH 定值一般工业设备高精工业设备起重机械、电梯、轧机等设备为不同类型变频器的主要性能、应用场合；表 2应用负载特性负载转矩特性风机、泵类磨擦性负载

32、重力负载流体负载惯性负载恒转矩恒功率降转矩降功率流体压缩机齿轮泵压榨机卷板机、拔丝机离心铸造机金属加工机床机械化供应装置自动车床转塔车床车床及加工中心磨床、钻床刨床电梯高低速、自动停车装置电梯电梯门传送带门式提升机输送起重机、升降机升降起重机、升降机平移旋转运载机自动仓库上下造料器、自动仓库输送搅拌器农用机械、挤压机分离机、离心分离机普通印刷机、食品加工机械商业清洗机吹风机木材加工机为常见几类设备的负载特性和负载转矩特性，可供变频器选型时参考。2.变频器功率的选用变频器负载率 b 与效率 h 的关系曲线见附图。可见：当 b=50%时，h=94%;当 b=100%时，h=96%。虽然 b 增一倍

33、，h 变化仅 2%，但对中大功率例几百千瓦至几千千瓦电动而言亦是可观的。系统效率等于变频器效率与电动机效率的乘积，只有两者都处在较高的效率下工作时，则系统效率才较高。从效率角度出发，在选用变频器功率时，要注意以下几点：(1)变频器功率值与电动机功率值相当时最合适，以利变频器在高的效率值下运转。(2)在变频器的功率分级与电动机功率分级不相同时，则变频器的功率要尽可能接近电动机的功率，但应略大于电动机的功率。(3)当电动机属频繁起动、制动工作或处于重载起动且较频繁工作时，可选取大一级的变频器，以利用变频器长期、安全地运行。(4)经测试，电动机实际功率确实有富余，可以考虑选用功率小于电动机功率的变频

34、器，但要注意瞬时峰值电流是否会造成过电流保护动作。(5)当变频器与电动机功率不相同时，则必须相应调整节能程序的设置，以利达到较高的节能效果。3.变频器箱体结构的选用变频器的箱体结构要与环境条件相适应，即必须考虑温度、湿度、粉尘、酸碱度、腐蚀性气体等因素，这与能否长期、安全、可靠运行有很大关系。常见有下列几种结构类型可供用户选用：(1)敞开型 IP00 秦本身无机箱，适用装在电控箱内或电气室内的屏、盘、架上，尤其是多台变频器集中使用时，选用这种型式较好，但环境条件要求较高；(2)封闭型 IP20 素适用一般用途，可有少量粉尘或少许温度、湿度的场合；(3)密封型 IP45 素适用工业现场条件较差些

35、的环境；(4)密闭型 IP65 素适用环境条件差，有水、尘及一定腐蚀性气体的场合。变频器运行中存在的问题和对策随着变频技术的提高，交流电动机的应用越来越广泛，采用变频调速可以提高生产机械的控制精度、生产效率和产品质量，有利于实现生产过程的自动化，是交流拖动系统具有优良的控制性能，而且在许多生产场合具有显著的节能效果。变频器的应用我国的电动机用电量占全国发电量的 60%70%,风机、水泵设备年耗电量占全国电力消耗的 1/3。造成这种状况的主要原因是：风机、水泵等设备传统的调速方法是通过调节入口或出口的挡板、阀门开度来调节给风量和给水量，其输入功率大，大量的能源消耗在挡板、阀门地截流过程中。由于风

36、机、水泵类大多为平房转矩负载，轴功率与转速成立方关系，所以当风机、水泵转速下降时，消耗的功率也大大下降，因此节能潜力非常大，最有效的节能措施就是采用变频调速器来调节流量，应用变频器节电率为 20%50%,效益显著。许多机械由于工艺需要，要求电动机能够调速。过去由于交流电动机调速困难，调速性能要求高的场合都采用直流调速，而直流电冬季结构复杂，体积大，维修困难，因此随着变频调速技术的成熟，交流调速正逐步取代直流调速，往往需要进行是量和直接转矩控制，来满足各种工艺要求。利用变频器拖动电动机，起动电流小，可以实现软起动和无级调速，方便的进行加减速控制，是电动机获得高性能，大幅度地节约电能，因而变频器在

37、工业生产和生活中得到了越来越广泛的应用。存在的问题及对策随着变频器应用范围的扩大，运行中出现的问题也越来越多，主要表现为：高次谐波、噪声与振动、负载匹配、发热等问题。本文针对以上问题进行分析并提出相应措施。谐波问题及对策通用变频器的主电路形式一般由整流、逆变和滤波三部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器，中间滤波部分采用大电容作为滤波器，逆变部分为 IGBT 三项桥式逆变器，且输入为 PWM 波形。输出电压中含有除基波以外的其它谐波，较低次谐波通常对电动机负载影响较大，引起转矩脉动；而较高的谐波又使变频器输出电缆的漏电流增加，使电动机出力不足，因此变频器输出的高低次谐波都必须抑制，可以采用以

38、下方法抑制谐波。(1)增加变频器供电电源内阻抗通常电源设备的内阻抗可以器到缓冲变频器直流滤波电容的无功功率的作用，内阻抗越大，谐波含量越小，这种内阻抗就是变压器的短路阻抗。因此选择变频器供电电源时，最好选择短路阻抗大的变压器。(2)安装电抗器在变频器的输入端与输出端串接合适的电抗器，或安装谐波滤波器，滤波器的组成为 LC 型,吸收谐波和增大电源或负载阻抗，达到抑制目的。(3)采用变压器多项运行通用变频器为六脉波整流器，因此产生的谐波较大。如果采用变压器多相运行，使相位角互差 30。，如 Y、组合的变压器构成 12 脉波的效果，可减小低次谐波电流，很好的抑制了谐波。(4)设置专用谐波设置专用滤波

39、器用来检测变频器和相位，并产生一个与谐波电流的幅值相同且相位正好相反的电流，通到变频器中，从而可以有效的吸收谐波电流。噪声与振动及其对策采用变频器调速，将产生噪声和振动，这是变频器输出波形中含有高次谐波分量所产生的影响。随着运转频率的变化，基波分量、高次谐波分量都在大范围内变化，很可能引起与电动机的各个部分产生谐振等。(1)噪声问题及对策用变频器传动电动机时，由于输出电压电流中含有高次谐波分量，气隙的高次谐波磁通增加，故噪声增大。电磁噪声由以下特征：由于变频器输出中的低次谐波分量与转子固有机械频率谐振，则转子固有频率附近的噪声增大。变频器输出中的高次谐波分量与铁心机壳轴承架等谐振，在这些部件的

40、各自固有频率附近处的噪声增大。变频器传动电动机产生的噪声特别是刺耳的噪声与 PWM 控制的开关频率有关，尤其在低频区更为显著。一般采用以下措施平抑和减小噪声：在变频器输出侧连接交流电抗器。如果电磁转矩有余量，可将U/f 定小些。采用特殊电动机在较低频的噪声音量较严重时，要检查与轴系统(含负载)固有频率的谐振。(2)振动问题及对策变频器工作时，输出波形中的高次谐波引起的磁场对许多机械部件产生电磁策动力，策动力的频率总能与这些机械部件的固有频率相近或重合，造成电磁原因导致的振动。对振动影响大的高次谐波主要是较低次的谐波分量，在 PAM 方式和方波 PWM 方式时有较大的影响。但采用正弦波 PWM

41、方式时，低次的谐波分量小，影响变小。减弱或消除振动的方法， 可以在变频器输出侧接入交流电抗器以吸收变频器输出电流中的高次谐波电流成分。使用 PAM 方式或方波 PWM 方式变频器时，可改用正弦波 PWM 方式变频器，以减小脉动转矩。从电动机与负载相连而成的机械系统，为防止振动，必须使整个系统不与电动机产生的电磁力谐波。负载匹配及对策生产机械的种类繁多，性能和工艺要求各异，其转矩特性不同，因此应用变频器前首先要搞清电动机所带负载的性质，即负载特性，然后再选择变频器和电动机。负载有三种类型：恒转矩负载、风机泵类负载和恒功率负载。不同的负载类型，应选不同类型的变频器。(1)恒转矩负载恒转矩负载又分为摩擦类负载和位能式负载。摩擦类负载的起动转矩一般要求额定转矩的 150%左右，制动转矩一般要求额定转矩的100%左右，所以变频器应选择具有恒定转矩特性，而且起动和制动转矩都比较大，过载时间和过载能力大的变频器，如 FR-A540 系列。位能负载一般要求大的起动转矩和能量回馈功能，能够快速实现正反转，变频器应选择具有四象限运行能力的变频器，如 FR-A241 系列。(2)风机泵类负载风机泵类负载是典型的平方转矩负载，低速下负载非常小，并与转速平方成正比，通用变频器与标准电动机的组合最合适。这类负载对变频器的性能要求不高，只要求经