变频器讲义课件

第一讲通用变频器原理

一、交流异步电动机的变频调速的原理，

交流异步电动机定子通以三相正弦电流，产生旋转磁场，其转速为同步转速。

转子回路中感应出转子电流，在旋转磁场作用下，转子以喀低于同步转速的速度同向旋转。

异步电动机调速的基本原理基于以下同步转速方程公式：

⑴

P

式(1)中：川一同步转速(r/min);

f1一定子供电电源频率(Hz);

P-磁极对数.

对千四极电动机，50Hz时，同步转速n1=1,500[r/min]«

一般异步电机转速n与同步转速n1存在一个滑差关系：

%=%(1一，)=警"(1—S)(2)

式(2)中：n—异步电机转速(r/min);

S—异步电机转差率.

四极异步电动机，50Hz时，同步转速n1=1,500[r/min],实际转速可能是1470[r/min]o

由(2)式可知，调速的方法可改变f1、P、S其中任意一种达到，对异步电机最好的方法是

改变频率f1,实现调速控制。

由电机理论，三相异步电机每相电势的有效值由下式决定：

E「4・44%叫①.(3)

式⑶中：E1-定子每相感应电动势有效值(V);

千1一定子供电电源频率(Hz)；

N1一定子绕组有效匝数；

6m-定子磁通（Wb）。

改变频率千1调速时，如相电势E1不变，则气隙磁通要改变，电机输出转矩改变.定子电

压和感应电动势关系式：

（71=El+（rl+川）/1

由上式可分成两种情况分析：

（1）在频率低于供电的额定电源频率时调速属于恒转矩调速。

变频器设计时为维持电机输出转矩不变，必须维持每极气隙磁通①m不变，从（3）式可知，也

就是要便E1"仁常数。然而，绕组中的感应电动势是难以直接控制的，当电动势值较高时，可

以忽略定子绕组的漏磁阻抗压降，认为供给电机的电压U1HE1,取电压U1与频率f1按相同比例

变化，即U1/f1二常数。三相异步电动机在设计时，都给定了额定电压U1,额定电流11及相应的

额定频率门，磁通①m的数值都定为接近磁路饱和的数值。从（1）中可见，降低f1,可使电动

机减速，但在降低门时，从（3）式可见，若保持E1不变，①m必须增大。因为电动机设计时铁芯

已接近饱和，①m增大必然引起电流大大增加。

要保持①m不变，降低f1时只有降低E1,即U1,保持U1/f1二常数。这是变频器的基本控制

方式。

但是在频率较低时，定子漏阻抗压降已不能忽略，E1和U1相差较大。因此要人为地提高

定子电压U1,作漏抗压降的补偿，维持E1/f1多常数，此时变频器输出U1/f1关系如图1中的曲线2,

而不再是曲线1。

I—5饵=常数2-EJG=常数

图1U/f关系

多数变频器在频率低于电机额定频率时，输出的电压U1和频率千1类似图1中曲线2,并且

随着设置不同，可改变补偿曲线的形状，使用者要根据实际工作情况运行选择。

(2)在频率高于定子供电的额定电源频率时属于恒功率调速。

此时变频器的输出频率f1提高，但变频器的电源电压由电网电压决定，不能继续提高。根

据公式(3),E1不能变，f1提高必然使em下降，由于em与电流或转矩成正比，因此也就使

转矩下降。转矩虽然下降了，但因转速升高了，所以它们两的乘积并未变，转矩与转速的乘积表

征着功率。因此这时候电机处在恒功率输出的状态下运行。

异步电动机的机械设计只满足颔定转速下运行，故变频调速一般只从额定转速向下调速.如

果需要电动机超过额定转速运行，可选用变频电动机。

二、变频器的工作原理

10变频器类型

交交型：输入是交流，输出也是交流

将工频交流电直接转换成频率、电压均可控制的交流，又称为直接式变频器

交一直-----交型：输入是交流，变成直流再变成交流输出

将工频交流电通过整流变成直流电，然后再把直流电变成频率、电压均可控的

交流电，又称为间接变频器。

目前多是交一直一交型的变频器。而交一直一交型的变频器又分为电流型和电压型两种。通用

变频器是电压型交一直一交的变频器。

2变频器的组成

由主电路和控制电路组成

主电路：由整流器,中间直流环节，逆变器组成

先看主电路原理图

三相工频交流电经过VD1〜VD6整流后，正极送入到缓冲电阻RL,RL的作用是防止电流

忽然变大。经过一段时间电流趋于稳定后，晶间管或继电器的触点会导通，短路缓冲电阻RL,

这时的直流电压加在了滤波电容CF1、CF2上，这两个电容可以把脉动的直流电波形变得平滑一

些。由于一个电容的耐压有限，所以把两个电容串起来用，耐压就提高了一倍.两个电容分别并

联了一个均压电阻R1、R2o

HL是主电路的电源指示灯，串联了一个限流电阻接在了正负电压之间，这样三相电源一加

进来,HL就会发光，指示电源送入。

直流电压加在了大功率晶体管VB的集电极与发射极之间，VB的导通由控制电路控制，VB上

还串联了变频器的制动电阻RB,组成了变频器制动回路。我们知道，由于电极的绕组是感性负载,

在启动和停止的瞬间都会产生一个较大的反向也动势，这个反向电压的能量会通过续流二极管

VD7~VD12使直流母线上的电压升高，这个电压高到一定程度会击穿逆变管V1〜V6和整流管

VDrVD6o当有反向电压产生时，控制回路控制VB导通，电压就会通过VB在电阻RB释放掉。

当电机较大时，还可并联外接电阻,

一般情况下“+”端和P1端是由一个短路片短接上的，如果断开，这里可以接外加的支流电

抗器，直流电抗器的作用是改善电路的功率因数。

直流母线电压加到V1~V6六个逆变管上，这六个大功率晶体管是IGBT型，基极由控制电路

控制。控制电路控制某三个管子的导通给电机绕组内提供电流，产生磁场使电机运转.

例如：某一时刻，V1、V2、V6受基极控制导通，电流经U相流入电机绕组，经V、W相

流入负极.下一时刻同理，只要不断的切换，就把直流电变成了交流电，供电机运转。

为了保护IGBT,在每一个IGBT上都并联了一个续流二极管，还有一些阻容吸收回路.主要的

功能是保护IGBT,有了续流二极管的回路，反向电压会从该回路加到直流母线上，通过放电电阻

释放掉.

控制电路原理示意图

上图就是变频器控制电路的原理示意图。上半部为主电路，下半部为控制电路.主要由控制

核心CPU、输入信号、输出信号和面板操作指示信号、存储器、LSI电路组成。

外接电位器的模拟信号经模数转换将信号送入CPU,达到调速的目的。外接的开关量信号也

经由与酢门送入控制CPU.

三、变频器输出波形

特别要指出的，通用变频器对负载的输出波形都是双极性SPWM波(正弦脉宽调制)，这种波

形可以大幅度提高变频器的效率，但同时这种波形使变频器的输出区别于正常正弦波，产生了

变频器很多特殊之处，需要予以重视。双极性SPWM波如图4所示，其中图4(a)是三角形的载

波与正弦形信号进行比较的情形，图4(b)是比较后获的揄曰电压SPWM波形.脉冲幅度等于变

频器整流后中间直流环节的平均直流也压.变频器输出电压波影是矩形SPWM脉冲波，用普通电

压表测变频器输出电压无多大意义：,

(a

卅MH+H卅I

图4双极性SPWM调制器

第二讲变频器的接线

一、变频器一次端子

变频器主电路引出端子

R、S、T主电路电源端子，连接三相工频电源。

U、V、W变频器输出端子，连接三相电动机.

P(+)、N(-)直流连接端子，可连接外部制动单元。

PE变频器外壳接地连接端子。

变频器主电路接线注意点：

1o主电路U、V、■是输出端子，绝对不允许接工频电源，否则将烧毁变频器逆变桥.

2.PE应该连接柜壳，以便通过柜壳接地。接地导线的截面不小于4mm.

3oN(-)为中间直流回路低电平端子，绝对不允许接电源中性线或接地.否则将烧毁变频器

整流桥。

4o变侦器和电动机之间距离过长时，例如大于100m,变频器应该加装输出电抗器，以限制分

布电容造成的电流尖峰。

5<)电动机冷却风扇送风量和转速平方成正比，变频器长期处于20赫兹以下运行时，转速太

低，容易烧毁电动机，应该加装电动机外部冷却。

二、变频器二次端子

X21

1VREF材蟋10VDC

,-------,2GND见

rpx1______3AIH&牖人l+,0T0V

4All-O»Al-.0V

5AI2+O1A2+.4~20mA

6AI2-

7

8

c______9AD1+膜嵋出l+，4~20nA,fig,联义

10AD1-otil-

c11AEJ2+m42+.4~20mA.蛾，可定义

12A02-mm2-

X22

1Dll飒/停止

2BI2鹿

3DI3联义

4DM可钗

5DI5我义

6DI6联义

7-24V

8+24V

9DGNE1

10DGNE2

X23

—1+24V

GND

X25

1RD11,，

—2RD121

—3RD13

X26

1R021-V-

—2RD2E触丁出,新，轶文

3RD23

X27

1RD31

2R032----用由奖丛比建％日奇中！41证■］汉入

3RD3G_____1

变频器的二次端子，不同产品都不一样。但是，各种功能都有端子对应。

现以ABB变频器为例进行讲解，对于其它型号变频器，按输入、输出功能从说明书中找出对

应端子，即可接线应用.

1.启动/停止

变频器都有手动启动输入端子，只要把变频器24V端子经过外部接点从启动端子输入，变频

器就启动。接点断开，变频器停止输出。ABB变频器手动启动从数字输入(DI)端子DI1接入；

集控启动从DI6接入。

2.速度洽定

速度给定也叫做模拟榆入(Al)信号。

手动启动后，速度给定从AI1输入。把电位器接在变频器10V端子和0V端子之间，从电位

器中间抽头取得0~10V电压速度给定信号，AI1输入。10V对应最高频率。

自动启动后，从AI2输入4〜20mA速度给定电流信号。为此，必须在DI3端子输入一个转换信

号。可用外部手动/自动转换开关的接点把变频器24V电压接入DI3.这样，变频器内部速度给定

信号接收点就从A11转换到AI2。4mA对应零转速，20mA对应额定转速.

3.模拟输出

为了显示或反馈变频器的频率(转速)、电流、电压等量值，一般变频器都有模拟输出(A0)

信号。模拟输出信号一般为4~20mA电流信号，也可改变设置输出电压信号。ABB变频器出厂设

定A01输出频率值,A02输出电流值.用户可以改变设置，输出其它参数。

4.继电器输出

继电器输出也叫做数字输出。变频器运行时，从数字揄出(R0)端子输出干接点开关信号，

反映变频器准备、运行、故障等状态。ABB变频器出厂已设定

三个继电器接点对应的状态信号，但是用户可以改变设置。

对于其它型号的变频器，通过说明书查出如下端子：

(1)o启动/停止输入端子，24V端子

(2).手动/自动转换输入端子

(3)。电位器手动速度给定AI1,集控速度给定AI2

(4)o模拟输出速度信号A01、电流信号A02

(5).继电器输出及对应的状态信号

三、变频器二次控制电路

二次控制电路注意点:

1o具有工频/变频切换时，因为变频器输出端不能加工频也压，工频接触器和变频输出接触

器之间要有互锁。

2o与变频器有关的模拟信号线选用屏蔽双线线.

3o变频器的电源线，应连接到进线接触器之前。

4o继电器输出接点有容量限制，也不要接大感性负载。

5o启动命令信号一般为脉冲信号，要保证变频器通电自检后，再输入启动命令信号。

6o揄出信号是由变频器供应的有源信号，可以直接接显示仪表。

7o对于输入模拟信号，要查清楚电源是由变频器供应，还是外部电源供应。

ABB变频器接线参考图

西门子变频器接线参考图

说明：上图接触器接在变频器输出端，原因是这种变频器没有外接电源端子，必须先通也自检

才能启动。这种接法适用于不频繁启停，且停止前应先减速到零.

第三讲变频器的参数设置和调试

一、变频器通电

对变频器进行调试前，必须通读说明书，仔细检查变频器的二次端子引出线

接到何处。速度给定AI1是从变频器10V电源取得电压信号，AI2是外部送入4〜20mA电流信

号，A01、A02是变频器送出的4〜20mA信号，这些端子绝对不能接220V电压.一旦碰上220V电

压，输入、输出口立即烧毁.

变频器投入使用前，应检查所有小开关和跳线端子，使之符合使用状况.

变频器主回路输出端子绝对不能接工频电源！

按照说明书对变频器接线进行检查，无误后才可通电。变频器通电后，显示屏应该显示说明

书中标明的画面.

二、参数设置

从说明书中学习面板的操作方法，首先学会如何进入参数没置。对于主要参数，要了解它的

意义、设定范围、出厂默认值。大部分参数不需要设置，只采用默认值就可以了。从说明书中

查出如何恢笑出厂设置。在输入参数前，应该先恢复出厂设置.因为，有可能之前有人调过变频

器，参数已经不是出厂默认值。

一般应该检查和输入以下参数：

1.电机数据电动机的额定电压、额定电流、功率、频率、转速等。变频器出厂默认为四极电

机.如果实际用的不是四极电动机，则必须设置电机极数、额定转速、最高转速等参数。

2.手动/自动转换端子变频器启动后，默认从AI1接收0~10V电压信号。如果要从AI2输入4〜

20Ma信号，必须“告诉”变频器，这就需要从某一个端子输入开关信号.已经有默认端子，还

是需要指定端子，各个变频器不一样.

3.速度洽定信号速度给定是电压，还是电流，给定电压范围、给定电流范围

等都需要检查、设置.特别是电流，一般要把0〜20mA改为4~20mA。

4.加速、减速时间对于重载应用，加速、减速时间应该设置长一些，比如30〜40秒。一般，

开始调试时先把加减速时间设的长一些。

5.PID控制需要用PID调节的时,必须进行速度给定和速度反馈设定。具体方法因变频器而异，

可从说明书中查出.

三、空载调试

变频器初次投入运行，首先进行空载调试。为此，脱开电动机和负载之间联轴节。先从面板

启动变频器，大多数变频器首次启动都需要自检。面板给定速度，点动检查电动机旋转方向，许

多机械设备是不允许反转的。如果旋转方向不对，只要调换变频器输出端任意两相连接即可。

调换变频器输入端任意两相连接是无用的，这是因为变频器输入端是整流器，和相序无关.

四、负载调试

空载调试后，可进行负载调试.

1.手动超位器给定调试变频器置于远方控制方式。转换开关置于手动位置。用按钮经过DI1

启动变频器，用电位器调速。如果变频器不启动，则检查DI1端子和GND（地）之间是否加上

24V脉冲电压，即启动信号加上没有。如果不能调速，则检查AI1端子和0V之间是否有电压

输入。如果调速非线性，或方向不对，则是电位器端子连接错误。如果最高转速不对，则是电

动机参数输入有错误。调节变频器使电动机在不同速度下运行，观察有无异常。

2.集控洽定调试转换开关置于自动位置，转换端子DI3应该有24V电压。集控启动变频器，

从AI2揄入4~20mA电流信号。如果不能调速，则检查AI2是否有电流信号。可以在停机状态

下，串入电流表，再开机测量。也可以串入5K左右电阻，用万用表电压档测量电阻上电压。

A0端子的输出，可以用万用表直接测量.

调试过程中，加速、减速都应该缓慢一些，停止前最好先让电动机减速到零，以免产生过电

流、过电压，或机械冲击。

五、负载特性和变频器

生产机械的负载转速n与负载转矩之间关系，称为生产机械的负载特性。不同的生产机械对

调速有不同要求。

恒转矩负载特性其特点是负载转矩为常数，如起重机械的提升机构、皮带运输机等。对

于这类机械，都用到变频器低速转矩提升功能。当转速变化时，电流变化不大.长期在低速区

运行会使电动机冷却效果差，电动机过热。一般选用大一级电动机或外加冷却措施。

离心机型机械特性如离心式鼓风机、水泵等.它们的负载转矩TL与转速n的平方成正比，

即TL二cl。这类机械最适用变频器调速，可以得到显著的节能效果。调试水泵时，主要保证

启动转矩.

恒功率型机械特性此类机械的负载转矩TL与转速n成反比，如车床加工，在粗加工时，

切削量大，负载阻力大，开低速：在精加工时，切削量小，负载阻力小，开高速。当选择这样

的方式加工时，不同转速下，切削功率基本不变.

这类机械要求低速时高转矩，必须加大磁通量和电动机定子电流，一般应该选用变频器专用

电动机。

六、常用变频器设置方案

西门子变频器设置方案

一、操作方式

1.现场操作：从DI1输入端子启/停，从AI1输入，电位器0〜10V给定.

2.集控操作：DI4端子输入选择自动，DI1输入端子启/停，AI2输入4~20mA给定。

二、恢复出厂设置

P0010=30P0970=1按P键3分钟完成

三、快速调试

DIP小开关设置：左（决定AIN1）二OFF表示0~10V

右（决定AIN2）二ON表示0~20mA

P0010=1（为了输入电机参数，且显示较少参数，快速调试，调完后自动恢复0）

P0304=[400]V（[]表示出厂值，保留）P0305=AP0307=KW

P0311=r/min

P1120=[10]（升速时间，出厂值为10秒，可根据负载性质适当延长）

P1121=[30]（减速时间，出厂值为30秒，可根据负载性质适当缩短）

其他参数保留出厂值，

P3900二3结束快速调试。至此，可以现场手动操作。

四、现场/集控设置

P0003二3（专家级）

P0700o0=[2]（现场）P0700.1=2（集控）启/停命令源2表示端子揄入。

P1000o0=[2]（AIN1）P1000o1=7（AIN2）给定模拟输入口选择.

P0704=99（参数化）P0810=722o3（通过DIN4转换）。

五、4~20mA设置

出厂设定电流输入、榆出为0〜20mA,现设置为4~20mA

P0756o1=2（AIN2设置为单极性电流）

AIN2:P0757o1=4mA

P0761.1=4mA（死区宽度）

A01:P0778o0=4mA

P0781o0=4mA（死区宽度）

A02:P0778.1=4mA

P0781o1=4mA（死区宽度）

面板操作：PTrOOOO△找到Pxxxx,P-»inOOO（A-»in001）PT出厂值△设定，

PTPxxxx（下一个），P以下操作同，直至设置完成。

返回显示：按▽直到rOOOO,按P即返回，in001为下标，表示Pxxxx。1

ABB变频器设置方案

一、操作方式

1o现场操作：从DI1输入端子启/停，从AI1输入，电位器0~10V给定。

2.奠控操作：DI3端子输入选择自动，DI6输入端子启/停，AI2输入4〜20mA给定。

二、恢复出厂设置

99.03:N0不恢复

YES恢复

三、快速调试

99o02:选择宏这是ABB变频器设置的关键。所谓宏是指宏程序，是变频器的一组参数,

对应一种控制方式。选择宏以后，该种控制方式对应的参数自动设置好了.

FACTORY工厂宏，用于只有本地控制场合。

HAND/AUTO手动/自动宏，用于手动/集控两地控制。

PID比例、积分、微分宏，用于闭环自动控制

99。04；控制方式一般选DTC（直接转矩控制），也可选SCALAR（标量控制）。

99o05~99,09:输入电机参数。

四、现场/集控设置

手动/自动宏宏以后，变频器内部自动选择DI3端子作为手动/自动转换，DI6端子作为自

动启/停，AI2输入4~20mA给定.

五、4〜20mA设置

出厂设定电流输入、揄出为0~20mA,现设置为4~20mA

13.06:4mA,AI2输入最小电流

15.03:4mA,A01输出最小电流

15.08:4mA,AO2输出最小电流

面板操作：PAR（显示参数），△▽（找参数组），ENTER（确认），△▽（选择参数），ENTER（确认）.

变频器参数一般可以从99。xx开始设置.

第四讲变频器的常见故障及处理

一、参数设置类故障

常用变烦器在使用中，是否能满足传动系统的要求，变频器的参数设置非常重要，如果参数设

置不正确，会导致变频器不能正常工作。

1o参数设置

常用变频器，一般出厂时，厂家对每一个参数都预先设定。这些参数叫出厂值。在这些参数

值的情况下，用户能以面板操作方式正常运行的，但以面板操作并不满足大多数传动系统的要

求。所以，用户在正确使用变频器之前，要对变频器参数时从次下几个方面进行：

电机参数变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、最大频率.

这些参数可以从电机铭牌中直接得到.

变频器采取的控制方式，即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式。

选用控制方式后，一般要根据控制精度，需要进行静态或动态辨识。

变频器的启动方式一般变频器在出厂时设定从面板启动，用户可以根据实际情况选择启动方

式，可以用面板、外部端子、通讯方式等几种.

给定信号的选择一般变频器的频率给定也可以有多种方式，面板给定、外部给定、外部电压

或电流给定、通讯方式给定。对于变频器的频率给定也可以是这几种方式的一种或几种方式之

和。正确设置以上参数之后，变频器基本上能正常工作，如要获得更好的控制效果则只能根据

实际情比修改相关参数。

2。参数设置类故障的处理

一旦发生了参数设置类故障后，变频器都不能正常运行，一般可根据说明书进行修改参数。

如果不行，最好是能够把所有参数恢复出厂值，然后按上述步骤重新设置。对于每一个公司的变

频器其参数恢复方式也不相同.

变频器通电后显示正常，恢复出厂值后，只要输入电机参数，一般都能从面板启动。变频器启

动过电流，可以增加启动加速时间.

二、二次接线故障

这类故障主要表现为，面板启动、调速正常，按钮或自动不能启动调速。这时先检查控制方

式和对应的启动端子是否正确，启动端子上有无24V电压信号？如果能启动不能调速，皮检检

查模拟输入接线是否正确？测试模拟揄入端子AI上是否有电压（或电流）信号。

新安装的变频器调试时故障，一般都是参数设置类故障或二次接线故障。调速变频器前一定

要通读说明书，熟悉该类变频器特性和注意事项，学会主要参数的意义和设置方法.应该记住，

检查确认接线正确之前，绝对不能给变频器通也.

防止烧毁变频器控制主板。

三、变频器运行故摩

1、过电压故障

变频器直流电为三相全波整流后的平均值.若以380V线电压计算，则平均直流电压Ud二1o

35U线=513V。在过电压发生时，直流母线的储能电容将被充电，当电压上至760V左右时，变

频器过电压保护动作。因此，变频器来说，都有一个正常的工作电压范围，当电压超过这个范围

时很可能损坏变频器，常见的过电压有两类。

输入交流电源过压

这种情况是指输入电压超过正常范围，一般发生在节假日负载较轻，电压升高或降低而线路

出现故障，此时最好断开电源，检查、处理。

发电类过电压

当变频器拖动大惯性负载时，其减速时间设的比较小，在减速过程中，变频器输出的速度比

较快，而负载靠本身阻力减速比较慢，使负载拖动电动机的转速比变频器输出的频率所对应的

转速还要高，电动机处于发电状态，而变频器没有能量回馈单元，因而变频器支流直流回路电压

升高，超出保护值，出现故障。处理这种故障可以增加再生制动单元，或者修改变频器参数，把

变频器减速时间设的长一些。

增加再生制动单元功能包括能量消耗型，并联直流母线吸收型。能量回馈型.能量消耗型在

变频器直流回路中并联一个制动电阻，通过检测直流母线电压来控制功率管的通断。并联直流

母线吸收型使用在多电机传动系统,这种系统往往有一台或几台电机经常工作于发电状态，产生

再生能量，这些能量通过并联母线被处于电动状态的电机吸收，能量回馈型的变频器网侧变流器

是可逆的，当有再生能量产生时，可逆变流器就将再生能量回馈给电网。

变频器中间直流回路电容容量下降

变频器在运行多年后，中间直流回路电容容量下降将不可避免，中间直流回路对直流电压的

调节程度减弱，在工艺状况和设定参数未曾改变的情况下，发生变频器过电压跳间几率会增大，

这时需要对中间直流回路电容器容量下降情况进行检查。

2、过电流故障

过流故障可分为加速、减速、恒速过电流.其可能是由于变频器的加减速时间太短、负载发

生突变、负荷分配不均，榆出短路等原因引起的。这时一般可通过延长加减速时间、减少负荷

的突变、外加能耗制动元件、进行负荷分配设计。对线路进行检查，如果断开负载，变频器还是

过流故障，说明变频器逆变电路已环，需要更换变频器。

3、过载故障

过载故障包括变频过载和电动机过载。其可能是加速时间太短、直流制动量过大、电网电压

太低、负载过重等原因引起的。一般可通过延长加速时间、延长制动时间、检查电网电压等。

负载过重，所选的电机和变频器不能拖动该负载，也可能是白于机械润滑不好引起。如前者则

必须更换大功率的电机和变频器，如后者则要对生产机械进行检修.

4、其他故障

欠压说明变频器电源输入部分有问题，需检查后才可以运行。

温度过高如电动机有温度检测装置，检查电动机的散热情况。变频器温度过高，检查变频

器的通风情况。

四、主回路硬件故障

1、主回路组成

整流电路：

整流电路实际上就是一块整流模块。它的作用是把三相（或单相）50Hz、380V（220V）的

交流电源，通过整流模块的桥式整流成脉动直流电。

整流电路（整流模块）的故障：

整流模块中的整流二极管一个或多个损坏而开路，导致主回路PN电压值下降或无电压值。整

流模块中的整流二极管一个或多个损坏而短路，导致变频器输入电源短路，供电电源跳闸，变频

器无法接上电源。

限流电路：

限流电路是限流电阻和继电器触点（或可控硅）相并联的电路.变频器开机瞬间会有一个很

大的充电电流，为了保护整流模块，充电电路中串联限流电阻以限制充电电流值。随着充电时间

的延长，它的充电电流逐渐减少。减少到一定数值时，继电器动作触点闭和，短接了限流电阻。

变频器正常运行时，主回路的电流流经继电器触点。

限流电路故障：

继电器触点氧化，接触不良。导致变频器工作时，主回路电流，部分或全部流经限流电阻,

限流电阻被烧毁。

继电器触点烧毁，不能恢复常开状态。导致开机时，限流电阻不起作用，过大的充电电流

损坏整流模块。

继电器线图损坏不能工作，导致变频器工作时，主回路电流全部流经限流电阻，限流电阻被

烧毁。

限流电阻烧毁，或者是限流电阻老化损坏。变频器接通电源后，主回路无直流电压输出。

因此，也就无低压直流供电。这是变频器的操作面盘没有显示，高压指示灯也不会亮。

一些变频器限流电路中，不用维电器，而用可控硅等开关器件.可控硅等开关器件损坏后开

路、短路和可控硅无触发信号三种情况，其故障类似继电器，可以测量可控硅两端的电压值来

判断可控硅的好坏.

滤波电路：

滤波电路是将整流电路输出的脉动直流电压，变成波动很小的直流电压.通常变频器为电压

型，由滤波电解电容对整流电路的谕出进行平滑。对于380V电源供电的变频器，是两个电解电

容串联后再并联.匀压电阻是为了使直流电压平分后加到每个电容上.

滤波电路故障：

滤波电容老化。其容量低于额定值的85%,致使变频器运行时，输出电压低于正常值.

滤波电容损坏成开路，导致变频器运行时输出电压低于正常值。损坏成短路，会导致另一

只滤波损坏。进而可能损坏限流电路中的维电器、限流电阻、损坏整流模块。

匀压电阻损坏.匀压电阻损坏后，会由于两个电容受压不均而逐个因超压被损坏。

制动电路:

制动电路工作时，可以使变频器在减速过程中，增加电动机的制动转矩。同时吸收制动过

程中产生的泵升电压，便主回路的直流电压不至于过高。

制动电路的故障：

制动控制管损坏。损坏后成开路，失去制动功能；损坏成短路，制动电路始终处于工作状态，

制动电阻会损坏。同时增加整流模块的负荷，整流模块易老化，甚至损坏.

逆变电路：

逆变电路的基本作用是在驱动信号的控制下，将直流电源转换成频率和电压可以任意调节

的交流电源。即变频器的输出电源，它有六个开关器件（如GTR、IGBT）,组成三相桥式逆变电

路.这些开关器件都是作成模块形式，通常有同一桥臂，上下两个开关器件组成一个模块，也有

六个开关器件组成一个模块.

逆变电路故障：

六个开关器件中的一个或一个以上损坏，造成揄出电压抖动、断相或无输出现象.同一桥臂

上下两个开关器同时损坏短路（主回路短路）.造成限流电路的继电器或可控硅、整流模块损坏。

损坏原因是负载电流过大，主回路直流电压过高，而过流保护和过压保护又未起到保护作

用；驱动信号不正常，出现同一桥臂上下两个开关器件同时导通，逆变模块老化等等。

同时，已有许多小功率变频器采用集成功率模块或智能功率模块。智能功率模块内部高度

集成了整流模块、限流电路中的可控硅、