变频器故障维修知识入门

  变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。

  PWM是英文Pulse Width Modulation(脉冲宽度调制)缩写，按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度，以调节输出量和波形的一种调值方式。PAM是英文Pulse Amplitude Modulation(脉冲调幅)缩写，是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度，以调节输出量值和波形的一种调制方式。

  变频器的主电路大体上可分为两类：电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容;电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波石电感。

  异步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的，在额定频率下，如果电压一定而只降低频率，那么磁通就过大，磁回路饱和，严重时将烧毁电机。因此，频率与电压要成比例地改变，即改变频率的同时控制变频器输出电压，使电动机的磁通保持一定，避免弱磁和磁饱和现象的产生。这种控制方式多用于风机、泵类节能型变频器。

  5、电动机使用工频电源驱动时，电压下降则电流增加;对于变频器驱动，如果频率下降时电压也下降，那么电流是否增加?

  频率下降(低速)时，如果输出相同的功率，则电流增加，但在转矩一定的条件下，电流几乎不变。

  采用变频器运转，随着电机的加速相应提高频率和电压，起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同，为125%~200%)。用工频电源直接起动时，起动电流为6~7倍，因此，将产生机械电气上的冲击。采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长)。起动电流为额定电流的1.2~1.5倍，起动转矩为70%~120%额定转矩;对于带有转矩自动增强功能的变频器，起动转矩为100%以上，可以带全负载起动。

  频率下降时电压V也成比例下降，这样的一个问题已在回答4说明。V与f的比例关系是考虑了电机特性而预先决定的，通常在控制器的存储装置(ROM)中存有几种特性，可以用开关或标度盘进行选择。

  频率下降时完全成比例地降低电压，那么由于交流阻抗变小而直流电阻不变，将造成在低速下产生地转矩有减小的倾向。因此，在低频时给定V/f，要使输出电压提高一些，从而方便获得一定地起动转矩，这种补偿称增强起动。能够使用很多方法实现，有自动进行的方法、选择V/f模式或调整电位器等方法

  9、在说明书上写着变速范围60~6Hz，即10:1，那么在6Hz以下就没有输出功率吗?

  在6Hz以下仍可输出功率，但根据电机温升和起动转矩的大小等条件，最低使用频率取6Hz左右，此时电动机可输出额定转矩而不可能会引起严重的发热问题。变频器实际输出频率(起动频率)根据机种为0.5~3Hz.

  通常情况下时不可以的。在60Hz以上(也有50Hz以上的模式)电压不变，大体为恒功率特性，在高速下要求相同转矩时，一定要注意电机与变频器容量的选择

  给所使用的电机装置设速度检出器(PG)，将实际转速反馈给控制装置来控制的，称为“闭环”，不用PG运转的就叫作“开环”。通用变频器多为开环方式，也有的机种利用选件可进行PG反馈。

  开环时，变频器即使输出给定频率，电机在带负载运行时，电机的转速在额定转差率的范围内(1%~5%)变动。对于要求调速精度比较高，即使负载变动也要求在近于给定速度下运转的场合，可采用具有PG反馈功能的变频器(选用件)。

  具有PG反馈功能的变频器，精度有提高。但速度精度的植取决于PG本身的精度和变频器输出频率的分辨率。

  如果给定的加速时间过短，变频器的输出频率变化远超于转速(电角频率)的变化，变频器将因流过过电流而跳闸，运转停止，这就叫作失速。为避免失速使电机继续运转，就要检出电流的大小进行频率控制。当加速电流过大时适当放慢加速速率。减速时也是如此。两者结合起来就是失速功能。

  变频器的故障率随温度上升而成指数的上升，常规使用的寿命随温度上升而成指数的下降。环境和温度升高10度，变频器平均常规使用的寿命减半。在变频器工作时，流过变频器的电流是很大的， 变频器产生的热量也是非常大的，不可以忽视其发热所产生的影响通常，变频器安装在控制柜中。我们要了解一台变频器的发热量大概是多少。可以用以下公式估算：

  在这里， 如果变频器容量是以恒转矩负载为准的 (过流能力150% * 60s) 如果变频器带有直流电抗器或交流电抗器， 并且也在柜子里面， 这时发热量会更大一些。电抗器安装在变频器侧面或测上方比较好。这时可以用估算：变频器容量(KW)×60 [W] 因为各变频器厂家的硬件都差不多， 所以上式可以针对各品牌的产品。注意：如果有制动电阻的话，因为制动电阻的散热量很大，因此最好安装位置最好和变频器隔离开， 如装在柜子上面或旁边等。

  当变频器安装在控制机柜中时，要考虑变频器发热值的问题。根据机柜内产生热量值的增加，要适当地增加机柜的尺寸。因此，要使控制机柜的尺寸尽量减小，就必须要使机柜中产生的热量值尽可能地减少。如果在变频器安装时，把变频器的散热器部分放到控制机柜的外面，将会使变频器有70%的发热量释放到控制机柜的外面。由于大容量变频器有很大的发热量，所以对大容量变频器更加有效。还可以用隔离板把本体和散热器隔开， 使散热器的散热不影响到变频器本体。这样效果也很好。

  3. )关于冷却风扇一般功率稍微大一点的变频器， 都带有冷却风扇。同时，也建议在控制柜上出风口安装冷却风扇。进风口要加滤网以防止灰尘进入控制柜。注意控制柜和变频器上的风扇都是要的，不能谁替代谁。

  a、在海拔高于1000m的地方，因为空气密度降低，因此应加大柜子的冷却风量以改善冷却效果。理论上变频器也应考虑降容，每1000m降低5%。但由于实际上因为设计上变频器的负载能力和散热能力一般比实际使用的要大，所以也要看具体应用。比方说在1500m的地方，但是周期性负载，如电梯，就不必要降容。

  b、开关频率：变频器的发热大多数来源于于IGBT， IGBT的发热有集中在开和关的瞬间。因此开关频率高时自然变频器的发热量就变大了。有的厂家宣称降低开关频率能扩容， 就是这一个道理。

  16.关于漏电流的问答Q：有那些漏电流的形式?A：有 2种：电机电缆对地漏电流和电缆Q：为何会有漏电流的问题?A：不使用变频器时，漏电流一般较小。使用变频器时，因为逆变器的功率模块高速开关，输出电流中有高次谐波的存在。有因为电缆对地、电缆之间有电感，因此产生了较大的漏电流(可达不用变频器时的10倍)。Q：漏电流和开关频率有和关系?A：开关频率越小，漏电流越小。Q：漏电流和电机功率的关系?A：功率越大，漏电流越大。Q：漏电流和接地的关系?A：无直接关系。但接地不好会增加触电的可能性。Q：漏电流对策有那些?A：降低开关频率，是电缆之间，电缆和地的距离增加，增加开关的漏电流设定水平等。Q：对变频器的漏电流水平可有什么规定? A：现在还没有。

  17. 目前，变频交流调速已遍布冶金、电力、等所有的领域。变频器是利用交流电动机的同步转速随电机电压频率变化而变化的特性而实现电动机调速运行的装置，其中，有几个参数的设定很重要，将直接影响变频器的合理使用。

  a、V/f类型的选择 V/f类型的选择包括最高频率、基本频率和转矩类型等。

  最高频率是变频器-电动机系统能运行的最高频率。由于变频器自身的最高频率可能较高，当电动机容许的最高频率低于变频器的最高频率时，应按电动机及其负载的要求做设定。基本频率是变频器对电动机进行恒功率控制和恒转矩控制的分界线，应按电动机的额定电定电压设定。转矩类型指的是负载是恒转矩负载还是变转矩负载。用户根据变频器使用说明书里面的V/f类型图和负载的特点，选择其中的一种类型。我们根据电机的真实的情况和实际要求，最高频率设定为83.4Hz，基本频率设定为工频50Hz。负载类型：50Hz以下为恒转矩负载，50~83.4Hz为恒功率负载。

  调整启动转矩是为了改善变频器启动时的低速性能，使电机输出的转矩能满足生产启动的要求。在异步电机变频调速系统中，转矩的控制较复杂。在低频段，由于电阻、漏电抗的影响不容忽略，若仍保持V/f为常数，则磁通将减小，进而减小了电机的输出转矩。为此，在低频段要对电压进行适当补偿以提升转矩。可是，漏阻抗的影响不仅与频率有关，还和电机电流的大小有关，准确补偿是很困难的。近年来国外开发了一些能自行补偿的变频器，但所需计算量大，硬件、软件都较复杂，因此一般变频器均由用户进行人工设定补偿。针对我们所使用的变频器，转矩提升量设定为1%~5%之间比较合适。

  式中：Tt为电磁转矩;T1为负载转矩 电机加速度dw/dt取决于加速转矩(Tt，T1)，而变频器在启、制动过程中的频率变化率则由用户设定。若电机转动惯量J、电机负载变化按预先设定的频率变化率升速或减速时，有可能出现加速转矩不够，从而造成电机失速，即电机转速与变频器输出频率不协调，从而造成过电流或过电压。因此，应该要依据电机转动惯量和负载合理设定加、减速时间，使变频器的频率变化率能与电机转速变化率相协调。检查此项设定是不是合理的方法是按经验选定加、减速时间设定。若在启动过程中出现过流，则可适当延长加速时间;若在制动过程中出现过流，则适当延长减速时间;另一方面，加、减速时间不宜设定太长，时间太长将影响生产效率，特别是频繁启、制动时。我们将加速时间设定为15s，减速时间设定为5s。

  电机的电流、转速会发生振荡，严重时系统无法运行，甚至在加速过程中出现过电流保护使得电机不能正常启动，在电机轻载或转动量较小时更为严重。因此变通变频器均备有频率跨跳功能，用户都能够根据系统出现振荡的频率点，在V/f曲线上设置跨跳点及跨跳点宽度。当电机加速时可以自动跳过这些频率段，保证系统正常运行。

  当变频器的输出电流大于过负载率设置值和电动机额定电流确定的OL设定值时，变频器则以反时限特性进行过负载保护(OL)，过负载保护动作时变频器停止输出。2.6 电机参数的输入 变频器的参数输入项目中有一些是电机基本信息参数的输入，如电机的功率、标称电压额定电流、额定转速、极数等。这些参数的输入很重要，将直接影响变频器中一些保护功能的正常发挥，一定要根据电机的实际参数正确输入，以确保变频器的正常使用。

  1 引言 随着电力电子技术、微电子技术的发展，变频器已大范围的应用于交流电动机的速度控制上，尤其是近年来慢慢的变多地利用rs232/rs485串行通讯和工业现场总线技术进行变频器的网络通讯和远程监控，以实现生产线设备之间的实时自动控制及生产流程的实时监控。为满足应用的需要，变频器大多都带有通讯接口。由于rs485网络具有设备简单、容易实现、传输距离远、维护方便等优点而被许多变频器厂家所采用，用户可通过上位机开发通讯程序，监控变频器的运行。本文以emerson(原 avansys)公司 td3000变频器为例，介绍基于rs485总线的计算机对多台变频器的实时监控系统的设计。 2 系统的硬件连接 td3000是 eme

  一、变频器概述 变频器大致上可以分为两类：电压型，将电压源的直流变换为交流，其直流回路通过电容滤波。 输出电压波形为矩形波电流波形近似正弦波。一般要深度负反馈，有稳定作用；电流型，将电流源的直流变换为交流，其直流回路通过电感滤波。电流波形为矩形波电压波形近似正弦波。一般为正反馈，有增益作用。 现在的变频器主要是采用VVVF 变频或矢量控制变频，也就是先把工频交流电通过整流器 转换成直流电源，再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电供给电机。但是VVVF缺点是输入功率因数比较低，谐波电流大，直流电路需要大的储能电容。 变频器的主回路构成：电源输入 整流桥 启动电阻 母线电容 制动单元（制动电阻） 逆变桥 电源输出。主电路是给异

  测量 /

  作为电源变换装置的 变频器 ，能够将固定频率和电压的电源转换成可变的频率和电压。进而完成V-F的转换来控制异步电机。本文要解析的是变频专用电机，能够在 变频器 的驱动下，实现不同的的转速和扭矩，进而满足负载需求。 一、变频器概述 变频器大致上可以分为两类：电压型，将电压源的直流变换为交流，其直流回路通过电容滤波。 输出电压波形为矩形波电流波形近似正弦波。一般要深度负反馈，有稳定作用；电流型，将电流源的直流变换为交流，其直流回路通过电感滤波。电流波形为矩形波电压波形近似正弦波。一般为正反馈，有增益作用。 现在的变频器主要是采用VVVF变频或矢量控制变频，也就是先把工频交流电通过整流器转换成直流电源，再把直流电源转换成频率、电压均可控制

  的原理及其测量 /

  ‍‍‍‍变频器的设定参数较多，每个参数均有一定的选择范围，使用中常常遇到因个别参数设置不当，导致变频器异常工作的现象，因此，必须对相关的参数进行正确地设定。 01 控制方式 即速度控制、转距控制、 PID 控制或其他方式。采取控制方式后，一般要根据控制精度进行静态或动态辨识。 02 最低运行频率 即电机运行的最小转速，电机在低转速下运行时，其散热性能很差，电机长时间运行在低转速下，会导致电机烧毁。而且低速时，其电缆中的电流也会增大，也会导致电缆发热。 03 最高运行频率 一般的变频器最大频率到 60Hz ，有些甚至到 400 Hz ，高频率将使电机高速运转，这对普通电机来说，其轴承不能长时间的超额定转速运行，电机的

  变频调速恒压供水以其节能、安全、高品质的供水质量等优点，在我国建筑行业得到了十分普遍的应用；由于恒压供水调速系统实现了水泵电机无级调速、可依据用水量变化自动调节系统的运行参数，且在调节参数的同时保持水压恒定以满足用水要求，从而被认为是当今最先进、最合理的节能型供水系统。PROFIBUS是一种国际化、开放式、不依赖于设备生产商的现场总线技术，应用PROFIBUS总线技术组成的供水系统能充分的利用变频器的各种功能，对合理设计变频调速恒压供水、减少相关成本、保证产品质量等很有重要的意义。 1 PROFIBUS系统构成     某小区高楼供水系统的供水能力为6×104t／d，城市管网压力为0．4 MPa，泵组为4台160 k

  变频器低电压主要是指中间直流回路的低电压，一般能引起中间直流回路的低电压的原因来自两个方面： 1、来自电源输入侧的低电压 一般的情况下的电源电压380V，允许误差为-15%~10%，经三相桥式全波整流后中间直流的电压值为513V，个别情况下电源线电压较小的电压波动，也不会造成变频器的低电压跳闸，只有电网电压有效值介于额定值的80%~85%之间，并且维持的时间达一个周期以上，才会引起变频器动作。电源输入侧的低电压主要是由于电网电压的波动或主电力线路切换、雷击使电源正弦波幅值受影响、电厂本身的变压器超载或负荷不平衡等。 2、来自负载侧的低电压 这方面的问题大多是大型设备启动和应用、线路过载或启动大型电动机等。变频器是由整流器和逆变器两

  1 引言 商场营业厅等大型公众室内建筑空调新风系统为人群提供舒适健康购物环境，但同时也会消耗着大量的能源。如何有效地解决这一个问题，就需将环境对人的影响做多元化的分析。资料显示，室内空调计算温度与耗能量有直接的关系，因此通过合理的设定室内空调的运行参数，既能够完全满足人体对环境健康性要求的同时，又能够达到节能的目的，降低空调系统运行时间，节约费用。其中二氧化碳CO2是衡量空气质量的重要指标，为了在节能的同时提供适宜空气环境，需对CO2进行监测与调节。本文以某3层商场中央空调系统作为设计案例。 商场中央空调系统主要负责卖场楼层的冷暖供给，其中下层主要为商铺和车库，其它楼层为卖场区域。因卖场商品分区摆放，各区域功能不同，造成人流

  近些年来，工业洗涤设备尤其以水洗设备为主，变频器的应用越来越普及，变频器也因此为工业洗涤设备带来了全新的技术革命，从最早的不可调速的半自动洗衣机到用两个双速电机来实现四个速率的全自动洗衣机，最后发展到只需一个电机就可实现多段速率的现代洗衣机。 全自动洗衣机的洗涤过程如下： 首先，加水，正反转洗涤25分钟，洗涤完毕后，排水，进入脱水阶段，脱水阶段包括均布、中脱和高脱三个过程，均布即是在有水和无水的情况下，以比洗涤过程高的转速正向旋转1.5分钟，使衣物均匀地附着在洗衣机的滚筒内侧，以使后续的脱水过程平稳；排水后，提高转速进入中速脱水过程（2分钟），随后再进入高速脱水过程（5分钟），使衣物的含水率降至

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