变频器是一种电力调节设备，将工频交流电源变换为频率和电压可调的三相交流电源的电气装置，用以驱动交流异步电动机实现变频调速，它可以将交流电源的频率和电压进行调节，从而控制电机的转速和输出功率，变频器的应用范围非常广泛，包括工业生产、交通运输、建筑物自动化等领域。

　　我们使用的电源分为交流电源和直流电源，一般的直流电源大多是由交流电源通过变压器变压，整流滤波后得到的。交流电源在人们使用电源中占总使用电源的95％左右。

　　无论是用于家庭还是用于工厂，单相交流电源和三相交流电源，其电压和频率均按各国的规定有一定的标准，如我国大陆规定，直接用户单相交流电为220V，三相交流电线Hz，其它国家的电源电压和频率可能与我国的电压和频率不同，如有单相100V/60Hz，三相200V/60Hz等等，（德国与日本是比较发达的国家）标准的电压和频率的交流供电电源叫工频交流电。

　　通常，把电压和频率固定不变的工频交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。

　　为了产生可变的电压和频率，该设备首先要把电源的交流电变换为直流电（DC），这个过程叫整流。

　　把直流电（DC）变换为交流电（AC）的装置，其科学术语为“inverter”(逆变器)。

　　一般逆变器是把直流电源逆变为一定的固定频率和一定电压的逆变电源。对于逆变为频率可调、电压可调的逆变器我们称为变频器。

　　变频器输出的波形是模拟正弦波，主要是用在三相异步电动机调速用，又叫变频调速器。

　　对于主要用在仪器仪表的检测设备中的波形要求较高的可变频率逆变器，要对波形进行整理，可以输出标准的正弦波，叫变频电源。一般变频电源是变频器价格的15－－20倍。

　　由于变频器设备中产生变化的电压或频率的主要装置叫“inverter”，故该产品本身就被命名为“inverter”，即：变频器。

　　变频器也可用于家电产品。使用变频器的家电产品中，不仅有电机（例如空调等），还有荧光灯等产品。

　　用于电机控制的变频器，既可以改变电压，又可以改变频率。但用于荧光灯的变频器主要用于调节电源供电的频率。

　　汽车上使用的由电池（直流电）产生交流电的设备也以“inverter”的名称进行出售。

　　变频器的工作原理被广泛应用于各个领域。例如计算机电源的供电，在该项应用中，变频器用于抑制反向电压、频率的波动及电源的瞬间断电。

　　变频器的工作原理是将交流电源的电压和频率进行调节，从而控制电机的转速和输出功率。变频器通过将交流电源的电压和频率转换为直流电源，再将直流电源通过逆变器转换为交流电源，从而实现对电机的控制。

　　（1）利用变频器可实现交流电动机调速。由于变频器可以看作一个频率可调的交流电源，对于现有恒速运转的电动机，只要在电源和电动机之间接入变频器和相应设备，就可对电动机实现调速控制，而无需对电动机和系统进行设备改造。

　　（2）具有较宽的调速范围和较高的调速精度。通用变频器的调速范围可以达到1：10以上，而高性能的矢量型变频器的调速范围可达1：1000。而且采用矢量控制方式的变频器对异步电动机进行调速控制时，还可控制电动机的输出转矩。

　　（3）可减小电动机的启动电流。电动机工频电源直接启动时，启动电流是额定电流的4到7倍，这个电流将大大增加电动机绕组的电应力并产生热量，从而降低电动机的使用寿命。而变频器调速时则可从零转速零电压启动，按斜坡函数的规律进行加速，从而限制了电动机的启动电流。

　　（4）可实现高转速、高电压、大电流控制。目前高频变频器的输出频率可以达到3000KHz，当利用这种高速变频器对2极异步电动机进行驱动时，可以得到180000转/分的高转速。随着变频技术的不断发展，高频变频器的输出频率也在不断提高，高速驱动也是变频器调速控制的一个重要优势。

　　变频器的组成结构包括输入电路、逆变器、控制电路和开云网站 开云真人官网输出电路等部分。输入电路主要包括整流桥和滤波电路，用于将交流电源转换为直流电源，并对直流电源进行滤波处理。逆变器主要包括三相桥式逆变器和PWM逆变器，用于将直流电源转换为交流电源，并对交流电源进行调节。控制电路主要包括控制器和驱动器，用于对逆变器进行控制和驱动。输出电路主要包括电机和滤波电路，用于将逆变器输出的交流电源传递给电机，并对电机进行滤波处理。

　　变频器是一种电机调速装置，它会输出不同的电压和频率来改变电机的速度，如此而言，它是一个可变的交流电源，可以收到命令控制的大功率电源，而功率大的电源，本质上是一种变电技术，需要供给大功率的输入电源，因此需要主回路电路；而此电源要输出什么样的电压和频率，是通过人或者人指挥的其他设备来控制的，从而需要控制回路电路。

　　根据以上变频器结构描述，变频器先把工频电源，整流成直流，逆变成可变电压和频率的电源来带动电机，任何变频器都一样，只需接好主回路和控制回路就好了。

　　上，一定不能接到变频器输出端（U、V、W）上，否则将损坏变频器。接线后，零碎线头必须清除干净，零碎线头可能造成异常，失灵和故障，必须始终保持变频器清洁。在控制台上打孔时，要注意不要使碎片粉末等进入变频器中。（2）、在

　　+，PR间，不要连接除建议的制动电阻器选件以外的东西，或绝对不要短路。（3）、电磁波干扰，变频器输入／输出（主回路）包含有谐波成分，可能干扰变频器附近的通讯设备。因此，安装选件无线电噪音

　　FR-BIF或FRBSF01或FR-BLF线路噪音滤波器，使干扰降到最小。（4）、长距离布线时，由于受到布线的寄生

　　充电电流的影响，会使快速响应电流限制功能降低，接于二次侧的仪器误动作而产生故障。因此，最大布线长度要小于规定值。不得已布线长度超过时，要把Pr．156设为1。（5）、在变频器输出侧不要安装电力电容器，浪涌抑制器和无线电噪音滤波器。否则将导致变频器故障或电容和浪涌抑制器的损坏。

　　（6）、为使电压降在2%以内，应使用适当型号的导线接线。变频器和电动机间的接线距离较长时，特别是低频率输出情况下，会由于主电路电缆的电压下降而导致电机的转矩下降。

　　和数字两种。（1）、控制电路端子的接线应使用屏蔽线或双绞线，而且必须与主回路，强电回路（含200V继电器程序回路）分开布线）、由于控制电路的频率输入

　　是微小电流，所以在接点输入的场合，为了防止接触不良，微小信号接点应使用两个并联的节点或使用双生接点。

　　（3）、控制回路的接线、地线的接线）、由于在变频器内有漏电流，为了防止触电，变频器和电机必须接地。（2）、变频器接地用专用接地端子。接地线的连接，要使用镀锡处理的压接端子。拧紧螺丝时，注意不要将螺丝扣弄坏。

　　（5）、为了防止电磁干扰，变频器的输入线，输出线，和控制线路最好要使用屏蔽电缆，做好屏蔽层的接地，有需要的话也可以增加滤波器。

　　以上所指的电机为感应式交流电机，在工业中所使用的大部分电机均为此类型电机。感应式交流电机（以后简称为电机）的旋转速度近似地确决于电机的极数和频率。而电机的极数通常是固定不变的，由于该极数值不是一个连续的数值（为2的倍数，例如极数为2，4，6），所以一般不适合通过改变该值来调整电机的速度。

　　当然，如果仅改变频率而不改变电压，频率降低时会使电机出于过电压（过励磁），导致电机可能被烧坏。因此变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压。输出频率在额定频率以上时，电压却不可以继续增加，最高只能是等于电机的额定电压。

　　例如：为了使电机的旋转速度减半，把变频器的输出频率从50Hz改变到25Hz，这时变频器的输出电压就需要从400V改变到约200V

　　电机在工频电源供电时起动和加速冲击很大，而当使用变频器供电时，这些冲击就要弱一些。工频直接起动会产生一个大的起动起动电流。而当使用变频器时，变频器的输出电压和频率是逐渐加到电机上的，所以电机起动电流和冲击要小些。

　　通常，电机产生的转矩要随频率的减小（速度降低）而减小。减小的实际数据在有的变频器手册中会给出说明。

　　通过使用磁通矢量控制的变频器，将改善电机低速时转矩的不足，甚至在低速区电机也可输出足够的转矩。

　　海拔高度: 海拔高度增加, 对散热和绝缘性能都有影响.一般1000m以下可以不考虑. 以上每1000米降容5%就可以了.

　　此功能增加变频器的输出电压（主要是低频时），以补偿定子电阻上电压降引起的输出转矩损失，从而改善电机的输出转矩。

　　使用矢量控制，可以使电机在低速,如(无速度传感器时)1Hz（对4极电机，其转速大约为30r/min）时的输出转矩可以达到电机在50Hz供电输出的转矩（最大约为额定转矩的150％）。

　　对于常规的V/F控制，电机的电压降随着电机速度的降低而相对增加，这就导致由于励磁不足，而使电机不能获得足够的旋转力。为了补偿这个开云真人 开云真人网址不足，变频器中需要通过提高电压，来补偿电机速度降低而引起的电压降。变频器的这个功能叫做转矩提升（*1）。

　　矢量控制把电机的电流值进行分配，从而确定产生转矩的电机电流分量和其它电流分量（如励磁分量）的数值。矢量控制可以通过对电机端的电压降的响应，进行优化补偿，在不增加电流的情况下，允许电机产出大的转矩。此功能对改善电机低速时温升也有效。

　　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。

　　8.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。

　　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远超过转速（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。为了防止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。

　　16.有加速时间与减速时间可以分别给定的机种，和加减速时间共同给定的机种，这有什么意义？

　　从电机再生出来的能量贮积在变频器的滤波电容器中，由于电容器的容量和耐压的关系，通用变频器的再生制动力约为额定转矩的10%~20%。如采用选用件制动单元，可以达到50%~100%。

　　（1） 检知异常状态后自动地进行修正动作，如过电流失速防止，再生过电压失速防止。

　　用离合器连接负载时，在连接的瞬间，电机从空载状态向转差率大的区域急剧变化，流过的大电流导致变频器过电流跳闸，不能运转。

　　电机起动时将流过和容量相对应的起动电流，电机定子侧的变压器产生电压降，电机容量大时此压降影响也大，连接在同一变压器上的变频器将做出欠压或瞬停的判断，因而有时保护功能（IPE）动作，造成停止运转。21.什么是变频分辨率？有什么意义？

　　对于数字控制的变频器，即使频率指令为模拟信号，输出频率也是有级给定。这个级差的最小单位就称为变频分辨率。

　　变频分辨率通常取值为0.015~0.5Hz.例如，分辨率为0.5Hz，那么23Hz的上面可变为23.5、24.0 Hz，因此电机的动作也是有级的跟随。这样对于像连续卷取控制的用途就造成问题。在这种情况下，如果分辨率为0.015Hz左右，对于4级电机1个级差为1r/min 以下，也可充分适应。另外，有的机种给定分辨率与输出分辨率不相同。

　　变频器内部和背面的结构考虑了冷却效果的，上下的关系对通风也是重要的，因此，对于单元型在盘内、挂在墙上的都取纵向位，尽可能垂直安装。

　　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。

　　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，1000m每-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，因此也要看具体应用。 比方说在1500m的地方，但是周期性负载，如电梯，就不必要降容。

　　在很低的频率下是可以的，但如果给定频率高则同工频电源直接起动的条件相近。将流过大的起动电流（6~7倍额定电流），由于变频器切断过电流，电机不能起动。

　　辅助绕组；对于电容起动或电容运转方式的，将诱发电容器爆炸。变频器的电源通常为3相，但对于小容量的，也有用单相电源运转的机种。

　　变频器的电流流入改善功率因数用的电容器，由于其充电电流造成变频器过电流(OCT),所以不能起动，作为对策，请将电容器拆除后运转，甚至改善功率因数，在变频器的输入侧接入AC电抗器是有效的。

　　变频器虽为静止装置，但也有像滤波电容器、冷却风扇那样的消耗器件，如果对它们进行定期的维护，可望有10年以上的寿命。

　　发热量的近似值＝ 变频器容量（KW）×55 [W] 在此, 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侧上方效果较好。

　　这时可以采用估算: 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。

　　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。

　　高压变频器的故障分为两类：变频器轻故障和变频器重故障。发生故障时，变频器首先根据故障的类型进行相应的处理，同时向触摸屏和DCS远方控制系统发出故障报警信号，并在触摸屏上显示具体的故障内容和发生时间。变频器故障分类及处理见下表。

　　(1) 变频器继续运行或旁通降额运行(2) 变频器本体控制柜给出故障声报警信号(3) 向DCS同时发出轻故障报警(4) 相应的故障指示灯亮(5) 记录轻故障发生时刻和内容(6) 在触摸屏上显示轻故障发生时刻和内容

　　下面分别介绍变频器具体的重故障和轻故障，以及发生故障的原因和应该采取的相应措施。运行人员在发现变频器报故障时，应尽快安排时间排除相应故障，以确保系统正常的工作。

　　原因：变频器检测到高压异常失电措施：检查高压掉电原因，或者接入变频器的高压位置开关是否正常

　　原因：变压器柜内温度超高并且时间超过5分钟措施：检查变压器冷却风扇、变频器电流、变频器室的环境温度及室内的空调

　　原因：系统的输入（或输出）电流超过额定电流的1.5倍措施：检查过流的原因

　　原因：电机的电流按照额定电流的1.2倍，1分钟进行反时限保护措施：检查过载的原因

　　原因：变频器主控系统和模块通讯不正常措施：检查主控箱与模块间的光纤是否正确连接，模块是否有异常

　　原因：控制电源的备用电源失电或者出现故障措施：检查控制电源的备用电源进线

　　原因：风机保护器因故障断开，措施：检查冷却风扇状态及其电源开关位置，检查风机线路是否有短路现象

　　原因：变压器柜温度超过120℃措施：检查变压器冷却风扇、变频器电流、变频器室的环境温度及室内的空调

　　原因：变压器柜温度超过140℃措施：检查变压器冷却风扇、变频器电流、变频器室的环境温度及室内的空调

　　原因：变频器的主控系统与PLC之间的通讯不正常措施：检查触摸屏到主控箱的通信电缆

　　变频器面板显示故障类型，变频器保持模拟信号断线前的运行频率继续运行，直到故障消除后将按照新给定频率运行

　　原因：变频器检测不到DCS给定的频率值措施：检查DCS的频率给定信号线

　　原因：根据触摸屏上的故障类型，驱动故障表示IGBT驱动电流有故障，过热故障表示模块温度过高，过压表示模块的母线%措施：检查故障发生的类型找到故障原因，并尽快找时间更换模块

　　包括：欠压故障。出现以上故障变频器将会在触摸屏上显示故障，变频器继续运行；超过300S后变频器会自动旁通运行

　　变频器出现主电源故障时，变频器向DCS报出轻故障信号，在触摸屏上有相应的故障内容显示，同时变频器的控制电源自动切换到备用控制电源，系统可以正常运行，用户检测主控制电源进线电压是否正常，找到主控制电源故障的原因。

　　变频器正常运行时，控制部分是主控制电源供电，当主控制电源出现故障时，变频器的控制电源自动切换到备用控制电源。但控制系统一直要检测备用电源是否正常，当备用控制电源出现故障时，变频器向DCS报出轻故障信号，在触摸屏上显示备用控制电源故障，系统可以正常运行，用户应检查备用控制电源故障原因。

　　变频器正常运行时，冷却风扇是由变频器主变压器（移相变压器）的一组辅助输出电源供电，当出现冷却风扇电源故障时，变频器向DCS报出轻故障信号，在触摸屏上有相应的故障类型显示，系统可以正常运行，但变频器内模块或者移相变压器的温度会根据变频器所带负载大小有所上升，若负载较大时则会逐渐上升直到变频器内的模块或者移相变压器报出温度过高故障。出现冷却风扇电源故障时用户可以根据整个系统的情况尽早将变频器停下或者切换到工频方式运行检查冷却风扇电源故障原因。

　　变频器的模块柜和变压器柜的柜门均装有位置开关，用于检测变频器正常运行时柜门是否可靠关上，当变频器出现门开关故障时，说明柜门被误打开或者变频器内部的位置开关有故障，出现门开关故障时，系统仍能够正常运行，但用户应尽快检查柜门是否关好或者找到合适的时间将变频器停下或者切换到工频方式运行以检查柜门的位置开关是否有问题。

　　变压器柜门装的温度控制仪主要检测移相变压器线圈的温度，在运行过程中，当变压器线℃时，变频器向DCS报出轻故障信号，在触摸屏上显示变压器温度过高，系统能够正常运行；若温度继续上升达到140℃时，在触摸屏上显示变压器温度超过，变频器能够正常运行，但当延时5分钟后变压器的温度仍然超过140℃，变频器向DCS报重故障，同时给出跳高压开关信号。当发现触摸屏上显示变压器温度过高时，用户应立即检查其故障原因以便作出相应的处理，主要从以下几方面检查： (1) 变频器的输入、输出电流是否过大，(2) 变频器室的环境温度是否过高，(3) 变频器的冷却风扇运转是否正常。

　　变频器控制柜内主控板与PLC通过PPI电缆连接，当出现主板与PLC通信故障时，变频器向DCS报出轻故障信号，在触摸屏上显示主板与PLC通信故障，系统能够正常运行，但触摸屏内容不再刷新，用户应检查主控板与PLC之间的PPI电缆是否连接可靠。

　　变频器控制方式分为就地控制和远程控制，远程控制时，变频器的“运行命令”、“停机命令”、“复位命令”和 “频率给定信号”都是远程控制。选择远程控制方式时，当频率给定信号出现故障时，变频器向DCS发出轻故障报警信号，在触摸屏上显示模拟信号断线，变频器可以继续运行，运行频率保持出现故障以前的频率，直到该故障消除，故障消失后，运行频率自动恢复到当前的给定频率。出现该故障主要检查远程的信号发生器是否正常，该回路接线）模块B故障

　　模块B故障是指功率模块内可以模块内部旁路运行的故障，包括：驱动故障、过热故障、过压故障、欠压故障。驱动故障是指模块内的功率器件、功率器件驱动部分有故障或者流过功率器件上的瞬时电流过大；过热故障是指模块内的功率器件表面温度超过了80℃；过压故障是指模块内直流母线倍；欠压故障是指模块内直流母线%，出现上述的模块B故障后，变频器向DCS报出轻故障信号，在触摸屏上有相应故障内容显示，当发生欠压故障时，变频器仍继续运行；超过一定时间后，模块仍处于欠压状态，则变频器旁通运行。当发生的是驱动故障，过热故障或过压故障时，变频器立即自动旁通运行，用户应根据系统情况尽早安排时间停止变频器，更换相应的功率模块。

　　变频器控制电源要求两路电源，一路主控制电源，一路备用控制电源，控制电源重故障是指变频器的两路控制电源都掉电15分钟，出现控制电源重故障时，变频器向DCS报出重故障信号，在触摸屏上有相应的故障提示，同时给出跳高压开关信号，系统停止运行，用户在变频器出现控制电源轻故障时应尽早检查故障原因，避免出现控制电源重故障。

　　1）由于采用变频调速后，风机、泵类负载的节能效果最明显，节电率可达到20%～60%，这是因为风机水泵的耗用功率与转速的三次方成比例，当用户需要的平均流量较小时，风机、水泵的转速较低，其节能效果也是十分可观的。而传统的挡板和法门进行流量调节时，耗用功率变化不大。由于这类负载很多，约占交流电动机总容量的20%～30%，它们的节能就具有非常重要的意义。

　　2）对于一开云网站 开云真人官网些在低速运行的恒转矩负载，如传送带等，变频调速也可节能。除此之外，原有调速方式耗能较大者，原有调速方式比较庞杂，效率较低者，采用了变频调速后，节能效果也很明显。

　　1）变频调速很容易实现电动机的正、反转。只需要改变变频器内部逆变管的开关顺序，即可实现输出换相，也不存在因换相不当而烧毁电动机的问题。

　　2）变频调速系统起动大都是从低速开始，频率较低。加、减速时间可以任意设定，故加、减速时间比较平缓，起动电流较小，可以进行较高频率的启停。

　　3）变频调速系统制动时，变频器可以利用自己的制动回路，将机械负载的能量消耗在制动电阻上，也可回馈给供电电网，但回馈给电网需增加专用附件，投资较大。除此之外，变频器还具有直流制动功能，需要制动时，变频器给电动机加上一个直流电压，进行制动，则无需另加制动控制电路。

　　4）以变频器可替代DC发动机，这时使用感应电动机。与DC发动机相同，无需刷子、slip-ring等，维护性和耐环境性优秀。

　　变频调速除了在风机、泵类负载上的应用以外，还可以广泛应用于传送、卷绕、起重、挤压、机床等各种机械设备控制领域。它可以提高其生产成品率，延长设备的正常工作周期和使用寿命，使操作和控制系统得以简化，有的甚至可以改变原有的工艺规范，从而提高了整个设备控制水平。