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　　变频器简介变频器（Variable-frequencyDrive，VFD）是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。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压为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，标准的电压和频率的交流供电电源叫工频交流变频器简介通常，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。一般逆变器是把直流电源逆变为一定频率和一定电压的逆变电源。对于逆变电源频率和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变频器简介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。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。变频器主要采用交—直—交方式（VVVF变频或矢量控制变频），先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再将直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。变频器元件整流电路由VD1-VD6六个整流二极管组成不可控全波整流桥。对于380V的额定电源，一般二极管反向耐压值应选1200V，二极管的正向电流为电机额定电流的1.414-2电容C1吸收电容,整流电路输出是脉动的直流电压，必须加以滤波，变压器一种常见的电气设备，可用来把某种数值的交变电压变换为同频率的另一数值的交变电压，也可以改变交流电的数值及变换阻抗或改变相位。压敏电阻有三个作用：一、过电压保护；二、耐雷击要求；三、安规测试需要.热敏电阻：过热保护霍尔元件安装在UVW的其中二相,用于检测输出电流值。选用时额定电流约为电机额定电流的2倍左右。充电电阻作用是防止开机上电瞬间电容对地短路，烧坏储能电容开机前电容二端的电压0V；所以在上电（开机）的瞬间电容对地为短路状态。如果不加充电电阻在整流桥与电解电容之间，则相当于380V电源直接对地短路，瞬间整流桥通过无穷大的电流导致整流桥炸掉。一般而言变频器的功率越大，充电电阻越小。充电电阻的选择范围一般为：10-300变频器元件储能电容又叫电解电容，在充电电路中主要作用为储能和滤波。PN端的电压工作范围一430VDC～700VDC之间，而一般的高压电容都在400VDC左右，为了满足耐压需要就必须是二个400VDC的电容串起来作800VDC。容量选择60uf/AC2电容吸收电容,主要作用为吸收IGBT电源板开关电源电路向操作面板、主控板、驱动电路、检测电路及风扇等提供低压电源，开关电源提供的低压电源有：5V、15V、24VCPU其附属电路、控制电路、显示面板等提供电源。驱动板主要是将CPU生成的PWM脉冲经驱动电路产生符合要求的驱动信号激励IGBT输出电压。控制板也叫CPU板，相当人的大脑，处理各种信号以及控制程序等部分变频器基础原理控制方式VariableVoltageVariableFrequency的缩写，意为改变电压和改变频率，也就是人们所说的变压变频。ConstantVoltageConstantFrequency的缩写，意为恒电压、恒频率，也就是人们所说的恒压恒频。VVC的控制原理在VVC中，控制电路用一个数学模型来计算电机负载变化时最佳的电机励磁，并对负载加以补偿变频器。此外集成于ASIC电路上的同步60PWM方法决定了逆变器半导体器件（IGBTS）的最佳开关时间。决定开关时间要遵循以下原则：数值上最大的一相在1/6个周期（60）内保持它的正电位或负电位不变。选型编辑变频器选型时要确定以下几点：1、采用变频的目的；恒压控制或恒流控制等。2、变频器的负载类型；如叶片泵或容积泵等，特别注意负载的性能曲线，性能曲线决定了应用时的方式方法。变频器与负载的匹配问题；1）电压匹配；变频器的额定电压与负载的额定电压相符。2）电流匹配；普通的离心泵，变频器的额定电流与电机的额定电流相符。对于特殊的负载如深水泵等则需要参考电机性能参数，以最大电流确定变频器电流和过载能力。3）转矩匹配；这种情况在恒转矩负载或有减速装置时有可能发生。4、在使用变频器驱动高速电机时，由于高速电机的电抗小，高次谐波增加导致输出电流值增大。因此用于高速电机的变频器的选型，其容量要稍大于普通电机的选型。5、变频器如果要长电缆运行时，此时要采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响，避免变频器出力不足，所以在这样情况下，变频器容量要放大一档或者在变频器的输出端安装输出电抗器。6、对于一些特殊的应用场合，如高温，高海拔，此时会引起变频器的降容，变频器容量要放大一档。变频器控制原理图设计步骤如下：1、首先确认变频器的安装环境1）工作温度。变频器内部是大功率的电子元件，极易受到工作温度的影响，产品一般要求为0～55，但为了保证工作安全、可靠，使用时应考虑留有余地，最好控制在40以下开云电竞。在控制箱中，变频器一般应安装在箱体上部，并严格遵守产品说明书中的安装要求，绝对不允许把发热元件或易发热的元件紧靠变频器的底部安装。2）环境温度。温度太高且温度变化较大时，变频器内部易出现结露现象，其绝缘性能就会大大降低，甚至可能引发短路事故。必要时，必须在箱中增加干燥剂和加热器。在水处理间，一般水汽都比较重，如果温度变化大的话，这个问题会比较突出。3）腐蚀性气体。使用环境如果腐蚀性气体浓度大，不仅会腐蚀元器件的引线、印刷电路板等，而且还会加速塑料器件的老化，降低绝缘性能。变频器和电机的距离确定电缆和布线）变频器和电机的距离应该尽量的短。这样减小了电缆的对地电容，减少干扰的发射2）控制电缆选用屏蔽电缆，动力电缆选用屏蔽电缆或者从变频器到电机全部用穿线）电机电缆应独立于其它电缆走线mm。同时应避免电机电缆与其它电缆长距离平行走线，这样才能减少变频器输出电压快速变化而产生的电磁干扰。如果控制电缆和电源电缆交叉，应尽可能使它们按90 度角交叉。与变频器有关的模拟量信号线 与主回路线分开走线，即使在控制柜中也要如此。 4）与变频器有关的模拟信号线最好选用屏蔽双绞线，动力电缆选用屏蔽的三芯电缆（其 规格要比普通电机的电缆大档）或遵从变频器的用户手册。 变频器控制原理图 1）主回路：电抗器的作用是防止变频器产生的高次谐波通过电源的输入回路返回到电 网从而影响其他的受电设备，需要根据变频器的容量大小来决定是否需要加电抗器；滤波器 是安装在变频器的输出端，减少变频器输出的高次谐波，当变频器到电机的距离较远时，应 该安装滤波器。虽然变频器本身有各种保护功能，但缺相保护却并不完美，断路器在主回路 中起到过载，缺相等保护，选型时可按照变频器的容量进行选择。可以用变频器本身的过载 保护代替热继电器。 2）控制回路：具有工频变频的手动切换，以便在变频出现故障时可以手动切工频运行， 因输出端不能加电压，故工频和变频之间要有互锁。 变频器的接地 变频器正确接地是提高系统稳定性，抑制噪声能力的重要手段。变频器的接地端子的接 地电阻越小越好，接地导线m。变频器的接地应和动力 设备的接地点分开，不能共地。信号线的屏蔽层一端接到变频器的接地端，另一端浮空。变 频器与控制柜之间电气相通。 主要事项： 散热问题 变频器的发热是由内部的损耗产生的。在变频器中各部分损耗中主要以主电路为主，约 占98%，控制电路占2%。为了保证变频器正常可靠运行，必须对变频器进行散热我们通常 采用风扇散热；变频器的内装风扇可将变频器的箱体内部散热带走，若风扇不能正常工作， 应立即停止变频器运行；大功率的变频器还需要在控制柜上加风扇，控制柜的风道要设计合 理，所有进风口要设置防尘网，排风通畅，避免在柜中形成涡流，在固定的位置形成灰尘堆 积；根据变频器说明书的通风量来选择匹配的风扇，风扇安装要注意防震问题。 主要事项： 、电磁干扰问题 1）变频器在工作中由于整流和变频，周围产生了很多的干扰电磁波，这些高频电磁波 对附近的仪表、仪器有一定的干扰，而且会产生高次谐波，这种高次谐波会通过供电回路进 入整个供电网络，从而影响其他仪表。如果变频器的功率很大占整个系统25%以上，需要 考虑控制电源的抗干扰措施。 2）当系统中有高频冲击负载如电焊机、电镀电源时，变频器本身会因为干扰而出现保 护，则考虑整个系统的电源质量问题。 注意事项： 防护问题需要注意以下几点 1）防水防结露：如果变频器放在现场，需要注意变频器柜上方不的有管道法兰或其他 漏点，在变频器附近不能有喷溅水流，总之现场柜体防护等级要在IP43 以上开云电竞。 2）防尘：所有进风口要设置防尘网阻隔絮状杂物进入，防尘网应该设计为可拆卸式， 以方便清理，维护。防尘网的网格根据现场的具体情况确定，防尘网四周与控制柜的结合处 要处理严密。 3）防腐蚀性气体：在化工行业这种情况比较多见，此时可以将变频柜放在控制室中。 接线规范 信号线与动力线必须分开走线：使用模拟量信号进行远程控制变频器时，为了减少模拟 量受来自变频器和其它设备的干扰，请将控制变频器的信号线与强电回路（主回路及顺控回 路）分开走线cm以上。即使在控制柜内，同样要保持这样的接线规范。该信 号与变频器之间的控制回路线m。 信号线与动力线必须分别放置在不同的金属管道或者金属软管内部：连接PLC 和变频 器的信号线如果不放置在金属管道内，极易受到变频器和外部设备的干扰；同时由于变频器 无内置的电抗器，所以变频器的输入和输出级动力线对外部会产生极强的干扰，因此放置信 号线的金属管或金属软管一直要延伸到变频器的控制端子处，以保证信号线与动力线的彻底 分开。 模拟量控制信号线应使用双股绞合屏蔽线。在接线时一定要注意，电缆剥线mm左右），同时对剥线以后的屏蔽层要用绝缘胶 布包起来，以防止屏蔽线与其它设备接触引入干扰。 为了提高接线的简易性和可靠性，推荐信号线上使用压线棒端子。 常见故障分析 过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，输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。 2、过载故障 过载故障包括变频过载和电机过载。其可能是加速时间太短，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，也可能是由于机械润滑不好引起。如前者则必须更换大

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