環(huán)球資訊：變頻器應(yīng)用與維護(hù)總結(jié)（工業(yè)變頻器原理及應(yīng)用總結(jié)）帶你了解清楚

2022-12-13 09:13:31來源：互聯(lián)網(wǎng)

變頻器已經(jīng)是常見的工業(yè)設(shè)備電氣配件了，在一些民用領(lǐng)域也得到了廣泛使用，只要是需要電機(jī)調(diào)速的地方，現(xiàn)在基本上都使用了變頻器，雖然主要是異步電機(jī)調(diào)速為主，但是本質(zhì)上同步伺服電機(jī)這些也可以理解成一種特殊的變頻器，一般的電工，的確都有必要掌握它的使用和簡單維護(hù)技術(shù)。把它當(dāng)成成一個電壓和頻率可變的交流電源就好了，既然是電源，所以主回路上就是進(jìn)線和出線端，然后輔助了一些操控性的功能而已，抓住這個要點(diǎn)，就能明白任何一款變頻器的線路和原理都是差不多的，請關(guān)注：容濟(jì)點(diǎn)火器

這是變頻器的主回路電路結(jié)構(gòu)圖，可以看出，它輸入一般是三相交流380伏電壓（有些單相的輸入時220伏），通過整流橋把三相交流380伏電壓整流變成530伏左右的直流電壓，經(jīng)過簡單濾波和電容穩(wěn)壓以后，利用6個IGBT之類的開關(guān)管，通過PWM斬波的形式，逆變成頻率和電壓可以調(diào)整的三相交流電源輸出，UVW就是電機(jī)的三相端子，根據(jù)電機(jī)控制上的理論，異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速和電源頻率成正比例關(guān)系，所以調(diào)整頻率就可以調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速了，但是如果頻率變化而電壓不變，會要求氣隙磁通過大，引起磁路飽和，容易燒電機(jī)，所以需要讓V/F(電壓和頻率比值)是一個恒定值，而保持一定的V/F(電壓和頻率比值),能讓電機(jī)工作在恒扭矩的工作狀態(tài)。

(資料圖片僅供參考)

因為調(diào)整變頻器參數(shù)，在很多場合需要調(diào)整V/F比值，來滿足不同的負(fù)載要求，如果V/F比值設(shè)定過大，可能會引起加速過流，轉(zhuǎn)速不穩(wěn)等問題。V/F過小，會造成電機(jī)無力。有些變頻器里邊也把這個V/F比值叫做轉(zhuǎn)矩提升，有自動和手動模式選擇，自動的，就是自動來改變調(diào)整的，而手動的，需要用戶自己設(shè)定。

既然調(diào)整頻率就是調(diào)整轉(zhuǎn)速，所以有些場合不能速度過快的，需要設(shè)定一定限制，所以有上限頻率，最大頻率這些參數(shù)，可以根據(jù)你需要的電機(jī)速度來選擇大小，一般出廠都是50HZ，這樣電機(jī)的上限速度，大概是額定轉(zhuǎn)速。

因為變頻器是斬波輸出，模擬的正弦波給電機(jī)，所以低頻時候，會因為輸出脈沖密度不夠，波形嚴(yán)重失真，這樣轉(zhuǎn)速很不穩(wěn)定，所以要盡量讓變頻器工作在低頻狀態(tài)，變頻器里邊也有了最低頻率，啟動頻率等參數(shù)選擇。

因為考慮到電機(jī)過載保護(hù)問題，所以變頻器里邊會有過載過流保護(hù)這些參數(shù)設(shè)置，一般是根據(jù)電機(jī)額定電流的百分比來選擇的，比如150%，就是超過電機(jī)額定電流的1.5倍，過流保護(hù)就會動作，這些要根據(jù)負(fù)荷大小來設(shè)定這這些保護(hù)值大小。

雖然變頻器設(shè)定好了就可以自動運(yùn)行，但是人需要來控制它，所以有些參數(shù)是人機(jī)交換需要來設(shè)置的，比如人要讓變頻器進(jìn)入啟動運(yùn)行狀態(tài)，往往是通過按面板或者外部按鈕來讓它啟動的，這時候就有啟動命令源參數(shù)設(shè)定了，看需要選擇面板或者外部端子來作為命令源。而啟動以后，人需要調(diào)整不同的速度需要，就是要設(shè)定不同轉(zhuǎn)速，也可以通過面板給定或者外部端子來給定頻率值，所以就有頻率源的選擇。一邊外部調(diào)速，是以模擬量給定為主，比如通過一個電位器分壓來給到變頻器里邊，或者通過PLC的模擬量輸出來給定，有些事多段速給定或者通訊給定，都需要根據(jù)變頻器的說明書來調(diào)整的。

電機(jī)根據(jù)需要，還需要設(shè)定加減速時間的，負(fù)載重點(diǎn)的，可以設(shè)定加速時間長一點(diǎn)，負(fù)載輕點(diǎn)的，可以設(shè)定加速時間短一點(diǎn)。

一般上邊這些變頻器設(shè)定好，變頻器就可以使用了，有些特殊的場合，需要設(shè)定轉(zhuǎn)速表的給定方式，或者幾臺變頻器需要同步的，需要幾個變頻器互相給定頻率值。還需要選擇了矢量控制的模式，矢量控制，可以簡單理解成一種精度要求高點(diǎn)的控制模式，現(xiàn)在一般都帶自動整定電機(jī)參數(shù)了，接好線，設(shè)定好啟動參數(shù)，直接啟動就可以自動調(diào)整匹配電機(jī)參數(shù)了。

變頻器設(shè)定好了，一般沒有問題，連續(xù)運(yùn)行幾年是沒有問題的，普通電工在維護(hù)時候，一般也就是看看電機(jī)的電流，電壓是否三相平衡，電機(jī)電流是否會過大，如果有報警，可以查報警手冊來找問題。能維修的地方，也就是在保險燒了，或者發(fā)現(xiàn)主回路短路了，更換一下IGBT模塊。電容老化了，容量下降，直接把母線電容更換掉。這些簡單的維修知識，作為電氣工程師和一般電工是足夠的了，工廠并不需要細(xì)化到電路板上的維修，板子壞了，可以更換板子。

如果想學(xué)變頻器維修，光有以上的知識是不夠的，嚴(yán)格而言，變頻器維修是一門電子技術(shù)范疇，和家電維修這些事非常相近的。所以需要掌握《模擬電路》，《數(shù)字電路》，《電機(jī)拖動》，《單片機(jī)原理》等專業(yè)課程，而且需要有一定的電烙鐵焊接能力，變頻器板子基本上都是貼片的，電子維修和電氣維修的思路也有一定的差異，電子維修除了掌握一定的理論知識，更多時候是需要很強(qiáng)的動手實(shí)操能力，很多都是通過更換一大片電子元件來修好東西的，這個和電氣上有點(diǎn)差異。

另外變頻器如何拆裝，清理，分開試機(jī)，都需要在實(shí)踐中摸索規(guī)律，很多變頻器是沒有圖紙的，有時候還需要把電路板反畫一部分電路圖來分析電路找故障點(diǎn)，這些都需要一個積累過程，并不是某個老師或者某本書一時半會能教會你的。

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