环球资讯：变频器应用与维护总结（工业变频器原理及应用总结）带你了解清楚

2022-12-13 09:13:31来源：互联网

变频器已经是常见的工业设备电气配件了，在一些民用领域也得到了广泛使用，只要是需要电机调速的地方，现在基本上都使用了变频器，虽然主要是异步电机调速为主，但是本质上同步伺服电机这些也可以理解成一种特殊的变频器，一般的电工，的确都有必要掌握它的使用和简单维护技术。把它当成成一个电压和频率可变的交流电源就好了，既然是电源，所以主回路上就是进线和出线端，然后辅助了一些操控性的功能而已，抓住这个要点，就能明白任何一款变频器的线路和原理都是差不多的，请关注：容济点火器

这是变频器的主回路电路结构图，可以看出，它输入一般是三相交流380伏电压（有些单相的输入时220伏），通过整流桥把三相交流380伏电压整流变成530伏左右的直流电压，经过简单滤波和电容稳压以后，利用6个IGBT之类的开关管，通过PWM斩波的形式，逆变成频率和电压可以调整的三相交流电源输出，UVW就是电机的三相端子，根据电机控制上的理论，异步电机的转速和电源频率成正比例关系，所以调整频率就可以调整电机转速了，但是如果频率变化而电压不变，会要求气隙磁通过大，引起磁路饱和，容易烧电机，所以需要让V/F(电压和频率比值)是一个恒定值，而保持一定的V/F(电压和频率比值),能让电机工作在恒扭矩的工作状态。

(资料图片仅供参考)

因为调整变频器参数，在很多场合需要调整V/F比值，来满足不同的负载要求，如果V/F比值设定过大，可能会引起加速过流，转速不稳等问题。V/F过小，会造成电机无力。有些变频器里边也把这个V/F比值叫做转矩提升，有自动和手动模式选择，自动的，就是自动来改变调整的，而手动的，需要用户自己设定。

既然调整频率就是调整转速，所以有些场合不能速度过快的，需要设定一定限制，所以有上限频率，最大频率这些参数，可以根据你需要的电机速度来选择大小，一般出厂都是50HZ，这样电机的上限速度，大概是额定转速。

因为变频器是斩波输出，模拟的正弦波给电机，所以低频时候，会因为输出脉冲密度不够，波形严重失真，这样转速很不稳定，所以要尽量让变频器工作在低频状态，变频器里边也有了最低频率，启动频率等参数选择。

因为考虑到电机过载保护问题，所以变频器里边会有过载过流保护这些参数设置，一般是根据电机额定电流的百分比来选择的，比如150%，就是超过电机额定电流的1.5倍，过流保护就会动作，这些要根据负荷大小来设定这这些保护值大小。

虽然变频器设定好了就可以自动运行，但是人需要来控制它，所以有些参数是人机交换需要来设置的，比如人要让变频器进入启动运行状态，往往是通过按面板或者外部按钮来让它启动的，这时候就有启动命令源参数设定了，看需要选择面板或者外部端子来作为命令源。而启动以后，人需要调整不同的速度需要，就是要设定不同转速，也可以通过面板给定或者外部端子来给定频率值，所以就有频率源的选择。一边外部调速，是以模拟量给定为主，比如通过一个电位器分压来给到变频器里边，或者通过PLC的模拟量输出来给定，有些事多段速给定或者通讯给定，都需要根据变频器的说明书来调整的。

电机根据需要，还需要设定加减速时间的，负载重点的，可以设定加速时间长一点，负载轻点的，可以设定加速时间短一点。

一般上边这些变频器设定好，变频器就可以使用了，有些特殊的场合，需要设定转速表的给定方式，或者几台变频器需要同步的，需要几个变频器互相给定频率值。还需要选择了矢量控制的模式，矢量控制，可以简单理解成一种精度要求高点的控制模式，现在一般都带自动整定电机参数了，接好线，设定好启动参数，直接启动就可以自动调整匹配电机参数了。

变频器设定好了，一般没有问题，连续运行几年是没有问题的，普通电工在维护时候，一般也就是看看电机的电流，电压是否三相平衡，电机电流是否会过大，如果有报警，可以查报警手册来找问题。能维修的地方，也就是在保险烧了，或者发现主回路短路了，更换一下IGBT模块。电容老化了，容量下降，直接把母线电容更换掉。这些简单的维修知识，作为电气工程师和一般电工是足够的了，工厂并不需要细化到电路板上的维修，板子坏了，可以更换板子。

如果想学变频器维修，光有以上的知识是不够的，严格而言，变频器维修是一门电子技术范畴，和家电维修这些事非常相近的。所以需要掌握《模拟电路》，《数字电路》，《电机拖动》，《单片机原理》等专业课程，而且需要有一定的电烙铁焊接能力，变频器板子基本上都是贴片的，电子维修和电气维修的思路也有一定的差异，电子维修除了掌握一定的理论知识，更多时候是需要很强的动手实操能力，很多都是通过更换一大片电子元件来修好东西的，这个和电气上有点差异。

另外变频器如何拆装，清理，分开试机，都需要在实践中摸索规律，很多变频器是没有图纸的，有时候还需要把电路板反画一部分电路图来分析电路找故障点，这些都需要一个积累过程，并不是某个老师或者某本书一时半会能教会你的。

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