變頻器主要功能

　　（1） 可調(diào)的轉(zhuǎn)矩極限

　　通過變頻調(diào)速后，能夠設(shè)置相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩極限來保護機械不致?lián)p壞，從而保證工藝過程的連續(xù)性和產(chǎn)品的可靠性。目前的變頻技術(shù)使得不僅轉(zhuǎn)矩極限可調(diào)，甚至轉(zhuǎn)矩的控制精度都能達到3％～5％左右。在工頻狀態(tài)下，電機只能通過檢測電流值或熱保護來進行控制，而無法像在變頻控制一樣設(shè)置精確的轉(zhuǎn)矩值來動作。

　　（2） 受控的停止方式

　　如同可控的加速一樣， 在變頻調(diào)速中， 停止方式可以受控，并且有不同的停止方式可以選擇（減速停車、自由停車、減速停車＋直流制動），同樣它能減少對機械部件和電機的沖擊，從而使整個系統(tǒng)更加可靠，壽命也會相應(yīng)增加。

　　（3） 節(jié)能

　　離心風機或水泵采用變頻器后都能大幅度地降低能耗，這在十幾年的工程經(jīng)驗中已經(jīng)得到體現(xiàn)。由于最終的能耗是與電機的轉(zhuǎn)速成立方比，所以采用變頻后投資回報就更快。

　　（4） 可逆運行控制

　　在變頻器控制中，要實現(xiàn)可逆運行控制無須額外的可逆控制裝置，只需要改變輸出電壓的相序即可，這樣就能降低維護成本和節(jié)省安裝空間。

　　（5） 減少機械傳動部件

　　由于目前矢量控制變頻器加上同步電機就能實現(xiàn)高效的轉(zhuǎn)矩輸出， 從而節(jié)省齒輪箱等機械傳動部件， 最終構(gòu)成直接變頻傳動系統(tǒng)。從而就能降低成本和空間， 提高穩(wěn)定性。

　　（6） 啟動時需要的功率更低

　　電機功率與電流和電壓的乘積成正比， 那么通過工頻直接啟動的電機消耗的功率將大大高于變頻啟動所需要的功率。在一些工況下其配電系統(tǒng)已經(jīng)達到了最高極限，其直接工頻啟動電機所產(chǎn)生的電涌就會對同網(wǎng)上的其他用戶產(chǎn)生嚴重的影響， 從而將受到電網(wǎng)運行商的警告， 甚至罰款。如果采用變頻器進行電機起停， 就不會產(chǎn)生類似的問題。

　　（7） 可控的加速功能

　　變頻調(diào)速能在零速啟動并按照用戶的需要進行均勻地加速，而且其加速曲線也可以選擇（直線加速、S形加速或者自動加速）。而通過工頻啟動時對電機或相連的機械部分軸或齒輪都會產(chǎn)生劇烈的振動。這種振動將進一步加劇機械磨損和損耗，降低機械部件和電機的壽命。另外，變頻啟動還能應(yīng)用在類似灌裝線上，以防止瓶子倒翻或損壞。

　　（8） 可調(diào)的運行速度

　　運用變頻調(diào)速能優(yōu)化工藝過程，并能根據(jù)工藝過程迅速改變，還能通過遠控PLC或其他控制器來實現(xiàn)速度變化。

　　（9） 控制電機的啟動電流

　　當電機通過工頻直接啟動時，它將會產(chǎn)生7到8倍的電機額定電流。這個電流值將大大增加電機繞組的電應(yīng)力并產(chǎn)生熱量，從而降低電機的壽命。而變頻調(diào)速則可以在零速零電壓啟動（也可適當加轉(zhuǎn)矩提升）。一旦頻率和電壓的關(guān)系建立，變頻器就可以按照V/F或矢量控制方式帶動負載進行工作。使用變頻調(diào)速能充分降低啟動電流，提高繞組承受力，用戶最直接的好處就是電機的維護成本將進一步降低、電機的壽命則相應(yīng)增加。

　　（10） 降低電力線路電壓波動

　　在電機工頻啟動時，電流劇增的同時，電壓也會大幅度波動，電壓下降的幅度將取決于啟動電機的功率大小和配電網(wǎng)的容量。電壓下降將會導(dǎo)致同一供電網(wǎng)絡(luò)中的電壓敏感設(shè)備故障跳閘或工作異常，如PC機、傳感器、接近開關(guān)和接觸器等均會動作出錯。而采用變頻調(diào)速后，由于能在零頻零壓時逐步啟動，則能最大程度上消除電壓下降。

變頻器應(yīng)用范圍很廣，我們舉例說明下：

變頻器分類

　　1、按變換環(huán)節(jié)分

　　（1）交—交變頻器

　　把頻率固定的交流電源直接變換成頻率可調(diào)的交流電，又稱直接式變頻器。

　　（2）交—直—交變頻器

　　先把頻率固定的交流電整流成直流電，再把直流電逆變成頻率連續(xù)可調(diào)的交流電，又稱間接式變頻器。

　　2、按電壓的調(diào)制方式分

　　（1）PAM（脈幅調(diào)制）變頻器

　　輸出電壓的大小通過改變直流電壓的大小來進行調(diào)制，在中小容量變頻器中，這種方式幾近絕跡。

　　（2）PWM（脈寬調(diào)制）變頻器

　　輸出電壓的大小通過改變輸出脈沖的占空比來進行調(diào)制。

　　目前普通應(yīng)用的是占空比按正弦規(guī)律安排的正弦脈寬調(diào)制（SPWM）方式。

　　3、按直流環(huán)節(jié)的儲能方式分（對交直交）

　　（1）電流型

　　直流環(huán)節(jié)的儲能元件是電感線圈LF。如圖所示

　　（2）電壓型

　　直流環(huán)節(jié)的儲能元件是電容器CF，如圖所示

變頻器參數(shù)設(shè)定步驟

　　1、頻率設(shè)定：

　　①　啟動頻率：此參數(shù)用來設(shè)定啟動時電機從多少頻率開始運轉(zhuǎn)。

　　②　運行頻率：根據(jù)生產(chǎn)情況調(diào)節(jié)好電機運轉(zhuǎn)后的旋轉(zhuǎn)頻率。

　　③　頻率上下限：這個參數(shù)避免用戶誤操作使頻率過高，燒壞電機。

　　2、頻率給定方式：

　　①　面板調(diào)速：可以通過面板的按鍵調(diào)節(jié)頻率。

　　②　傳感器控制：可以通過傳感器的電壓或電流變化作為信號輸入來控制頻率。

　　③　通訊輸入：與PLC等上位機控制其頻率。

　　3、加減速時間：

　　①　加速時間：加速時間是從其啟動頻率到運行頻率的時間。

　　②　減速時間：可以設(shè)定電機從運行頻率到停止所需時間。

　　4、電機參數(shù)設(shè)定：

　　可根據(jù)使用電機銘牌的額定電壓與額定電流在變頻器中設(shè)定參數(shù)，與其對應(yīng)。

　　5、運轉(zhuǎn)方向：主要用來設(shè)定是否禁止反轉(zhuǎn)。

　　6、停機方式：用來設(shè)定是否剎車停止還是自由停止。

　　7、電壓上下限：根據(jù)設(shè)備電機電壓設(shè)定極限，避免燒壞電機。

變頻器過流故障原因及處理方法

　　過電流故障可分為加速、減速、恒速過電流。其可能是由于變頻器的加減速時間太短、負載發(fā)生突變、負荷分配不均，輸出短路等原因引起的。這時一般 可通過延長加減速時間、減少負荷的突變、外加能耗制動元件、進行負荷分配設(shè)計、對線路進行檢查等來解決。如果斷開負載變頻器還是過流故障，說明變頻器逆變 電路已壞，需要更換變頻器。根據(jù)變頻器顯示，可從以下幾方面尋找原因：

　　（1）工作中過電流，即拖動系統(tǒng)在工作過程中出現(xiàn)過電流。其原因大致有以下幾方面：

　　①　是電動機遇到?jīng)_擊負載或傳動機結(jié)構(gòu)出現(xiàn)“卡住”現(xiàn)象，引起電動機電流的突然增加；

　　②　是變頻器輸出側(cè)發(fā)生短路，如輸出端到電動機之間的連接線發(fā)生相互短路，或電動機內(nèi)部發(fā)生短路等、接地（電機燒毀、絕緣劣化、電纜破損而引起的接觸、接地等）

　　③　是變頻器自身工作不正常，如逆變橋中同一橋臂的兩個逆變器件在不斷交替的工作過程中出現(xiàn)異常。如環(huán)境溫度過高，或逆變器元器件本身老化等原因，使逆變器 的參數(shù)發(fā)生變化，導(dǎo)致在交替過程中，一個器件已經(jīng)導(dǎo)通，而另一個器件卻還未來得及關(guān)斷，引起同一個橋臂的上、下兩個器件的“直通”，使直流電壓的正、負極 間處于短路狀態(tài)。

　　（2）升速、降速時過電流：當負載的慣性較大，而升速時間或降速時間又設(shè)定得太短時，也會引起過電流。在升速過程中，變頻器工作頻率上升太快， 電動機的同步轉(zhuǎn)速迅速上升，而電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速因負載慣性較大而跟不上去，結(jié)果是升速電流太大；在降速過程中，降速時間太短，同步轉(zhuǎn)速迅速下降，而電動機 轉(zhuǎn)子因負載的慣性大，仍維持較高的轉(zhuǎn)速，這時同樣可以使轉(zhuǎn)子繞組切割磁力線的速度太大而產(chǎn)生過電流。

　　處理方法

　　（1）起動時一升速就跳閘，這是過電流十分嚴重的現(xiàn)象，主要檢查：

　　①　工作機械有沒有卡住；

　　②　負載側(cè)有沒有短路，用兆歐表檢查對地有沒有短路；

　　③　變頻器功率模塊有沒有損壞；

　　④　電動機的起動轉(zhuǎn)矩過小，拖動系統(tǒng)轉(zhuǎn)不起來。

　　（2）起動時不馬上跳閘，而在運行過程中跳閘，主要檢查：

　　①　升速時間設(shè)定太短，加長加速時間；

　　②　減速時間設(shè)定太短，加長減速時間；

　　③　　轉(zhuǎn)矩補償（u/f比）設(shè)定太大，引起低頻時空載電流過大；

　　④　　電子熱繼電器整定不當，動作電流設(shè)定得太小，引起變頻器誤動作。