提升级培训系列之变频器原理与维护 编写：陈志青变频器原理与维护一、 变频技术的发展历程（一） 变频技术类型1． 交—直变频技术2． 直—直变频技术3． 直—交变频技术4． 交—交变频技术二） 变频技术的发展 SCR（晶闸管）GTO（门极可关断晶闸管）BJT（双极型功率晶体管）MOSFET（金属氧化物场效应管）SIT（静电感应晶体管）SITH（静电感应晶闸管）MGT（MOS控制晶体管）MCT（MOS控制晶闸管）IGBT（绝缘栅双极型晶体管）HVIGBT（耐高压绝缘栅双极型晶闸管） 脉宽调制变压变频（PWM--VVVF）调速矢量控制变频技术直接转矩控制变频技术（三）变频技术的发展方面：二、 变频调速原理（一） 变频调速系统的控制方式1． 交流异步电动机的转速公式：n=(1-s) 2． 异步电动机定子绕组的感应电动势E1的有效值为：E1=4.44kr1f1N1Фm （1） 当f1>f1N（电动机额定频率），则Фm<ФmN，电动机铁心没有得到充分利用，造成浪费。
2） 当f1ФmN，电动机铁心产生过饱和，从而导致过大的励磁电流，使电动机功率因数、效率下降，严重时因绕组过热烧坏电机3． 在不损坏电动机情况下充分利用电机铁心，就保持Фm不变，因此有以下两种调速方法：（1）基频以下调速（f1f1N ）4． 其他和输出转矩有关的因素 发热和散热能力决定变频器的输出电流能力，从而影响变频器的输出转矩能力 载波频率 环境温度 海拔高度（二） PWM控制技术1． 定义：PWM是Pulse Width Modulation(脉冲宽度调制)缩写，按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度，以调节输出量和波形的一种调值方式2． 原理三、 变频器原理(一) 定义：变频器就是把电压、频率固定的交流电变成电压、频率可调的交流电的变换器二) 基本结构1． 整流、逆变单元2． 驱动控制单元（LSI）： 3． 中央处理单元（CPU）： 4． 保护及报警单元： 5． 参数设定和监视单元： (三) 通用变频器控制电路原理1． 交-直部分（1） 整流电路： （2） 滤波电容CF（3） 限流电阻RL与开关SL： （4） 电源指示HL2． 直-交部分（1） 逆交管VT1~VT6（2） 续流二极管VD7~VD12： （3） 缓冲电路：3． 制动电阻RB和制动单元VTB4． v/f控制型通用变频器(1) 优点：普通控制型v/f通用变频器是是转速开环控制方式，无速度传感器，控制电路简单，采用通用标准异步电动机，通用性强，性价比高。
2) 缺点：① 不能恰当地高速电动机转矩,不能补偿适应转矩的变化② 无法准确地控制电动机的实际转速.③ 转速极低时,由于转矩不足而无法克服较大的静磨擦力(3) SANCO-VF系列变频器的驱动与控制电路(4)(四) 参数设定详解（以FR-A540为例）1. 变频器端子定义2. 基本操作方法（1） 操作面板及功能定义（2） 操作模式介绍1） 外部操作模式(出厂设定) ： 2） PU操作模式3） 外部/PU组合操作模式： 4） 通讯操作模式： （3） 状态显示操作（按MODE键） 注：1、在HELP显示状态下，按住SET键超过1.5秒，能显示包括最近4次的错误显示 2、在各个显示模式下，按▲ ▼可以进行相应显示或调整有关内容，按SET键可以进行相关内容操作(如清除参数设定，可恢复为出厂初始值，但校准值不被初始化)（慎用）举例：（4） 参数设定操作方法1） 使用MODE键切换到Pr模式（参数模式）2） 按SET键将光标移到相应要输入的位置（光标在相应位置闪烁）3） 使用数字键或▲ ▼输入参数代码4） 继续使用SET移动将光标，按步骤3操作，直到所有参数输入完成5） 按SET键1.5秒以上，保持设置。
3. 功能及参数表4. 常用参数使用解释(1) 上限频率Pr1t和下限频率Pr2(2) 基底频率Pr3(3) 加速时间Pr7和减速时间Pr8(4) 电子过电流保护Pr9(5) 启动频率Pr13(6) 适用负荷选择Pr14 (7) 适用电机Pr71(8) 0-5V/0-10V选择Pr73(9) 参数写入禁止选择Pr77(10) 操作模式选择Pr79四、 恒压供水系统中变频器的应用原理(一) 采用变频理由二) 节能方式分析1、 变频节能: 2、 功率因数补偿节能： 3、 软启动节能(三) 水泵变频调速1． 供水系统的主要参数(1) 流量: (2) 扬程：.(3) 全扬程：(4) 实际扬程： (5) 损失扬程(6) 管阻(7) 压力2． 恒压供水系统框图及变频器内部控制框图 3． 变频器的功能预置(1) 最高频率fmax=fN=50HZ(2) 上限频率：(3) 下限频率(4) 起动频率：.(5) 升速与降速时间：6) 暂停(睡眠与苏醒)功能：五、 变频器的维护（一） 装设变频器场所的条件（二） 变频长期运行所必须的环境条件1． 周围温度2． 湿度3． 周围气体4． 振动5． 抗干扰（三） 变频器的一些注意事项1．（四） 维护保养的一些内容1. 日常维护与检查: 2. 定期检查：利用每年一次的大修时间,将重点放在变频器日常运行时无法检查的部位。
3. 变频器本身的保护 变频器本身具有各种保护功能,如:负载侧接地保护、短路保护、电流限制、逆变器过热、过载等，其自诊断功能、报警警告功能也特别完善了解这些功能对于正确使用变频器及故障查找是非常重要的《相应变频器请查阅使用说明书》（五） 变频器运行中存在的问题及对策 1、谐波问题及对策 2、噪声与振动及其对策 3、发热问题及对策 （六） 变频器维修检测方法1． 静态测试2． 动态测试3． 故障判断（1） 整流模块损坏（2） 逆变模块损坏： （3） 上电无显示： （4） 上电后显示过电压或欠电压： （5） 上电后显示过电流或接地短路： （6） 启动显示过电流：（7） 空载输出电压正常,带载后显示过载或过电流： （七） 变频器关键元器件测量方法 1. 三相整流桥模块检测2. 逆变器IGBT模块检测3. 检测绝缘栅极双极型晶体管（IGBT）好坏的简易方法A． 判断极性B． 判断好坏C． 注意事项4. 此外，二极管、三极管及电容器的测量方法在一般电子专业书籍中可查阅（八） 变频器常见故障检修1． 欠电压保护2． 过电流保护3． 对地短路保护4． 过电压保护5． 护熔丝熔断6． 散热片过热7． 过载保护（电动机变频器过转矩）8． 制动晶体管异常9． 制动电阻过热10． 冷却风扇异常11． 外部异常信号输入12． 控制电路故障，选件接触不良，选件故障，参数写入出错六、 结束第26页，共26页。