1、因變頻器和交流電機(jī)組成的交流調(diào)速系統(tǒng)具有的優(yōu)良的調(diào)速性能，在其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)展的同時，也會使我們在工作中遇到各種原因造成的故障，借助于變頻器完善的保護(hù)功能，并通過積累經(jīng)驗來提高處理變頻器故障的能力，會明顯地縮短設(shè)備的熱停工時間并對在舊系統(tǒng)的改造、新項目的應(yīng)用中應(yīng)注意的事項提供有益的參考。下面對數(shù)例變頻器故障原因的分析僅代表個人意見，供大家參考。 2 變頻器故障實例的處理 (1) AEG Multiverter122/150-400變頻器在啟動時直流回路過壓跳閘 這臺變頻器并非每次啟動都會過壓跳閘。檢查時發(fā)現(xiàn)變頻器在上電但沒有合閘信號時，直流回路電壓即達(dá)360V，該型變頻器直流回路的正極串接1臺

2、接觸器，在有合閘信號時經(jīng)過預(yù)充電過程后吸合，故懷疑預(yù)充電回路IGBT性能不良，斷開預(yù)充電回路IGBT，情況依舊。用萬用表檢查變頻器輸出端時其對地阻值很小，查至現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)電機(jī)接線盒被水淋濕，干燥處理后，變頻器工作正常。 由于電機(jī)接線盒被水淋濕,直流回路負(fù)極的對地漏電流經(jīng)接線盒及變頻器逆變器中的續(xù)流二極管給直流回路的電容充電，這種情況合閘通常理解應(yīng)該為過流跳閘而實際為過壓跳閘。本人認(rèn)為，啟動時變頻器輸出電壓和頻率是逐漸上升的，電機(jī)被水淋濕后，會造成輸出電流的變化率很高，從而引起直流回路過壓。 (2) 控制輥道電機(jī)的AEG Maxiverter-170/380變頻器出現(xiàn)速度反饋值大于速度設(shè)定值經(jīng)觀察發(fā)

3、現(xiàn): a) 在軋鋼過程中不存在這種情況，當(dāng)鋼離開輥道后，才出現(xiàn)這種情況; b) 當(dāng)速度反饋值大于速度設(shè)定值時，直流回路電壓為額定電壓的125%，超過115%的極限設(shè)定值; c) 變頻器的進(jìn)線電壓已超過上限; 在軋鋼過程中，該變頻器控制的輥道電機(jī)將升速，當(dāng)鋼離開輥道后輥道電機(jī)速度降至原來的速度，因這臺變頻器未裝設(shè)制動裝置，減速時是通過電壓調(diào)節(jié)器限制制動電流以保持直流回路電壓不超過115%的極限設(shè)定值(缺省值)，因進(jìn)線電壓過高，直流回路電壓超過了設(shè)定的極限值，在減速時電壓調(diào)節(jié)器起作用，造成制動電流很小，電機(jī)轉(zhuǎn)速降不下來，而在軋鋼時，電網(wǎng)的負(fù)載加重，直流回路電壓低于115%的極限設(shè)定值，制動功能恢復(fù)

4、正常。在當(dāng)時無法降低電網(wǎng)電壓的情況下，將直流回路電壓極限設(shè)定值增至127% 后，變頻器工作正常。在停產(chǎn)檢修時，我們根據(jù)電網(wǎng)的情況改變了變壓器的檔位，使變頻器的進(jìn)線電壓在允許的范圍內(nèi)，此后變頻器工作正常。 (3) AEG Multiverter22/27-400變頻器上電后，操作面板上的液晶顯示屏顯示正常，但ready指示燈不亮，變頻器不能合閘 查看變頻器菜單中的故障記錄時未發(fā)現(xiàn)有故障，而對操作面板上各按鍵的操作在事件記錄中則有記錄。檢查變頻器內(nèi)A10主板、A22電源板上的LED指示燈均正常，用試電筆測變頻器的進(jìn)線電源，發(fā)現(xiàn)有一相顯示不正常，用萬用表測量三相結(jié)果為:Vab=390V，Vac=19

5、0V，Vbc=190V。經(jīng)檢查系進(jìn)線端子排處接觸不良。 ready指示燈是變頻器內(nèi)各種狀態(tài)信息的綜合反映，當(dāng)它不亮?xí)r可提示維護(hù)人員注意變頻器尚未就緒 。此時在進(jìn)線電源不正常時變頻器的故障記錄中未能反映未就緒的原因，可能與電路的設(shè)計有關(guān)。 (4) 調(diào)試過程中西門子MIDIMASTER Vector(22kW)變頻器啟動后即過流跳閘 變頻器供貨方與被控設(shè)備的供貨方因溝通上的原因，在容量上不匹配(電機(jī)功率為30kW)。將變頻器的控制模式選為矢量控制，在輸入電機(jī)參數(shù)時，變頻器自動將電機(jī)的額定電流60A限定在45A，電機(jī)銘牌上無功率因數(shù)的大小，按變頻器手冊的要求，將其設(shè)定為0，在作自動辨識(P088=1

6、)后啟動電機(jī)時，變頻器過流跳閘?？紤]到匹配上的原因，將控制模式改為V/F控制，情況依舊。后檢查電機(jī)參數(shù)時，發(fā)現(xiàn)功率因數(shù)為1.1，將其改為0.85后，變頻器工作正常。 因容量不匹配，變頻器依據(jù)輸入的電機(jī)參數(shù)進(jìn)行計算時會產(chǎn)生不正確的結(jié)果，在遇到這種情況而暫時無法解決匹配問題時，一定要在自動辨識后檢查是否存在不合適的參數(shù)。 (5) 西門子6SE70系列變頻器的PMU面板液晶顯示屏上顯示字母“E” 出現(xiàn)這種情況時，變頻器不能工作，按P鍵及重新停送電均無效，查操作手冊又無相關(guān)的介紹，在檢查外接DC24V電源時，發(fā)現(xiàn)電壓較低，解決后，變頻器工作正常。 變頻器操作手冊上的故障對策表中介紹的皆為較常見的故障，

7、在出現(xiàn)未涉及的一些的代碼時應(yīng)對變頻器作全面檢查。 (6) 西門子MM420/MM440變頻器的AOP面板僅能存儲一組參數(shù) 變頻器選型手冊中介紹AOP面板中能存儲10組參數(shù)，但在用AOP面板作第二臺變頻器參數(shù)的備份時，顯“存儲容量不足”。解決辦法如下: a) 在菜單中選擇“語言”項; b) 在“語言”項中選擇一種不使用的語言; c) 按Fn+鍵選擇刪除，經(jīng)提示后按P鍵確認(rèn); 這樣，AOP面板就可存儲10組參數(shù)。造成這種現(xiàn)象的原因可能是設(shè)計時AOP面板中的內(nèi)存不夠。 (7) ABB ACS600變頻器在運行時直流回路過壓跳閘 該變頻器配置有制動斬波器和制動電阻，但外方調(diào)試人員在調(diào)試時將電壓控制器選

8、擇為ON而未使用制動斬波器和制動電阻。在直流回路過壓跳閘后將斬波器和制動電阻投入，結(jié)果跳閘更加頻繁。變頻器操作手冊上對直流回路過壓原因的解釋通常有2點: a) 進(jìn)線電壓過高; b) 減速時間太短; 因該變頻器已投入運行2個月，且跳閘時進(jìn)線電壓在允許的范圍之內(nèi)，其它變頻器工作正常，結(jié)合以前處理變頻器故障時對直流回路過壓的認(rèn)識，認(rèn)為在使用電壓控制器調(diào)節(jié)回饋電流防止直流回路過壓的情況下，負(fù)載電流的變化率過大是引起過壓的一個重要原因，到現(xiàn)場查看被控設(shè)備時，發(fā)現(xiàn)有一塊物料卡在傳送帶的間隙中，清除后，變頻器工作正常。拆開變頻器外殼檢查，發(fā)現(xiàn)制動斬波器上設(shè)有三檔進(jìn)線電壓選擇裝置(400V、500V、690V

9、)以適應(yīng)不同的進(jìn)線電壓，其中短接環(huán)插在690V檔上，這樣就造成制動斬波器和制動電阻投入工作的門檻值過高而在進(jìn)線電壓為400V的ACS600變頻器中未起作用，將短接環(huán)移至400V檔，通過減少減速時間試驗，制動斬波器和制動電阻工作正常。 3 結(jié)束語 在變頻器的常見故障中，由其外圍電路引起的故障所占比例較大，在日常維護(hù)時，應(yīng)注意檢查電網(wǎng)電壓，改善變頻器、電機(jī)及線路的周邊環(huán)境，定期清除變頻器內(nèi)部灰塵，通過加強(qiáng)設(shè)備管理最大限度地降低變頻器的故障率。 使用變頻器的注意事項物理環(huán)境 1)工作溫度。變頻器內(nèi)部是大功率的電子元件，極易受到工作溫度的影響，產(chǎn)品一般要求為055，但為了保證工作安全、可靠，使用時應(yīng)考

10、慮留有余地，最好控制在40以下。在控制箱中，變頻器一般應(yīng)安裝在箱體上部，并嚴(yán)格遵守產(chǎn)品說明書中的安裝要求，絕對不允許把發(fā)熱元件或易發(fā)熱的元件緊靠變頻器的底部安裝。 2)環(huán)境溫度。溫度太高且溫度變化較大時，變頻器內(nèi)部易出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象，其絕緣性能就會大大降低，甚至可能引發(fā)短路事故。必要時，必須在箱中增加干燥劑和加熱器。 3)腐蝕性氣體。使用環(huán)境如果腐蝕性氣體濃度大，不僅會腐蝕元器件的引線、印刷電路板等，而且還會加速塑料器件的老化，降低絕緣性能，在這種情況下，應(yīng)把控制箱制成封閉式結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行換氣。 4)振動和沖擊。裝有變頻器的控制柜受到機(jī)械振動和沖擊時，會引起電氣接觸不良。這時除了提高控制柜的機(jī)械強(qiáng)度

11、、遠(yuǎn)離振動源和沖擊源外，還應(yīng)使用抗震橡皮墊固定控制柜外和內(nèi)電磁開關(guān)之類產(chǎn)生振動的元器件。設(shè)備運行一段時間后，應(yīng)對其進(jìn)行檢查和維護(hù)。 電氣環(huán)境 1)防止電磁波干擾。變頻器在工作中由于整流和變頻，周圍產(chǎn)生了很多的干擾電磁波，這些高頻電磁波對附近的儀表、儀器有一定的干擾。因此，柜內(nèi)儀表和電子系統(tǒng)，應(yīng)該選用金屬外殼，屏蔽變頻器對儀表的干擾。所有的元器件均應(yīng)可靠接地，除此之外，各電氣元件、儀器及儀表之間的連線應(yīng)選用屏蔽控制電纜，且屏蔽層應(yīng)接地。如果處理不好電磁干擾，往往會使整個系統(tǒng)無法工作，導(dǎo)致控制單元失靈或損壞。 2)防止輸入端過電壓。變頻器電源輸入端往往有過電壓保護(hù)，但是，如果輸入端高電壓作用時間長

12、，會使變頻器輸入端損壞。因此，在實際運用中，要核實變頻器的輸入電壓、單相還是三相和變頻器使用額定電壓。特別是電源電壓極不穩(wěn)定時要有穩(wěn)壓設(shè)備，否則會造成嚴(yán)重后果。 防雷 在變頻器中，一般都設(shè)有雷電吸收網(wǎng)絡(luò)，主要防止瞬間的雷電侵入，使變頻器損壞 。但在實際工作中，特別是電源線架空引入的情況下，單靠變頻器的吸收網(wǎng)絡(luò)是不能滿足要求的。在雷電活躍地區(qū)，這一問題尤為重要，如果電源是架空進(jìn)線，在進(jìn)線處裝設(shè)變頻專用避雷器(選件)，或有按規(guī)范要求在離變頻器20m的遠(yuǎn)處預(yù)埋鋼管做專用接地保護(hù)。如果電源是電纜引入，則應(yīng)做好控制室的防雷系統(tǒng)，以防雷電竄入破壞設(shè)備。實踐表明，這一方法基本上能夠有效解決雷擊問題。 不少人

13、維修變頻器更換的模塊沒幾天又壞掉，弄不清原因就拿到我們這里來，原來是有的螺絲沒擰緊！看起來好象是小事，但對變頻器卻是致命的！我們發(fā)現(xiàn)，有很多變頻器當(dāng)裝在有震動的設(shè)備上（如工業(yè)洗衣機(jī)、機(jī)床等）運行一段時間后，其主回路的連接螺絲和模塊的緊固螺絲容易松動，此時最先損壞一般是模塊，如果換了模塊后沒有緊固其它螺絲，則模塊很快壞掉，就埋怨模塊質(zhì)量不好！也特別強(qiáng)調(diào)不要把變頻器裝在有震動的設(shè)備上，不然多好的變頻器可能很快就壞了！ 我們經(jīng)?？吹接械木S修高手過于自信，維修變頻器不用假負(fù)載，覺得太麻煩，結(jié)果還是有燒模塊的可能！如果用假負(fù)載，幾乎可做到萬無一失！除非你買的是假模塊！ 很多人搞不清富士G9-5.5KW變

14、頻器整流模塊CVM40CD120的結(jié)構(gòu)，在這里簡單說一下： 整流部分：R、S、T、A（+）、N-（-） 充電可控硅：A、P1、Gth（觸發(fā)） 制動管：DB、N-、G7（觸發(fā)）；DB、B+ 是其續(xù)流二極管 電源開關(guān)管：D8、S8、G8 熱敏電阻：Th1、Th2 山肯MF系列有一個通病，就是有時會顯示“Erc”故障，這時可進(jìn)行下列操作：打開參數(shù)90，寫入“7831”，這時變頻器顯示“PASS”，寫入“變頻器容量數(shù)”，再把參數(shù)恢復(fù)出廠值（參數(shù)36=1）！ 變頻器容量數(shù)：2.2KW - 23 3.7KW-24 7.5KW-26 15KW-28 22KW-30 30KW-31 45KW-33 75KW-

15、35 110KW-37 其它功率類推！ 有的人為了提高電機(jī)的轉(zhuǎn)矩，常把變頻器的轉(zhuǎn)矩提升參數(shù)（或最低輸出電壓）調(diào)到很高！這樣變頻器的啟動電流會很大，經(jīng)常跳“過流”，也容易損壞模塊！轉(zhuǎn)矩提升應(yīng)適當(dāng)，可慢慢調(diào)上去并觀察電流大小，負(fù)載大的最好用“矢量控制”，這時變頻器能自動地輸出最大轉(zhuǎn)矩，變頻器要進(jìn)行“調(diào)諧（自學(xué)習(xí)）”，但真正有此功能的變頻器并不多！更不能調(diào)低基本頻率，國內(nèi)電機(jī)設(shè)計基本頻率是50HZ，當(dāng)變頻器的基本頻率調(diào)小后，雖然可提高轉(zhuǎn)矩，但電流急升，對變頻器及電機(jī)都會造成傷害！ 有的人沒有給變頻器的電源輸入端安裝空氣開關(guān)，一當(dāng)模塊損壞，則電路板燒毀嚴(yán)重！甚至無法維修！特別是變頻器里面不帶熔斷器的幾

16、個品牌更是這樣！熔斷器的電流也不能選太大！質(zhì)量要好一點！ 富士G9變頻器3.7KW-7.5KW有一個共同的問題:其散熱風(fēng)扇功率大,轉(zhuǎn)速高,當(dāng)在塵多的工作環(huán)境中壽命會比較短!當(dāng)風(fēng)扇壞了以后變頻器也不會馬上跳“過熱”保護(hù)（可能是保護(hù)溫度值設(shè)置太高）,這時整個變頻器的內(nèi)部溫度很高，使到驅(qū)動電路及電源電路的小電容容易老化，通常是開關(guān)電源最先停止工作！變頻器沒有顯示！這時候應(yīng)把風(fēng)扇及電源電路的二個小電容換掉就可以使變頻器恢復(fù)正常！最好也把驅(qū)動電路的電容也換掉！ 由于變頻器是相對比較貴重的設(shè)備，不同牌子的價格差別又大，故障率又高，所以有的人在選購變頻器時大傷腦筋！ 我們認(rèn)為，當(dāng)變頻器是否正常運行對你的生產(chǎn)

17、影響很大；當(dāng)你的配套設(shè)備是賣到很遠(yuǎn)的地方；當(dāng)你不想經(jīng)常給機(jī)修工找麻煩！你還是用性能好的、價格高的名牌變頻器！但也并非所有名牌都適合你使用！有的名牌變頻器很嬌氣(怕濕、怕塵)，要有好的環(huán)境才有好的質(zhì)量！如果你的電機(jī)運行比較平穩(wěn)，不用急停車，負(fù)載輕，電源電壓穩(wěn)定，變頻器工作環(huán)境好，有故障也不影響生產(chǎn)，兩年內(nèi)壞包換新機(jī)，維修服務(wù)部又近，為了節(jié)省開支，你不妨考慮買一臺價格比較低，名氣過得去的變頻器！ 有的人在調(diào)試變頻器時沒有顧及變頻器的“感受”！只根據(jù)生產(chǎn)需要把加減速時間調(diào)至1秒以下，變頻器經(jīng)常壞,當(dāng)加速太快時，電機(jī)電流大，性能好的變頻器會自動限制輸出電流，延長加速時間，性能差的變頻器會因為電流大而減

18、小壽命！加速時間最好不少于2秒。當(dāng)減速太快時，變頻器在停車時會受電機(jī)反電動勢沖擊，模塊也容易損壞！電機(jī)要急停的最好用上剎車單元，不然就延長減速時間或采用自由停車方式，特別是慣性非常大的大風(fēng)機(jī)，減速時間一般要幾分鐘！ 最近有兩個工廠各壞一臺75KW變頻器，都是壞一個模塊，可有一臺模塊的價格只有1300元（整臺機(jī)共6個模塊），可另一臺的模塊報價是23000元（一體化模塊），所以購買變頻器時你必須考慮以后維修的問題！一、變頻器干擾的來源 首先是來自外部電網(wǎng)的干擾。電網(wǎng)中的諧波干擾主要通過變頻器的供電電源干擾變頻器。電網(wǎng)中存在大量諧波源如各種整流設(shè)備、交直流互換設(shè)備、電子電壓調(diào)整設(shè)備，非線性負(fù)載及照明

19、設(shè)備等。這些負(fù)荷都使電網(wǎng)中的電壓、電流產(chǎn)生波形畸變，從而對電網(wǎng)中其它設(shè)備產(chǎn)生危害的干擾。變頻器的供電電源受到來自被污染的交流電網(wǎng)的干擾后若不加處理，電網(wǎng)噪聲就會通過電網(wǎng)電源電路干擾變頻器。供電電源的干擾對變頻器主要有(1)過壓、欠壓、瞬時掉電(2)浪涌、跌落 (3)尖峰電壓脈沖 (4)射頻干擾。 1、 晶閘管換流設(shè)備對變頻器的干擾 當(dāng)供電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)有容量較大的晶閘管換流設(shè)備時，由于晶閘管總是在每相半周期內(nèi)的部分時間內(nèi)導(dǎo)通，容易使網(wǎng)絡(luò)電壓出現(xiàn)凹口，波形嚴(yán)重失真。它使變頻器輸入側(cè)的整流電路有可能因出現(xiàn)較大的反向回復(fù)電壓而受到損害，從而導(dǎo)致輸入回路擊穿而燒毀。 2、 電力補償電容對變頻器的干擾 電力部門

20、對用電單位的功率因數(shù)有一定的要求，為此，許多用戶都在變電所采用集中電容補償?shù)姆椒▉硖岣吖β室驍?shù)。在補償電容投入或切出的暫態(tài)過程中，網(wǎng)絡(luò)電壓有可能出現(xiàn)很高的峰值，其結(jié)果是可能使變頻器的整流二極管因承受過高的反向電壓而擊穿。 其次是變頻器自身對外部的干擾。變頻器的整流橋?qū)﹄娋W(wǎng)來說是非線性負(fù)載，它所產(chǎn)生的諧波對同一電網(wǎng)的其它電子、電氣設(shè)備產(chǎn)生諧波干擾。另外變頻器的逆變器大多采用PWM技術(shù)，當(dāng)工作于開關(guān)模式且作高速切換時，產(chǎn)生大量耦合性噪聲。因此變頻器對系統(tǒng)內(nèi)其它的電子、電氣設(shè)備來說是一電磁干擾源。 變頻器的輸入和輸出電流中，都含有很多高次諧波成分。除了能構(gòu)成電源無功損耗的較低次諧波外，還有許多頻率很

21、高的諧波成分。它們將以各種方式把自己的能量傳播出去，形成對變頻器本身和其它設(shè)備的干擾信號。 （1）輸入電流的波形 變頻器的輸入側(cè)是二極管整流和電容濾波電路。顯然只有電源的線電壓UL大于電容器兩端的直流電壓UD時，整流橋中才有充電電流。因此，充電電流總是出現(xiàn)在電源電壓的振幅值附近，呈不連續(xù)的沖擊波形式。它具有很強(qiáng)的高次諧波成分。有關(guān)資料表明，輸入電流中的5次諧波和7次諧波的諧波分量是最大的，分別是50HZ基波的80和70。 （2）輸出電壓與電流的波形 絕大多數(shù)變頻器的逆變橋都采用SPWM調(diào)制方式，其輸出電壓為占空比按正弦規(guī)律分布的系列矩形式形波；由于電動機(jī)定子繞組的電感性質(zhì)，定子的電流十分接近于

22、正弦波。但其中與載波頻率相等的諧波分量仍是較大的。 二、干擾信號的傳播方式 變頻器能產(chǎn)生功率較大的諧波，由于功率較大，對系統(tǒng)其它設(shè)備干擾性較強(qiáng)，其干擾途徑與一般電磁干擾途徑是一致的，主要分傳導(dǎo)(即電路耦合)、電磁輻射、感應(yīng)耦合。具體為:首先對周圍的電子、電氣設(shè)備產(chǎn)生電磁輻射;其次對直接驅(qū)動的電動機(jī)產(chǎn)生電磁噪聲，使得電機(jī)鐵耗和銅耗增加;并傳導(dǎo)干擾到電源，通過配電網(wǎng)絡(luò)傳導(dǎo)給系統(tǒng)其它設(shè)備;最后變頻器對相鄰的其它線路產(chǎn)生感應(yīng)耦合，感應(yīng)出干擾電壓或電流。同樣，系統(tǒng)內(nèi)的干擾信號通過相同的途徑干擾變頻器的正常工作。 （1） 電路耦合方式 即通過電源網(wǎng)絡(luò)傳播。由于輸入電流為非正弦波，當(dāng)變頻器的容量較大時，將使

23、網(wǎng)絡(luò)電壓產(chǎn)生畸變，影響其他設(shè)備工工作，同時輸出端產(chǎn)生的傳導(dǎo)干擾使直接驅(qū)動的電機(jī)銅損、鐵損大幅增加，影響了電機(jī)的運轉(zhuǎn)特性。顯然，這是變頻器輸入電流干擾信號的主要傳播方式。 （2） 感應(yīng)耦合方式 當(dāng)變頻器的輸入電路或輸出電路與其他設(shè)備的電路挨得很近時，變頻器的高次諧波信號將通過感應(yīng)的方式耦合到其他設(shè)備中去。感應(yīng)的方式又有兩種： a、電磁感應(yīng)方式，這是電流干擾信號的主要方式； b、靜電感應(yīng)方式，這是電壓干擾信號的主要方式。 （3） 空中幅射方式 即以電磁波方式向空中幅射，這是頻率很高的諧波分量的主要傳播方式。 三、變頻調(diào)速系統(tǒng)的抗干擾對策 根據(jù)電磁性的基本原理，形成電磁干擾(EMI)須具備三要素:電

24、磁干擾源、電磁干擾途徑、對電磁干擾敏感的系統(tǒng)。為防止干擾，可采用硬件抗干擾和軟件抗干擾。其中，硬件抗干擾是應(yīng)用措施系統(tǒng)最基本和最重要的抗干擾措施，一般從抗和防兩方面入手來抑制干擾，其總原則是抑制和消除干擾源、切斷干擾對系統(tǒng)的藕合通道、降低系統(tǒng)干擾信號的敏感性。具體措施在工程上可采用隔離、濾波、屏蔽、接地等方法。 1、 所謂干擾的隔離，是指從電路上把干擾源和易受干擾的部分隔離開來，使它們不發(fā)生電的聯(lián)系。在變頻調(diào)速傳動系統(tǒng)中，通常是電源和放大器電路之間電源線上采用隔離變壓器以免傳導(dǎo)干擾，電源隔離變壓器可應(yīng)用噪聲隔離變壓器。 2、 在系統(tǒng)線路中設(shè)置濾波器的作用是為了抑制干擾信號從變頻器通過電源線傳導(dǎo)

25、干擾到電源從電動機(jī)。為減少電磁噪聲和損耗，在變頻器輸出側(cè)可設(shè)置輸出濾波器;為減少對電源干擾，可在變頻器輸入側(cè)設(shè)置輸入濾波器。若線路中有敏感電子設(shè)備，可在電源線上設(shè)置電源噪聲濾波器以免傳導(dǎo)干擾。在變頻器的輸入和輸出電路中，除了上述較低的諧波成分外，還有許多頻率很高的諧波電流 ，它們將以各種方式把自己的能量傳播出去，形成對其他設(shè)備的干擾信號。濾波器就是用于削弱頻率較高的諧波分量的主要手段。根據(jù)使用位置的不同，可分為: (1) 輸入濾波器 通常又有兩種： a、 線路濾波器 主要由電感線圈構(gòu)成。它通過增大線路在高頻下的阻抗來削弱頻率較高的諧波電流。 b、 輻射濾波器 主要由高頻電容器構(gòu)成。它將吸收掉頻

26、率很高的、具有輻射能量的諧波成分。 (2) 輸出濾波器 也由電感線圈構(gòu)成。它可以有效地削弱輸出電流中的高次諧波成分。非但起到抗干擾的作用，且能削弱電動機(jī)中由高次諧波諧波電流引起的附加轉(zhuǎn)矩。對于變頻器輸出端的抗干擾措施，必須注意以下方面： a、 頻器的輸出端不允許接入電容器，以免在逆變管導(dǎo)通（關(guān)斷）瞬間，產(chǎn)生峰值很大的充電（或放電）電流，損害逆變管； b、 輸出濾波器由LC電路構(gòu)成時，濾波器內(nèi)接入電容器的一側(cè)，必須與電動機(jī)側(cè)相接。 3、 屏蔽干擾源是抑制干擾的最有效的方法。通常變頻器本身用鐵殼屏蔽，不讓其電磁干擾泄漏;輸出線最好用鋼管屏蔽，特別是以外部信號控制變頻器時，要求信號線盡可能短(一般為

27、20m以內(nèi))，且信號線采用雙芯屏蔽，并與主電路線(AC380V)及控制線(AC220V)完全分離，決不能放于同一配管或線槽內(nèi)，周圍電子敏感設(shè)備線路也要求屏蔽。為使屏蔽有效，屏蔽罩必須可靠接地。 4、正確的接地既可以使系統(tǒng)有效地抑制外來干擾，又能降低設(shè)備本身對外界的干擾。在實際應(yīng)用系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)電源零線(中線)、地線(保護(hù)接地、系統(tǒng)接地)不分、控制系統(tǒng)屏蔽地(控制信號屏蔽地和主電路導(dǎo)線屏蔽地)的混亂連接，大大降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。 對于變頻器，主回路端子PE(E、G)的正確接地是提高變頻器抑制噪聲能力和減小變頻器干擾的重要手段，因此在實際應(yīng)用中一定要非常重視。變頻器接地導(dǎo)線的截面積一般應(yīng)

28、不小于2.5mm2，長度控制在20m以內(nèi)。建議變頻器的接地與其它動力設(shè)備接地點分開，不能共地。 5、采用電抗器 在變頻器的輸入電流中頻率較低的諧波分量（5次諧波、7次諧波、11次諧波、13次諧波等所）所占的比重是很高的，它們除了可能干擾其他設(shè)備的正常運行之外，還因為它們消耗了大量的無功功率，使線路的功率因數(shù)大為下降。在輸入電路內(nèi)串入電抗器是抑制較低諧波電流的有效方法。根據(jù)接線位置的不同，主要有以下兩種： （1） 電抗器 串聯(lián)在電源與變頻器的輸入側(cè)之間。其主要功能有： a、 通過抑制諧波電流，將功率因數(shù)提高至（0.75-0.85）； b、 削弱輸入電路中的浪涌電流對變頻器的沖擊； c、 削弱電源

29、電壓不平衡的影響。 （2）直流電抗器 串聯(lián)在整流橋和濾波電容器之間。它的功能比較單一，就是削弱輸入電流中的高次諧波成分。但在提高功率因數(shù)方面比交流電抗器有效，可達(dá)0.95，并具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小等優(yōu)點。 6、理布線 對于通過感應(yīng)方式傳播的干擾信號，可以通過合理布線的方式來削弱。具體方法有： （1）設(shè)備的電源線和信號線應(yīng)量遠(yuǎn)離變頻器的輸入、輸出線； （2） 其他設(shè)備的電源線和信號線應(yīng)避免和變頻器的輸入、輸出線平行； 四、結(jié)論 通過對變頻器應(yīng)用過程中干擾的來源和傳播途徑的分析，提出了解決這些問題的實際對策，隨著新技術(shù)和新理論不斷在變頻器上的應(yīng)用，重視變頻器的EMC要求，已成為變頻調(diào)速傳動系統(tǒng)設(shè)計、

30、應(yīng)用必須面對的問題，也是變頻器應(yīng)用和推廣的關(guān)鍵之一。變頻器存在的這些問題有望通過變頻器本身的功能和補償來解決。工業(yè)現(xiàn)場和社會環(huán)境對變頻器的要求不斷提高，滿足實際需要的真正“綠色”變頻器也會不久面世。我們相信變頻器的EMC問題一定會得到有效解決。 隨著變頻技術(shù)的提高，交流電動機(jī)的應(yīng)用越來越廣泛，采用變頻調(diào)速可以提高生產(chǎn)機(jī)械的控制精度、生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化，是交流拖動系統(tǒng)具有優(yōu)良的控制性能，而且在許多生產(chǎn)場合具有顯著的節(jié)能效果。 變頻器的應(yīng)用 我國的電動機(jī)用電量占全國發(fā)電量的60%70%，風(fēng)機(jī)、水泵設(shè)備年耗電量占全國電力消耗的1/3。造成這種狀況的主要原因是：風(fēng)機(jī)、水泵等

31、設(shè)備傳統(tǒng)的調(diào)速方法是通過調(diào)節(jié)入口或出口的擋板、閥門開度來調(diào)節(jié)給風(fēng)量和給水量，其輸入功率大，大量的能源消耗在擋板、閥門地截流過程中。由于風(fēng)機(jī)、水泵類大多為平房轉(zhuǎn)矩負(fù)載，軸功率與轉(zhuǎn)速成立方關(guān)系，所以當(dāng)風(fēng)機(jī)、水泵轉(zhuǎn)速下降時，消耗的功率也大大下降，因此節(jié)能潛力非常大，最有效的節(jié)能措施就是采用變頻調(diào)速器來調(diào)節(jié)流量，應(yīng)用變頻器節(jié)電率為20%50%，效益顯著。 許多機(jī)械由于工藝需要，要求電動機(jī)能夠調(diào)速。過去由于交流電動機(jī)調(diào)速困難，調(diào)速性能要求高的場合都采用直流調(diào)速，而直流電冬季結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，維修困難，因此隨著變頻調(diào)速技術(shù)的成熟，交流調(diào)速正逐步取代直流調(diào)速，往往需要進(jìn)行是量和直接轉(zhuǎn)矩控制，來滿足各種工藝要

32、求。 利用變頻器拖動電動機(jī)，起動電流小，可以實現(xiàn)軟起動和無級調(diào)速，方便的進(jìn)行加減速控制，是電動機(jī)獲得高性能，大幅度地節(jié)約電能，因而變頻器在工業(yè)生產(chǎn)和生活中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。 一、存在的問題及對策 隨著變頻器應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，運行中出現(xiàn)的問題也越來越多，主要表現(xiàn)為：高次諧波、噪聲與振動、負(fù)載匹配、發(fā)熱等問題。本文針對以上問題進(jìn)行分析并提出相應(yīng)措施。 二、諧波問題及對策 通用變頻器的主電路形式一般由整流、逆變和濾波三部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器，中間濾波部分采用大電容作為濾波器，逆變部分為IGBT三項橋式逆變器，且輸入為PWM波形。輸出電壓中含有除基波以外的其它諧波，較低次諧波通常

33、對電動機(jī)負(fù)載影響較大，引起轉(zhuǎn)矩脈動；而較高的諧波又使變頻器輸出電纜的漏電流增加，使電動機(jī)出力不足，因此變頻器輸出的高低次諧波都必須抑制，可以采用以下方法抑制諧波。 （1） 增加變頻器供電電源內(nèi)阻抗 通常電源設(shè)備的內(nèi)阻抗可以器到緩沖變頻器直流濾波電容的無功功率的作用，內(nèi)阻抗越大，諧波含量越小，這種內(nèi)阻抗就是變壓器的短路阻抗。因此選擇變頻器供電電源時，最好選擇短路阻抗大的變壓器。 （2） 安裝電抗器 在變頻器的輸入端與輸出端串接合適的電抗器，或安裝諧波濾波器，濾波器的組成為LC型，吸收諧波和增大電源或負(fù)載阻抗，達(dá)到抑制目的。 （3） 采用變壓器多項運行 通用變頻器為六脈波整流器，因此產(chǎn)生的諧波較大

34、。如果采用變壓器多相運行，使相位角互差30°，如Y、組合的變壓器構(gòu)成12脈波的效果，可減小低次諧波電流，很好的抑制了諧波。 （4） 設(shè)置專用諧波 設(shè)置專用濾波器用來檢測變頻器和相位，并產(chǎn)生一個與諧波電流的幅值相同且相位正好相反的電流，通到變頻器中，從而可以有效的吸收諧波電流。 三、噪聲與振動及其對策 采用變頻器調(diào)速，將產(chǎn)生噪聲和振動，這是變頻器輸出波形中含有高次諧波分量所產(chǎn)生的影響。隨著運轉(zhuǎn)頻率的變化，基波分量、高次諧波分量都在大范圍內(nèi)變化，很可能引起與電動機(jī)的各個部分產(chǎn)生諧振等。 （1） 噪聲問題及對策 用變頻器傳動電動機(jī)時，由于輸出電壓電流中含有高次諧波分量，氣隙的高次諧波磁通增

35、加，故噪聲增大。電磁噪聲由以下特征：由于變頻器輸出中的低次諧波分量與轉(zhuǎn)子固有機(jī)械頻率諧振，則轉(zhuǎn)子固有頻率附近的噪聲增大。變頻器輸出中的高次諧波分量與鐵心機(jī)殼軸承架等諧振，在這些部件的各自固有頻率附近處的噪聲增大。 變頻器傳動電動機(jī)產(chǎn)生的噪聲特別是刺耳的噪聲與PWM控制的開關(guān)頻率有關(guān)，尤其在低頻區(qū)更為顯著。一般采用以下措施平抑和減小噪聲：在變頻器輸出側(cè)連接交流電抗器。如果電磁轉(zhuǎn)矩有余量，可將U / f定小些。采用特殊電動機(jī)在較低頻的噪聲音量較嚴(yán)重時，要檢查與軸系統(tǒng)（含負(fù)載）固有頻率的諧振。 （2） 振動問題及對策 變頻器工作時，輸出波形中的高次諧波引起的磁場對許多機(jī)械部件產(chǎn)生電磁策動力，策動力的頻率總能與這些機(jī)械部件的固有頻率相近