張澤禮一、電動(dòng)機(jī)調(diào)速技術(shù)的發(fā)展（3）二、變頻器的應(yīng)用(2)三、變頻器額種類(11)四、變頻器的結(jié)構(gòu)（15)五、工作原理（23）六、變頻器的選擇（62）七、變頻器的接線（71）八、參數(shù)設(shè)置（77）九、變頻器的常見(jiàn)控制方式（84）十、西門子MM440變頻器使用說(shuō)明（118）十一、變頻器的維護(hù)（131）十二、變頻器額檢測(cè)（143）十三、變頻器的維修（152）一、電動(dòng)機(jī)調(diào)速技術(shù)的發(fā)展1、調(diào)速傳動(dòng)中需要調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的問(wèn)題：過(guò)去一般使用直流電機(jī)調(diào)速來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)連續(xù)調(diào)速。直流電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障率高、成本高的缺點(diǎn)，三相交流異步電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低的優(yōu)點(diǎn)。2、我國(guó)電動(dòng)機(jī)調(diào)速技術(shù)的發(fā)展：我國(guó)在上世紀(jì)60、70年代采用電動(dòng)機(jī)—發(fā)電機(jī)—電動(dòng)機(jī)調(diào)速技術(shù)。即用三相交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)直流發(fā)電機(jī)，再由直流發(fā)電機(jī)拖動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)，通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)輸出電壓和電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁繞組勵(lì)磁電流實(shí)現(xiàn)調(diào)速。這種調(diào)速方法結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、可靠性低。例如龍門刨床。

我國(guó)在上世紀(jì)80年代及90年代初采用晶閘管靜止調(diào)速技術(shù)，即用晶閘管相控整流輸出電壓驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)，這都屬于模擬調(diào)速控制，難以與計(jì)算機(jī)控制技術(shù)結(jié)合實(shí)現(xiàn)高水平的自動(dòng)控制。變頻調(diào)速技術(shù)，由輸出頻率、電壓、電流能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)電力電子裝置----變頻器直接拖動(dòng)交流電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)調(diào)速，80年代末進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，在本世紀(jì)初在我國(guó)工業(yè)上應(yīng)用相當(dāng)普及。

二.變頻器的應(yīng)用主要方面

工藝要求，在冶金、石油、化工、紡織、電力、建材、煤炭等行業(yè)，有的工藝不允許電機(jī)直接啟動(dòng)，需要由變頻器調(diào)速和協(xié)調(diào)工作才能滿足工藝要求。這是必須采用變頻器的。比如冶金行業(yè)需要采用變頻器的電機(jī)大概達(dá)到70%。節(jié)能控制，用交流變頻調(diào)速取代原來(lái)等速機(jī)械調(diào)節(jié)，能夠具有顯著的節(jié)能效果。典型應(yīng)用調(diào)速控制：在多個(gè)方面取代直流電機(jī)調(diào)速，可以連續(xù)均勻的調(diào)節(jié)控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。通過(guò)設(shè)置啟動(dòng)時(shí)間和力矩變化曲線實(shí)現(xiàn)柔性啟動(dòng)，通過(guò)設(shè)置制動(dòng)時(shí)間實(shí)現(xiàn)柔性制動(dòng)。降低啟動(dòng)電流，增大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。通過(guò)設(shè)置減速時(shí)間實(shí)現(xiàn)柔性制動(dòng)，減小機(jī)械沖擊和電流沖擊，延長(zhǎng)機(jī)械使用壽命。減少機(jī)械沖擊。例如在電梯中運(yùn)用變頻器后會(huì)感到比以前的電梯舒適。提高控制的精確度：例如車床加工，龍門刨床等，提高產(chǎn)品質(zhì)量：

變頻器在自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用，變頻器除去具有調(diào)速控制功能之外，還具有運(yùn)算控制和智能控制的功能，輸出頻率的精度達(dá)到0.1%以上，還設(shè)置了完善的監(jiān)測(cè)保護(hù)環(huán)節(jié)，在工業(yè)上應(yīng)用極為普遍。

全面取代直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速，用數(shù)字PID技術(shù)取代模擬PID控制技術(shù)。過(guò)去在許多需要調(diào)速控制的場(chǎng)合使用直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)因?yàn)橹绷麟姍C(jī)結(jié)構(gòu)負(fù)載、其換向器故障率高需要經(jīng)常維護(hù)。而交流變頻調(diào)速可以直接使用三相交流異步電動(dòng)機(jī)或者永磁式同步電動(dòng)機(jī)，從而克服了直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速的缺點(diǎn)。

典型案例

印染行業(yè)的張力伺服，需要根據(jù)坯布承受的張力變化自動(dòng)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度，過(guò)去普遍采用直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，現(xiàn)在普遍被交流變頻調(diào)速系統(tǒng)取代。城市中的變頻器恒壓供水，變頻器通過(guò)自動(dòng)調(diào)整電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到壓力恒定。油田提油機(jī)也普遍采用了變頻器拖動(dòng)，取得顯著節(jié)能效果。風(fēng)機(jī)水泵應(yīng)用變頻器器后節(jié)電高達(dá)20%，因?yàn)橐话愣ㄋ俎D(zhuǎn)動(dòng)閥門控制浪費(fèi)能量。在過(guò)去的定值閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)中，常常采用雙位控制技術(shù)，這種方法控制及驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單成本低，但是需要系統(tǒng)頻繁的啟動(dòng)。例如壓力控制、溫度控制系統(tǒng)中。在冰箱、空調(diào)系統(tǒng)中，采用雙位控制每小時(shí)啟動(dòng)4～6次，啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)電流大、效率低，而且存在機(jī)械、電氣方面的沖擊，不但浪費(fèi)電能而且會(huì)縮短系統(tǒng)的使用壽命。采用PID變頻調(diào)速控制，可以避免電動(dòng)機(jī)的頻繁啟動(dòng)，從而克服了雙位控制的缺點(diǎn)。

變頻自動(dòng)扶梯在短時(shí)間沒(méi)人進(jìn)入時(shí)低速在有人時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)入高速運(yùn)行，在長(zhǎng)時(shí)間無(wú)人是自動(dòng)停止，也可以啟動(dòng)省電的效果。變頻器在提高產(chǎn)品質(zhì)量方面的應(yīng)用也很廣泛，使用變頻器后可以減少機(jī)械噪聲，延長(zhǎng)機(jī)械的使用壽命，簡(jiǎn)化機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié)。三、變頻器的種類按工作過(guò)程分為交-交變頻器和交-直-交變頻器。按照調(diào)制信號(hào)調(diào)制方式分為PAM和PWM兩種方式。按照內(nèi)部控制方式分為：VVVF變頻器、VC矢量變頻器和DTC直接轉(zhuǎn)矩控制變頻器.1.按變換方式分類交-交變頻器：利用兩組輸出極性相反的相控整流電路構(gòu)成。電路簡(jiǎn)單調(diào)速范圍窄，調(diào)速性能差。交-直-交變頻器：將輸入交流電整流成為直流電源給逆變電路供電，逆變輸出變頻的三相交流電。應(yīng)用變頻器普遍為交-直-交變頻器PAM及PWM變頻器PAM是幅度調(diào)制變頻器，由于這種方式開(kāi)關(guān)脈沖的幅度是變化的，因此需要供電電壓是變化的，現(xiàn)代變頻器中不采用這種方式。PWM調(diào)制變頻器是脈沖寬度調(diào)制，供電電壓不變，而其占空比D是可調(diào)的，變頻器中采用SPWM調(diào)制。VVVF變頻器即恒磁通控制變頻器，這種方式輸出的三相SPWM脈沖波形和調(diào)制頻率相同，因此控制計(jì)算要求較低，一般使用16位單片機(jī)控制。VC矢量控制變頻器，三相SPWM輸出脈沖的幅度頻率瞬時(shí)值可以是不同的，要根據(jù)調(diào)速要求和負(fù)責(zé)情況計(jì)算，其計(jì)算復(fù)雜，一般采用32位DSP處理器。DTC直接轉(zhuǎn)矩控制變頻器，其性能優(yōu)于矢量變頻器。按控制方式四、變頻器的結(jié)構(gòu)變頻器由：主變換電路、驅(qū)動(dòng)電路、主控電路、面板操作顯示單元、檢測(cè)電路和開(kāi)關(guān)電源組成。主變換電路M驅(qū)動(dòng)電路主控電路操作顯示單元開(kāi)關(guān)電源主變換電路

主變換電路是強(qiáng)電電路，提供電動(dòng)機(jī)所需電壓電流。由輸入三相橋式整流、濾波電路、制動(dòng)電路和三相逆變橋組成輸入整流模塊為三相整流橋，內(nèi)部由6只PD器件（電力二極管）構(gòu)成，輸入端分別與R、S、T連接。初加電電容充電限制電路，由限流電阻和開(kāi)關(guān)組成，初加電時(shí)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，延時(shí)一段時(shí)間自動(dòng)接通，有的使用交流接觸器做開(kāi)關(guān)，有的使用SCR晶閘管做開(kāi)關(guān)。其作用是保護(hù)整流橋堆。輸出逆變模塊，中小容量變頻器使用絕緣柵雙極晶體管IGBT，大容量高壓變頻器使用門極關(guān)斷晶閘管IGCT。散熱裝置變頻器主電流具有功耗大、熱量高的工作特點(diǎn)，因此散熱很重要。中小容量的低壓變頻器采用強(qiáng)制風(fēng)冷的散熱方式。大容量變頻器采用循環(huán)水冷散熱方式。風(fēng)冷式散熱裝置主要由散熱器和冷卻風(fēng)扇構(gòu)成，散熱器和整流模塊、逆變模塊緊密結(jié)合在一起，中間涂有散熱硅脂。散熱風(fēng)扇一般使用24V供電，風(fēng)扇數(shù)量與變頻器的容量有關(guān)。散熱風(fēng)扇的故障率是比較高的，它是變頻器中唯一的轉(zhuǎn)動(dòng)部件，正常3年左右需要更換。主控電路

主控電路用于控制、驅(qū)動(dòng)主控電路中的逆變橋、制動(dòng)電路工作。主要輸出逆變橋中6只IGBT工作所需的SPWM脈沖，和制動(dòng)單元制動(dòng)時(shí)的PWM脈沖，接受輸入的線控信號(hào)和通訊口輸入串行信號(hào)，通過(guò)內(nèi)部預(yù)存的程序進(jìn)行控制，是變頻器核心部分。一般VVVF變頻器主控單元為16位單片機(jī)，VC變頻器的主控單元采用32位DSP處理器。有的變頻器直接由MCU輸出SPWM脈沖，有的由專門的DDS芯片產(chǎn)生SPWM脈沖。驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)電路是主控電路與逆變電路之間的接口，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)SPWM信號(hào)的放大、電平轉(zhuǎn)換和隔離。驅(qū)動(dòng)電路普遍采用集成模塊，輸入用光電耦合器，采用四組電源供電。三個(gè)上橋臂各有三組獨(dú)立電源供電，下橋臂共用一組電源。驅(qū)動(dòng)電路的故障率較高。驅(qū)動(dòng)電路作為逆變電路的一部分，對(duì)變頻器的三相輸出有著巨大的影響。驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)一般有這樣幾種方式：(1)分立插腳式元件組成的驅(qū)動(dòng)電路;(2)光耦驅(qū)動(dòng)電路;(3)厚膜驅(qū)動(dòng)電路;(4)專用集成塊驅(qū)動(dòng)電路等幾種

(1)分立插腳式元件的驅(qū)動(dòng)電路分立插腳式元件組成的驅(qū)動(dòng)電路在80年代的日本和臺(tái)灣變頻器上被廣泛使用,主要包括日本(富士:G2,G5.三肯:SVS,SVF,MF.,春日,三菱Z系列K系列等)臺(tái)灣(歐林,普傳,臺(tái)安.)等一系列變頻器。隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展及貼片工藝的出現(xiàn),這類設(shè)計(jì)電路復(fù)雜，集成化程度低的驅(qū)動(dòng)電路已逐漸被淘汰。

(2)光耦驅(qū)動(dòng)電路光耦驅(qū)動(dòng)電路是現(xiàn)代變頻器設(shè)計(jì)時(shí)被廣泛采用的一種驅(qū)動(dòng)電路，由于線路簡(jiǎn)單，可靠性高，開(kāi)關(guān)性能好，被歐美及日本的多家變頻器廠商采用。由于驅(qū)動(dòng)光耦的型號(hào)很多，所以選用的余地也很大。驅(qū)動(dòng)光耦選用較多的主要由東芝的TLP系列，夏普的PC系列,惠普的HCPL系列等。保護(hù)電路根據(jù)檢測(cè)到的數(shù)據(jù)，決定是否中斷變頻器輸出，以實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻器及電動(dòng)機(jī)的保護(hù)。保護(hù)電路有：過(guò)流保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)、過(guò)載保護(hù)，欠壓保護(hù)、缺相保護(hù)等。過(guò)流與短路保護(hù)：保護(hù)變頻器內(nèi)功率器件，器件中流過(guò)的電流大于額定值時(shí)，極易使管芯結(jié)溫增高，過(guò)流與短路保護(hù)的響應(yīng)必須在10微秒內(nèi)完成。過(guò)流大多是指某種原因引起負(fù)載過(guò)載，短路是指橋臂直通，或主電壓經(jīng)開(kāi)關(guān)IGBT的無(wú)負(fù)載回路。

1、過(guò)流保護(hù)：小功率的變頻器（5.5kW以下），直接串電阻檢測(cè)變頻器的輸出電流，響應(yīng)快無(wú)延遲，電路簡(jiǎn)單，檢測(cè)電路和主電路不隔離，電阻上有功耗。中等功率的變頻器（7.5～37kW）分流電阻內(nèi)置在模塊基板上，精度高，可檢測(cè)過(guò)流和短路電流。大功率變頻器用霍爾器件、電子式電流互感器

2、短路保護(hù)：通過(guò)檢測(cè)IGBT的VCE壓降實(shí)現(xiàn)。

3、過(guò)載保護(hù)過(guò)載保護(hù)功能是保護(hù)電動(dòng)機(jī)過(guò)載的，同樣也保護(hù)變頻器。從根本上說(shuō)，對(duì)電動(dòng)機(jī)和變頻器進(jìn)行過(guò)載保護(hù)的目的，是使電動(dòng)機(jī)和變頻器不因過(guò)熱而燒壞。因此，進(jìn)行保護(hù)的主要依據(jù)便是電動(dòng)機(jī)和變頻器的溫升不應(yīng)超過(guò)其額定值。

(a)發(fā)熱保護(hù)的反時(shí)限特性

電動(dòng)機(jī)的熱保護(hù)功能具有反時(shí)限特性。即電動(dòng)機(jī)的過(guò)載電流越大，允許過(guò)載的時(shí)間越短，保護(hù)動(dòng)作的時(shí)間也越短。

例如，當(dāng)運(yùn)行電流為額定電流的105%時(shí)，可維持5.8min后才進(jìn)行保護(hù)跳閘；當(dāng)運(yùn)行電流為額定電流的150%時(shí)，運(yùn)行1min就需進(jìn)行保護(hù)跳閘；而當(dāng)運(yùn)行電流為額定電流的180%時(shí)，允許的持續(xù)運(yùn)行時(shí)間只有36s（0.6min）。

操作顯示面板

操作面板由8位單片機(jī)及LED或者LCD顯示屏、發(fā)光二極管、操作按鍵構(gòu)成，與變頻器插接在一起。用于是參數(shù)功能指示數(shù)據(jù)顯示和參數(shù)及功能設(shè)置。沒(méi)有操作顯示面板變頻器也能工作。

LED數(shù)碼管用于顯示設(shè)置或者運(yùn)行參數(shù)，發(fā)光二極管用于指示顯示內(nèi)容或者變頻器工作狀態(tài)。

操作按鍵分為：轉(zhuǎn)換鍵（PHOG或MODE)、確認(rèn)回車鍵、升降鍵、控制鍵（start、STOP)。分別用于設(shè)置和面板操作控制。操作顯示面板是獨(dú)立單元，可通過(guò)專門插接口與變頻器主控電路連接，其顯示裝置采用LED或者LCD顯示運(yùn)行參數(shù)、設(shè)置參數(shù)、故障代碼等，用LED指示工作狀態(tài)。其操作面板一般有6個(gè)左右按鍵，分為功能鍵、狀態(tài)控制鍵及復(fù)合鍵。用于選擇變頻器的設(shè)置、正常工作燈狀態(tài)。狀態(tài)控制鍵一般有：正轉(zhuǎn)（FWD）、反轉(zhuǎn)(REV)、停止或者運(yùn)行（RUN）、停止(STOP)。復(fù)合鍵由增減鍵和復(fù)位鍵，在運(yùn)行狀態(tài)可以使用增減鍵調(diào)節(jié)運(yùn)行頻率，在參數(shù)設(shè)置狀態(tài)可以使用增減鍵選擇狀態(tài)參數(shù)或工作參數(shù)，復(fù)位鍵在設(shè)置時(shí)用于參數(shù)確認(rèn)，運(yùn)行時(shí)做停止鍵使用。開(kāi)關(guān)電源變頻器的開(kāi)關(guān)電源用于提供主控電路、驅(qū)動(dòng)電路的工作電壓。一般需要提供+5V、+12V或者+24V和四路+15V/-9V電壓。變頻器開(kāi)關(guān)電源功率30～40W，開(kāi)關(guān)調(diào)整管一般采用VDMOS管。檢測(cè)監(jiān)控電路對(duì)電源輸入側(cè)電壓檢測(cè)，確定輸入三相交流有無(wú)欠壓、過(guò)壓、缺相。對(duì)輸出電壓檢測(cè)有無(wú)缺相及異常。對(duì)輸出電流進(jìn)行檢測(cè)有無(wú)過(guò)流。對(duì)逆變模塊的溫度進(jìn)行檢測(cè)，有無(wú)過(guò)熱。如出現(xiàn)異常，由控制電路實(shí)施停車保護(hù)，并顯示故障代碼。電流檢測(cè)一般采用串聯(lián)電阻或無(wú)鐵芯超小型電流互感器。輸入電壓檢測(cè)采用電阻分壓光電耦合器隔離的方法檢測(cè)輸入電源側(cè)電壓，正常情況低壓變頻器PN兩端之間電壓530V脈動(dòng)頻率300Hz，電源欠壓或者輸入出現(xiàn)缺相會(huì)導(dǎo)致UPN下降。出現(xiàn)欠壓時(shí)變頻器禁止輸出，顯示故障代碼或者LV指示。出現(xiàn)過(guò)壓時(shí)變頻器禁止輸出，顯示OV指示。一般過(guò)壓情況較少見(jiàn)。變頻器電源側(cè)電壓檢測(cè)電路輸出電壓/頻率檢測(cè)分別將U、V、W相輸出電壓與P端直流電壓比較，由供電耦合器隔離后輸出，然后由低壓側(cè)電路對(duì)輸出脈動(dòng)檢測(cè)出輸出頻率，通過(guò)比較判斷是否缺相。輸出電流檢測(cè)小容量(3KW）變頻器的輸出電流檢測(cè)采用電阻采樣的方法，容量大一些變頻器采用無(wú)鐵芯微型電子互感器檢測(cè)輸出電流。檢測(cè)結(jié)果通過(guò)模擬口輸出可用用接在控制箱門上的電流表指示輸出電流，也送入微處理器進(jìn)行處理，判斷是否出現(xiàn)過(guò)流。溫度檢測(cè)與保護(hù)在散熱器上安裝PTC熱敏電阻，將溫度轉(zhuǎn)化電壓信號(hào)送入微處理器。當(dāng)模塊溫度上升到45°時(shí)，散熱風(fēng)扇啟動(dòng)，當(dāng)溫度達(dá)到80°以上發(fā)出過(guò)熱報(bào)警，顯示OH過(guò)熱故障。變頻器出現(xiàn)過(guò)熱故障，應(yīng)該首先檢查散熱風(fēng)扇是否正常工作。五.工作原理1.逆變橋2.IGBT3.IGCT4.IPM5.SPWM調(diào)制：6.SPWM調(diào)制波的產(chǎn)生7.逆變電路的工作原理1逆變橋

概述：變頻技術(shù)是建立在電力電子技術(shù)基礎(chǔ)之上的。在低壓交流電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)控制中，應(yīng)用最多的功率器件有IGBT以及智能模塊IPM。一般5.5KW一下變頻器多采用IPM，10KW一下采用7合1或者6合1的IGBT模塊，10～27KW多用2合1三塊IGBT模塊，容量較大采用6個(gè)單體IGBT模塊。這樣做的目的是為了更好的散熱。在小容量的變頻器中常使用將IGBT及其驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路整合在一起功率集成電路PIC---IPM。2絕緣柵雙極晶體管IGBTIGBT是VDMOSFET(增強(qiáng)型功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管）和GTR（巨型晶體三極管）取長(zhǎng)補(bǔ)短相結(jié)合的產(chǎn)物，具有柵極G、集電極C、和發(fā)射極E的三個(gè)引出端。與GTR（功率晶體管）相比大大減小了驅(qū)動(dòng)功率，而且具有導(dǎo)通壓降低，開(kāi)關(guān)速度快、沒(méi)有二次擊穿的優(yōu)點(diǎn)，取代了GTR，在低壓變頻器中得到了廣泛的應(yīng)用。輸入回路：電壓控制型，控制信號(hào)為uGE，輸入阻抗高，柵極電流iG約為零，驅(qū)動(dòng)功率小。輸出回路：為IGBT的主電路，與GTR相同，工作電流為iC。IGBT集射電壓Vces＜3V,頻率可達(dá)到20KHz,內(nèi)含的集射極間超快速二極管反向恢復(fù)時(shí)間可達(dá)150ns。其發(fā)展的方向是損耗更低,開(kāi)關(guān)速度更快、電壓更高,容量更大。目前，采用新技術(shù)的第四代IGBT大幅度降低了集電極一發(fā)射極之間的飽和壓降，使變頻器的性能有了很大的提高。等效電路和電氣圖形符號(hào)特點(diǎn)是輸出特性好，開(kāi)關(guān)速度快，工作頻率高，一般可達(dá)到20KHz以上，通態(tài)壓降比MOSFET低，輸入阻抗高，耐壓、耐流能力比MOSFET和GTR提高，最大電流可達(dá)1800A，最高電壓可達(dá)4500V。在中小容量變頻器電路中，IGBT的應(yīng)用處于絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。3集成門換流晶閘管IGCTIGCT是在GTO（可關(guān)斷晶閘管）基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的超大功率電力電子器件，將驅(qū)動(dòng)與關(guān)斷電路與其整合在一起，不但對(duì)GTO進(jìn)行了改進(jìn)，提高了開(kāi)關(guān)速度，而且將GTO的驅(qū)動(dòng)電路整合進(jìn)去。特點(diǎn)高耐壓，已經(jīng)達(dá)到6000V/3000A的容量，用于高壓變頻器和直流超高壓輸電中。

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智能功率模塊IPMIPM是將IGBT及其驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路整合在一起的逆變模塊。IPM驅(qū)動(dòng)電路的配線設(shè)計(jì)上做到優(yōu)化，所以浪涌電壓，門極振蕩，噪聲引起的干擾等問(wèn)題能有效得到控制。IPM的保護(hù)功能較為豐富，如電流保護(hù)、電壓保護(hù)、溫度保護(hù)一應(yīng)俱全，隨著技術(shù)的進(jìn)步，保護(hù)功能將進(jìn)一步日臻完善.IPM的外形目前IPM的售價(jià)已逐漸接近IGBT．而計(jì)入采用IPM后的開(kāi)關(guān)電源容量、驅(qū)動(dòng)功率容量的減小和器件的節(jié)省以及綜合性能提高等因素后在許多場(chǎng)合其性價(jià)比已高過(guò)IGBT。。IPM也在向更高的水平發(fā)展，新型IPM不需要外接光耦;通過(guò)內(nèi)部自舉電路可單電源供電并采用了低電感的封裝技術(shù)，在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)小型化，專用化，高性能，低成本。5SPWM調(diào)制工頻逆變電路的工作狀態(tài)占空比PWM調(diào)制SPWM調(diào)制工頻逆變電路的工作狀態(tài)逆變與順變：將直流轉(zhuǎn)化為交流叫做逆變，將交流轉(zhuǎn)化為直流叫做順變（或曰整流）。整流可以利用電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)換流，逆變只能通過(guò)器件或者負(fù)載實(shí)現(xiàn)換流。為了減少諧波污染和電磁損耗，實(shí)用逆變器一般為輸出正弦波的正弦逆變器。小容量中高頻逆變器常常采用LC振蕩或者RC振蕩方法產(chǎn)生，逆變管工作在放大狀態(tài)。這種方式管耗大、效率低。例如日光燈電子鎮(zhèn)流器，超聲波電源等。工頻功率逆變器不能采用LC、RC振蕩的方法產(chǎn)生，逆變管必須工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)。占空比D占空比周期性脈沖序列的脈沖寬度與脈沖周期的比值叫做占空比。用D表示，其值純小數(shù)。周期性單極性脈沖序列的平均值與其幅度及占空比成正比。UAC=DUm改變占空比可以調(diào)節(jié)輸出電壓平均值。直流電機(jī)調(diào)速采用這種方法。PWM調(diào)制PWM調(diào)制，如果用低頻或者脈動(dòng)直流信號(hào)去控制調(diào)節(jié)占空比，可以得到占空比按要求變化矩形脈沖序列，即PWM調(diào)制波。被調(diào)制矩形脈沖叫做載波。PWM調(diào)制的應(yīng)用很廣泛，例如電動(dòng)車的調(diào)速，開(kāi)關(guān)式穩(wěn)壓電源等。開(kāi)關(guān)式穩(wěn)壓電源就是通過(guò)對(duì)D實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓的。計(jì)算機(jī)可以根據(jù)PWM調(diào)制，預(yù)存D值實(shí)現(xiàn)波形的數(shù)字合成。計(jì)算機(jī)常常采用輸出PWM脈沖方式輸出模擬量。電視機(jī)遙控系統(tǒng)利用PWM調(diào)制實(shí)現(xiàn)音量、亮度、色度等模擬量的遙控控制。SPWM調(diào)制SPWM調(diào)制，即D是按照正弦規(guī)律變化的PWM調(diào)制。采用SPWM調(diào)制既可以使得逆變器件工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，又可以濾波后得到正弦波。在UPS不間斷電源和變頻器中，SPWM調(diào)制得到廣泛應(yīng)用。變頻器逆變單元工作情況：變頻器要求輸出正弦交流電壓，逆變單元必須工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，因此普遍采用SPWM調(diào)制的方法解決這個(gè)問(wèn)題。SPWM調(diào)制波SPWM是將一個(gè)正弦波電壓分為N等份，并把正弦曲線每一等份所包圍的面積都用一個(gè)與其面積相等的等幅矩形脈沖來(lái)代替，脈沖的寬度與正弦波的大小成正比，這樣得到的脈沖列，就是SPWM波。被分割正弦波即調(diào)制波，脈沖部分為載波。SPWM脈沖序列產(chǎn)生的方法變頻器的SPWM脈沖，是采用數(shù)字合成的方式產(chǎn)生的。在當(dāng)代變頻器中有兩種情況，一種是由主控芯片直接產(chǎn)生，另一種是由單獨(dú)DDS芯片完成。由于輸出的SPWM脈沖的瞬時(shí)D值即是時(shí)間的函數(shù)，又與輸出頻率有關(guān)，還與輸出電流的無(wú)功分量和有功分量有關(guān)，需要的計(jì)算速度很快，這就對(duì)主控CPU提出了較高的要求。逆變電路的工作狀態(tài)兩電平逆變電路中，同一橋臂的上下兩管輪流導(dǎo)通，因此輸出點(diǎn)電位或N或P只有兩種電平。其上下兩管的導(dǎo)通角均為180°，不同橋臂導(dǎo)通時(shí)間相差120°。一般上橋臂輸入低頻方波脈沖，下橋臂輸入SPWM調(diào)制脈沖。IGBT反向并聯(lián)的二極管其續(xù)流作用，這樣可減小電流的高頻脈動(dòng)。SPWM的調(diào)制信號(hào)頻率即變頻器的輸出頻率，其載波信號(hào)頻率在10KHz以上，隨著IGBT開(kāi)關(guān)頻率升高，載波信號(hào)頻率也將升高。逆變橋的上臂一般施加方波脈沖，逆變橋的下壁施加SPWM調(diào)制脈沖，獲得逆變輸出變頻三相交流電。調(diào)頻調(diào)壓的原理SPWM調(diào)制改變調(diào)制信號(hào)的頻率或者周期即可達(dá)到變頻的目的。VVVF變頻器中，三相SPWM信號(hào)的周期是相同的，在VC變頻器中，三相SPWM信號(hào)的周期則不一定相同，能夠獨(dú)立實(shí)時(shí)進(jìn)行微調(diào)。SPWM調(diào)制通過(guò)改變D值的比例系數(shù)可以調(diào)節(jié)輸出電壓。一般SPWM脈沖序列可表為d=Dmsinwt，各點(diǎn)D值按正弦規(guī)律變化，只要改變Dm就可以改變輸出電壓。兩電平逆變器兩電平逆變器輸出端U、V、W只有P、N兩電平。每單元IGBT承受P、N兩點(diǎn)之間的電壓，電路簡(jiǎn)單使用器件少，一般用于小容量變頻器。三電平逆變器

三電平逆變電路中，可由多種電平輸出。以U相輸出橋臂為例，當(dāng)T1、T2導(dǎo)通T3、T4阻斷時(shí)輸出高電平P，當(dāng)T3、T4導(dǎo)通T1、T2關(guān)斷時(shí)輸出低電平N，當(dāng)T2、T3導(dǎo)通，T1、T4阻斷時(shí)輸出0電平。如果從D2、D4中間引線輸出即中性線。三電平輸出適合較高電壓輸出的變頻器，這是變頻器逆變電路中的新技術(shù)。三電平逆變器器件承受反向電壓低，用于大容量變頻器。恒磁通控制VVVF變頻器VVVF變頻器是保持定子繞組端電壓與頻率比值不變的變頻器。是從安全的角度采用恒磁通控制。從可知恒磁通控制要求：采用恒磁通控制，在頻率一定的情況下，變頻輸出相電壓是不變的。但是不具備轉(zhuǎn)矩控制功能，無(wú)法準(zhǔn)確地控制電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速，僅能夠滿足一般調(diào)速場(chǎng)合的要求，為改善啟動(dòng)性能和低速運(yùn)行特性，在低頻下提高定子電壓實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩提升功能。VC矢量變頻器矢量變頻器是能夠?qū)Χㄗ有D(zhuǎn)磁場(chǎng)的大小和角速度都能進(jìn)行實(shí)時(shí)控制的變頻器。由于電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與主磁通及轉(zhuǎn)子電流及其功率因數(shù)有關(guān)，定子磁場(chǎng)的角速度控制實(shí)際實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)差率控制，因此其調(diào)速性能比VVVF變頻器好得多，可以與直流電機(jī)調(diào)速媲美。矢量變頻器對(duì)電壓的控制主要考慮輸出頻率，以防止磁飽和導(dǎo)致變頻器的損壞。對(duì)角速度的控制根據(jù)兩個(gè)方面因素，安裝PLG轉(zhuǎn)速傳感器可直接規(guī)矩轉(zhuǎn)差率對(duì)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)角速度進(jìn)行控制。無(wú)速度傳感器則根據(jù)電流的有功分量與無(wú)功分量進(jìn)行控制。直接轉(zhuǎn)矩控變頻器(DTC變頻器)直接轉(zhuǎn)矩控制是繼矢量變頻器后的一種新型交流變頻調(diào)速技術(shù)，利用矢量分析的方法，直接在定子坐標(biāo)系計(jì)算出電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩，使得轉(zhuǎn)矩波動(dòng)限定子較小范圍之內(nèi)，是一種高靜態(tài)和動(dòng)態(tài)性能的交流變頻調(diào)速方法。直接轉(zhuǎn)矩控制變頻器不但三相SPWM脈沖的等效幅度不同，而且波形根據(jù)需要修正（占空比D可實(shí)時(shí)修正，可以是非正弦波形）。六、變頻器的選擇容量選擇品牌選擇類型的選擇容量選擇容量選擇考慮拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)的容量，負(fù)載特點(diǎn)及工作特點(diǎn)。風(fēng)機(jī)水泵類負(fù)載：對(duì)于2/4極電動(dòng)機(jī)，可選擇變頻器的容量與電機(jī)的容量相同。6極以上變頻器容量比電動(dòng)機(jī)大一個(gè)規(guī)格。恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載變頻器的容量應(yīng)比電動(dòng)機(jī)大一規(guī)格以上。品牌的選擇變頻器的品牌分為：歐、美、日品牌，價(jià)位最高（如：瑞士ABB、丹麥丹佛斯，德國(guó)西門子，日本富士、三菱、松下、日立等）港、臺(tái)、韓品牌價(jià)位適中（如南韓三星、現(xiàn)代，臺(tái)灣臺(tái)達(dá)等），國(guó)產(chǎn)品牌，價(jià)位較低（如南京華為以后為愛(ài)默生、成都森藍(lán)、煙臺(tái)歐瑞（以前叫惠豐）、汶上風(fēng)光等）。一般要求可選用國(guó)產(chǎn)品牌，高可靠性要求選歐、美、日品牌。類型的選擇類型與變頻器的價(jià)格有關(guān)，要根據(jù)負(fù)載特點(diǎn)選擇類型。風(fēng)機(jī)、水泵類負(fù)載選用VVVF變頻器即可。對(duì)于控制對(duì)象有一定的動(dòng)態(tài)、靜態(tài)指標(biāo)要求，可選擇無(wú)速度傳感器的VC矢量控制變頻器。對(duì)于控制對(duì)象有較高的動(dòng)態(tài)、靜態(tài)指標(biāo)要求，可選擇有速度傳感器的VC矢量控制變頻器。六、變頻器的控制方式變頻器的狀態(tài)控制方式有三種，面板控制方式（用于單電機(jī)控制，無(wú)需接線，應(yīng)用很少），端子控制方式（利用輸入端子進(jìn)行線控，是最常用的控制方式），通訊口控制（用于工業(yè)總線控制）。變頻器的頻率給定方式有三種，面板升降鍵給定，外接電位器給定，通訊口給定。變頻器的控制方式、頻率給定方式均可以通過(guò)功能、參數(shù)設(shè)置進(jìn)行選擇。選擇控制方式的方法控制方式通過(guò)參數(shù)設(shè)置來(lái)進(jìn)行選擇，變頻器內(nèi)部通過(guò)模擬多路開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)控制信號(hào)的切換，通過(guò)存入的選擇參數(shù)決定模擬開(kāi)關(guān)的狀態(tài)。各變頻器都有控制方式選擇參數(shù)，一般通過(guò)操作面板進(jìn)行設(shè)定。例如三菱FR變頻器由PR79選擇控制方式，0為可選控制模式，1為PU控制，2為EXR端子控制，3、4是組合控制模式。面板控制模式在面板控制模式下（PU模式或者叫做BOP模式，使用變頻器自帶顯示操作面板控制電動(dòng)機(jī)狀態(tài)。一般在面板控制模式，使用RUN鍵啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，使用STOP鍵控制電動(dòng)機(jī)停止?；蛘哂肦WD控制電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，用REV控制電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。使用升降鍵調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行頻率。這種方式用于單電機(jī)控制簡(jiǎn)單系統(tǒng)中。端子控制模式利用變頻器的控制端子實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻器的控制，這是運(yùn)用最普遍的控制模式。端子控制模式是最為常用的控制模式，由繼電器或者PLC輸出開(kāi)關(guān)量對(duì)變頻器進(jìn)行控制。端子控制模式一般使用外接電位器調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。變頻器不允許使用電源側(cè)安裝接觸器直接控制電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，加電10秒鐘后方可啟動(dòng)變頻器。通訊口控制模式通訊口控制模式可以通過(guò)通訊口由PC或者PLC對(duì)變頻器實(shí)施控制。實(shí)際上是通過(guò)通訊口給變頻器寫入控制字實(shí)現(xiàn)控制的。通訊口控制一般用于自動(dòng)生產(chǎn)線中，或者DCS、現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)中。七.變頻器的接線主電路接線控制電路接線注意事項(xiàng)主電路接線1．交流電源輸入端子R、S、T，沒(méi)有相序要求，只要輸入電壓與銘牌符合即可。連線線徑應(yīng)根據(jù)電流選擇，每平方毫米5A為宜。2．逆變輸出端子U、V、W與電機(jī)連接，導(dǎo)線盡量使用多股線。3.PE線要可靠接地，防止漏電和實(shí)現(xiàn)電磁屏蔽。4、PI與P+之間用于選擇外接濾波電感，不使用外接電感時(shí)短接。5、P+與PR之間外接制動(dòng)電阻選擇。當(dāng)要求快速停車時(shí)，需要外接制動(dòng)電阻。主電路接線注意事項(xiàng)(1)變頻器的輸出端不能連接電容或電涌吸收器；(2)變頻器與電動(dòng)機(jī)之間的連線不能很長(zhǎng)，因?qū)Ь€的分布電容會(huì)產(chǎn)生高頻漏電流。一般3.7kW以下電動(dòng)機(jī)，連線不超過(guò)50m；3.7kW以上電動(dòng)機(jī)，連線不超過(guò)100m。(3)變頻器與電動(dòng)機(jī)之間不能連接開(kāi)關(guān)；注意：R、S、T和U、V、W端不能錯(cuò)接?？刂齐娐方泳€選擇外接端子控制時(shí)需要控制電路的接線。輸入信號(hào)有開(kāi)關(guān)控制信號(hào)和模擬信號(hào)兩類，輸出信號(hào)也有開(kāi)關(guān)信號(hào)和模擬信號(hào)兩類。開(kāi)關(guān)控制信號(hào)（狀態(tài)控制信號(hào)）模擬控制信號(hào)（調(diào)速控制信號(hào)）輸出顯示信號(hào)端子（如頻率、電流等是模擬信號(hào)）輸出控制信號(hào)端子（輸出開(kāi)關(guān)信號(hào)）輸出報(bào)警信號(hào)端子（輸出開(kāi)關(guān)信號(hào)）輸入控制信號(hào)狀態(tài)控制信號(hào)有正轉(zhuǎn)（FWD）、反轉(zhuǎn)（REV)、點(diǎn)動(dòng)（JOG)、停止（STOP)、高速RH、中速RM、低速RL及預(yù)留端子，公共端COM，狀態(tài)控制端子為漏極輸出型，一般將常開(kāi)觸點(diǎn)接在相應(yīng)控制端與COM之間即可。這種線控方法，內(nèi)部24V直流電源供電，與PLC輸出端子連接基本相同。模擬量控制端子，主要用于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制，有兩路VR1、IR1，VR2、IR2，以實(shí)現(xiàn)比例控制或PID控制。反饋輸入信號(hào)，用于PLG編碼器連接。GND為控制電源地，也是信號(hào)的公共端。輸出信號(hào)輸出控制信號(hào)（多功能輸出端子Y1、Y2、Y3)負(fù)載能力直流24V/50mA，及故障報(bào)警輸出端子（30A、30B、30C）負(fù)載能力交流220V/1A，用于輸出變頻器的狀態(tài)及故障報(bào)警信號(hào)，例如運(yùn)行、停止、頻率到達(dá)、欠壓、過(guò)載、過(guò)熱等信號(hào)輸出。模擬量輸出端子，用于與外接指示系儀表連接顯示變頻器輸出頻率、電流或功率，如AO、FO端子。八.變頻器的參數(shù)設(shè)置變頻器的參數(shù)設(shè)置是使用變頻器的前提，不正確的參數(shù)設(shè)置會(huì)導(dǎo)致變頻器不能正常工作，例如啟動(dòng)時(shí)過(guò)流，制動(dòng)時(shí)過(guò)壓報(bào)警，也容易導(dǎo)致變頻器的損壞。變頻器的端子功能、保護(hù)功能、程序控制功能均通過(guò)參數(shù)設(shè)置實(shí)現(xiàn)。設(shè)置是通過(guò)操作面板進(jìn)行，操作面板上的的模式選擇鍵（PROG或MODE)用于選擇變頻器是設(shè)置狀態(tài)或是運(yùn)行狀態(tài)，加減鍵用于參數(shù)選擇，回車鍵或復(fù)位鍵用于確認(rèn)。功能參數(shù)的設(shè)置分為基本功能參數(shù)設(shè)置和高級(jí)設(shè)置兩種情況。必須經(jīng)過(guò)基本參數(shù)設(shè)置，變頻器才能夠啟動(dòng)。功能參數(shù)具有關(guān)聯(lián)性。變頻器的參數(shù)設(shè)置有以下內(nèi)容：首先進(jìn)行電動(dòng)機(jī)參數(shù)設(shè)置：主要是根據(jù)電動(dòng)機(jī)參數(shù)對(duì)變頻器進(jìn)行設(shè)置，使得變頻器對(duì)電動(dòng)機(jī)具有保護(hù)作用。工作參數(shù)的設(shè)置：用于設(shè)定變頻器的啟動(dòng)參數(shù)、停止參數(shù)、極限參數(shù)，載波頻率及回避頻率等參數(shù)設(shè)置，這是變頻器和電動(dòng)機(jī)正常工作的前提條件?？刂品绞皆O(shè)置：用于選擇變頻器的控制方式，這要根據(jù)負(fù)載的控制要求確定。電動(dòng)機(jī)參數(shù)設(shè)置根據(jù)電動(dòng)機(jī)名牌給出的數(shù)據(jù)，設(shè)置變頻器中電動(dòng)機(jī)額定電壓、額定電流、額定功率、額定頻率、額定轉(zhuǎn)速?；緟?shù)設(shè)置上限頻率設(shè)置，用于確定變頻器輸出的最高頻率。下限頻率設(shè)置，用于確定變頻器的最低輸出頻率。啟動(dòng)頻率設(shè)置，用于設(shè)定電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的起始頻率，啟動(dòng)頻率必須大于下限頻率低于上限頻率。加速時(shí)間設(shè)置，用于確定變頻器啟動(dòng)所需的時(shí)間，時(shí)間過(guò)短容易導(dǎo)致電路跳閘或者變頻器保護(hù)。減速時(shí)間設(shè)置，用于設(shè)定輸入停止信號(hào)到變頻輸出頻率到0所需時(shí)間。載波頻率，SPWM脈沖的頻率，可以設(shè)定，過(guò)低波形不好噪聲大，過(guò)高損耗加大?；乇茴l率，避免機(jī)械諧振的頻率，根據(jù)機(jī)械系統(tǒng)可以設(shè)定，是變頻避開(kāi)這一頻率。控制方式設(shè)置，用于確定使用面板、端子或者通訊控制模式。例如三菱FR-A540變頻器的Pr079用于選擇控制模式，1為PU/EXT模式可切換；2為PU模式；3為EXT模式；3為運(yùn)行頻率PU設(shè)定的端子控制模式，4為啟動(dòng)控制外部輸入，頻率給定PU輸入；5為程序控制模式。再如西門子MM440變頻器的P0700功能：1為BOP控制，2為外端子控制；最大值6為COM口控制。頻率給定方式設(shè)置，用于確定給定頻率的方式。頻率給定也有三種模式，面板升降鍵調(diào)節(jié)，外接電位器調(diào)節(jié)，通訊口給定。如西門子MM420變頻器P1000功能：頻率設(shè)定選擇，1BOP給定，2模擬設(shè)定，3固定頻率。保護(hù)模式參數(shù)禁止寫入模式，可防止設(shè)定參數(shù)被修改。例如三菱FR-A540變頻器的Pr077，0為僅在停止時(shí)在PU模式下寫入；1為不可寫入（僅僅Pr22、Pr75、Pr77、Pr79可顯示修改）。密碼保護(hù)，一般變頻器設(shè)有密碼保護(hù)選項(xiàng)，設(shè)定密碼后，不輸入正確密碼不能修改參數(shù)，是更高一級(jí)的禁止寫入模式。高級(jí)功能設(shè)置程序控制功能設(shè)置（多段速控制），把工作過(guò)程分為幾個(gè)階段，該功能可以設(shè)置每一段時(shí)間內(nèi)的輸出頻率、轉(zhuǎn)動(dòng)方向、加減速時(shí)間。例如三菱FR-A540變頻器的Pr079設(shè)定為5，報(bào)警代碼設(shè)置Pr076設(shè)置為3。PID控制功能，用于轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)控制，如恒壓供水，張力伺服控制等。通訊口控制，需要組態(tài)軟件，且變頻器與上位機(jī)匹配。九、變頻器常見(jiàn)控制模式面板控制模式端子控制模式組合控制模式變頻器的多速控制變頻器的多段速控制模式變頻器的PID控制變頻器面板控制只要完成主電路連接，進(jìn)行相應(yīng)參數(shù)設(shè)置即可實(shí)現(xiàn)面板控制。參數(shù)設(shè)置：需要進(jìn)行電動(dòng)機(jī)參數(shù)輸入、控制模式選擇、相關(guān)頻率的設(shè)置即可。三菱FR-S520變頻器面板控制參數(shù)保護(hù)Pr77=0，不能選1否則不能設(shè)定下面參數(shù)。電動(dòng)機(jī)參數(shù)輸入：Pr9=電動(dòng)機(jī)額定電流，為過(guò)電流保護(hù)參數(shù)。Pr19=電動(dòng)機(jī)額定電壓，基底頻率電壓。Pr3基準(zhǔn)頻率設(shè)定參數(shù)，取電動(dòng)機(jī)額定頻率。控制模式參數(shù)選擇Pr79=0,1。0為面板PU，端子EXT可有面板上轉(zhuǎn)換鍵切換的工作模式。1為只能使用PU控制的模式。反轉(zhuǎn)禁止選項(xiàng)Pr78，0為正反轉(zhuǎn)均可，1禁止反傳，2為禁止正轉(zhuǎn)。PU模式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向選項(xiàng)Pr17，0為正傳，1為反轉(zhuǎn)。上限頻率設(shè)定Pr1，取電動(dòng)機(jī)額定頻率，一般50Hz。下限頻率設(shè)定Pr2，默認(rèn)0，可根據(jù)需要設(shè)定。啟動(dòng)頻率設(shè)定Pr13，必須大于下限頻率，否則不能啟動(dòng)。加速時(shí)間設(shè)定Pr7，0～數(shù)百秒之間選擇，一般5～10秒。減速時(shí)間設(shè)定Pr8，0～數(shù)百秒之間選擇，一般5～10秒。三菱FR-S520變頻器端子控制控制模式參數(shù)選擇Pr79=0為PU/EXT面板切換模式，可有面板上轉(zhuǎn)換鍵切換的工作模式。1為面板PU模式，2為端子EXT模式。3為PU調(diào)節(jié)頻率端子控制模式；4為運(yùn)行頻率由端子決定，面板控制（多段速）；6為運(yùn)行時(shí)可以進(jìn)行PU/EXT切換模式。在端子控制模式下使用外接電位器調(diào)節(jié)頻率。Pr77=1禁止改寫參數(shù)，PR77=0方可以改寫參數(shù)。三菱FR-S520變頻器組合控制控制模式參數(shù)選擇Pr79=3，運(yùn)行頻率由外接電位器調(diào)節(jié)，啟動(dòng)控制使用面板。其它參數(shù)與上面情況相同。這種情況適合用于不經(jīng)常啟停，需要外部調(diào)速的場(chǎng)合?？刂颇Ｊ絽?shù)選擇Pr79=4，運(yùn)行頻率面板給定，控制信號(hào)端子給定。這種情況需要頻率相對(duì)穩(wěn)定，經(jīng)常啟停的場(chǎng)合。三菱FR-S520的多速控制多速控制就是用控制端子有級(jí)分檔控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，類似有變速箱的作用。多速控制中參數(shù)設(shè)置有定義端子功能，設(shè)定端子對(duì)于的轉(zhuǎn)速，一般用RH、RM、RL實(shí)現(xiàn)三段速控制。三菱FR-S520變頻器Pr3、4、5為三速高、中、低設(shè)定，出廠默認(rèn)值為50、30、10Hz，可根據(jù)需要修改。Pr60、61、62為RH、RM、RL端子功能選項(xiàng)，其中0、1、2分別為高、中、低速度控制端子。Pr24、25、26、27為4、5、6、7速設(shè)定，可以利用RH、RM、RL三個(gè)端子組合產(chǎn)生7種轉(zhuǎn)速。如果考慮前3段速，如3位同二進(jìn)制組合0～7。RHRMRL4OFFONON5ONOFFON6ONONOFF7ONONON三菱FR-S520的PID控制PID控制即比例、微分、積分控制，是最常用的定值控制，這是一種閉環(huán)控制技術(shù)。通過(guò)將反饋量與給定值的比較產(chǎn)生誤差信號(hào)。如果用誤差信號(hào)直接控制輸出量的變化即比例P控制。P控制容易引起振蕩，因此穩(wěn)定性不好。如果將誤差信號(hào)進(jìn)行積分濾波后去控制輸出量及比例積分控制PＩ，PＩ控制能夠消除系統(tǒng)振蕩，但是導(dǎo)致相應(yīng)速度變慢。在PＩ控制的基礎(chǔ)上加入微分正反饋可以提高反應(yīng)速度即PID控制。用變頻器實(shí)現(xiàn)PID控制，給定值可以有端子給定，也可以有面板給定。端子給定需要兩個(gè)模擬量輸入端，一個(gè)給定信號(hào)輸入端與電位器連接，一個(gè)反饋信號(hào)輸入端，有傳感器或者變送器給定。因此PID控制連接除模擬量輸入外，控制方式即可采用端子控制，也可以采用面板控制。相關(guān)的參數(shù)從功能上不難想到，有模擬量設(shè)置、比例放大倍數(shù)設(shè)置、積分時(shí)間常數(shù)設(shè)置和微分時(shí)間常數(shù)的設(shè)置。負(fù)作用：當(dāng)偏差（設(shè)定值-反饋量）為正時(shí)，增加執(zhí)行量。正作用：當(dāng)偏差（設(shè)定值-反饋量）為負(fù)時(shí)，增加執(zhí)行量。PID控制的接線

給定信號(hào)從2輸入，由電位器給定；反饋信號(hào)加在4、5之間。在變頻器內(nèi)部完成比較放大、積分、微分后輸出。外部偏差信號(hào)從1輸入。端子設(shè)定說(shuō)明端子2與5，設(shè)定0為0%，5為100%，或者10V為100%。當(dāng)Pr73設(shè)定單數(shù)時(shí)為5V=100%,雙數(shù)時(shí)10V=100%。參數(shù)設(shè)定Pr128，用于選擇PID控制，選擇10、11，20、21為PID控制，Pr129，PID比例范圍常數(shù)（放大倍數(shù)）。Pr130，積分時(shí)間常數(shù)Pr131，設(shè)定PID控制上限。Pr132，設(shè)定PID控制下限。Pr133，控制設(shè)定值Pr134，微分時(shí)間常數(shù)設(shè)定。設(shè)定范例Pr128=20，PID控制為4端輸入，負(fù)作用。Pr130=0.5S，積分時(shí)間常數(shù)0.5S。Pr183=14，RT端子功能為PID控制有效Pr193=4，OL端子功能Pr42頻率檢測(cè)(下限頻率）開(kāi)關(guān)量輸出。Pr194=5，F(xiàn)U端子功能設(shè)定為Pr50檢測(cè)（上下頻率）。Pr42=10，下限頻率10Hz.Pr50=48，上限頻率48Hz。PID控制無(wú)效選項(xiàng)Pr79=5為程序運(yùn)行，PID控制無(wú)效。Pr79=6為切換模式，PID控制無(wú)效。Pr95=1時(shí)PID控制無(wú)效。工頻變頻自動(dòng)切換電路切換電路的工作原理工頻允許：SA=1，按下SBI，KA吸合自鎖，KM3得電吸合，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。在運(yùn)行中按下SB2，KM3失電釋放，電動(dòng)機(jī)停止。變頻運(yùn)行，SA=2，按下按下SBI，KA吸合自鎖，KM2、KM3相繼得電，使得變頻器在停止?fàn)顟B(tài)實(shí)現(xiàn)主電路連接。當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕SB3時(shí)，中間繼電器KA閉合自鎖，使得變頻器的FWD端子與CM端接電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。按下SB2后KA失電,KM2、KM3釋放。采用變頻器的電動(dòng)機(jī)間歇正反轉(zhuǎn)控制電路(工程案例）

濱州市絲綢公司下屬多個(gè)蠶繭站的蠶繭烘干灶，一直采用手動(dòng)控制模式。蠶繭烘干灶的組成由加熱爐灶，強(qiáng)制對(duì)流風(fēng)機(jī)組成?；究刂埔箫L(fēng)機(jī)正反轉(zhuǎn)各15分鐘循環(huán)控制。我們?cè)O(shè)計(jì)了多個(gè)方案，有繼電器自動(dòng)控制、PLC控制、電子裝置控制和變頻器循環(huán)自動(dòng)控制，其中變頻器控制效果最好。風(fēng)機(jī)電機(jī)的功率2.2KW，選用3KW的國(guó)產(chǎn)海利浦變頻器?？刂品桨讣半娐返谝浑A段為等速正轉(zhuǎn)15分鐘，然后反轉(zhuǎn)15分鐘循環(huán)進(jìn)行。中間通過(guò)設(shè)置啟動(dòng)時(shí)間和制動(dòng)時(shí)間實(shí)現(xiàn)軟性轉(zhuǎn)換，沒(méi)有機(jī)械及電氣沖擊。第二階段為兩種速度運(yùn)行，高速10分鐘低速5分鐘。實(shí)踐證明第二種方案效果優(yōu)于第一種方案?？刂齐娐啡鐖D5所示：功能設(shè)置：

CD033=1設(shè)置控制方式外接按鈕控制CD050=1設(shè)置按鈕SB1為運(yùn)行控制CD052=4設(shè)置按鈕SB2為停止控制CD076=4設(shè)置內(nèi)控多段速控制模式CD077=1自動(dòng)循環(huán)運(yùn)行CD079=0加減速時(shí)間選擇CD012=10設(shè)置第一加速時(shí)間10秒。CD013=10設(shè)置第一減速時(shí)間10秒。CD000=50設(shè)置主頻（第一時(shí)段運(yùn)行頻率）CD087=600設(shè)置第一時(shí)段運(yùn)行時(shí)間CD000=48設(shè)置第一段時(shí)間允許速度CD080=35設(shè)置第二時(shí)段運(yùn)行速度CD088=290設(shè)置第二時(shí)段運(yùn)行時(shí)間CD081=48設(shè)置第三時(shí)段運(yùn)行速度CD089=600設(shè)置第三時(shí)段運(yùn)行時(shí)間CD082=35設(shè)置第四時(shí)段運(yùn)行速度CD090=290設(shè)置第四時(shí)段運(yùn)行時(shí)間CD083=48設(shè)置第五時(shí)段運(yùn)行速度CD091=600設(shè)置第五時(shí)段運(yùn)行時(shí)間CD084=35設(shè)置第六時(shí)段運(yùn)行速度CD092=290設(shè)置第六時(shí)段運(yùn)行時(shí)間CD085=48設(shè)置第七時(shí)段運(yùn)行速度CD093=600設(shè)置第七時(shí)段運(yùn)行時(shí)間CD086=35設(shè)置第八時(shí)段運(yùn)行速度CD094=290設(shè)置第八時(shí)段運(yùn)行時(shí)間。CD078=85設(shè)置間歇運(yùn)行模式為：1、2正轉(zhuǎn)-3、4反轉(zhuǎn)-5、6正轉(zhuǎn)-7、8反轉(zhuǎn)的循環(huán)模式。CD078=204（11001100）設(shè)置轉(zhuǎn)速方向，0正轉(zhuǎn)1反轉(zhuǎn)。第1、2、5、6段時(shí)間內(nèi)正轉(zhuǎn)，第3、4、7、8段時(shí)間內(nèi)反轉(zhuǎn)。補(bǔ)充說(shuō)明改進(jìn)方案一：可以以每段時(shí)間內(nèi)4中不同速度運(yùn)行，這樣需要修改每段時(shí)間數(shù)值，保證其和15分鐘。CD079=15或者240。改進(jìn)方案二：將電動(dòng)機(jī)多段速轉(zhuǎn)動(dòng)，改為PID自動(dòng)調(diào)速控制，可以根據(jù)爐溫自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，溫度高高速，溫度低低速。評(píng)價(jià)方案好壞判據(jù)是最終根據(jù)效果。變頻器恒壓供水控制變頻器恒壓供水的目的，水泵的出水量大于用水量時(shí)壓力上升，否則壓力下降。因此壓力是控制參量，保持水泵出水量用于用水量平衡則壓力穩(wěn)定。系統(tǒng)構(gòu)成，目標(biāo)信號(hào)XT，即給定端子VRF上得到的信號(hào)，也可以由鍵盤給定。反饋信號(hào)XF，由壓力變送器SP反饋回來(lái)。兩信號(hào)在變頻器內(nèi)部完成PID計(jì)算。

系統(tǒng)的工作過(guò)程兩輸入信號(hào)是相減的誤差信號(hào)XD=XT-XF經(jīng)處理后產(chǎn)生輸出頻率給定信號(hào)控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。當(dāng)用水量減少時(shí)輸出壓力上升XD增大，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降，反之用水量增大時(shí)XD減小，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升。變頻器的選型與功能設(shè)置最好選用供水專用變頻器，選用V/F控制方式為宜。功能設(shè)置：最高頻率與電動(dòng)機(jī)額定頻率相同，不能超速運(yùn)行。上限頻率等于或者低于最高頻率均50Hz，取49Hz。下限頻率不可過(guò)低，為30Hz以上。啟動(dòng)頻率不宜過(guò)低取10Hz以上。升降速時(shí)間去5～10S即可。睡眠功能，專用變頻器在最低頻率運(yùn)行壓力高于某值后可使水泵停轉(zhuǎn)。當(dāng)供水壓力低于下限時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)。多臺(tái)水泵調(diào)速時(shí)的切換控制供水系統(tǒng)中供水量變化很大，早晚是高峰期。如果單泵運(yùn)行不但效率低，而且難以滿足要求，因此一般采用多泵運(yùn)行。從經(jīng)濟(jì)角度考慮，多泵運(yùn)行中一般一臺(tái)泵工作變頻器調(diào)速狀態(tài)，其它泵為補(bǔ)水泵，處于間歇式自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。這樣需要解決變頻泵與補(bǔ)水泵切換控制的問(wèn)題。變頻泵與補(bǔ)水泵切換及控制，可以使用PLC與變頻器配合控制，專用變頻器則具有這種PLC的功能，因而不必使用PLC。一臺(tái)變頻器控制多臺(tái)水泵的

“1控x”的切換當(dāng)用水量大1號(hào)泵已達(dá)到額定頻率，供水壓力仍然偏低時(shí)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間延時(shí)后將1號(hào)泵切換為工頻運(yùn)行狀態(tài)，啟動(dòng)2號(hào)泵處于變頻狀態(tài)下運(yùn)行。在1號(hào)泵工頻運(yùn)行2號(hào)泵變頻運(yùn)行狀態(tài)，如果仍然供水壓力不足，2號(hào)泵已經(jīng)達(dá)到額定頻率時(shí)，延時(shí)一段時(shí)間后，2號(hào)泵也切換為工頻狀態(tài)運(yùn)行，啟動(dòng)3號(hào)泵處于工頻運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)用水量減少時(shí)，壓力升高3號(hào)泵轉(zhuǎn)速下降到下限頻率，延時(shí)一段時(shí)間后，一號(hào)泵退出，如繼續(xù)下降則2號(hào)泵也退出?！?控x”的切換電路控制電路以成都森蘭B12S系列變頻器為例，附加配套繼電器擴(kuò)展板，完成切換。參考前面PID控制。功能預(yù)置功能碼F53（電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)），預(yù)置3功能碼F54（啟動(dòng)順序），預(yù)置0（1號(hào)先啟動(dòng)）功能碼F55（附屬電機(jī)），預(yù)置0（無(wú)附屬電機(jī)）功能碼F56（換機(jī)間歇時(shí)間），預(yù)置100mS。功能碼F57（切換頻率上限），49~50Hz為宜。功能碼F58（切換頻率下限），30~35Hz為宜。PID參數(shù)預(yù)置F800=1允許PID功能F801=50%為默認(rèn)值F802=50%F803=50%F804=50%F805=1反饋信號(hào)選擇F806=0反饋通道1選擇VR2F807=1反饋通道2選擇IRI十.西門子變頻器使用說(shuō)明MM4系列通用變頻器簡(jiǎn)介MM440外形及原理圖MM440技術(shù)規(guī)范及參數(shù)MM440安裝及調(diào)試MM440故障顯示及保護(hù)MM4系列通用變頻器簡(jiǎn)介具有多種控制特性，矢量控制采用最新軟件及32為DSP處理器。具有可選的文本顯示操作面板，由三種LCD文本操作面板供選擇：狀態(tài)顯示SDP、基本操作面板BOP、高級(jí)操作面板GOP。復(fù)合制動(dòng)技術(shù)，不需要外接制動(dòng)電阻，二是通過(guò)控制繞組中的直流電流實(shí)施制動(dòng)。MM410緊湊型、MM420標(biāo)準(zhǔn)型、MM430節(jié)能型、MM440矢量型。MM410外形圖MM420外形圖MM430外形圖MM440外形圖

MM440原理圖1.MM440參數(shù)編排格式

參數(shù)號(hào)用0000~99994位數(shù)字表示，前面冠有r表示只讀參數(shù)，其它參數(shù)冠有p。參數(shù)名稱，有些參數(shù)名稱前面冠以字母BI=、BO=、CI=、CO=、CO/BO=，分別表示二進(jìn)制輸入、輸出和模擬量輸入輸出。參數(shù)調(diào)試狀態(tài)：調(diào)試C、運(yùn)行U、準(zhǔn)備運(yùn)行T。表示參數(shù)在何時(shí)可以修改。參數(shù)組：即具有特定功能的一組參數(shù)。2用戶訪問(wèn)級(jí)和參數(shù)過(guò)濾器用戶訪問(wèn)級(jí)P0003，定義用戶訪問(wèn)參數(shù)組的等級(jí)，共有5個(gè)選項(xiàng)0~4，1為標(biāo)準(zhǔn)級(jí)、3為專家級(jí)、4為維修級(jí)。參數(shù)過(guò)濾器，按功能篩選出相關(guān)的參數(shù)，有多種選項(xiàng)，0為全部參數(shù)，2為變頻器參數(shù)，3為電動(dòng)機(jī)參數(shù)，13電動(dòng)機(jī)控制，22工藝參量控制（PID)等。3.常用的參數(shù)R0000驅(qū)動(dòng)裝置只讀參數(shù)的顯示值，默認(rèn)-P0003參數(shù)訪問(wèn)級(jí)，默認(rèn)1P0004參數(shù)過(guò)濾器，默認(rèn)0P0010調(diào)試用參數(shù)過(guò)濾器，默認(rèn)0P0014存儲(chǔ)方式，默認(rèn)0P0199設(shè)備系統(tǒng)序號(hào)，默認(rèn)04.變頻器的參數(shù)R0037co變頻器的溫度R0039能量消耗計(jì)量R0203變頻器的實(shí)際型號(hào)P0290變頻器過(guò)在報(bào)警信號(hào)P1800變頻器的調(diào)制頻率5.模擬I/O參數(shù)R0750-變頻器模擬量輸入通道數(shù)R0752-ADC實(shí)際輸入電壓或電流P0753-ADC濾波時(shí)間常數(shù)，默認(rèn)3?！?有多項(xiàng)參數(shù)。6.設(shè)定值通道P1080---最小頻率，默認(rèn)0。P1082---最大頻率，默認(rèn)50。P1120---加速時(shí)間，默認(rèn)10P1121---減速時(shí)間，默認(rèn)107.MM440變頻器的可選件基本操作屏BOP，5位LED顯示，用于設(shè)定參數(shù)及數(shù)值。高級(jí)操作屏AOP，可讀出或者寫入?yún)?shù)，可控制31個(gè)變頻器。PC至變頻器的連接件，如果PC機(jī)安裝相應(yīng)軟件（DriveMonitor)，可以直接控制變頻器。調(diào)試工具軟件Starter和DriveMonitor，可對(duì)參數(shù)讀寫、存儲(chǔ)和打印。8.MM440安裝調(diào)試

使用出廠默認(rèn)值直接使用?？焖僬{(diào)試電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)自動(dòng)檢測(cè)使用BOP進(jìn)行調(diào)試MM440的開(kāi)關(guān)量控制6個(gè)數(shù)字量輸入端口，其功能P0701~P0706定義，每個(gè)參數(shù)值0~99，默認(rèn)1。參數(shù)的意義如下：1為ON正轉(zhuǎn)OFF停車；2為ON反轉(zhuǎn)OFF停車；10正向點(diǎn)動(dòng)、11反向點(diǎn)動(dòng)；接線方法24V經(jīng)按鈕到端口，灌電流輸入。十一.變頻器的維護(hù)注意變頻器的散熱器的清潔，及時(shí)清掃，以免影響散熱。注意變頻器及電動(dòng)機(jī)控制電路接頭情況，是否變色發(fā)熱，出現(xiàn)異常及時(shí)進(jìn)行處理。注意檢查電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行情況，如噪聲變化，溫升等。

目的：延長(zhǎng)使用壽命。變頻器在長(zhǎng)期運(yùn)行中，由于溫度、濕度、灰塵、振動(dòng)等使用環(huán)境的影響內(nèi)部元件會(huì)發(fā)生變化或老化。

變頻器的日常維護(hù)1、使用環(huán)境對(duì)變頻器的影響

溫度-10度40度，運(yùn)行環(huán)境溫度過(guò)高會(huì)影響電阻、半導(dǎo)體器件、電解電容和風(fēng)機(jī)等許多部件的使用壽命，這些部件的壽命通常與環(huán)境溫度是指數(shù)相關(guān)的，如工作溫度每降低10℃，電解電容的使用壽命就延長(zhǎng)1倍。保證散熱風(fēng)機(jī)可靠正常工作對(duì)于延長(zhǎng)變頻器的使用壽命有著非常重要意義。

濕度90%以上結(jié)露，影響爬電距離，降低變頻器內(nèi)部的絕緣引起放電擊穿，導(dǎo)致PCB板發(fā)霉進(jìn)而發(fā)生導(dǎo)線霉斷或接插件接觸不良，還會(huì)加速銅排和金屬結(jié)構(gòu)件氧化，導(dǎo)致主回路或動(dòng)力端子排接觸不良。電源電壓323～418V電壓低（436VDC）電流增大，IGBT易過(guò)熱。。

.原因：輸入電壓突波的主要成因有雷電直接擊中電網(wǎng)，電網(wǎng)中大感性負(fù)載分?jǐn)啵笮凸β室驍?shù)補(bǔ)償器分合閘，同一段電網(wǎng)中有大的直流電機(jī)負(fù)載，負(fù)載短路電源跳閘，電源線絕緣不良打火等諸種。

.危害：輸入突波電壓或浪涌電壓會(huì)造成變頻器輸入整流模塊的損壞。由于電網(wǎng)電壓突波來(lái)自于外部，變頻器本身無(wú)法作主動(dòng)性保護(hù)，只能作被動(dòng)保護(hù)，保護(hù)的主要辦法為在變頻器電源進(jìn)線側(cè)加裝金屬氧化物壓敏電阻和高頻吸收電容，在整流模塊上加裝吸收電容或靜電放電管。

.2過(guò)壓

變頻器的輸入突波電壓保護(hù)通常總是按照某固定的標(biāo)準(zhǔn)的，能滿足絕大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合的需求，但是并不適合少數(shù)極端應(yīng)用環(huán)境。如果在日常檢查中發(fā)現(xiàn)變頻器壓敏電阻有損壞情況，或調(diào)查發(fā)現(xiàn)以前發(fā)生過(guò)前級(jí)自動(dòng)開(kāi)關(guān)跳脫事件，則需要考慮外部加裝浪涌吸收器和快速熔斷器。3、灰塵及振動(dòng)的影響

灰塵沉積在變頻器內(nèi)空氣潮濕時(shí)可能短路。環(huán)境太臟還會(huì)破環(huán)風(fēng)機(jī)葉輪的動(dòng)平衡，引起風(fēng)機(jī)額外的振動(dòng)，這會(huì)大大縮短風(fēng)機(jī)軸承的使用壽命。環(huán)境中含腐蝕性氣體，環(huán)境太臟或太油對(duì)PCB板和小型電子元器件的損害較大，會(huì)顯著降低變頻器的使用壽命。

震動(dòng)對(duì)一些重量比較大而重心又比較高的元件使其松動(dòng)脫焊，特別是均壓電阻脫焊后，會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重后果。4、元件的老化對(duì)變頻器的影響

老化對(duì)器件影響有好、有壞，對(duì)半導(dǎo)體器件，老化后參數(shù)更穩(wěn)定；但也可能使一些元件的參數(shù)劣化，如有缺陷的元件，將失效；電容容量降低，噪聲增大、風(fēng)機(jī)散熱變差等。重要設(shè)備中電子元件要進(jìn)行老化處理，以降低設(shè)備的故障率。1、參數(shù)核對(duì)（1）運(yùn)行參數(shù)是否在規(guī)定范圍內(nèi)，電源電壓是否正常？（2）變頻器操作面板顯示是否正常，儀表指示是否正確，是否有振動(dòng)、震蕩現(xiàn)象？（3）冷卻風(fēng)扇是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常，有無(wú)異常聲響？（4）變頻器和電動(dòng)機(jī)是否有異常噪聲，異常震動(dòng)及過(guò)熱現(xiàn)象？（5）變頻器及引出電纜是否過(guò)熱、變色、變形、異味、噪聲等？（6）變頻器的周圍環(huán)境是否符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，溫度和濕度是否正常？

變頻器日常維護(hù)的內(nèi)容2、定期檢查用戶根據(jù)環(huán)境情況，每3～6個(gè)月對(duì)變頻器進(jìn)行一次定期檢查，操作注意安全。檢查和處理內(nèi)容：風(fēng)扇運(yùn)行情況變頻器的溫升情況主電路連接情況

變頻器的逆變模塊IGBT對(duì)短路過(guò)流的耐受時(shí)間非常之短，通常不允許短路時(shí)間超過(guò)10μS，因此變頻器都有非?？焖俚倪^(guò)流檢測(cè)和保護(hù)電路，但是盡管如此，由于短路時(shí)的電流值很大（約為額定值的10倍），會(huì)令半導(dǎo)體器件承受巨大應(yīng)力，一般半導(dǎo)體廠商都認(rèn)為短路過(guò)流是不能周期性重復(fù)的，而且短路過(guò)流保護(hù)具有概率特性，即短路過(guò)流保護(hù)不是100%成功的。頻繁輸出短路尤其是輸出對(duì)地短路對(duì)變頻器會(huì)造成非常致命的損害，所以需要日常檢查電機(jī)和電機(jī)電纜線的絕緣狀況，才能保障設(shè)備正?？煽康剡\(yùn)行。

3、零部件更換

（1）冷卻風(fēng)機(jī)3年更換。

（2）直流側(cè)電解電容5年更換。（3）電路板上的電容7年更換。過(guò)流、短路對(duì)變頻器壽命影響最大，短路可能是電機(jī)相間短路。（4）輸入、輸出端子和銅排是否過(guò)熱變色、變形、螺釘是否松動(dòng)？（5）控制回路端子螺釘是否松動(dòng)？（6）主回路的絕緣是否滿足要求？500V搖表對(duì)R、S、T、P、N、DB、U、V、W和PE之間的絕緣在5以上，控制電路不測(cè)試。（7）電解電容是否膨脹、漏液？

（8）用干燥的壓縮空氣吹去電路板、散熱器風(fēng)道上的粉塵。（9）長(zhǎng)期不用的變頻器，進(jìn)行充電老化。方法是用調(diào)壓器慢慢升壓至額定電壓，時(shí)間2小時(shí)以上。無(wú)需帶負(fù)載，每年至少一次。

為確保變頻器可靠連續(xù)地運(yùn)行，延長(zhǎng)變頻器的使用壽命，關(guān)鍵在于日常維護(hù)保養(yǎng)。同時(shí)應(yīng)當(dāng)從維護(hù)保養(yǎng)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題出發(fā)，針對(duì)外部使用環(huán)境、電網(wǎng)質(zhì)量等方面改進(jìn)實(shí)際應(yīng)用中的不良影響進(jìn)行及時(shí)準(zhǔn)確地處理。

十二.變頻器的檢測(cè)變頻器主電路整流輸出檢測(cè)變頻器逆變電路輸出檢測(cè)開(kāi)關(guān)電源輸出電壓檢測(cè)整流模塊的檢測(cè)逆變模塊的檢測(cè)驅(qū)動(dòng)電路的檢測(cè)一次變換電源側(cè)的檢測(cè)三相低壓變頻器輸入380V的線電壓時(shí)，整流濾波后的直流電壓為530V（P1與N兩端子之間的電壓），如果電源缺相，則三相橋式整流變?yōu)閱蜗鄻蚴秸?，兩端子之間的電壓低于500V。逆變電路檢測(cè)二次變換輸出是經(jīng)過(guò)SPWM調(diào)制的三相交流電壓，要用指針式萬(wàn)用表檢測(cè)U、V、W三個(gè)端子之間的交流電壓，正常情況下為三相對(duì)稱電壓，如果不對(duì)稱則為驅(qū)動(dòng)電路或者IGBT出現(xiàn)問(wèn)題。如果測(cè)量U、V、W與P+、N端子之間的直流電壓。正常工作時(shí)為電源電壓的一半，而且三相是基本一致的如果出現(xiàn)某相過(guò)高或者過(guò)低，則為IGBT損壞。整流模塊檢測(cè)整流模塊是三相整流橋，內(nèi)部由六只電力二極管構(gòu)成。P與R、S、T端子之間檢測(cè)與二極管相同，內(nèi)部相當(dāng)三只共陰連接的三只二極管。N與R、S、T端子之間檢測(cè)與二極管相同，內(nèi)部相當(dāng)三只共陰陽(yáng)連接的三只二極管。

d).整流橋的測(cè)量：二極管的測(cè)量方法，比較幾個(gè)二極管的正向電阻值，二極管反向耐壓較高（1600V）。一般幾個(gè)二極管的正向電阻值接近，整流橋基本都是好的。

e).與此有關(guān)的故障：整流橋個(gè)別二極管損壞：負(fù)載輕，正常負(fù)載充電電阻損壞交流接觸器故障均壓電阻故障整流橋的代換：額定電流值，耐壓值注意事項(xiàng)：維修變頻器充電燈必須熄滅

IGBT逆變模塊的檢測(cè)IGBT的集電極與發(fā)射極之間反向電阻應(yīng)大于20M?，可用Rх100檔測(cè)量。IGBT的集電極與發(fā)射極之間正向電阻很小，實(shí)際上是并聯(lián)二極管的正向電阻。IGBT的柵極與發(fā)射極之間具有電容測(cè)量屬性，穩(wěn)定后電阻無(wú)窮大。如果電阻很小為IGBT損壞。IPM的檢測(cè)IPM是將IGBT及其驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路整合在一起模塊。測(cè)量時(shí)給其供電端施加正常電壓+15V、-9V電壓。輸入信號(hào)為高電平時(shí)，輸出IGBT飽和導(dǎo)通，輸出信號(hào)低電平時(shí)輸出IGBT截止。驅(qū)動(dòng)模塊的檢測(cè)驅(qū)動(dòng)模塊檢查與IPM檢查相似，需要加模擬工作電壓。也可以借助比較方法確定其好壞。開(kāi)關(guān)電源輸出檢測(cè)低壓開(kāi)關(guān)電源為外界端子提供24V控制電壓，可以用萬(wàn)用表測(cè)量VC與GND端子之間的電壓是否24V。控制及操作面板則由連接端口提供5V電壓。為驅(qū)動(dòng)電路提供四路+15V/-9V供電電壓?？捎萌f(wàn)用表測(cè)量相應(yīng)電壓。變頻器指示燈由開(kāi)關(guān)電源輸出電壓驅(qū)動(dòng)，可觀察指示燈工作情況。變頻器的散熱風(fēng)扇由開(kāi)關(guān)電源輸出12V或者24V驅(qū)動(dòng)?？捎^察風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)情況。十三、變頻器常見(jiàn)故障維修變頻器的故障記錄與代碼電源指示燈不亮無(wú)輸出電源指示燈亮無(wú)輸出運(yùn)行一段時(shí)間自動(dòng)停機(jī)故障記錄與故障代碼變頻器一般通過(guò)顯示參數(shù)設(shè)置，可以讀出故障記錄1～4次。例如森蘭變頻器的FA08、09、10C存放三次故障記錄，F(xiàn)A11記錄最后一次母線電壓，F(xiàn)A12記錄最后一次輸出電流；FA13記錄最后一次輸出頻率；FA14記錄最后一次散熱器溫度；FA15用于清除記錄。故障記錄以代碼形式表示：如OC為過(guò)流，造成的原因有電壓異常、加減速時(shí)間過(guò)短、制動(dòng)電阻阻值小等。OL表示過(guò)載，可能原因有電動(dòng)機(jī)參數(shù)設(shè)置偏小，變頻器內(nèi)部故障等。OH表示過(guò)熱，如風(fēng)扇損壞，模塊不良等。Lu表示欠壓，可能輸入電壓偏低或者缺相或變頻器內(nèi)部故障。DP為缺相，分為變頻器輸入端缺相和輸出缺相兩種情況，輸出缺相多數(shù)為驅(qū)動(dòng)電路供電耦合器不良所致。FL為模塊故障，OLE為外部報(bào)警。

變頻器的控制電路有主控電路，保護(hù)電路和操作，顯示電路構(gòu)成?？刂齐娐返暮诵氖荂PU，V/F控制型變頻器使用8XC196MC/MH，PD78366，M37705或TMS320C24X等。矢量控制變頻器采用TMS28X或雙CPU或DSP.

從維修角度講，修主板的難度較大。判定主板的好壞，最常用的方法就是代換法。板上明顯故障可修理，隱藏故障的修理比較復(fù)雜，利用示波器，加上經(jīng)驗(yàn)，再分析判斷。常用的維修工具數(shù)字萬(wàn)用表和模擬指針式各一塊，一般使用新型帶有RX100K的MF47型萬(wàn)用表，數(shù)字萬(wàn)用表用三位半普通數(shù)字萬(wàn)用表即可。雙蹤示波器一臺(tái)，用于驅(qū)動(dòng)波形比較和觀測(cè)。電熱風(fēng)槍用于拆卸及焊接貼片集成電路等。帶放大鏡的臺(tái)燈，用于關(guān)系電路板的銅箔走向及貼片元件上字符。1～10K的1～5W線繞電位器，用于轉(zhuǎn)速控制。單相、三相自耦變壓器，用于提供變頻器通電電源，通過(guò)緩緩調(diào)節(jié)電壓，防止損壞更換的器件。這種變壓器的輸出端接有熔斷器、電壓表和電流表，以便隨時(shí)了解供電電壓和電流。故障規(guī)律逆變模塊和開(kāi)關(guān)電源故障率最高，約分別占到30%，這是因?yàn)閮刹糠蛛娐范贾苯映惺芨邏汉拓?fù)載電流額沖擊的原因，主元件均為高反壓大功率器件。整流模塊、充電電壓及充電電阻的故障約15%，驅(qū)動(dòng)電路的故障10%以上，端子及其內(nèi)部電路故障達(dá)10%左右，其它CPU及通訊口故障5%左右。診斷故障的方法了解故障發(fā)生過(guò)程，讀出并記下最好一次開(kāi)機(jī)的故障代碼。變頻器中的逆變模塊價(jià)格不菲，更換后不能盲目加電，否則造成二次損壞，必須防止損壞的安全措施，常用的方法有串聯(lián)燈泡法和串聯(lián)無(wú)極性電容法（對(duì)于交流側(cè)）。CPU電腦板上的主控器件缺少配件，不要輕易拆卸和調(diào)換實(shí)驗(yàn)。要注意防靜電，防止因此造成的器件損壞。通電前要進(jìn)行檢查測(cè)量，用電阻檔進(jìn)行不帶電測(cè)量，無(wú)誤后方可在有安全措施額情況下加電觀察。2、變頻器主電路的檢修1、詢問(wèn)用戶故障發(fā)生過(guò)程，初步判斷主電路電力電子器件是否正常。2、測(cè)量整流橋、逆變橋中的電力電子器件是否有擊穿短路、炸裂現(xiàn)象。3、如果模塊出現(xiàn)擊穿、炸裂現(xiàn)象，更換器件后不能直接加電，要有防止模塊損壞的安全措施。4、常用防止加電模塊損壞的安全措施一般有兩種。一種是串聯(lián)限流元件法（交流直流限流都可以用串燈泡法，交流可以用串電容法。），另一種是逐漸提高供電電壓法，也可以兩者混合使用。通電檢測(cè)的安全措施常用防止加電模塊損壞的安全措施一般有兩種。一種是串聯(lián)限流元件法（交流直流限流都可以用串燈泡法，交流可以用串電容法。），另一種是逐漸提高供電電壓法，也可以兩者混合使用。交流串電容法適合采用單相交流供電的容量很小的變頻器，因?yàn)椴捎萌喙╇姷淖冾l器至少需要三個(gè)燈泡，使用不夠方便。直流側(cè)串燈泡法在整流與逆變之間拆下PI與P+之間短接片，然后用燈泡取代，可以限制逆變模塊的工作電流，有效防止逆變模塊的損壞。由于直流電壓達(dá)到530多伏，因此可采用多只燈泡串聯(lián)的方法，防止燈泡損壞。例如三只100W燈口串聯(lián)，串聯(lián)后最大電流只有320mA，可保證IGBT的安全。用燈泡做假負(fù)載此外還可以用六只燈泡做變頻器的假負(fù)載（兩只串聯(lián)作為一相負(fù)載），這樣既能限制電流也通過(guò)燈泡亮度判斷變頻器的工作情況。正常如果調(diào)低頻率燈泡具有閃爍現(xiàn)象，如果燈泡常亮可能是IGBT損壞或者驅(qū)動(dòng)電路損壞。實(shí)際上只有一個(gè)橋臂短路，常常會(huì)導(dǎo)致同一臂上另一只IGBT的損壞。燈泡組的使用（兩只串聯(lián)作為一相負(fù)載），這樣既能限制電流也通過(guò)燈泡亮度判斷變頻器的工作情況。如果燈泡常亮可能是IGBT損壞或者驅(qū)動(dòng)電路損壞。實(shí)際上只有一個(gè)橋臂短路，常常會(huì)導(dǎo)致同一臂上另一只IGBT的損壞。逐步升壓觀察法采用逐步加大供電電壓的方法，也是保護(hù)IGBT模塊的一種有效方法。具體做法是使用單相及三相自耦變壓器逐漸提升變頻器額供電電壓。制作測(cè)試變頻器的專用可調(diào)直流電源用于單獨(dú)給逆變電路供電，這也是一種有效方法。這種方法需要斷開(kāi)PI與P+之間的短接片，電源指示燈不亮無(wú)輸出故障檢修電源