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濾波器，減少輸入高次諧波，從而可降低從電源線 到電子設備的噪聲影響；同時在變頻器的輸出端也安裝無線電噪聲濾波器，以降低其輸出端的線路噪聲。 
　　 
1.6 安裝環境
　　變頻器屬于電子器件裝置，對安裝環境要求比較嚴格，在其說明書中有詳細安裝使用環境的要求。在特殊情況下，若確實無法滿足這些要求，必須盡量采用相應 抑制措施：振動是對電子器件造成機械損傷的主要原因，對于振動沖擊較大的場合，應采用橡膠等避振措施；潮濕、腐蝕性氣體及塵埃等將造成電子器件銹蝕、接觸 不良、絕緣降低而形成短路，作為防范措施，應對控制板進行防腐防塵處理，并采用封閉式結構；溫度是影響電子器件壽命及可靠性的重要因素，特別是半導體器 件，應根據裝置要求的環境條件安裝空調或避免日光直射。 
　　除上述幾點外，定期檢查變頻器的空氣濾清器及冷卻風扇也是非常必要的。對于特殊的高寒場合，為防止微處理器因溫度過低不能正常工作，應采取設置空氣加熱器等必要措施。 
　　 
1.7 電源異常
  　電源異常大致分以下3種，即缺相、低電壓、停電，有時也出現它們的混合形式。這些異常現象的主要原因，多半是輸電線路因風、雪、雷擊造成的，有時也因 為同一供電系統內出現對地短路及相間短路。而雷擊因地域和季節有很大差異。除電壓波動外，有些電網或自行發電的單位，也會出現頻率波動，并且這些現象有時 在短時間內重復出現，為保證設備的正常運行，對變頻器供電電源也提出相應要求。 
　　如果附近有直接啟動的電動機和電磁爐等設備，為防止這些設備投入時造成的電壓降低，其電源應和變頻器的電源分離，減小相互影響。 
　　對于要求瞬時停電后仍能繼續運行的設備，除選擇合適價格的變頻器外，還應預先考慮電機負載的降速比例。當變頻器和外部控制回路都采用瞬間停電補償方式時，失壓回復后，通過測速電機測速來防止在加速中的過電流。 
　　對于要求必須連續運行的設備，應對變頻器加裝自動切換的不停電電源裝置。像帶有二極管輸入及使用單相控制電源的變頻器，雖然在缺相狀態，但也能繼續工 作，但整流器中個別器件電流過大，及電容器的脈沖電流過大，若長期運行將對變頻器的壽命及可靠性造成不良影響，應及早檢查處理。 
　　 
1.8 雷擊、感應雷電
　　雷擊或感應雷擊形成的沖擊電壓，有時也會造成變頻器的損壞。此外，當電源系統一次側帶有真空斷路器時，短路開閉會產生較高的沖擊電壓。為防止因沖擊電 壓造成過電壓損壞，通常需要在變頻器的輸入端加壓敏電阻等吸收器件。真空斷路器應增加RC浪涌吸收器。若變壓器一次側有真空斷路器，應在控制時序上，保證 真空斷路器動作前先將變頻器斷開。 
　　 
2 變頻器本身的故障自診斷及預防功能
　　
　　老型號的晶體管變頻器主要有以下缺點：容易跳閘、不容易再啟動、過負載能力低。由于IGBT及CPU的迅速發展，變頻器內部增加了完善的自診斷及故障防范功能，大幅度提高了變頻器的可靠性。 
　　如果使用矢量控制變頻器中的“全領域自動轉矩補償功能”，其中的“啟動轉矩不足”、“環境條件變化造成出力下降”等故障原因，將得到很好的克服。該功 能是利用變頻器內部的微型計算機的高速運算，計算出當前時刻所需要的轉矩，迅速對輸出電壓進行修正和補償，以抵消因外部條件變化而造成的變頻器輸出轉矩變 化。 
　　此外，由于變頻器的軟件開發更加完善，可以預先在變頻器的內部設置各種故障防止措施，并使故障化解后，仍能保持繼續運行，例如：對自由停車過程中的電 機進行再啟動；對內部故障自動復位并保持連續運行；負載轉矩過大時，能自動調整運行曲線，能夠對機械系統的異常轉矩進行檢測。 
　　造成變頻器故障的原因是多方面的，只有在實踐中，不斷摸索總結，才能及時消除各種各樣的故障。 
 
[震穎變頻器]
變頻器的構成
　　變頻器主要是由主電路、控制電路組成。
　　主電路是給異步電動機提供調壓調頻電源的電力變換部分，變頻器的主電路大體上可分為兩類:電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波是電容。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流回路濾波是電感。 它由三部分構成，將工頻電源變換為直流功率的“整流器”，吸收在變流器和逆變器產生的電壓脈動的“平波回路”，以及將直流功率變換為交流功率的“逆變器”。
　　（1）整流器：最近大量使用的是二極管的變流器，它把工頻電源變換為直流電源。也可用兩組晶體管變流器構成可逆變流器，由于其功率方向可逆，可以進行再生運轉。
　　（2）平波回路：在整流器整流后的直流電壓中，含有電源6倍頻率的脈動電壓，此外逆變器產生的脈動電流也使直流電壓變動。為了抑制電壓波動，采用電感和電容吸收脈動電壓（電流）。裝置容量小時，如果電源和主電路構成器件有余量，可以省去電感采用簡單的平波回路。
　　（3）逆變器：同整流器相反，逆變器是將直流功率變換為所要求頻率的交流功率，以所確定的時間使6個開關器件導通、關斷就可以得到3相交流輸出。以電壓型PWM逆變器為例示出開關時間和電壓波形。
　　控制電路是給異步電動機供電（電壓、頻率可調）的主電路提供控制信號的回路，它有頻率、電壓的“運算電路”，主電路的“電壓、電流檢測電路”，電動機的“速度檢測電路”，將運算電路的控制信號進行放大的“驅動電路”，以及逆變器和電動機的“保護電路”組成。
　　（1）運算電路：將外部的速度、轉矩等指令同檢測電路的電流、電壓信號進行比較運算，決定逆變器的輸出電壓、頻率。
　　（2）電壓、電流檢測電路：與主回路電位隔離檢測電壓、電流等。
　　（3）驅動電路：驅動主電路器件的電路。它與控制電路隔離使主電路器件導通、關斷。
　　（4）速度檢測電路:以裝在異步電動機軸機上的速度檢測器（tg、plg等）的信號為速度信號，送入運算回路，根據指令和運算可使電動機按指令速度運轉。
　　（5）保護電路:檢測主電路的電壓、電流等，當發生過載或過電壓等異常時，為了防止逆變器和異步電動機損壞，使逆變器停止工作或抑制電壓、電流值。 
 
[震穎變頻器]

變頻器應用維護保養
　　1、由于變頻器能適應生產工藝的多方面要求，尤其是在工業自動化控制應用上，交流變頻調速技術已經上升為工業自動化控制的主流。交流調速系統的性能已經可 以和直流調速系統相匹敵，甚至可以超過直流系統。它采用的全數字控制方式，使信息處理能力大幅度地增強。同時它將實用經驗和技巧不斷地融入軟件功能中，采 用模擬控制方式無法實現的復雜控制在今天都已成為可能，使變頻器的可靠性、可使用性、可維護性功能得以充實。由于變頻器具有調速性能好、調速范圍寬和運行 效率高，使用操作方便，且宜于同其它設備接口等一系列優點，所以應用越來越廣泛。多年來，我們在生產實際應用中不斷學習，積累了一些變頻器的維護保養和維 修的經驗。 
　　2、維護保養
　　由于電力電子技術和微電子技術的快速發展，變頻器改型換代速度也比較快，不斷推出新型產品，性能不斷提高，功能不斷充實、增強。現在國內市場銷售的變 頻器品牌比較多，如Danfoss、ABB、SIEMENS、GE、Schneider等等，國產變頻器品牌比較多，雖然種類繁多，但功能及使用上卻基本 類似。總的來講，其使用、維護保養及故障處理方法是基本相同的。在實際應用中，變頻器受周圍的溫度、濕度、振動、粉塵、腐蝕性氣體等環境條件的影響，其性 能會有一些變化。如使用合理、維護得當，則能延長使用壽命，并減少因突然故障造成的生產損失。如果使用不當，維護保養工作跟不上去，就會出現運行故障，導 致變頻器不能正常工作，甚至造成變頻器過早的損壞，而影響生產設備的正常運行。因此日常維護與定期檢查是必不可少的。
　　2.1日常維護與檢查
　　對于連續運行的變頻器，可以從外部目視檢查運行狀態。定期對變頻器進行巡視檢查，檢查變頻器運行時是否有異常現象。通常應作如下檢查：
　　（1）環境溫度是否正常，要求在-10℃～+40℃范圍內，以25℃左右為好；
　　（2）變頻器在顯示面板上顯示的輸出電流、電壓、頻率等各種數據是否正常；
　　（3）顯示面板上顯示的字符是否清楚，是否缺少字符；
　　（4）用測溫儀器檢測變頻器是否過熱，是否有異味；
　　（5）變頻器風扇運轉是否正常，有無異常，散熱風道是否通暢；
　　（6）變頻器運行中是否有故障報警顯示；
　　（7）檢查變頻器交流輸入電壓是否超過最大值。極限是418V（380V×1.1），如果主電路外加輸入電壓超過極限，即使變頻器沒運行，也會對變頻器線路板造成損壞。
　　2.2定期檢查
　　利用每年一次的大修時間，將檢查重點放在變頻器日常運行時無法巡視到的部位。
　　（1）作定期檢查時，操作前必須切斷電源，變頻器停電后待操作面板電源指示燈熄滅后，等待4min（變頻器的容量越大，等待時間越長，最長為15min）使得主電路直流濾波電容器充分放電，用萬用表確認電容器放電完后，再進行操作。
　　（2）將變頻器控制板、主板拆下，用毛刷、吸塵器清掃變頻器線路板及內部IGBT模塊、輸入輸出電抗器等部位。線路板臟污的地方，應用棉布沾上酒精或中性化學劑擦除。
　　（3）檢查變頻器內部導線絕緣是否有腐蝕過熱的痕跡及變色或破損等，如發現應及時進行處理或更換。
　　（4）變頻器由于振動、溫度變化等影響，螺絲等緊固部件往往松動，應將所有螺絲全部緊固一遍。
　　（5）檢查輸入輸出電抗器、變壓器等是否過熱，變色燒焦或有異味。
　　（6）檢查中間直流回路濾波電解電容器小凸肩（安全閥）是否脹出，外表面是否有裂紋、漏液、膨脹等。一般情況下濾波電容器使用周期大約為5年，檢查周 期最長為一年，接近壽命時，檢查周期最好為半年。電容器的容量可用數字電容表測量，當容量下降到額定容量的80%以下時，應予更換。
　　（7）檢查冷卻風扇運行是否完好，如有問題則應進行更換。冷卻風扇的壽命受限于軸承，根據變頻器運行情況需要2－3年更換一次風扇或軸承。檢查時如發現異常聲音、異常振動，同樣需要更換。
　　（8）檢查變頻器絕緣電阻是否在正常范圍內（所有端子與接地端子），注意不能用兆歐表對線路板進行測量，否則會損壞線路板的電子元器件。
　　（9）將變頻器的R、S、T端子和電源端電纜斷開，U、V、W端子和電機端電纜斷開，用兆歐表測量電纜每相導線之間以及每相導線與保護接地之間的絕緣電阻是否符合要求，正常時應大于1MΩ。
　　（10）變頻器在檢修完畢投入運行前，應帶電機空載試運行幾分鐘，并校對電機的旋轉方向。
　　2.3變頻器本身的保護：
　　變頻器本身具有各種保護功能，如：負載側接地保護、短路保護、電流限制、逆變器過熱、過載等，其自診斷功能、報警警告功能也特別完善。了解這些功能對于正確使用變頻器及故障查找是非常重要的。
　　3、故障判斷及處理
　　該公司Danfoss變頻器在使用中因受環境條件等因素的影響而陸續出現一些故障現象，在維修過程中，筆者積累了一些故障判斷和處理經驗。
　　下面以Danfoss變頻器為例作一介紹：當變頻器出現故障時，保護功能動作，變頻器立即跳閘，電機由運行狀態到停止，報警指示紅色發光二極管變亮， 液晶顯示部分提示報警信息代碼或故障內容。這時可以根據信息代碼來分析判斷變頻器的故障范圍，如果是軟性故障，可將變頻器進行斷電復位。如還不能恢復正 常，只能采用手動或自動初始化，初始化正常后按照參數表重新將數據輸入設定。這樣，變頻器就可以在故障較輕的情況下恢復正常使用。若經以上操作后變頻器仍 不正常，就要根據故障現象來檢查變頻器損壞的部位，更換元器件或電路板。故障查找時必須按變頻器的提示順序進行。
例如：
　　（1）故障代碼36，提示為主電源故障，則三相整流橋模塊可能擊穿短路或開路。
　　（2）故障代碼14，提示接地故障，可用兆歐表檢查電機繞組、查看電纜絕緣是否損壞。
　　（3）故障代碼37，提示逆變器故障，則IGBT模塊可能擊穿短路。IGBT模塊短路，主回路熔斷器也將熔斷。當IGBT模塊某一相門極損壞時，變頻器會出現過流保護現象，這時應對IGBT模塊進行檢查。
　　變頻器運行時，如頻繁出現限流報警或過流保護，應檢查負載部分以及變頻器IGBT模塊是否正常，如正常，則此故障為變頻器主板霍爾磁補償式電流傳感器 損壞。霍爾磁補償式電流傳感器是一種測量正弦與非正弦周期量的電流值，能真實反映電流的波形，給變頻器提供一個控制與保護信號。變頻器上使用的該元件大部 分為瑞士LEM公司LA系列的產品，其LA系列霍爾磁補償式電流傳感器可分為三端引出腳和五端引出腳兩種。變頻器容量不同，主板上LA系列霍爾磁補償式電 流傳感器規格也不相同。
　　生產運行表明，粘膠纖維生產現場含硫化氫的腐蝕性氣體會給變頻器電路板的電子元器件帶來相當大的危害，我們通過給電氣控制室送正壓新鮮風來改善環境條件，并采用樂泰電子線路板用噴涂膠，對變頻器線路板表面作防腐涂層處理，有效地降低了變頻器的故障率，提高了使用壽命。
　　電子元器件對靜電是非常敏感的，如被靜電放電破壞后，將造成電子元器件軟擊穿，軟擊穿會導致線路板無法正常工作。所以在更換線路板時必須注意，一定要 確保工作之前戴好接地手環，將腕帶直接接地，確保人體處于零電位，以防止人體的靜電對線路板造成損壞。如沒有接地手環，在更換線路板時可用手摸一下變頻器 金屬外殼，使人體的靜電通過變頻器外殼放掉（其金屬外殼導靜電）。為確保變頻器線路板備件的安全，在保管期間，應放在有防靜電材料的袋中存放。
　　4、元器件好壞的簡易測試法
　　在維修過程中，根據故障情況要用萬用表來檢測電子元器件的好壞，如測量方法不正確就很可能導致誤判斷，這將給維修工作造成困難，甚至造成不必要的經濟 損失。測量方法分為元器件測試和線路板在路測試兩種方式。在路測試：斷開變頻器電源，在不拆動線路板元器件的條件下，測量線路板上的元器件。對于元器件擊 穿、短路、開路性故障，這種檢測方法可以方便快捷的查找出損壞的元器件，但還應考慮線路板上所測元器件與其并聯的元器件對測量結果所產生的影響，以免造成 誤判斷錯誤。下面介紹元器件好壞的判斷方法：
　　4.1普通二極管的檢測
　　用MF47型萬用表測量，將紅、黑表筆分別接在二極管的兩端，讀取讀數，再將表筆對調測量。根據兩次測量結果判斷，通常小功率鍺二極管的正向電阻值為 300－500Ω，硅二極管約為1kΩ或更大些。鍺管反相電阻為幾十千歐，硅管反向電阻在500kΩ以上（大功率二極管的數值要小的多）。好的二極管正向 電阻較低，反向電阻較大，正反向電阻差值越大越好。如果測得正、反向電阻很小均接近于零，說明二極管內部已短路；若正、反向電阻很大或趨于無窮大，則說明 管子內部已斷路。在這兩種情況下二極管就需報廢。
　　在路測試：測試二極管PN結正反向電阻，比較容易判斷出二極管是擊穿短路還是斷路。4.2三極管檢測
　　將數字萬用表撥到二極管檔，用表筆測PN結，如果正向導通，則顯示的數字即為PN結的正向壓降。
　　先確定集電極和發射極；用表筆測出兩個PN結的正向壓降，壓降大的是發射極e，壓降小的是集電極c。在測試兩個結時，紅表筆接的是公共極，則被測三極 管為NPN型，且紅表筆所接為基極b；如果黑表筆接的是公共極，則被測三極管是PNP型，且此極為基極b。三極管損壞后PN結有擊穿短路和開路兩種情況。
　　在路測試：在路測試三極管，實際上是通過測試PN結的正、反向電阻，來達到判斷三極管是否損壞。支路電阻大于PN結正向電阻，正常時所測得正、反向電阻應有明顯區別，否則PN結損壞了。支路電阻小于PN結正向電阻時，應將支路斷開，否則就無法判斷三極管的好壞。
　　4.3三相整流橋模塊檢測
　　以SEMIKRON（西門子）整流橋模塊為例，如附圖所示。將數字萬用表撥到二極管測試檔，黑表筆接COM，紅表筆接VΩ，用紅、黑兩表筆先后測3、 4、5相與2、1極之間的正反向二極管特性，來檢查判斷整流橋是否完好。所測的正反向特性相差越大越好；如正反向為零，說明所檢測的一相已被擊穿短路；如 正反向均為無窮大，說明所檢測的一相已經斷路。整流橋模塊只要有一相損壞，就應更換。
　　4.4逆變器IGBT模塊檢測
　　將數字萬用表撥到二極管測試檔，測試IGBT模塊C1.E1、C2.E2之間以及柵極G與E1、E2之間正反向二極管特性，來判斷IGBT模塊是否完好。
　　以德國eupec25A/1200V六相IGBT模塊為例。將負載側U、V、W相的導線拆除，使用二極管測試檔，紅表筆接P（集電極 C1），黑表筆依次測U、V、W（發射極E1），萬用表顯示數值為最大；將表筆反過來，黑表筆接P，紅表筆測U、V、W，萬用表顯示數值為400左右。再 將紅表筆接N（發射極E2），黑表筆測U、V、W，萬用表顯示數值為400左右；黑表筆接N，紅表筆測U、V、W（集電極C2），萬用表顯示數值為最大。 各相之間的正反向特性應相同，若出現差別說明IGBT模塊性能變差，應予更換。IGBT模塊損壞時，只有擊穿短路情況出現。
　　紅、黑兩表筆分別測柵極G與發射極E之間的正反向特性，萬用表兩次所測的數值都為最大，這時可判定IGBT模塊門極正常。如果有數值顯示，則門極性能 變差，此模塊應更換。當正反向測試結果為零時，說明所檢測的一相門極已被擊穿短路。門極損壞時電路板保護門極的穩壓管也將擊穿損壞。
　　4.5電解電容器的檢測
　　用MF47型萬用表測量時，應針對不同容量的電解電容器選用萬用表合適的量程。根據經驗，一般情況下，47μF以下的電解電容器可用R×1K檔測量，大于47μF的電解電容器可用R×100檔測量。
　　將萬用表紅表筆接電容器負極，黑表筆接正極，在剛接觸的瞬間，萬用表指針即向右偏轉較大幅度，接著逐漸向左回轉，直到停在某一位置（返回無窮大位 置）。此時的阻值便是電解電容器的正向漏電阻。此值越大，說明漏電流越小，電容器性能越好。然后，將紅、黑表筆對調，萬用表指針將重復上述擺動現象。但此 時所測阻值為電解電容器的反相漏電阻，此值略小于正向漏電阻。即反相漏電流比正向漏電流要大。實際使用經驗表明，電解電容器的漏電阻一般應在幾百千歐以 上，否則將不能正常工作。
　　在測試中，若正向、反相均無充電現象，即表針不動，則說明電容器容量消失或內部短路；如果所測阻值很小或為零，說明電容器漏電大或已擊穿損壞，不能再使用。
　　在路測試：在路測試電解電容器只宜檢查嚴重漏電或擊穿的故障，輕微漏電或小容量電解電容器測試的準確性很差。在路測試還應考慮其它元器件對測試的影 響，否則讀出的數值就不準確，會影響正常判斷。電解電容器還可以用電容表來檢測兩端之間的電容值，以判斷電解電容器的好壞。
　　4.6電感器和變壓器簡易測試
　　（1）電感器的測試
　　用MF47型萬用表電阻檔測試電感器阻值的大小。若被測電感器的阻值為零，說明電感器內部繞組有短路故障。注意操作時一定要將萬用表調零，反復測試幾次。若被測電感器阻值為無窮大，說明電感器的繞組或引出腳與繞組接點處發生了斷路故障。
　　（2）變壓器的簡易測試
　　絕緣性能測試：用萬用表電阻檔R×10K分別測量鐵心與一次繞組、一次繞組與二次繞組、鐵心與二次繞組之間的電阻值，應均為無窮大。否則說明變壓器絕緣性能不良。
　　測量繞組通斷：用萬用表R×1檔，分別測量變壓器一次、二次各個繞組間的電阻值，一般一次繞組阻值應為幾十歐至幾百歐，變壓器功率越小電阻值越大；二次繞組電阻值一般為幾歐至幾百歐，如某一組的電阻值為無窮大，則該組有斷路故障
　　注意：這種測量方法只是一種比較粗略的估測，有些繞組匝間絕緣輕微短路的變壓器是檢測不準的。
　　4.7電阻器的阻值簡易測試
　　在路測量電阻時要切斷線路板電源，要考慮電路中的其它元器件對電阻值的影響。如果電路中接有電容器，還必須將電容器放電。萬用表表針應指在標度尺的中心部分，讀數才準確。
　　4.8貼片式元器件
　　（1）貼片式元器件種類
　　變頻器電子線路板現在大部分采用貼片式元器件也稱為表面組裝元器件，它是一種無引線或引線很短的適于表面組裝的微小型電子元器件。貼片式元器件品種規 格很多，按形狀分可分為矩形、圓柱形和異形結構。按類型可分為片式電阻器、片式電容器、片式電感器、片式半導體器件（可分為片式二極管和片式三極管）、片 式集成電路。
　　（2）貼片式元器件的拆、焊
　　用35W內熱式電烙鐵，配長壽命耐氧化尖烙鐵頭。將烙鐵頭上粘的殘留物擦干凈，僅剩有一層薄薄的焊錫。兩端器件的貼片式元器件拆卸、焊接操作比較容 易。貼片式集成電路引腳細且多、引腳間距小，周圍元器件排列緊湊，拆裝不易。它們的拆卸和焊接，在沒有專用工具的條件下是有一定難度的，在此著重介紹貼片 式集成電路的拆卸、焊接操作。
　　（3）拆卸方法
　　如已判斷出集成電路塊損壞，用裁紙刀將引腳齊根切斷，取下集成電路塊。注意切割時刀頭不要切到線路板上。然后，用鑷子夾住斷腳，用尖頭烙鐵溶化斷腳上的焊錫，將斷腳逐一取下。
　　（4）焊接方法
　　焊接前，先用酒精將拆掉集成電路塊的線路板銅萡上的多余焊錫及臟東西清理干凈，將集成電路塊的引腳涂上酒精松香水，并將引腳搪上一層薄錫。然后，核對 好集成電路引腳位置，將集成電路塊放在待焊的線路板上，輕壓集成電路塊，用電烙鐵先焊集成電路塊四個角上的引腳，將集成電路塊固定好，再逐一對其它各引腳 進行焊接。為了保證焊接質量，焊接時，最好使用細一些的焊錫絲，如0.6㎜焊錫絲，焊出來的效果好一些。
　　5、結束語
　　變頻器的維修工作是一項理論知識、實踐經驗與操作水平的結合的工作，其技術水平代表著變頻器的維修質量。所以我們要經常閱讀一些有關的書報雜志，不斷 了解這些電子元器件所具備的功能和特點，開拓思路，給維修工作以啟迪，并將這些學到的知識應用于實際工作中，解決一些維修過程中無法解決的問題，以使自己 的技術水平不斷提高。
　　變頻器是運動控制系統中的功率變換器-變頻發展分析
　　變頻器是運動控制系統中的功率變換器。當今的運動控制系統是包含多種學科的技術領域，總的發展趨勢是：驅動的交流化，功率變換器的高頻化，控制的數字化、智能化和網絡化。因此，變頻器作為系統的重要功率變換部件，提供可控的高性能變壓變頻的交流電源而得到迅猛發展。
　　經歷大約30年的研發與應用實踐，隨著新型電力電子器件和高性能微處理器的應用以及控制技術的發展，變頻器的性能價格比越來越高，體積越來越小，而廠 家仍然在不斷地提高可靠性實現變頻器的進一步小型輕量化、高性能化和多功能化以及無公害化而做著新的努力。變頻器性能的優劣，一要看其輸出交流電壓的諧波 對電機的影響，二要看對電網的諧波污染和輸入功率因數，三要看本身的能量損耗（即效率）如何？這里僅以量大面廣的交—直—交變頻器為例，闡述它的發展趨 勢：
　　1、主電路功率開關元件的自關斷化、模塊化、集成化、智能化，開關頻率不斷提高，開關損耗進一步降低。
　　2、變頻器主電路的拓撲結構方面：
　　變頻器的網側變流器對低壓小容量的裝置常采用6脈沖變流器，而對中壓大容量的裝置采用多重化12脈沖以上的變流器。負載側變流器對低壓小容量裝置常采 用兩電平的橋式逆變器，而對中壓大容量的裝置采用多電平逆變器。對于四象限運行的傳動，為實現變頻器再生能量向電網回饋和節省能量，網側變流器應為可逆變 流器，同時出現了功率可雙向流動的雙PWM變頻器，對網側變流器加以適當控制可使輸入電流接近正弦波，減少對電網的公害。目前，低、中壓變頻器都有這類產 品。
　　3、脈寬調制變壓變頻器的控制方法可以采用正弦波脈寬調制（SPWM）控制、消除指定次數諧波的PWM控制、電流跟蹤控制、電壓空間矢量控制（磁鏈跟蹤控制）。
　　4、交流電動機變頻調整控制方法的進展主要體現在由標量控制向高動態性能的矢量控制與直接轉矩控制發展和開發無速度傳感器的矢量控制和直接轉矩控制系統方面。
　　5、微處理器的進步使數字控制成為現代控制器的發展方向：運動控制系統是快速系統，特別是交流電動機高性能的控制需要存儲多種數據和快速實時處理大量 信息。近幾年來，國外各大公司紛紛推出以DSP（數字信號處理器）為基礎的內核，配以電機控制所需的外圍功能電路，集成在單一芯片內的稱為DSP單片電機 控制器，價格大大降低，體積縮小，結構緊湊，使用便捷，可靠性提高。DSP和普通的單片機相比，處理數字運算能力增強10～15倍，以確保系統有更優越的 控制性能。
　　數字控制使硬件簡化，柔性的控制算法使控制具有很大的靈活性，可實現復雜控制規律，使現代控制理論在運動控制系統中應用成為現實，易于與上層系統連接進行數據傳輸，便于故障診斷加強保護和監視功能，使系統智能化（如有些變頻器具有自調整功能）。
　　6、交流同步電動機已成為交流可調傳動中的一顆新星，特別是永磁同步電動機，電機獲得無刷結構，功率因數高，效率也高，轉子轉速嚴格與電源頻率保持同 步。同步電機變頻調速系統有他控變頻和自控變頻兩大類。自控變頻同步電機在原理上和直流電機極為相似，用電力電子變流器取代了直流電機的機械換向器，如采 用交—直—交變壓變頻器時叫做“直流無換向器電機”或稱“無刷直流電動機（BLDC）”。傳統的自控變頻同步機調速系統有轉子位置傳感器，現正開發無轉子 位置傳感器的系統。同步電機的他控變頻方式也可采用矢量控制，其按轉子磁場定向的矢量控制比異步電機簡單。
　　 
變頻器選型
　　[1]是 利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。我們現在使用的變頻器主要采用交—直—交方式（VVVF變頻或矢量控制變頻），先 把工頻交流電源通過整流器轉換成直流電源，然后再把直流電源轉換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機。變頻器的電路一般由整流、中間直流環節、逆 變和控制4個部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器，逆變部分為IGBT三相橋式逆變器，且輸出為PWM波形，中間直流環節為濾波、直流儲能和緩沖無 功功率。
 
　　變頻器選型： 
　　變頻器選型時要確定以下幾點： 
　　1） 采用變頻的目的；恒壓控制或恒流控制等。 
　　2） 變頻器的負載類型；如葉片泵或容積泵等，特別注意負載的性能曲線，性能曲線決定了應用時的方式方法。 
　　3） 變頻器與負載的匹配問題； 
　　I.電壓匹配；變頻器的額定電壓與負載的額定電壓相符。 
　　II. 電流匹配；普通的離心泵，變頻器的額定電流與電機的額定電流相符。對于特殊的負載如深水泵等則需要參考電機性能參數，以最大電流確定變頻器電流和過載能力。 
　　III.轉矩匹配；這種情況在恒轉矩負載或有減速裝置時有可能發生。 
　　4） 在使用變頻器驅動高速電機時，由于高速電機的電抗小，高次諧波增加導致輸出電流值增大。因此用于高速電機的變頻器的選型，其容量要稍大于普通電機的選型。 
　　5） 變頻器如果要長電纜運行時，此時要采取措施抑制長電纜對地耦合電容的影響，避免變頻器出力不足，所以在這樣情況下，變頻器容量要放大一檔或者在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。 
　　6） 對于一些特殊的應用場合，如高溫，高海拔，此時會引起變頻器的降容，變頻器容量要放大一擋。 
　　變頻器控制原理圖設計： 
　　1） 首先確認變頻器的安裝環境； 
　　I.工作溫度。變頻器內部是大功率的電子元件，極易受到工作溫度的影響，產品一般要求為0～55℃，但為了保證工作安全、可靠，使用時應考慮留有余 地，最好控制在40℃以下。在控制箱中，變頻器一般應安裝在箱體上部，并嚴格遵守產品說明書中的安裝要求，絕對不允許把發熱元件或易發熱的元件緊靠變頻器 的底部安裝。 II. 環境溫度。溫度太高且溫度變化較大時，變頻器內部易出現結露現象，其絕緣性能就會大大降低，甚至可能引發短路事故。必要時，必須在箱中增加干燥劑和加熱 器。在水處理間，一般水汽都比較重，如果溫度變化大的話，這個問題會比較突出。 III.腐蝕性氣體。使用環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。 IV. 振動和沖擊。裝有變頻器的控制柜受到機械振動和沖擊時，會引起電氣接觸不良。淮安熱電就出現這樣的問題。這時除了提高控制柜的機械強度、遠離振動源和沖擊 源外，還應使用抗震橡皮墊固定控制柜外和內電磁開關之類產生振動的元器件。設備運行一段時間后，應對其進行檢查和維護。 V. 電磁波干擾。變頻器在工作中由于整流和變頻，周圍產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，柜內儀表和電子系統，應 該選用金屬外殼，屏蔽變頻器對儀表的干擾。所有的元器件均應可靠接地，除此之外，各電氣元件、儀器及儀表之間的連線應選用屏蔽控制電纜，且屏蔽層應接地。 如果處理不好電磁干擾，往往會使整個系統無法工作，導致控制單元失靈或損壞。 
　　2） 變頻器和電機的距離確定電纜和布線方法； 
　　I.變頻器和電機的距離應該盡量的短。這樣減小了電纜的對地電容，減少干擾的發射源。 II. 控制電纜選用屏蔽電纜，動力電纜選用屏蔽電纜或者從變頻器到電機全部用穿線管屏蔽。 III.電機電纜應獨立于其它電纜走線，其最小距離為500mm。同時應避免電機電纜與其它電纜長距離平行走線，這樣才能減少變頻器輸出電壓快速變化而產 生的電磁干擾。如果控制電纜和電源電纜交叉，應盡可能使它們按90度角交叉。與變頻器有關的模擬量信號線與主回路線分開走線，即使在控制柜中也要如此。 IV. 與變頻器有關的模擬信號線最好選用屏蔽雙絞線，動力電纜選用屏蔽的三芯電纜（其規格要比普通電機的電纜大檔）或遵從變頻器的用戶手冊。
 
　　3） 變頻器控制原理圖 I.主回路：電抗器的作用是防止變頻器產生的高次諧波通過電源的輸入回路返回到電網從而影響其他的受電設備，需要根據變頻器的容量大小來決定是否需要加電 抗器；濾波器是安裝在變頻器的輸出端，減少變頻器輸出的高次諧波，當變頻器到電機的距離較遠時，應該安裝濾波器。雖然變頻器本身有各種保護功能，但缺相保 護卻并不完美，斷路器在主回路中起到過載，缺相等保護，選型時可按照變頻器的容量進行選擇。可以用變頻器本身的過載保護代替熱繼電器。 II. 控制回路：具有工頻變頻的手動切換，以便在變頻出現故障時可以手動切工頻運行，因輸出端不能加電壓，固工頻和變頻要有互鎖。 
　　4） 變頻器的接地 變頻器正確接地是提高系統穩定性，抑制噪聲能力的重要手段。變頻器的接地端子的接地電阻越小越好，接地導線的截面不小于4mm，長度不超過5m。變頻器的 接地應和動力設備的接地點分開，不能共地。信號線的屏蔽層一端接到變頻器的接地端，另一端浮空。變頻器與控制柜之間電氣相通。 
 
[震穎變頻器]

變頻器遠程控制新技術領域
　　該系統由一般以下幾部分組成：1.中央控制中心；2.“數據鏈”及數據交換系統；3.呼叫應答系統；4.實時監視、實時控制、實時預警系統；5.全國性的售后服務系統（建設中）
　　1.中央控制中心
　　這是該系統的核心部分，收集并儲存各數據鏈傳回的終端運行數據信息，并由值班人員實時監控各終端的運行狀態；這發出控制指令的起點，也是整個系統的核心，全部的技術支持平臺，是系統的“大腦”。充分利用現代科技手段、依靠軟件研發來實現各類控制與服務功能。
　　2.“數據鏈”及數據交換系統
　　這是系統數據信息和控制指令的傳輸通道，也是系統的“神經”，終端數據信息傳輸模塊是它的“神經末梢”。也是系統網絡運行必備的基礎條件。通過現代信 息技術架構的公眾通訊網絡，實現前端數據采集、傳輸、到中央控制中心、控制指令發送到執行端的雙向鏈接，來實現遠程監控的功能。
　　3.呼叫應答系統
　　變頻器生產商、經銷商、應用系統集成商、普通用戶、會員用戶在尋求技術問題的解答、產品需求、項目需求、維護等服務時，可通過網上在線語音、文字和手機的交流及互動的通訊系統。充分利用現代通訊手段及大眾廣為熟悉的方式來實現信息互換。
　　4.實時監視、實時控制、實時預警系統
　　系統值守人員通過數據鏈建立起來的用戶端與中央控制中心的鏈接，為用戶提供每天24小時，每年365天的“全天候”、“全時段”實時在線專業服務。使用現代科技手段高效地、準確地把握最前端的變頻器運行動態。
　　變頻器應用場合
　　1、 空調負載類
　　寫字樓、商場和一些超市、廠房都有中央空調，在夏季的用電高峰，空調的用電量很大。在炎熱天氣，北京、上海、深圳空調的用電量均占峰電40%以上。因 而用變頻裝置，拖動空調系統的冷凍泵、冷水泵、風機是一項非常好的節電技術。目前，全國出現不少專做空調節電的公司，其中主要技術是變頻調速節電。
　　2、 破碎機類負載
　　冶金礦山、建材應用不少破碎機、球磨機，該類負載采用變頻后效果顯著。
　　3、 大型窯爐煅燒爐類負載
　　冶金、建材、燒堿等大型工業轉窯（轉爐）以前大部分采用直流、整流子電機、滑差電機、串級調速或中頻機組調速。由于這些調速方式或有滑環或效率低，近年來，不少單位采用變頻控制，效果極好。
　　4、 壓縮機類負載
　　壓縮機也屬于應用廣泛類負載。低壓的壓縮機在各工業部門都普遍應用，高壓大容量壓縮機在鋼鐵（如制氧機）、礦山、化肥、乙烯都有較多應用。采用變頻調速，均帶來啟動電流小、節電、優化設備使用壽命等優點。
　　5、 軋機類負載
　　在冶金行業，過去大型軋機多用交-交變頻器，近年來采用交-直-交變頻器，軋機交流化已是一種趨勢，尤其在輕負載軋機，如寧夏民族鋁制品廠的多機架鋁軋機組采用通用變頻器，滿足低頻帶載啟動，機架間同步運行，恒張力控制，操作簡單可靠。
　　6、 卷揚機類負載
　　卷揚機類負載采用變頻調速，穩定、可靠。鐵廠的高爐卷揚設備是主要的煉鐵原料輸送設備。它要求啟、制動平穩，加減速均勻，可靠性高。原多采用串級、直流或轉子串電阻調速方式，效率低、可靠性差。用交流變頻器替代上述調速方式，可以取得理想的效果。
　　7、 轉爐類負載
　　轉爐類負載，用交流變頻替代直流機組簡單可靠，運行穩定。
　　8、 輥道類負載
　　輥道類負載，多在鋼鐵冶金行業，采用交流電機變頻控制，可提高設備可靠性和穩定性。
　　9、 泵類負載
　　泵類負載，量大面廣，包括水泵、油泵、化工泵、泥漿泵、砂泵等，有低壓中小容量泵，也有高壓大容量泵。
　　許多自來水公司的水泵、化工和化肥行業的化工泵、往復泵、有色金屬等行業的泥漿泵等采用變頻調速，均產生非常好的效果。
　　10、 吊車、翻斗車類負載
　　吊車、翻斗車等負載轉矩大且要求平穩，正反頻繁且要求可靠。變頻裝置控制吊車、翻斗