變頻器的應用

　　通常，家用電器用得最多的是單相異步電動機，東元變頻器靠電容或電阻來分相。電機在工作時常處於短時重復狀態(開/停)，如空調、冰箱等。這樣勢必帶來起動頻繁、噪聲大、電機壽命短、溫度穩定性差以及能耗高等一系列弊端。變頻調速技術的應用不但給這些家電產品帶來功能的增加、性能的改善，而且具有明顯的節能效果和降噪效果，同時使整機壽命較傳統家電有安川變頻器明顯提高。 

　　異步電機調速有許多方法，如變極調速、變轉差率調速和變頻調速等。前兩種轉差損耗大，效率低，對電機特性來說都有一定的局限性。變頻調速是通過改變定子電源的頻率來改變同步頻率實現電機調速的。在調速的整個過程中，從高速到低速可以保持有限的轉差率，因而具有高效、調速範圍寬(10～100%)和精度高等性能，節電效果可達到20～30%。 

　　變頻調速有兩種方法：一是交-直-交變頻，適用於高速小容量電機；二是交-交變頻。適用於低速大容量拖動系統。 

　　變頻空調器按照其室內風扇電機、室外風機及壓縮機的類型，可分為3A和3安川伺服馬達D變頻空調器。對於室內、室外風機和變頻壓縮機均為交流(AC)形式的變頻空調器，一般稱之為3A變頻空調器；而對於室內、室外風機和變頻壓縮機均為三相直流無刷電機(DCBLM)形式的變頻空調器，一般稱之為3D變頻空調器。後者價位遠高於前者，僅物料成本就高於同功率的3A變頻空調器近300元，而且開發難度較大，空調系統和控制器的配合復雜度較高。

變頻器元件

　　整流電路

　　由VD1-VD6六個整流二極管組成不可控全波整流橋。對於380V的額定電源，一般二極管反向耐壓值應選1200V，安川伺服馬達二極管的正向電流為電機額定電流的1。41安川變頻器4-2倍。

　　電容C1

　　吸收電容，整流電路輸出是脈動的直流電壓，必須加以濾波。

　　變壓器

　　一種常見的電氣設備，可用來把某種數值的交變電壓變換為同頻率的另一數值的交變電壓，也可以改變交流電的數值及變換阻抗或改變相位。

　　壓敏電阻

　　有三個作用：一、過電壓保護；二、耐雷擊要求；三、安規測試需要。

　　熱敏電阻：過熱保護

　　霍爾元件

東元變頻器　　安裝在UVW的其中二相，用於檢測輸出電流值。選用時額定電流約為電機額定電流的2倍左右。

　　充電電阻

　　作用是防止開機上電瞬間電容對地短路，燒壞儲能電容開機前電容二端的電壓為 0V；所以在上電(開機)的瞬間電容對地為短路狀態。如果不加充電電阻在整流橋與電解電容之間，則相當於380V電源直接對地短路，瞬間整流橋通過無窮大的電流導致整流橋炸掉。一般而言變頻器的功率越大，充電電阻越小。充電電阻的選擇範圍一般為：10-300Ω。

安川變頻器常見故障

　　開關電源損壞

　　開關電源損壞安川變頻器是眾多變頻器最常見的故障，通常是由於開關電源的負載發生短路造成的，在眾多變頻器的開關電源線路設計上，安川變頻器因該說是比較成功的。

　　OH故障

　　故障是安川變頻器較常見的故障。IGBT模塊損壞，這是引起SC故障報警的原因之一。此外驅動電路損壞也容易導致SC故障報警。安川在驅動電路的設計上，上橋使用了驅動光安川伺服馬達耦PC923，這是專用於驅動IGBT模塊的帶有放大電路的一款光耦，安川的下橋驅動電路則是采用了光耦PC929，這是一款內部東元變頻器帶有放大電路，及檢測電路的光耦。此外電機抖動，三相電流，電壓不平衡，有頻率顯示卻無電壓輸出，這些現像都有可能是IGBT模塊損壞。IGBT模塊損壞的原因有多種，首先是外部負載發生故障而導致IGBT模塊的損壞如負載發生短路、堵轉等。其次驅動電路老化也有可能導致驅動波形失真，或驅動電壓波動太大而導致IGBT損壞，從而導致SC故障報警。

　　OH過熱

　　過熱是平時會碰到的一個故障。當遇到這種情況時，首先會想到散熱風扇是否運轉，觀察機器外部就會看到風扇是否運轉，此外對於30kW以上的機器在機器內部也帶有一個散熱風扇，此風扇的損壞也會導致OH的報警。

　　UV欠壓故障

　　當出現欠壓故障時，首先應該檢查輸入電源是否缺相，假如輸入電源沒有問題那我們就要檢查整流回路是否有問題，假如都沒有問題，那就要看直流檢測電路上是否有問題了。對於200V級機器當直流母線電壓低於190VDC，UV報警就要出現了；對於400V級的機器，當直流電壓低於380VDC則故障報警出現。主要檢測一下降壓電阻是否斷路。

變頻器的選用

　　1。需要控制的電機及變頻器自身

　　1)電機的極可程式控制器數。一般電機極數以不多於(極為宜，否則變頻器容量就要適當加大。2)轉矩特性、臨界轉矩、加速轉矩。在同等電機功率情況下，相對於高過載轉矩模式，變頻器規格可以降額選取。3)電磁兼容性。為減少主電源干擾，使用時可在中間電路或變頻器輸入電路中增加電抗器，或安裝前置隔離變壓器。一般當電機與變頻器距離超過50m時，應在它們中間串入電抗器、濾波器或采用屏蔽防護電纜。

　　2。變頻器功率的選用

　　系統效率等於變頻器效率與電動機效率的乘積，只有兩者都處在較高的效率下工作時，則系統效率才較高。從效率角度出發，在選用變頻器功率時，要注意以下幾點：

　　1)變頻器功率值與電動機功率值相當時最合適，以利變頻器在高的效率值下運轉。2)在變頻器的功率分級與電動機功率分級不相同時，則變頻器的功率要盡可能接近電動機的功率，但應變頻器略大於電動機的功率。3)當電動機屬頻繁起動、制動工作或處於重載起動且較頻繁工作時，可選取大一級的變頻器，以利用變頻器長期、安全地運行。4)經測試，電動機實際功率確實有富余，可以考慮選用功率小於電動機功率的變頻器，但要注意瞬時峰值電伺服馬達流是否會造成過電流保護動作。5)當變頻器與電動機功率不相同時，則必須相應調整節能程序的設置，以利達到較高的節能效果。

　　3變頻器箱體結構的選用

　　變頻器的箱體結構要與環境條件相適應，即必須考慮溫度、濕度、粉塵、酸堿度、腐蝕性氣體等因素。常見有下列幾種結構類型可供用戶選用：1)敞開型IPOO型本身無機箱，適用裝在電控箱內或電氣室內的屏、盤、架上，尤其是多台變頻器集中使用時，選用這種型式較好，但環境條件要求較高；2)封閉型IP20型適用一般用途，可有少量粉塵或少許溫度、濕度的場合；3)密封型IP45型適用工業現場條件較差的環境；4)密閉型IP65型適用環境條件差，有水、塵及一定腐蝕性氣體的場合。

變頻器的功能作用--變頻節能

　　變頻器節能主要表現在風機、水泵的伺服馬達應用上。為了保證生產的可靠性，各種生產機械在設計配用動力驅動時，都留有一定的富余量。當電機不能在滿負荷下運行時，除達到動力驅動要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成電能的浪費。風機、泵類等設備傳統的調速方法是通過調節入口或出口的擋板、閥門開度來調節給風量和給水量，其輸入功率大，且大量的能源消耗在擋板、閥門的截流過程中。當使用變頻調速時，如果流變頻器量要求減小，通過降低泵或風機的轉速即可滿足要求。

　　電動機使用變頻器的作用就是為了調速，並降低啟動電流。為了產生可變的電壓和頻率，該設備首先要把電源的交流電變換為直流電(DC)，這個過程叫整流。把直流電(DC)變換為交流電(AC)的裝置，其科學術語為“inverter”(逆變器)。一般逆變器是把直流電源逆變為一定的固定頻率和一定電壓的逆變電源。對於逆變為頻率可調、電壓可調的逆變器我們稱為變頻器。變頻器輸出的波形是模擬正弦波，主要是用在三相異步電動機調速用，又叫變頻調速器。對於主要用在儀器儀表的檢測設備中的波形要求較高的可變頻率逆變器，要對波形進行整理，可以輸出標准的正弦波，叫變頻電源。一般變頻電源是變頻器價格的15--20倍。由於變頻器設備中產生變化的電壓或頻率的主要裝置叫“inverter”，故該產品本身就被命名為“inverter”，即：變頻器。

　　變頻不是到處可以省電，有不少場合用變頻並不一定能省電。 作為電子電路，變頻器本身也要耗電(約額定功率的3-5%)。一台1。5匹的空調自身耗電算下來也有20-30W，相當於一盞長明燈。 變頻器在工頻下運行，具有節電功能，是事實。但是他的前提條件是：

　　第一、大功率並且為風機/泵類負載；

　　第二、裝置本身具有節電功能(軟件支持)；

　　這是體現節電效果的三個條件。除此之外，無所謂節不節電，沒有什麼意義。如果不加前提條件的說變頻器工頻運行節能，就是誇大或是商業炒作。知道了原委，你會巧妙的利用他為你服務。一定要可程式控制器注意使用場合和使用條件才好正確應用，否則就是盲從、輕信而“受騙上當”。

變頻器的組成

　　變頻器是應用變頻技術與微電子技術，通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。變頻器主要由整流(交流變直流)、濾波、逆變(直流變交流)、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成。變頻器靠內部IGBT的開斷來調整輸出電源的電壓和頻率，根據電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓，進而達到節能、調速的目的，另外，變頻器還有很多的保護功能，如過流、過壓、過載保護等等。隨著工業自動化程度的不斷提高，變頻器也得到了非常廣泛的應用。

　　  基本組成

　　  變頻器通常分為4部分：整流單元、高容量電容、逆變器和控制器。

　　  整流單元：將工作頻率固定的交流電轉換為直流電。

　　  高容量電容：存儲轉換後的電能。

　　  逆變器：由大功率開關晶體管陣列組成電子開關，將直流電轉化成不同頻率、寬度、伺服馬達幅度的方波。

　　  控制器：按可程式控制器設定的程序工作，控制輸出方波的幅度與脈寬，使疊加為近似正弦波的交流電，驅動交流電動機。