中心論題：

• 變頻器選型要注意變頻的目的，變頻器的負載類型以及匹配問題，同時要考慮應用環境
• 變頻器控製原理圖設計需考慮安裝環境
  ，與電機的距離，布線方法
  ，接地以及原理圖具體應用等因素
• 變頻器控製櫃設計應注意散熱及電磁幹擾問題，同時還要及時防護
• 變頻器的接線規範，運行和相關參數的設置以及常見故障分析

解決方案：

• 不管是變頻器的選型還是原理圖設計都要針對實際情況進行慎重選擇
• 要注意變頻器設計安裝的細節問題，絕不可忽略

變頻器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製裝置。我們現在使用的變頻器主要采用交—直—交方式（VVVF變頻或矢量控製變頻），先把工頻交流電源通過整流器轉換成直流電源，然後再把直流電源轉換成頻率
、電壓均可控製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、逆變和控製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、直流儲能和緩衝無功功率。
 
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；恒壓控製或恒流控製等。
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；
　　a.電壓匹配
；變頻器的額定電壓與負載的額定電壓相符。
　　b. 電流匹配
；putongdelixinbeng，bianpinqideedingdianliuyudianjideedingdianliuxiangfu。duiyuteshudefuzairushenshuibengdengzexuyaocankaodianjixingnengcanshu，yizuidadianliuquedingbianpinqidianliuheguozainengli。
　　c.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) zaishiyongbianpinqiqudonggaosudianjishi，youyugaosudianjidediankangxiao，gaocixiebozengjiadaozhishuchudianliuzhizengda。yinciyongyugaosudianjidebianpinqidexuanxing，qirongliangyaoshaodayuputongdianjidexuanxing。
5) 變頻器如果要長電纜yunxingshi，cishiyaocaiqucuoshiyizhichangdianlanduidiouhedianrongdeyingxiang，bimianbianpinqichulibuzu，suoyizaizheyangqingkuangxia，bianpinqirongliangyaofangdayidanghuozhezaibianpinqideshuchuduananzhuangshuchudiankangqi。
6) 對於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。

變頻器控製原理圖設計：
1) 首先確認變頻器的安裝環境；

a.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
，使用時應考慮留有餘地，最好控製在40℃以(yi)下(xia)。在(zai)控(kong)製(zhi)箱(xiang)中(zhong)，變(bian)頻(pin)器(qi)一(yi)般(ban)應(ying)安(an)裝(zhuang)在(zai)箱(xiang)體(ti)上(shang)部(bu)，並(bing)嚴(yan)格(ge)遵(zun)守(shou)產(chan)品(pin)說(shuo)明(ming)書(shu)中(zhong)的(de)安(an)裝(zhuang)要(yao)求(qiu)，絕(jue)對(dui)不(bu)允(yun)許(xu)把(ba)發(fa)熱(re)元(yuan)件(jian)或(huo)易(yi)發(fa)熱(re)的(de)元(yuan)件(jian)緊(jin)靠(kao)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)底(di)部(bu)安(an)裝(zhuang)。
　　
b.環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)。溫(wen)度(du)太(tai)高(gao)且(qie)溫(wen)度(du)變(bian)化(hua)較(jiao)大(da)時(shi)，變(bian)頻(pin)器(qi)內(nei)部(bu)易(yi)出(chu)現(xian)結(jie)露(lu)現(xian)象(xiang)，其(qi)絕(jue)緣(yuan)性(xing)能(neng)就(jiu)會(hui)大(da)大(da)降(jiang)低(di)，甚(shen)至(zhi)可(ke)能(neng)引(yin)發(fa)短(duan)路(lu)事(shi)故(gu)。必(bi)要(yao)時(shi)，必(bi)須(xu)在(zai)箱(xiang)中(zhong)增(zeng)加(jia)幹(gan)燥(zao)劑(ji)和(he)加(jia)熱(re)器(qi)。在(zai)水(shui)處(chu)理(li)間(jian)
，一(yi)般(ban)水(shui)汽(qi)都(dou)比(bi)較(jiao)重(zhong)

，如(ru)果(guo)溫(wen)度(du)變(bian)化(hua)大(da)的(de)話(hua)，這(zhe)個(ge)問(wen)題(ti)會(hui)比(bi)較(jiao)突(tu)出(chu)。
　
c.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。
　
d. 振(zhen)動(dong)和(he)衝(chong)擊(ji)。裝(zhuang)有(you)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)控(kong)製(zhi)櫃(gui)受(shou)到(dao)機(ji)械(xie)振(zhen)動(dong)和(he)衝(chong)擊(ji)時(shi)，會(hui)引(yin)起(qi)電(dian)氣(qi)接(jie)觸(chu)不(bu)良(liang)。淮(huai)安(an)熱(re)電(dian)就(jiu)出(chu)現(xian)這(zhe)樣(yang)的(de)問(wen)題(ti)。這(zhe)時(shi)除(chu)了(le)提(ti)高(gao)控(kong)製(zhi)櫃(gui)的(de)機(ji)械(xie)強(qiang)度(du)、遠(yuan)離(li)振(zhen)動(dong)源(yuan)和(he)衝(chong)擊(ji)源(yuan)外(wai)

，還(hai)應(ying)使(shi)用(yong)抗(kang)震(zhen)橡(xiang)皮(pi)墊(dian)固(gu)定(ding)控(kong)製(zhi)櫃(gui)外(wai)和(he)內(nei)電(dian)磁(ci)開(kai)關(guan)之(zhi)類(lei)產(chan)生(sheng)振(zhen)動(dong)的(de)元(yuan)器(qi)件(jian)。設(she)備(bei)運(yun)行(xing)一(yi)段(duan)時(shi)間(jian)後(hou)
，應(ying)對(dui)其(qi)進(jin)行(xing)檢(jian)查(zha)和(he)維(wei)護(hu)。
　
e. 電磁波幹擾。變頻器在工作中由於整流和變頻，周圍產生了很多的幹擾電磁波，這些高頻電磁波對附近的儀表、yiqiyouyidingdeganrao。yinci，guineiyibiaohedianzixitong
，yinggaixuanyongjinshuwaike，pingbibianpinqiduiyibiaodeganrao。suoyoudeyuanqijianjunyingkekaojiedi
，chucizhiwai，gedianqiyuanjian、儀yi器qi及ji儀yi表biao之zhi間jian的de連lian線xian應ying選xuan用yong屏ping蔽bi控kong製zhi電dian纜lan，且qie屏ping蔽bi層ceng應ying接jie地di。如ru果guo處chu理li不bu好hao電dian磁ci幹gan擾rao，往wang往wang會hui使shi整zheng個ge係xi統tong無wu法fa工gong作zuo，導dao致zhi控kong製zhi單dan元yuan失shi靈ling或huo損sun壞huai。
　　
2) 變頻器和電機的距離確定電纜和布線方法

；
　
a.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
，減少幹擾的發射源。 
b. 控製電纜選用屏蔽電纜
，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。
c.電機電纜應獨立於其它電纜走線
，其最小距離為５００ｍｍ。tongshiyingbimiandianjidianlanyuqitadianlanchangjulipingxingzouxian，zheyangcainengjianshaobianpinqishuchudianyakuaisubianhuaerchanshengdedianciganrao。ruguokongzhidianlanhedianyuandianlanjiaocha，yingjinkenengshitamenan９０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，即使在控製櫃中也要如此。 
d. 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) 變頻器控製原理圖；

a.主回路：電dian抗kang器qi的de作zuo用yong是shi防fang止zhi變bian頻pin器qi產chan生sheng的de高gao次ci諧xie波bo通tong過guo電dian源yuan的de輸shu入ru回hui路lu返fan回hui到dao電dian網wang從cong而er影ying響xiang其qi他ta的de受shou電dian設she備bei
，需xu要yao根gen據ju變bian頻pin器qi的de容rong量liang大da小xiao來lai決jue定ding是shi否fou需xu要yao加jia電dian抗kang器qi
；濾(lv)波(bo)器(qi)是(shi)安(an)裝(zhuang)在(zai)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)輸(shu)出(chu)端(duan)，減(jian)少(shao)變(bian)頻(pin)器(qi)輸(shu)出(chu)的(de)高(gao)次(ci)諧(xie)波(bo)，當(dang)變(bian)頻(pin)器(qi)到(dao)電(dian)機(ji)的(de)距(ju)離(li)較(jiao)遠(yuan)時(shi)，應(ying)該(gai)安(an)裝(zhuang)濾(lv)波(bo)器(qi)。雖(sui)然(ran)變(bian)頻(pin)器(qi)本(ben)身(shen)有(you)各(ge)種(zhong)保(bao)護(hu)功(gong)能(neng)，但(dan)缺(que)相(xiang)保(bao)護(hu)卻(que)並(bing)不(bu)完(wan)美(mei)
，斷(duan)路(lu)器(qi)在(zai)主(zhu)回(hui)路(lu)中(zhong)起(qi)到(dao)過(guo)載(zai)，缺(que)相(xiang)等(deng)保(bao)護(hu)，選(xuan)型(xing)時(shi)可(ke)按(an)照(zhao)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)容(rong)量(liang)進(jin)行(xing)選(xuan)擇(ze)。可(ke)以(yi)用(yong)變(bian)頻(pin)器(qi)本(ben)身(shen)的(de)過(guo)載(zai)保(bao)護(hu)代(dai)替(ti)熱(re)繼(ji)電(dian)器(qi)。 
b. 控製回路：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係統穩定性，抑製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
，接地導線的截麵不小於4mm，長度不超過5m。變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)接(jie)地(di)應(ying)和(he)動(dong)力(li)設(she)備(bei)的(de)接(jie)地(di)點(dian)分(fen)開(kai)
，不(bu)能(neng)共(gong)地(di)。信(xin)號(hao)線(xian)的(de)屏(ping)蔽(bi)層(ceng)一(yi)端(duan)接(jie)到(dao)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)接(jie)地(di)端(duan)
，另(ling)一(yi)端(duan)浮(fu)空(kong)。變(bian)頻(pin)器(qi)與(yu)控(kong)製(zhi)櫃(gui)之(zhi)間(jian)電(dian)氣(qi)相(xiang)通(tong)。
　　
變頻器控製櫃設計：
變頻器應該安裝在控製櫃內部，控製櫃在設計時要注意以下問題

1) 散熱問題：變頻器的發熱是由內部的損耗產生的。在變頻器中各部分損耗中主要以主電路為主，約占98%
，控製電路占2%。為了保證變頻器正常可靠運行
，必須對變頻器進行散熱我們通常采用風扇散熱；變頻器的內裝風扇可將變頻器的箱體內部散熱帶走
，若風扇不能正常工作，應立即停止變頻器運行；dagonglvdebianpinqihaixuyaozaikongzhiguishangjiafengshan
，kongzhiguidefengdaoyaoshejiheli
，suoyoujinfengkouyaoshezhifangchenwang

，paifengtongchang，bimianzaiguizhongxingchengwoliu
，zaigudingdeweizhixingchenghuichenduiji；根據變頻器說明書的通風量來選擇匹配的風扇，風扇安裝要注意防震問題。
　　
2) 電磁幹擾問題：
a.變頻器在工作中由於整流和變頻
，周圍產生了很多的幹擾電磁波，這些高頻電磁波對附近的儀表、儀(yi)器(qi)有(you)一(yi)定(ding)的(de)幹(gan)擾(rao)

，而(er)且(qie)會(hui)產(chan)生(sheng)高(gao)次(ci)諧(xie)波(bo)，這(zhe)種(zhong)高(gao)次(ci)諧(xie)波(bo)會(hui)通(tong)過(guo)供(gong)電(dian)回(hui)路(lu)進(jin)入(ru)整(zheng)個(ge)供(gong)電(dian)網(wang)絡(luo)，從(cong)而(er)影(ying)響(xiang)其(qi)他(ta)儀(yi)表(biao)。如(ru)果(guo)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)功(gong)率(lv)很(hen)大(da)占(zhan)整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)25%以上，需要考慮控製電源的抗幹擾措施。
b.當係統中有高頻衝擊負載如電焊機
、電鍍電源時，變頻器本身會因為幹擾而出現保護，則考慮整個係統的電源質量問題。
　
3) 防護問題需要注意以下幾點：
a.防水防結露：如果變頻器放在現場，需要注意變頻器櫃上方不的有管道法蘭或其他漏點
，在變頻器附近不能有噴濺水流，總之現場櫃體防護等級要在IP43以上。 
b. 防塵：所suo有you進jin風feng口kou要yao設she置zhi防fang塵chen網wang阻zu隔ge絮xu狀zhuang雜za物wu進jin入ru，防fang塵chen網wang應ying該gai設she計ji為wei可ke拆chai卸xie式shi，以yi方fang便bian清qing理li，維wei護hu。防fang塵chen網wang的de網wang格ge根gen據ju現xian場chang的de具ju體ti情qing況kuang確que定ding，防fang塵chen網wang四si周zhou與yu控kong製zhi櫃gui的de結jie合he處chu要yao處chu理li嚴yan密mi。
c.防腐蝕性氣體：在化工行業這種情況比較多見
，此時可以將變頻櫃放在控製室中。

變頻器接線規範：
信號線與動力線必須分開走線：使用模擬量信號進行遠程控製變頻器時
，為了減少模擬量受來自變頻器和其它設備的幹擾，請將控製變頻器的信號線與強電回路（主回路及順控回路）分開走線。距離應在30cm以上。即使在控製櫃內，同樣要保持這樣的接線規範。該信號與變頻器之間的控製回路線最長不得超過50m。

信號線與動力線必須分別放置在不同的金屬管道或者金屬軟管內部：連接PLC和變頻器的信號線如果不放置在金屬管道內
，極易受到變頻器和外部設備的幹擾；同tong時shi由you於yu變bian頻pin器qi無wu內nei置zhi的de電dian抗kang器qi，所suo以yi變bian頻pin器qi的de輸shu入ru和he輸shu出chu級ji動dong力li線xian對dui外wai部bu會hui產chan生sheng極ji強qiang的de幹gan擾rao，因yin此ci放fang置zhi信xin號hao線xian的de金jin屬shu管guan或huo金jin屬shu軟ruan管guan一yi直zhi要yao延yan伸shen到dao變bian頻pin器qi的de控kong製zhi端duan子zi處chu，以yi保bao證zheng信xin號hao線xian與yu動dong力li線xian的de徹che底di分fen開kai。
　　
1) 模擬量控製信號線應使用雙股絞合屏蔽線，電線規格為0.75mm2。在接線時一定要注意
，電纜剝線要盡可能的短（5-7mm左右），同時對剝線以後的屏蔽層要用絕緣膠布包起來，以防止屏蔽線與其它設備接觸引入幹擾。

2) 為了提高接線的簡易性和可靠性，推薦信號線上使用壓線棒端子。

變頻器的運行和相關參數的設置：
　　變頻器的設定參數多
，每個參數均有一定的選擇範圍，使用中常常遇到因個別參數設置不當，導致變頻器不能正常工作的現象。
　　
1)控製方式：即速度控製、轉距控製
、PID控製或其他方式。采取控製方式後，一般要根據控製精度，需要進行靜態或動態辨識。　
　　
2)最低運行頻率：即(ji)電(dian)機(ji)運(yun)行(xing)的(de)最(zui)小(xiao)轉(zhuan)速(su)，電(dian)機(ji)在(zai)低(di)轉(zhuan)速(su)下(xia)運(yun)行(xing)時(shi)，其(qi)散(san)熱(re)性(xing)能(neng)很(hen)差(cha)
，電(dian)機(ji)長(chang)時(shi)間(jian)運(yun)行(xing)在(zai)低(di)轉(zhuan)速(su)下(xia)

，會(hui)導(dao)致(zhi)電(dian)機(ji)燒(shao)毀(hui)。而(er)且(qie)低(di)速(su)時(shi)，其(qi)電(dian)纜(lan)中(zhong)的(de)電(dian)流(liu)也(ye)會(hui)增(zeng)大(da)，也(ye)會(hui)導(dao)致(zhi)電(dian)纜(lan)發(fa)熱(re)。
　
3)最高運行頻率：一般的變頻器最大頻率到60Hz，有的甚至到400 Hz，高頻率將使電機高速運轉，這對普通電機來說
，其軸承不能長時間的超額定轉速運行
，電機的轉子是否能承受這樣的離心力。
　　
4)載波頻率：載波頻率設置的越高其高次諧波分量越大

，這和電纜的長度
，電機發熱，電纜發熱變頻器發熱等因素是密切相關的。
　　
5)電機參數：變頻器在參數中設定電機的功率、電流
、電壓、轉速

、最大頻率，這些參數可以從電機銘牌中直接得到。
　　
6)跳頻：在某個頻率點上，有可能會發生共振現象
，特別在整個裝置比較高時；在控製壓縮機時
，要避免壓縮機的喘振點。
　
常見故障分析：
1) 過流故障：過流故障可分為加速、減速、恒速過電流。其可能是由於變頻器的加減速時間太短、負載發生突變、負荷分配不均

，輸出短路等原因引起的。這時一般可通過延長加減速時間、減少負荷的突變、外加能耗製動元件
、進行負荷分配設計、對線路進行檢查。如果斷開負載變頻器還是過流故障，說明變頻器逆變電路已環，需要更換變頻器。　

2) 過載故障：過載故障包括變頻過載和電機過載。其可能是加速時間太短
，電網電壓太低

、負載過重等原因引起的。一般可通過延長加速時間、延長製動時間、檢(jian)查(zha)電(dian)網(wang)電(dian)壓(ya)等(deng)。負(fu)載(zai)過(guo)重(zhong)，所(suo)選(xuan)的(de)電(dian)機(ji)和(he)變(bian)頻(pin)器(qi)不(bu)能(neng)拖(tuo)動(dong)該(gai)負(fu)載(zai)，也(ye)可(ke)能(neng)是(shi)由(you)於(yu)機(ji)械(xie)潤(run)滑(hua)不(bu)好(hao)引(yin)起(qi)。如(ru)前(qian)者(zhe)則(ze)必(bi)須(xu)更(geng)換(huan)大(da)功(gong)率(lv)的(de)電(dian)機(ji)和(he)變(bian)頻(pin)器(qi)；如後者則要對生產機械進行檢修。

3) 欠壓：說明變頻器電源輸入部分有問題
，需檢查後才可以運行。

小結：
1) 總之，在設計、安裝
、使用變頻器時一定要遵從變頻器使用說明書的指導。
2) 各電氣設計人員，現場電氣調試人員可以在此基礎上完善此變頻器參考。