變頻器維修入門

　　作為一個在憑良變頻器維修培訓學校的老師，經常會有零基礎的學生問我一些關於變頻器維修的知識。今天小編就把這些知識總結出來和大家分享，希望能對想學變頻器維修的你們有幫助。

　　初學者必看的21個知識點

　　1、什麼是變頻器?

　　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制裝置。簡單說變頻器是電源轉換裝置。

　　2、PWM和PAM的不同點是什麼?

　　PWM是英文Pulse Width Modulation***脈衝寬度調製***縮寫，按一定規律改變脈衝列的脈衝寬度，以調節輸出量和波形的一種調值方式。PAM是英文Pulse Amplitude Modulation***脈衝幅度調製***縮寫，是按一定規律改變脈衝列的脈衝幅度，以調節輸出量值和波形的一種調製方式。

　　3、電壓型與電流型有什麼不同?

　　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。

　　4、為什麼變頻器的電壓與頻率成比例的改變?

　　非同步電動機的轉矩是電機的磁通與轉子內流過電流之間相互作用而產生的，在額定頻率下，如果電壓一定而只降低頻率，那麼磁通就過大，磁迴路飽和，嚴重時將燒燬電機。因此，頻率與電壓要成比例地改變，即改變頻率的同時也改變變頻器的輸出電壓，使電動機的磁通保持一定，避免弱磁和磁飽和現象的產生。這種控制方式多用於風機、泵類節能型變頻器。

　　5、電動機使用工頻電源驅動時,電壓下降則電流增加;對於變頻器驅動,如果頻率下降時電壓也下降，那麼電流是否增加?

　　頻率下降***低速***時,如果輸出相同的功率,則電流增加,但在轉矩一定的條件下,電流幾乎不變。

　　6、採用變頻器運轉時，電機的起動電流、起動轉矩怎樣?

　　採用變頻器運轉，隨著電機的加速相應提高頻率和電壓，起動電流被限制在150%額定電流以下***根據機種不同，為125%~200%***。用工頻電源直接起動時，起動電流為6~7倍，因此，將產生機械電氣上的衝擊。採用變頻器傳動可以平滑地起動***起動時間變長***。起動電流為額定電流的1.2~1.5倍，起動轉矩為70%~120%額定轉矩;對於帶有轉矩自動增強功能的變頻器，起動轉矩為100%以上，可以帶全負載起動。

　　7、V/f模式是什麼意思?

　　頻率下降時電壓V也成比例下降，這個問題已在回答4說明。V與f的比例關係是考慮了電機特性而預先決定的，通常在控制器的儲存裝置***ROM***中存有幾種特性，可以用開關或標度盤進行選擇。

　　8、按比例地改V和f時，電機的轉矩如何變化?

　　頻率下降時完全成比例地降低電壓，電機將造成在低速下產生地轉矩有減小的傾向。因此，在低頻時給定V/f,要使輸出電壓提高一些,以便獲得一定地起動轉矩,這種補償稱增強起動。可以採用各種方法實現,有自動進行的方法、選擇V/f模式或調整電位器等方法。

　　9、在說明書上寫著變速範圍50~5Hz，即10:1，那麼在6Hz以下就沒有輸出功率嗎?

　　在6Hz以下仍可輸出功率，但根據電機溫升和起動轉矩的大小等條件，最低使用頻率取6Hz左右，此時電動機可輸出額定轉矩而不會引起嚴重的發熱問題。變頻器實際輸出頻率***起動頻率***根據機種為0.5~3Hz.

　　10、對於一般電機的組合是在50Hz以上也要求轉矩一定，是否可以?

　　通常情況下時不可以的。在50Hz以上，電壓不變，大體為恆功率特性，在高速下要求相同轉矩時，必須注意電機與變頻器容量的選擇。

　　11、所謂開環是什麼意思?

　　給所使用的電機裝置設速度檢出器***PG***，將實際轉速反饋給控制裝置進行控制的，稱為“閉環”，不用PG運轉的就叫做“開環”。通用變頻器多為開環方式，也有的機種利用選件可進行PG反饋。

　　12、實際轉速對於給定速度有偏差時如何辦?

　　開環時，變頻器即使輸出給定頻率，電機在帶負載執行時，電機的轉速在額定轉差率的範圍內***1%~5%***變動。對於要求調速精度比較高，即使負載變動也要求在近於給定速度下運轉的場合，可採用具有PG反饋功能的變頻器***選用件***。

　　13、如果用帶有PG的電機，進行反饋後速度精度能提高嗎?

　　具有PG反饋功能的變頻器，精度有提高。但速度精度的只取決於PG本身的精度和變頻器輸出頻率的解析度。

　　14、失速防止功能是什麼意思?

　　如果給定的加速時間過短，變頻器的輸出頻率變化遠遠超過轉速***電角頻率***的變化，變頻器將因過電流而跳閘，運轉停止，這就叫做失速。為了防止失速使電機繼續運轉，就要檢出電流的大小進行頻率控制。當加速電流過大時適當放慢加速速率。減速時也是如此。兩者結合起來就是失速功能。

　　15、 有加速時間與減速時間可以分別給定的機種，和加減速時間共同給定的機種，這有什麼意義?

　　加減速可以分別給定的機種，對於短時間加速、緩慢減速場合，或者對於小型機床需要嚴格給定生產節拍時間的場合是適宜的，但對於風機傳動等場合，加減速時間都較長，加速時間和減速時間可以共同給定。

　　16、 什麼是再生制動?

　　電動機在運轉中如果降低指令頻率，由於負載慣性大電動機變為發電機狀態執行，作為制動器而工作，這就叫做再生***電氣***制動。

　　17 、是否能得到更大的制動力?

　　從電機再生出來的能量貯積在變頻器的濾波電容器中，由於電容器的容量和耐壓的關係，通用變頻器的再生制動力約為額定轉矩的10%~20%。如採用選用件制動單元，可以達到50%~100%。

　　18 、轉矩提升問題

　　自控系統的設定訊號可通過變頻器靈活自如地指揮頻率變化，控制工藝指標，如在菸草行業的糖料、香料工序，可由皮帶稱的流量訊號來控制變頻器頻率，使泵的轉速隨流量訊號自動變化，調節加料量，均勻地加入香精、糖料。也可利用生產線起停訊號通過正、反端子控制變頻器的起、停及正、反轉，成為自動流水線的一部分。此外在流水生產線上，當前方裝置有故障時後方裝置應自動停機。變頻器的緊急停止端可以實現這一功能。在SANKEN、MF、FUT和FVT系列變頻器中可以預先設定三四個甚至多達七個頻率，在有些裝置上可據此設定自動生產流程。設定好工作頻率及時間後，變頻器可使電機按順序在不同的時間以不同的轉速執行，形成一個自動的生產流程。

　　19、電機超過50HZ時應注意什麼問題?

　　1***機械和裝置在該轉速下運轉要充分可能***機械強度、噪聲、振動等***

　　2***電機進入恆功率輸出範圍，其輸出轉矩要能夠維持工作***風機、泵等軸輸出功率與速度 的立方成比例增加，所以轉速少許升高時要注意***

　　3***產生軸承壽命問題，要充分加以考慮。

　　4***對於中容量以上的電機特別是2級電機，在50HZ以上運轉時要特別注意。

　　20、要想提高輸送帶的速度，以80HZ運轉，變頻器的容量該怎樣選擇?

　　設基準速度為50HZ，50HZ以上為恆功率輸出特性。像輸送帶這樣的恆轉矩負載增速時，容量需要增大為80/50=1。6倍。電機容量也像變頻器一樣增大。

　　21、 想使兩臺2。2KW、4級電機順序起動，用一臺變頻器傳動時容量應怎樣考慮?

　　如果兩臺2。2KW的電機同時起動、同時停止，設2。2KW的額定電流為5A，那麼以兩倍的10A計算用5。5KW***額定電流11A***的變頻器就足夠了。順序起動時，第2臺電機起動所需要的電流，相當於全壓起動，以額定值的6倍計算，則需要能承受的過電流為***5+6X5***A=35A的變頻器，即以15KW以上，因此，用一臺變頻器進行順序起動在價格、大小方面沒有優勢，以採用兩臺單獨的變頻器為好。

　　變頻器日常保養

　　定期除塵檢查風扇進風口是否堵死，每月清掃空氣過濾器冷卻風道及內部灰塵。

　　定期檢查，應一年進行一次：檢查螺絲釘、螺栓以及即外掛等是否鬆動，輸入輸出電抗器的對地及相間電阻是否有短路現象，正常應大於幾十兆歐。導體及絕緣體是否有腐蝕現象，如有要及時用酒精擦拭乾淨。測量開關電源輸出各電路電壓的平穩性，如：5V、12V、15V、24V等電壓。接觸器的觸點是否有打火痕跡，嚴重的要更換同型號或大於原容量的新品接觸器;確認控制電壓的正確性，進行順序保護動作試驗;確認保護顯示迴路無異常;確認變頻器在單獨執行時輸出電壓的平衡度。

　　認真做好變頻器的日常維護保養及其檢修工作，內容主要包括：

　　1、定期對變頻器進行除塵，重點是整流櫃、逆變櫃和控制櫃，必要時可將整流模組、逆變模組和控制櫃內的線路板拆出後進行除塵。變頻器下進風口、上出風口是否積塵或因積塵過多而堵塞。變頻器因本身散熱要求通風量大，故執行一定時間以後，表面積塵十分嚴重，須定期清潔除塵。

　　2、將變頻器前門開啟, 後門拆開, 仔細檢查交、直流母排有無變形、腐蝕、氧化，母排連線處螺絲有無鬆脫，各安裝固定點處堅固螺絲有無鬆脫，固定用絕緣片或絕緣柱有無老化開裂或變形，如有應及時更換，重新緊固，對已發生變形的母排鬚校正後重新安裝。

　　3、對線路板、母排等除塵後，進行必要的防腐處理，塗刷絕緣漆，對已出現區域性放電、拉弧的母排鬚去除其毛刺後，再進行處理。對已絕緣擊穿的絕緣板，須去除其損壞部分，在其損壞附近用相應絕緣等級的絕緣板對其進行隔絕處理，緊固並測試絕緣並認為合格後方可投入使用。

　　4、 整流櫃、逆變櫃內風扇執行及轉動是否正常，停機時，用手轉動，觀察軸承有無卡死或雜音，必要時更換軸承或維修。

　　5、對輸入、整流及逆變、直流輸入快熔進行全面檢查，發現燒燬及時更換。

　　6、中間直流回路中的電容器有無漏液，外殼有無膨脹、鼓泡或變形，安全閥是否破裂，有條件的可對電容容量、漏電流、耐壓等進行測試，對不符合要求的電容進行更換，對新電容或長期閒置未使用的電容，更換前須對其進行鈍化處理。濾波電容的使用週期一般為5年，對使用時間在5年以上，電容容量、漏電流、耐壓等指標明顯偏離檢測標準的，應酌情部分或全部更換。

　　7、對整流、逆變部分的二極體、GTO用萬用表進行電氣檢測，測定其正向、反向電阻值，並在事先制定好的表格內認真做好記錄，看各極間阻值是否正常，同一型號的器件一致性是否良好，必要時進行更換。

　　8、對A1、A2進線櫃內的主接觸器及其它輔助接觸器進行檢查，仔細觀察各接觸器動靜觸頭有無拉弧、毛刺或表面氧化、凹凸不平，發現此類問題應對其相應的動靜觸頭進行更換，確保其接觸安全可靠。

　　9、仔細檢查端子排有無老化、鬆脫，是否存在短路隱性故障，各連線線連線是否牢固，線皮有無破損，各電路板接插頭接插是否牢固。進出主電源線連線是否可靠，連線處有無發熱氧化等現象，接地是否良好。

　　10、 電抗器有無異常鳴叫、振動或糊味。

　　另外，有條件的可對濾波後的直流波形、逆變輸出波形及輸入電源諧波成分進行測定

　　變頻器裝置品牌

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