目前(qián)，變(biàn)頻器在機(jī)械、化(huà)工、電(diàn)力、冶金以(yǐ)及民(mín)用(yòng)等各(gè)个(gè)领域的(de)應(yìng)用(yòng)已經(jīng)日(rì)益廣泛，變(biàn)頻器的(de)使用(yòng)不(bù)僅僅局(jú)限于(yú)電(diàn)气技術(shù)人(rén)員的(de)應(yìng)用(yòng)范疇。作(zuò)为(wèi)一(yī)名(míng)服(fú)務(wù)生(shēng)産現(xiàn)场(chǎng)的(de)儀表(biǎo)自(zì)控人(rén)員，了(le)解(jiě)變(biàn)頻器，掌握變(biàn)頻器的(de)基本(běn)原理(lǐ)以(yǐ)及常見(jiàn)故障的(de)處(chù)理(lǐ)，在實(shí)際生(shēng)産中(zhōng)尤为(wèi)重要(yào)。同(tóng)时，它(tā)又是提(tí)升(shēng)自(zì)身自(zì)控系(xì)統能(néng)力的(de)一(yī)種(zhǒng)工具。

    一(yī)、變(biàn)頻器的(de)简單介紹

    變(biàn)頻器是把(bǎ)工頻電(diàn)源（50Hz或(huò)60Hz）變(biàn)換成(chéng)各(gè)種(zhǒng)頻率的(de)交流電(diàn)源，以(yǐ)實(shí)現(xiàn)電(diàn)機(jī)變(biàn)速運行的(de)設備。

    1. 變(biàn)頻器的(de)基本(běn)结構

    2. 其(qí)中(zhōng)各(gè)个(gè)電(diàn)路的(de)作(zuò)用(yòng)

    a. 控制電(diàn)路

    控制電(diàn)路完成(chéng)对(duì)主電(diàn)路的(de)控制。它(tā)将信(xìn)号(hào)传給(gěi)整流器、中(zhōng)間(jiān)電(diàn)路和(hé)逆變(biàn)器，同(tóng)时接受来(lái)自(zì)这(zhè)些(xiē)部(bù)分(fēn)的(de)信(xìn)号(hào)。變(biàn)頻器都是由(yóu)控制電(diàn)路利用(yòng)信(xìn)号(hào)来(lái)開(kāi)關(guān)逆變(biàn)器的(de)半導體(tǐ)器件(jiàn)，这(zhè)是所有(yǒu)變(biàn)頻器的(de)共(gòng)同(tóng)點(diǎn)。

    b. 整流器

    整流器與(yǔ)單相或(huò)三(sān)相交流電(diàn)源相連(lián)接，産生(shēng)脈動(dòng)的(de)支流電(diàn)壓。整流電(diàn)路将交流電(diàn)變(biàn)換成(chéng)直(zhí)流電(diàn)（交—直(zhí)變(biàn)換）。

    c. 中(zhōng)間(jiān)電(diàn)路

    直(zhí)流中(zhōng)間(jiān)電(diàn)路对(duì)整流電(diàn)路的(de)輸出進(jìn)行平滑濾波。将整流電(diàn)壓變(biàn)換成(chéng)支流電(diàn)流；使脈動(dòng)的(de)支流電(diàn)壓變(biàn)得穩定(dìng)平滑，供逆變(biàn)器使用(yòng)；将整流後(hòu)固定(dìng)的(de)支流電(diàn)壓變(biàn)換成(chéng)可(kě)變(biàn)的(de)交流電(diàn)壓。

    d. 逆變(biàn)器

    逆變(biàn)器産生(shēng)電(diàn)動(dòng)機(jī)電(diàn)壓的(de)頻率，逆變(biàn)電(diàn)路将直(zhí)流電(diàn)再逆變(biàn)成(chéng)交流電(diàn)（直(zhí)—交變(biàn)換）。

    二(èr)、變(biàn)頻器在生(shēng)産中(zhōng)的(de)應(yìng)用(yòng)（以(yǐ)富士G7變(biàn)頻器为(wèi)例）

    1. 變(biàn)頻器的(de)控制原理(lǐ)（見(jiàn)图(tú)2）

    變(biàn)頻調速裝(zhuāng)置電(diàn)路由(yóu)空(kōng)气開(kāi)關(guān)QF2，交流接觸器KM1和(hé)變(biàn)頻器U1組成(chéng)，由(yóu)安(ān)裝(zhuāng)在電(diàn)气控制櫃面(miàn)闆上(shàng)的(de)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)按鈕S1，啟動(dòng)開(kāi)關(guān)按鈕S2；或(huò)安(ān)裝(zhuāng)在現(xiàn)场(chǎng)防爆操作(zuò)柱(zhù)上(shàng)啟動(dòng)按鈕和(hé)停止按鈕；以(yǐ)及DCS控制系(xì)統的(de)啟動(dòng)、停止按鈕来(lái)控制U1的(de)運行。 

    啟動(dòng)U1时必須先(xiān)閉合QF1和(hé)QF2，以(yǐ)及控制回路上(shàng)的(de)QF12（見(jiàn)图(tú)3）： 

    （1）電(diàn)動(dòng)機(jī)上(shàng)PTC1處(chù)于(yú)得電(diàn)狀态，用(yòng)于(yú)電(diàn)動(dòng)超温(wēn)保护；

    （2）電(diàn)气控制櫃面(miàn)闆上(shàng)的(de)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)按鈕S2置于(yú)啟動(dòng)位(wèi)置，空(kōng)气開(kāi)關(guān)QF2得電(diàn)时，其(qí)聯動(dòng)常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使得交流接觸器KM1得電(diàn)；則KM1常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，變(biàn)頻器處(chù)于(yú)受電(diàn)狀态；

    （3）此(cǐ)时按下DCS系(xì)統画(huà)面(miàn)上(shàng)的(de)啟動(dòng)按鈕或(huò)現(xiàn)场(chǎng)防爆操作(zuò)柱(zhù)上(shàng)的(de)啟動(dòng)按鈕，則K1得電(diàn)，同(tóng)樣(yàng)，K1的(de)常開(kāi)觸點(diǎn)閉合；这(zhè)樣(yàng)，變(biàn)頻器處(chù)于(yú)運行狀态，同(tóng)时K1的(de)常開(kāi)觸點(diǎn)閉合将DCS啟動(dòng)按鈕或(huò)現(xiàn)场(chǎng)的(de)啟動(dòng)按鈕進(jìn)行自(zì)保。

    2. 變(biàn)頻器頻率調节(jié)回路（見(jiàn)图(tú)2、图(tú)4） 

    （1）QF11閉合，通(tòng)过(guò)交—直(zhí)流電(diàn)源轉(zhuǎn)換，提(tí)供24V電(diàn)源分(fēn)别供給(gěi)“電(diàn)壓U/電(diàn)流I”和(hé)“電(diàn)流I/電(diàn)流I”轉(zhuǎn)換器。DCS系(xì)統画(huà)面(miàn)上(shàng)以(yǐ)0～100%的(de)信(xìn)号(hào)，控制系(xì)統通(tòng)过(guò)模拟輸出卡(kǎ)FM151輸出4～20mA電(diàn)流信(xìn)号(hào)，以(yǐ)及“電(diàn)流I/電(diàn)流I”轉(zhuǎn)換器的(de)轉(zhuǎn)換为(wèi)變(biàn)頻器提(tí)供适當的(de)電(diàn)流信(xìn)号(hào)，作(zuò)为(wèi)變(biàn)頻器的(de)模拟輸入(rù)端（AM、AC）的(de)輸入(rù)。

    （2）變(biàn)頻器經(jīng)过(guò)內(nèi)部(bù)轉(zhuǎn)換，其(qí)模拟量輸出端（FM、AC）的(de)輸出信(xìn)号(hào)通(tòng)过(guò)“電(diàn)壓U/電(diàn)流I”轉(zhuǎn)換器變(biàn)換成(chéng)相應(yìng)的(de)4～20mA電(diàn)流信(xìn)号(hào)；通(tòng)过(guò)DCS控制系(xì)統模拟輸入(rù)卡(kǎ)FM148A在DCS系(xì)統画(huà)面(miàn)上(shàng)顯示變(biàn)頻器的(de)運行頻率百(bǎi)分(fēn)數（%），可(kě)对(duì)應(yìng)计算頻率值。目前(qián)DCS系(xì)統的(de)組态软(ruǎn)件(jiàn)功能(néng)已經(jīng)十(shí)分(fēn)強(qiáng)大(dà)，通(tòng)过(guò)DCS程序組态，可(kě)直(zhí)接在画(huà)面(miàn)上(shàng)顯示變(biàn)頻器的(de)運行頻率。

    3. 變(biàn)頻器應(yìng)用(yòng)擴展(zhǎn)

    通(tòng)常为(wèi)了(le)生(shēng)産，在變(biàn)頻器回路上(shàng)均加一(yī)旁路接觸器KM2；如(rú)果(guǒ)KM1或(huò)變(biàn)頻器本(běn)身發(fà)生(shēng)故障时保證電(diàn)動(dòng)機(jī)仍能(néng)正(zhèng)常運行。也(yě)可(kě)通(tòng)过(guò)變(biàn)頻器的(de)外接頻率給(gěi)定(dìng)端提(tí)供10V電(diàn)源（A1，A3）和(hé)4～20mA電(diàn)流信(xìn)号(hào)（A1，A2），通(tòng)过(guò)電(diàn)壓或(huò)電(diàn)流信(xìn)号(hào)的(de)大(dà)小變(biàn)化(huà)来(lái)控制變(biàn)頻器的(de)頻率變(biàn)化(huà)。

    三(sān)、變(biàn)頻器常見(jiàn)故障的(de)分(fēn)析與(yǔ)處(chù)理(lǐ)

    造成(chéng)變(biàn)頻器故障的(de)原因(yīn)不(bù)外乎外部(bù)干擾與(yǔ)內(nèi)部(bù)本(běn)身故障。外因(yīn)包(bāo)括外部(bù)的(de)電(diàn)磁感應(yìng)干擾，安(ān)裝(zhuāng)环境惡劣，電(diàn)源出現(xiàn)缺相、低(dī)電(diàn)壓、停電(diàn)的(de)异(yì)常狀況，以(yǐ)及雷(léi)擊形成(chéng)的(de)感應(yìng)雷(léi)電(diàn)等。

    1. 过(guò)流故障（OC）

    过(guò)流故障可(kě)分(fēn)为(wèi)加速、減速、恒速过(guò)電(diàn)流。其(qí)可(kě)能(néng)是由(yóu)于(yú)變(biàn)頻器的(de)加減速时間(jiān)太短(duǎn)、负载發(fà)生(shēng)突變(biàn)、负荷分(fēn)配不(bù)均，輸出短(duǎn)路等原因(yīn)引起(qǐ)的(de)。这(zhè)时，一(yī)般可(kě)通(tòng)过(guò)延长(cháng)加減速时間(jiān)、減少(shǎo)负荷的(de)突變(biàn)、外加能(néng)耗制動(dòng)元(yuán)件(jiàn)、進(jìn)行负荷分(fēn)配設计、对(duì)線(xiàn)路進(jìn)行檢查。如(rú)果(guǒ)斷開(kāi)负载變(biàn)頻器還(huán)是过(guò)流故障，说(shuō)明(míng)變(biàn)頻器逆變(biàn)電(diàn)路已环，需要(yào)更(gèng)換變(biàn)頻器。 

    如(rú)果(guǒ)無这(zhè)些(xiē)現(xiàn)象(xiàng)，可(kě)能(néng)是誤報警，按复位(wèi)鍵後(hòu)重新(xīn)運行，看是否還(huán)出現(xiàn)过(guò)流現(xiàn)象(xiàng)。

    2. 过(guò)载保护（OL）

    过(guò)载故障包(bāo)括變(biàn)頻器过(guò)载和(hé)電(diàn)動(dòng)機(jī)过(guò)载。其(qí)可(kě)能(néng)是加速时間(jiān)太短(duǎn)，直(zhí)流制動(dòng)量过(guò)大(dà)、電(diàn)网(wǎng)電(diàn)壓太低(dī)、负载过(guò)重等原因(yīn)引起(qǐ)的(de)。一(yī)般可(kě)通(tòng)过(guò)延长(cháng)加速时間(jiān)、延长(cháng)制動(dòng)时間(jiān)、檢查電(diàn)网(wǎng)電(diàn)壓等来(lái)解(jiě)決。负载过(guò)重，所選的(de)電(diàn)動(dòng)機(jī)和(hé)變(biàn)頻器不(bù)能(néng)拖動(dòng)該负载，也(yě)可(kě)能(néng)是由(yóu)于(yú)機(jī)械潤滑不(bù)好(hǎo)引起(qǐ)。如(rú)前(qián)者(zhě)則必須更(gèng)換大(dà)功率的(de)電(diàn)動(dòng)機(jī)和(hé)變(biàn)頻器；如(rú)後(hòu)者(zhě)則要(yào)对(duì)生(shēng)産機(jī)械進(jìn)行檢修。 

    此(cǐ)外，還(huán)可(kě)通(tòng)过(guò)檢查電(diàn)動(dòng)機(jī)温(wēn)度(dù)是否正(zhèng)常，三(sān)相電(diàn)壓是否平衡：不(bù)平衡則檢查變(biàn)頻器的(de)輸出，平衡則考慮變(biàn)頻器的(de)U/f曲(qū)線(xiàn)設置不(bù)當或(huò)電(diàn)動(dòng)機(jī)參數設置有(yǒu)問(wèn)題(tí)。

    3. 过(guò)热(rè)保护（OH）

    的(de)解(jiě)決辦(bàn)法(fǎ)是通(tòng)風(fēng)。

    4. 过(guò)壓故障（OU）

    變(biàn)頻器的(de)过(guò)電(diàn)壓集中(zhōng)表(biǎo)現(xiàn)在直(zhí)流母線(xiàn)的(de)支流電(diàn)壓上(shàng)。變(biàn)頻器出現(xiàn)过(guò)壓故障，一(yī)般是雷(léi)雨天(tiān)气，由(yóu)于(yú)雷(léi)電(diàn)串入(rù)變(biàn)頻器的(de)電(diàn)源中(zhōng)，使變(biàn)頻器直(zhí)流側的(de)電(diàn)壓檢測器動(dòng)作(zuò)而(ér)跳閘，在这(zhè)種(zhǒng)情(qíng)況下，通(tòng)常只(zhī)須斷開(kāi)變(biàn)頻器電(diàn)源1min左(zuǒ)右，再合上(shàng)電(diàn)源，即可(kě)复位(wèi)；另(lìng)一(yī)種(zhǒng)情(qíng)況是變(biàn)頻器驅動(dòng)大(dà)慣性(xìng)负载，就(jiù)出現(xiàn)过(guò)壓現(xiàn)象(xiàng)，对(duì)于(yú)这(zhè)種(zhǒng)故障，一(yī)是将減速时間(jiān)參數設置长(cháng)些(xiē)或(huò)增大(dà)制動(dòng)電(diàn)阻或(huò)增加制動(dòng)單元(yuán)；二(èr)是将變(biàn)頻器的(de)停止方(fāng)式設置为(wèi)自(zì)由(yóu)停車。 

    5. 其(qí)他故障

    參數設置類(lèi)故障：一(yī)旦發(fà)生(shēng)了(le)參數設置類(lèi)故障後(hòu)，變(biàn)頻器都不(bù)能(néng)正(zhèng)常運行，一(yī)般可(kě)根(gēn)據(jù)说(shuō)明(míng)書(shū)進(jìn)行修改參數。如(rú)果(guǒ)以(yǐ)上(shàng)不(bù)行，能(néng)够把(bǎ)所有(yǒu)參數恢复出廠(chǎng)值，对(duì)于(yú)每一(yī)个(gè)公(gōng)司的(de)變(biàn)頻器其(qí)參數恢复方(fāng)式也(yě)不(bù)相同(tóng)。有(yǒu)一(yī)鍵恢复的(de)，也(yě)有(yǒu)一(yī)步一(yī)步重新(xīn)設置的(de)。總(zǒng)的(de)来(lái)说(shuō)，越是先(xiān)進(jìn)的(de)變(biàn)頻器，其(qí)恢复參數的(de)功能(néng)越是方(fāng)便快(kuài)捷。

    此(cǐ)外還(huán)有(yǒu)欠(qiàn)電(diàn)壓（LU）、温(wēn)度(dù)过(guò)高(gāo)、硬(yìng)件(jiàn)故障、通(tòng)信(xìn)故障等現(xiàn)象(xiàng)。

    四(sì)、结束(shù)語(yǔ)

    變(biàn)頻器的(de)應(yìng)用(yòng)范圍很廣，雖(suī)然在實(shí)際使用(yòng)过(guò)程中(zhōng)變(biàn)頻器故障率非(fēi)常低(dī)，但是要(yào)想(xiǎng)在生(shēng)産中(zhōng)利用(yòng)好(hǎo)、使用(yòng)好(hǎo)變(biàn)頻器、熟悉變(biàn)頻器的(de)结構原理(lǐ)、了(le)解(jiě)其(qí)常見(jiàn)故障。对(duì)技術(shù)人(rén)員特(tè)别是與(yǔ)之(zhī)相關(guān)聯的(de)儀表(biǎo)自(zì)控人(rén)員，更(gèng)有(yǒu)利于(yú)自(zì)控系(xì)統的(de)設计與(yǔ)應(yìng)用(yòng)。在滿足工藝的(de)前(qián)提(tí)下，合理(lǐ)有(yǒu)效配置變(biàn)頻系(xì)統，才能(néng)使設備發(fà)揮更(gèng)大(dà)的(de)效率。