学习使用和维修变频器
发布人：都市电工 发布时间：2019-01-02
在现在的生活中，变频器在工业设备电气配件中已经很常见了，在民用领域也可以是经常看到，并得到了广泛使用。只要是有电机调速的存在，基本上都使用了变频器，虽然主要是异步电机调速为主，但是本质上同步伺服电机这些也可以理解成一种特殊的变频器，作为一名沈阳电工，应该掌握它的使用和简单维护技术。把它当成一个电压和频率可变的交流电源就好了，既然是电源，所以主回路上就是进线和出线端，然后辅助了一些操控性的功能而已，抓住这个重点，就能清楚任何一款变频器的线路或者原理，它们都是差不多的。
以上变频器的主回路电路结构图，可以看出，它输入一般是三相交流380伏电压（有些单相的输入时220伏），通过整流桥把三相交流380伏电压整流变成530伏左右的直流电压，经过简单滤波和电容稳压以后，利用6个IGBT之类的开关管，通过PWM斩波的形式，逆变成频率和电压可以调整的三相交流电源输出，UVW就是电机的三相端子，根据电机控制上的理论，异步电机的转速和电源频率成正比例关系，所以调整频率就可以调整电机转速了，但是如果频率变化而电压不变，会要求气隙磁通过大，引起磁路饱和，容易烧电机，所以需要让V/F(电压和频率比值)是一个恒定值，而保持一定的V/F(电压和频率比值),能让电机工作在恒扭矩的工作状态。
因为调整变频器参数，在很多时候需要调整V/F比值，来满足不同的负载要求，如果V/F比值设定过大，可能会引起加速过流，转速不稳等问题。V/F过小，会造成电机无力。有些变频器里边也把这个V/F比值叫做转矩提升，有自动和手动模式选择，自动的，就是自动来改变调整的，而手动的，需要用户自己设定。
既然调整频率就是调整转速，所以有些场合不能速度过快的，需要设定一定限制，所以有上限频率，最大频率这些参数，可以根据你需要的电机速度来选择大小，一般出厂都是50HZ，这样电机的上限速度，大概是额定转速。
因为变频器是斩波输出，模拟的正弦波给电机，所以低频时候，会因为输出脉冲密度不够，波形严重失真，这样转速很不稳定，所以要尽量让变频器工作在低频状态，变频器里边也有了最低频率，启动频率等参数选择。
因为考虑到电机过载保护问题，所以变频器里边会有过载过流保护这些参数设置，有一些沈阳电工师傅曾说过这一般是根据电机额定电流的百分比来选择的，比如150%，就是超过电机额定电流的1.5倍，过流保护就会动作，这些要根据负荷大小来设定这这些保护值大小。
虽然变频器设定好了就可以自动运行，但是人需要来控制它，所以有些参数是人机交换需要来设置的，比如人要让变频器进入启动运行状态，往往是通过按面板或者外部按钮来让它启动的，这时候就有启动命令源参数设定了，看需要选择面板或者外部端子来作为命令源。而启动以后，人需要调整不同的速度需要，就是要设定不同转速，也可以通过面板给定或者外部端子来给定频率值，所以就有频率源的选择。一边外部调速，是以模拟量给定为主，比如通过一个电位器分压来给到变频器里边，或者通过plc的模拟量输出来给定，有些事多段速给定或者通讯给定，都需要根据变频器的说明书来调整的。
电机根据需要，还需要设定加减速时间的，负载重点的，可以设定加速时间长一点，负载轻点的，可以设定加速时间短一点。
一般上边这些变频器设定好，变频器就可以使用了，有些特殊的场合，需要设定转速表的给定方式，或者几台变频器需要同步的，需要几个变频器互相给定频率值。还需要选择了矢量控制的模式，矢量控制，可以简单理解成一种精度要求高点的控制模式，现在一般都带自动整定电机参数了，接好线，设定好启动参数，直接启动就可以自动调整匹配电机参数了。
变频器设定好了，一般没有问题，连续运行几年是没有问题的，普通电工在维护时候，一般也就是看看电机的电流，电压是否三相平衡，电机电流是否会过大，如果有报警，可以查报警手册来找问题。能维修的地方，也就是在保险烧了，或者发现主回路短路了，更换一下IGBT模块。电容老化了，容量下降，直接把母线电容更换掉。这些简单的维修知识，作为电气工程师和一般电工是足够的了，工厂并不需要细化到电路板上的维修，板子坏了，可以更换板子。
如果想学变频器维修，光有以上的知识是不够的，严格而言，变频器维修是一门电子技术范畴，和家电维修这些事非常相近的。所以需要掌握《模拟电路》，《数字电路》，《电机拖动》，《单片机原理》等专业课程，而且需要有一定的电烙铁焊接能力，变频器板子基本上都是贴片的，电子维修和电气维修的思路也有一定的差异，电子维修除了掌握一定的理论知识，更多时候是需要很强的动手实操能力，很多都是通过更换一大片电子元件来修好东西的，这个和电气上有点差异。
另外变频器如何拆装，清理，分开试机，都需要在实践中摸索规律，很多变频器是没有图纸的，有时候还需要把电路板反画一部分电路图来分析电路找故障点，这些都需要一个积累过程，并不是某个老师或者某本书一时半会能教会你的。电工行业是一门很有技术价值的行业，就从沈阳说起，十分困难也十分危险，不过也正是有了他们，我们的生活才会更美好，在此对所有沈阳电工说一声您辛苦了！
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