变频器破析
变频器结构以及故障讲解(服务)综述
6、制动电阻RB和制动单元VB （1）工作原理： 电机在减速时转子的转速将可能超过此时的同步转速 （n=60f/P）而处于再生制动（发电）状态，拖动系统的动能将 反馈到直流电路中使直流母线（滤波电容两端）电压UD不断上 升（即所说的泵升电压），这样变频器将会产生过压保护，甚 至可能损坏变频器，因而需将反馈能量消耗掉，制动电阻就是 用来消耗这部分能量的。制动单元由开关管与驱动电路构成， 其功能是用来控制流经RB的放电电流IB，如图1 （2） 制动单元、制动电阻的选择 各种变频器手册上都提供该公司变频器配套的外接制动单元 和制动电阻，也可用下列方法选配： RB≥2US/IN； PB≥（0.3~0.5）US2/RB ； 其中US： 整流后的直流电压；IN 为变频器的额定电流，选 择系数当电机容量小时选小值否则选取大值。
2019/4/11
二 现场维修指南
2019/4/11
变频器检测方法概述
变频检测分两步： （一）、 冷态测试：是在不通电的状态下测 量其主回路是否正常，主要就是检查主回路的 整流模块、缓冲电阻、直流电抗器，滤波电容， 逆变模块的是否损坏。
2019/4/11
整流电路的检测：找到变频器直流母线的+、-端子 （CHE2.2KW以下没有-端子），将数字万用表打到二极管测试档， 黑表笔接到﹢端，红表笔依次打到R、S、T，此时万用表显示应 该为一般二极管导通压降，一般在0.3~0.5V之间，大机稍低一点， 三相显示值正常应该相差无几，即三相应该平衡，若其中一相或 几相偏小则说明该相整流桥短路损坏，偏大则说明该相已经击穿 开路；然后将红表笔接﹣端，黑表笔依次打到R、S、T三相，以 相同的依据判断其好坏。如果上桥三相开路，下桥三相管压降对 称，可判断缓冲电阻或直流电抗器可能烧坏。 逆变模块电路的检测：同样是将数字万用表打到二极管测试档， 将红表笔接－端，黑表笔依次接U、V、W，正常的话万用表显示 值一般应在0.3~0.6V之间，大机稍低，且三相应该平衡，如果显 示值偏小则说明该相模块内部已经短路损坏，偏大说明已经击穿 开路；然后将黑表笔接＋端，红表笔依次接U、V、W，依照前面 介绍的相同的方法判断其好坏。
变频器工作原理与结构图文详解—变频器的功能作用分析
变频器工作原理与结构图文详解—变频器的功能作用分析变频器变频器（Variable-frequency Drive，VFD）是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。
变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。
变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，另外，变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等。
随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了非常广泛的应用。
变频器基本组成变频器通常分为4部分：整流单元、高容量电容、逆变器和控制器。
整流单元：将工作频率固定的交流电转换为直流电。
高容量电容：存储转换后的电能。
逆变器：由大功率开关晶体管阵列组成电子开关，将直流电转化成不同频率、宽度、幅度的方波。
控制器：按设定的程序工作，控制输出方波的幅度与脉宽，使叠加为近似正弦波的交流电，驱动交流电动机。
变频器的结构与原理图解变频器的发展也同样要经历一个徐徐渐进的过程，最初的变频器并不是采用这种交直交：交流变直流而后再变交流这种拓扑，而是直接交交，无中间直流环节。
这种变频器叫交交变频器，目前这种变频器在超大功率、低速调速有应用。
其输出频率范围为：0-17（1/2－1/3 输入电压频率），所以不能满足许多应用的要求，而且当时没有IGBT，只有SCR，所以应用范围有限。
变频器其工作原理是将三相工频电源经过几组相控开关控制直接产生所需要变压变频电源，其优点是效率高，能量可以方便返回电网，其最大的缺点输出的最高频率必须小于输入电源频率1/3或1/2，否则输出波形太差，电机产生抖动，不能工作。
故交交变频器至今局限低转速调速场合，因而大大限制了它的使用范围。
变频器电路结构框架图矩阵式变频器是一种交交直接变频器，由9个直接接于三相输入和输出之间的开关阵组成。
浅谈变频器
变频器
变频器一般是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。
变频器的主电路大体上可分为两类：电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容；电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路的滤波是电感。
为什么变频器的电压与电流成比例的改变？
异步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的，在额定频率下，如果电压一定而只降低频率，那么磁通就过大，磁回路饱和，严重时将烧毁电机。
因此，频率与电压要成比例地改变，即改变频率的同时控制变频器输出电压，使电动机的磁通保持一定，避免弱磁和磁饱和现象的产生。
这种控制方式多用于风机、泵类节能型变频器。
5、电动机使用工频电源驱动时，电压下降则电流增加；对于变
频器驱动，如果频率下降时电压也下降，那么电流是否增加？
频率下降（低速）时,如果输出相同的功率,则电流增加,但在转矩一定的条件下,电流几乎不变。
6、采用变频器运转时，电机的起动电流、起动转矩怎样？
采用变频器运转，随着电机的加速相应提高频率和电压，起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同，为
125%~200%)。
用工频电源直接起动时，起动电流为6~7倍，因此，将产生机械电气上的冲击。
采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长)。
起动电流为额定电流的1.2~1.5倍，起动转矩为70%~120%额定转矩；对于带有转矩自动增强功能的变频器，起动转矩为100%以上，可以带全负载起动。
变频器的内部构成解析及维修步骤
变频器的内部构成解析及维修步骤现在的变频器有2—4块板构成，常见的有主电路板：整流模块、滤波电容、逆变模块驱动板：电偶驱动电路、为逆变管的通断提供门极驱动电源板：开关电源，由主电路整流部分输出的直流经开关管、变压器、滤波电容输出5V、10V、24V给CPU、风扇提供电源CPU板：控制、计算也有很多变频器以上内容合并成2—3块板电源板驱动板CPU板主电路板故障检修：一、无显示首先检查电源板，接通外界电源，查看开关管、变压器、滤波电容是否工作。
二、通电测U、V、W有无输出，有输出再带电动机，以防故障扩大。
若出现缺相时，可用示波器从输出端经驱动一级级向上查看其波形，以确定故障点的位置。
4.1 过载过载故障包括变频过载和电机过载。
其可能是加速时间太短，电网电压太低、负载过重等原因引起的。
一般可通过延长加速时间、延长制动时间、检查电网电压等。
负载过重，所选的电机和变频器不能拖动该负载，也可能是由于机械润滑不好引起。
如前者则必须更换大功率的电机和变频器；如后者则要对生产机械进行检修。
4.2 过流可能是变频器的输出短路所引起。
这是要对线路及电机进行检查，如果断开负载变频器还是过流，说明变频器的逆变电路损坏，应修理或更换。
如拆开机器就发现严重的短路现象，整流模块和 IGBT 模块爆裂，短路造成的黑色积炭喷得到处都是，主回路两个继电器也爆开，主控板暂时没有发现问题，但驱动部分烧了好几处，另外储能大电容一部分都已发涨，电容板上的两颗大螺丝接触处全部烧焦，这就是西门子ECO变频器的通病，因为所有电量都是要经过这两颗铁螺丝，一旦铁螺丝生锈，很容易引起电容的充放电不良，这样电容发热，漏电，发涨到最后损坏重要器件就不在话下了，为了防止再次接触不良打火，在上螺丝的同时最好焊上几股粗铜线，维修触发板时不知道参数的，可以从控制板上完好的器件与损坏相同器件的对比，修复该板的电压分别为 -4.7V，-4.44V，更换损坏器件后，可以加电试验，试验步骤按主回路到控制空载，负载分别运行检查。
变频器工作原理与结构图文详解—变频器的功能作用分析
变频器工作原理与结构图文详解—变频器的功能作用分析变频器变频器（Variable-frequency Drive，VFD）是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。
变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。
变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，另外，变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等。
随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了非常广泛的应用。
变频器基本组成变频器通常分为4部分：整流单元、高容量电容、逆变器和控制器。
整流单元：将工作频率固定的交流电转换为直流电。
高容量电容：存储转换后的电能。
逆变器：由大功率开关晶体管阵列组成电子开关，将直流电转化成不同频率、宽度、幅度的方波。
控制器：按设定的程序工作，控制输出方波的幅度与脉宽，使叠加为近似正弦波的交流电，驱动交流电动机。
变频器的结构与原理图解变频器的发展也同样要经历一个徐徐渐进的过程，最初的变频器并不是采用这种交直交：交流变直流而后再变交流这种拓扑，而是直接交交，无中间直流环节。
这种变频器叫交交变频器，目前这种变频器在超大功率、低速调速有应用。
其输出频率范围为：0-17（1/2－1/3 输入电压频率），所以不能满足许多应用的要求，而且当时没有IGBT，只有SCR，所以应用范围有限。
变频器其工作原理是将三相工频电源经过几组相控开关控制直接产生所需要变压变频电源，其优点是效率高，能量可以方便返回电网，其最大的缺点输出的最高频率必须小于输入电源频率1/3或1/2，否则输出波形太差，电机产生抖动，不能工作。
故交交变频器至今局限低转速调速场合，因而大大限制了它的使用范围。
变频器电路结构框架图矩阵式变频器是一种交交直接变频器，由9个直接接于三相输入和输出之间的开关阵组成。
一张图看懂变频器内部结构，绝对不吹牛
一张图看懂变频器内部结构，绝对不吹牛
低压变频器一般都是如下图的结构，只是有些品牌是选配的、有些是标配的。
进线端子、整流桥、储能电容、预充电回路、逆变器、电流互感器、出线端子是必配的，必配的东东也是各有各招，但是原理是基本一样的。
然后要实现变频，还需要控制电源、主控制板；一般有控制电源模块或电路，大多数控制电源取自直流母线上，这样做有个好处就是
外网掉电后--还有直流电供电--保存故障记录等参数，同时也可以完成电压检测的作用了，这样失压过压保护也有了。
当然电子元件的发热，特别是主回路的是很严重的，所以散热板、散热风扇也是必须的，所以就有散热风扇控制器--有直接取交流的，也有取直流的，直流的比较多。
既然会发热，测温元件也是有的。
变频器的分类及优缺点分析
变频器的分类及优缺点分析变频器是一种广泛应用于工业控制系统中的装置，它可以改变电机的转速，实现对工业设备的精确调节。
随着技术的发展，变频器逐渐成为工业自动化领域中不可或缺的重要组成部分。
本文将对变频器的分类及其优缺点进行详细分析。
一、变频器的分类根据应用领域和技术特点的不同，变频器可以分为几种不同的类型。
1. 通用变频器通用变频器在工业控制中应用最广泛，它可以调节电机的转速，实现对工业设备的精确控制。
通用变频器具有可靠性高、适应性广、操作简单等优点，广泛应用于各种工业领域。
2. 专用变频器专用变频器是针对特定行业或特定设备设计的变频器。
例如，风力发电行业需要专门的风力发电变频器来控制风力发电机组的转速；以及纺织、冶金、中央空调等行业也有相应的专用变频器。
3. 低压变频器和中高压变频器根据电源的不同，变频器可以分为低压变频器和中高压变频器。
低压变频器适用于380V以下的工业电源，而中高压变频器主要适用于工业电压等级较高的电动机。
4. 液压变频器和气动变频器液压变频器和气动变频器是通过控制液压或气动元件来实现对电机转速的调节。
与电机直接控制相比，液压变频器和气动变频器具有起动快、响应速度快的优点，适用于某些特殊的工业领域。
二、变频器的优缺点分析变频器作为一种广泛应用的工业装置，具有以下优点和缺点。
1. 优点1.1 节能效果显著变频器可以根据实际负载需求调整电机的转速，从而减少了能量的浪费。
相比传统的调速方式，变频器可以实现高效的节能控制，节省大量的能源消耗。
1.2 调速范围广变频器可以实现电机转速范围的精确控制，从几转/分到几千转/分都可以调节。
这种广泛的调速范围，使得变频器可以适应不同的工艺需求，满足工业生产对于精确控制的要求。
1.3 提高生产效率变频器可以实现电机的平稳启动和停止，减少了工艺过程中的冲击和损耗。
同时，变频器还可以实现电机的精确调节，提高了生产线的稳定性和生产效率。
2. 缺点2.1 成本较高与传统的调速方式相比，变频器的价格相对较高。
变频器软件和硬件结构分析
变频器软件和硬件结构分析软件和硬件结构分析是电气自动化行业中一个重要的概念。
变频器是一种能够控制交流电动机的电子设备，其内部包括了许多重要的软件和硬件结构。
本文将对变频器软件和硬件结构进行深入分析，以帮助读者更好地了解变频器的运行机制。
一、变频器软件结构分析在变频器中，软件结构是非常重要的组成部分。
变频器软件结构主要包括以下三个方面：1. 控制算法控制算法是变频器软件中最核心和最关键的部分。
它包括了控制模型、控制算法和控制策略等主要内容。
通过控制算法，变频器可以实现对交流电动机的高效控制。
2. 通信模块通信模块是变频器软件的另一个重要部分。
它主要包括了串口通信、网络通信和数据采集等内容。
通过通信模块，变频器可以与其他设备进行通信，实现联网控制。
3. 界面显示界面显示是变频器软件中比较常见的一个部分。
它主要包括了液晶屏幕、触摸屏和LED指示灯等。
通过界面显示，用户可以清晰地了解变频器的工作状态和参数设置。
二、变频器硬件结构分析变频器硬件结构是实现变频器功能的物理组成部分。
变频器硬件结构主要包括以下三个方面：1. 电源模块电源模块是变频器硬件结构中比较重要的一个部分。
它主要负责变频器电源的输入和输出。
通过电源模块，变频器可以从交流电源中获取电能，并将其转换为电机所需要的交流电源。
2. 控制模块控制模块是变频器硬件结构中最核心的组成部分。
它主要包括CPU、存储器和控制芯片等。
通过控制模块，变频器可以实现高效的控制策略和算法，实现对电动机的精准控制。
3. 输出模块输出模块是变频器硬件结构中比较重要的一个部分。
它主要包括功率放大器、输出滤波器和驱动电路等。
通过输出模块，变频器可以将高频交流电流转化为电动机所需要的电能，实现电动机的高效控制。
三、变频器软、硬件结构的关系变频器软、硬件结构之间存在紧密的联系。
软件和硬件结构是相互依存的，缺一不可。
软件结构可以指导变频器的硬件结构，确定其控制算法、通信模块和界面显示等方面的设计。
多通道输入输出 多端口型号变频器的功能剖析
多通道输入输出多端口型号变频器的功能剖析现代工业中，变频器作为一种电气设备，被广泛应用于机械与电机控制领域中。
其中，多通道输入输出和多端口型号变频器的功能具有重要意义。
本文对多通道输入输出和多端口型号变频器的功能进行剖析，以便更好地理解和应用于实际工作中。
一、多通道输入输出的定义和作用多通道输入输出是指变频器具有多个输入和输出通道，可以实现多种信号的输入和输出。
多通道输入输出的主要作用如下：1. 信号接收与传输：多通道输入输出可以接收不同种类的信号，如模拟信号、数字信号等，并能将这些信号传输到其他设备或系统中。
2. 控制与调节：多通道输入输出可以用于控制和调节不同设备或系统的工作状态，如调节电机的转速、控制机械运动等。
3. 数据采集与监测：多通道输入输出可以用于采集和监测设备或系统的工作数据，如电流、电压、温度等，以便进行数据分析和故障诊断。
4. 状态反馈与报警：多通道输入输出可以提供设备或系统的状态反馈，如故障报警、运行状态等，以便及时采取措施进行处理和维修。
二、多端口型号变频器的定义和特点多端口型号变频器是指变频器具有多个输入和输出端口的型号。
多端口型号变频器具有以下特点：1. 扩展性强：多端口型号变频器可以根据需要增加或减少输入和输出端口，灵活适应不同工业场景和设备需求。
2. 兼容性好：多端口型号变频器能够兼容不同类型的信号输入和输出，如模拟信号、数字信号等，与其他设备和系统进行良好的连接。
3. 功能丰富：多端口型号变频器可以实现多种功能，如速度调节、电流调节、位置控制等，并能根据实际需求进行灵活配置。
4. 系统稳定性高：多端口型号变频器经过严格的设计与测试，具有良好的系统稳定性和可靠性，并能在长时间工作中保持高效稳定的性能。
三、多通道输入输出与多端口型号变频器的结合应用多通道输入输出和多端口型号变频器的结合应用可以扩展变频器的使用范围和功能，具有广泛的应用前景。
以下是一些具体案例：1. 自动化生产线：多通道输入输出可以接收和传输不同生产线的信号，多端口型号变频器则可以根据信号要求调节设备运行状态，实现自动化生产。
(完整版)《变频器内部结构》
• 制动单元BV的功能是控制放电回路的工作。具体地说，当直 流回路的电压UD超过规定的限值时，VB导通，使直流回路通 过RB释放能量，降低直流电压。而当UD在正常范围内时，BV 将可靠截止，以避免不必要的能量损失。
四、主电路
• 将上述各部分电路汇总后成为主电路，如下图所示。
• 短路开关SL的作用是：限流电阻RL如长期接在电路内，会影 响直流电压UD和变频器输出电压的大小。所以，当UD增大 到一定程度时，令短路开关SL接通，把RL切出电路。SL大多 由晶闸管构成，在容量较小的变频器中，也常有接触器或继 电器的触点构成。
3、电源指示
• 电源指示灯HL除了表示电源是否接通外，还有一个十分重 要的功能，即在变频器切断电源后，表示滤波电容器CF上 的电荷是否已经释放完毕。
第六章：变频器内部结构
• （1）电容C01-C06。逆变管V1-V6每次由导通状态转换成 截止状态的过程中，集电极（C极）和发射极（E极）之间 的电压UCE将极为迅速地由近乎0V上升至直流电压值UD。 在此过程中，电压增长率是很高的，将容易导致逆变管的损 坏。C01--C06的功能便是减小V1-V6在关断时的电压增长 率
1、 全波整流电路 • 在SPWM变频器中，大多采用桥式全波整流电路。在中、
小容量的变频器中，整流器件采用不可控的整流二极管或 二极管模块，如图中的VD1-VD6所示。 • 当三相线电压为380V时，整流后的峰值电压为537V，平 均电压为515V。
整流电路 Um m Ud0
单相全波 2U 2 * 2
2、能耗电路的构成
• 能耗电路由制动电阻RB和制动单元BV构 成，如图所示。电阻能耗制动采用的方 法是在变频器直流侧加放电电阻单元组 件，将再生电能消耗在功率电阻上来实 现制动。这是一种处理再生能量的最直 接的办法，它是将再生能量通过专门的 能耗制动电路消耗在电阻上，转化为热 能
图文并茂带你了解变频器的内部结构
图文并茂带你了解变频器的内部结构
开放式结构变频器
这是一台开放式结构变频器，内部就是这么简单，加个外壳就是经常看到的变频器模样了.
变频器主要由整流、滤波、逆变、电源、控制、保护等几部分组成，
整流部分用的元件是整流桥，其实就是由6个二极管组成的三相整流电路。
小功率的变频器整流、逆变、制动单元是集成在一个模块上面，如下图所示。
这是变频器内部最重要也是最昂贵的部件，如果这个元件损坏了，变频器基本报废。
英飞凌整流逆变模块
大功率的变频器整流和逆变模块是分开的。
下图是整流模块。
整流桥模块
滤波电容
逆变部分是由六个IGBT 组成，像下图这样的IGBT模块，里面包含了两个IGBT管，变频器一般由三个这样的模块来组成逆变回路。
IGBT模块
IGBT模块
看完了主回路，再看看控制回路组成吧。
集控制和驱动一体的变频器电路板
当然，市场上变频器种类繁多，但是万变不离其宗，进口品牌各种控制和保护功能均比较完善，其电路也是比我们展示的电路复杂，主回路部分大同小异，区别主要在控制和保护部分。
留言处大家可以补充文章解释不对或欠缺的部分，这样下一个看到的人会学到更多，你知道的正是大家需要的。
变频器结构以及故障讲解(服务).
二、变频器的控制回路 控制电路：根据用户指令、检测信号，向逆变器发出控制脉冲，控 制变频器的输出。同时检测外部接口信号、变频器内部工作状态等，以 及进行各种故障保护。 变频器控制部分一般有：CPU单元、显示单元、电流检测电压检测单元、 输入输出控制端子、驱动放大电路、开关电源等见图2。 1、CPU单元： 采用16位单片机或DSP，矢量控制型采用双CPU。 2、开关电源单元： 变频器控制电源为开关电源：有+24V，±15V， +8V等输出，其输入在主电路直流母线侧取得。 3、电流检测单元：采用HALL元件检测变频器输出侧电流。对于加 速、减速、运行中过流、变频过载及电机过载的检测是：由CPU通过检 测输入的脉冲频谱来区分的。 4、显示单元：其功能为人机界面、参数设定、状态/故障显示、远 距离操作等 ５、控制端子：模拟输入、输出端子；开关量输入输出端子；故障 输出端子；
变频器结构以及故障讲解
2018/10/6
一、通用变频器的结构
一、变频器的主回路 电压型变频器主电路包括：整流电路、中间直流电路、逆 变电路三部分组，交-直-交型变频器结构如图1 1、整流电路： VD1~VD6组成三相不可控整流桥，220V系列 采用单相全波整流桥电路；380V系列采用桥式全波整流电 路。若电源线电压为UL，三相全桥整流后平均直流电压 UD=1.35UL，直流母线电压为535V 2、中间滤波电路：整流后的电压为脉动电压，必须加以滤波； 滤波电容CF除滤波作用外，还在整流与逆变之间起去耦作 用、消除干扰给电机感性负载提供必要的无功功率，由于该 大电容储存能量，在断电的短时间内电容两端存在高压电， 因而要在电容充分放电后才可进行操作。 3、限流电路：由于储能电容较大，接入电源时电容两端电压 为零，因而在上电瞬间滤波电容CF的充电电流很大，过大 的电流会损坏整流桥二极管，为保护整流桥上电瞬间将充电 电阻RL串入直流母线中以限制充电电流，当CF充电到一定 程度时由开关SL将RL短路。
交-直-交电压型变频器内部结构
交-直-交电压型变频器内部结构交流变频调速技术发展至今已有几十年的历史。
低压变频器构成的交流调速系统，因其技术上的不断创新，使系统在性能上不断地完善，并在电气传动领域挑战直流调速系统，已得到了广泛的应用。
交-直-交电压型变频器是目前市场上低压变频器的主要形式，本文简要对该变频器内部结构进行剖析。
1、电路结构框图交直交电压型变频器主要由整流单元（交流变直流）、滤波单元、逆变单元（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元、控制单元等部分组成的。
图1 变频器电路结构框图3、各单元电路及原理3.1 整流单元整流单元用于电网的三相交流电变成直流。
可分为可控整流和不可控整流两大类。
可控整流由于存在输出电压含有较多的谐波、输入功率因数低、控制部分复杂、中间直流大电容造成的调压惯性大相应缓慢等缺点，随着PMW技术的出现可控整流在交直交变频器中已经被淘汰。
不可控整流是目前交直交变频器的主流形式，它有2种构成形式，6支整流二极管或6支晶闸管组成三相整流桥。
图2 6支二极管构成的三相桥式整流电路由6支二极管构成的三相桥式整流电路，交流侧有控制主回路通断的接触器。
图3 6支晶闸管构成的三相桥式整流电路由6支晶闸管构成的三相桥式整流电路，晶闸管只用于控制通断不控制直流电压的大小。
3.2 滤波单元滤波单元主要采用大电容滤波，直流电压波形比较平直，在理想情况下是一种内阻抗为零的恒压源，输出交流电压是矩形波或阶梯波，这是电压型变频器的一个主要特征。
3.3 逆变单元由IGBT模块构成图3 由IGBT模块构成的逆变单元及实物IGBT模块中内置反并联二极管，用于反馈电动机制动运行时产生的能量图4 IGBT模块中内置反并联二极管3.4 制动单元制动单元由IGBT和能耗电阻组成。
当电动机由电动状态转入制动运行时，电动机变为发电状态，其能量通过逆变电路中的反馈二极管流入直流中间回路，使直流电压升高而产生过电压，这种过电压称为泵升电压。
为了限制泵升电压给直流侧电容并联一个由电力晶体管和能耗电阻组成的泵升电压限制电路。
高压变频器缺点剖析处理
高压变频器缺点剖析处理在实习的运用中咱们发现,多见的缺点可分为操控通道失常、IGBT过流,过电压缺点等等。
高压变频用具有高度智能化运算水峻峭完善的缺点查看电路,并能对悉数的缺点供应准确的定位,在主控界面上做出了解的指示。
这儿就多见的高压变频器缺点及发作的要素和高压变频器修补办法进行剖析。
一、操控通這失常缺点操控通道失常缺点通常由子PWM板与功率单元板之间的光纤通讯构成的,通常由以下几种状况:1、光纤联接部位触摸不良或光纤头坠落；2、光纤信号发送/接纳器内部進积灰生；3、光纤折断;4、光纤通讯操控振损坏;在呈现光纤缺点的状况下，首要需求差异是功率单元缺点仍是操控器侧呈现缺点，能够通过对调光纤的办法进行差异。
将在操控器中光纤板上得同一相得恣意一个功率单元对应的光纤与报缺点的光纤进行对调，再次上电监控界面定位的光纤缺点假定依然在原方位，阐明是光纤板损坏，反之，监控界面闪现的光纤缺点现已替换方位，则阐明是功率单元缺点，此刻能够思考替换或装饰缺点功率单元。
二、IGBT过流缺点的要素及处理办法IGBT是高压变频器中最要害的功率器材，IGBT作为一种大功率的复合器材,存在着过流时或许发作判定景象而构成损坏的疑问。
为了跋涉系系充的可靠性，选用了一些办法避免因过流而损坏。
通常致使IGBT过流缺点的要素有以下几种:1、变频器输出短路;2、功率単元内IGBT被击穿;3、驱动查看电路损坏4、查看电路被烦扰;查看办法是依据监控界面闪现的缺点定位找到对应得模块,拆开检査IGBT是不是损坏，差异的办法是找到功率单元内部直流母线的正极v+与负极v-,将万用表的黑表望接到v+上，红表笔别离接到U,V上，用二机管档，应当闪现0.4V分配的数值，反相则闪现无量大；将红表笔接到v一上，重复早年进程，应得到一样的效果，不然可差异IGBT损坏需求替换。
三、过电压缺点要素及处理办法过电压要素通常是是来自电源输入侧的过电压，正常状况下电网电压的被逼在额外电压的-十%~+十%以内，可是在分外后况下。
变频器结构分析
2、在有严格位置控制要求的场合中只能用伺服来实现，还有就是 服的响应速度远远大于变频，有些对速度的精度和响应要求高的场 合也用伺服控制，能用变频控制的运动的场合几乎都能用伺服取代 。
对于控制电路分解出的控制信号i*M和i*T，根据电 动机的参数进行一系列的等效变换，得到三相逆变桥的控制 信号i*A、i*B和i*C，对三相逆变桥进行控制，如下图。从 而得到与直流电动机类似的硬机械特性,
提高了低频时的带负载能力。
变频器的控制方法－矢量控制
无传感器和有传感器的矢量控制
根据在实行矢量控制时，是否需要转速反响的特点，而 有无反响和有反响矢量控制之分。
变频又变压方法－PWM
SPWM
SPWM的实现－单极性
SPWM的实现－双极性
提问：
1.可否用万用表，测量变频器的输出电压？ 2.变频器输出的是什么波形？
变频器的控制方法－电动机调速根底
电动机统一转矩公式
Td = Km Fs Fr sinθ
Td:电动机的电磁转矩 Km：比例系数 Fs， Fr ：三相矢量中的任意两个矢量的模 θ： Fs和 Fr的夹角
(a) 磁场特点
它的主磁场和电
枢磁场在空间是互相垂
直的，如图(a)所示;
(b) 电路特点
它的励磁电路和
电枢电路是互相独立的，
如图(b)所示。
在调节转速时，
只调节其中一个电路的
参数。
变频器的控制方法－矢量控制
仿照直流电动机的控制特点，对于调节频率的给定信号，分 解成和直流电动机具有相同特点的磁场电流信号i*M和转矩 电流信号i*T，并且假想地看作是两个旋转着的直流磁场的 信号。当给定信号改变时，也和直流电动机一样，只改变其 中一个信号，从而使异步电动机的调速控制具有和直流电动 机类似的特点。
变频器工作原理分析..
变频器工作原理图
随着技术的发展，成本的降低，变频器一定还会得到 更广泛的应用。西门子变频器的工作原理：交流电动机 的同步转速表达式位： n ＝ 60 f(1 － s)/p (1) 式中 n— —— 异步电动机的转速； f——— 异步电动机的频率； s——— 电动机转差率； p——— 电动机极对数。 由式 (1) 可知，转速 n 与频率 f 成正比，只要改变频率 f 即可 改变电动机的转速，当频率 f 在 0 ～ 50Hz 的范围内变化 时，电动机转速调节范围非常宽。西门子变频器就是通 过改变电动机电源频率实现速度调节的，是一种理想的 高效率、高性能的调速手段。
BOP基本操作板面
BOP在变频器中是一种基本操作板面，是 三个英文字母的缩写（Basic operation panel ） BOP上按键的作用
如何利用BOP修改参数
BOP的使用
U/f控制及U/f控制的原理
变压变频调速简称u/f控制。 由电机知识可知异步电动机的转速与电源频率有以下 关系： n=60f(1-s)/p （1） 式中：n-电机的转速（r/min） P-磁极对数： S-转差率（%） f-电源频率（HZ） 从式（1）可以看出，改变电源频率就可以改变电机转 速。另外，根据异步电机的电势公式知道，外加电压 近似地与频率和磁通的乘积成正比。即 U∝E≈C1f∮（2） 式中C1为常数。
采用U/f控制以后异步电机的机 械特性曲线是什么样的？
不同电压/频率协调控制方式时的机械特性
s
0 恒 Er /1 控制
c a
ห้องสมุดไป่ตู้
b
恒 Eg /1 控制
恒 Us /1 控制
1 0 Te
U/f电压补偿的原理是什么？
所谓的U/f电压补偿，其实就是伏/赫限制， 是为了避免发电机或与发电机相连的变压 器过激磁而设计的一个限制功能。通常 U/f=常数，即电压标幺值与频率标幺值的 比值在限制区段为一常数，多数调节器比 值为1.1，限制区段为40-47Hz。多数励磁 调节器设计有低频保护功能，当发电机频 率低于下限频率，励磁调节器会发出命令 逆变灭磁，即低频保护。
变频器控制原理图设计分析变频器_软启动器
变频器把握原理图设计分析 - 变频器_软启动器变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和把握4个部分组成。
整流部分为三相桥式不行控整流器，逆变部分为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM波形，中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能把握装置。
我们现在使用的变频器主要接受交—直—交方式（VVVF变频或矢量把握变频），先把工频沟通电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可把握的沟通电源以供应电动机。
变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和把握4个部分组成。
整流部分为三相桥式不行控整流器，逆变部分为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM波形，中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。
变频器把握原理图设计分析：1）首先确认变频器的安装环境；I. 工作温度。
变频器内部是大功率的电子元件，极易受到工作温度的影响，产品一般要求为0～55℃，但为了保证工作平安、牢靠，使用时应考虑留有余地，最好把握在40℃以下。
在把握箱中，变频器一般应安装在箱体上部，并严格遵守产品说明书中的安装要求，确定不允许把发热元件或易发热的元件紧靠变频器的底部安装。
II.环境温度。
温度太高且温度变化较大时，变频器内部易消灭结露现象，其绝缘性能就会大大降低，甚至可能引发短路事故。
必要时，必需在箱中增加干燥剂和加热器。
在水处理间，一般水汽都比较重，假如温度变化大的话，这个问题会比较突出。
III.腐蚀性气体。
使用环境假如腐蚀性气体浓度大，不仅会腐蚀元器件的引线、印刷电路板等，而且还会加速塑料器件的老化，降低绝缘性能。
IV. 振动和冲击。
装有变频器的把握柜受到机械振动和冲击时，会引起电气接触不良。
淮安热电就消灭这样的问题。
这时除了提高把握柜的机械强度、远离振动源和冲击源外，还应使用抗震橡皮垫固定把握柜外和内电磁开关之类产生振动的元器件。
设备运行一段时间后，应对其进行检查和维护。
变频器 -讲解
变频器的保护功能
• • • • • 3.2欠电压的原因及保护 发生欠电压的原因大致有以下几种情况： （1）电源电压过低或缺相。 （2）变频器的整流桥损坏。 对于电源欠电压，如运行频率低于50Hz， 变频器可在一定范围内通过“自动电压调 整” 功能调整其输出电压。对于其他几种 情况，变频器必须跳闸，进行保护。
二、变频器基本原理
一个变频调速系统主要由变频装置、交流电 动机和控制电路3大部分组成，
变频装置的输入是三相式恒频、恒压电源， 输出则是频率和电压均可调的三相交流电。 控制电路，感应电机本身的电磁关系以及 变频器的控制均较复杂所致。变频调速系
（二）变频调速的基本要求
• 为了充分利用铁心材料，在设计电动机时， 总是让电动机在额定频率和额定电压下工 作时的气隙磁通接近磁饱和值。因此，在 电动机调速时，希望保持每极磁通量为额 定值不变。如果过分增大磁通又会使铁心 过分饱和，从而导致励磁电流急剧增加， 绕组过分发热，功率因数降低，严重时甚 至会因绕组过热而损坏电动机。故而希望 在频率变化时仍保持磁通恒定，即实现恒 磁通变频调速，这样，调速时才能保持电 动机的最大转矩不变。
变频器的保护功能
• 2.过载保护功能 • 过载保护功能是保护电动机过载的。从根 本上说，对电动机进行过载保护的目的， 是使电动机不因过热而烧坏。因此，进行 保护的主要依据便是电动机的温升不 应超 过其额定值。 • 温升与频率的关系 • 电动机在低频运行时，如没有外部强迫通 风，散热情况将变差。
变频器的保护功能
• 交-直-交变频器控制电路 • 控制电路由运算电路、检测电路、控制信 号的输入/输出电路和驱动电路等构成，其 主要任务是完成对逆变器的开关控制、对 整流器的电压控制以及各种保护功能等， 可采用模拟控制或数字控制。
01 变频器的基本原理、应用及内部结构和电路
主电路图（R2 R3,)
内置：共模电压滤波器，制动斩波器，EMC滤波 RINT
DC Capacity bank
温度监
缓冲电容
230V
500V
Ground
标配制动斩波
RRMC/RVAR
ACS 800 主电路图的功能对于同一外形尺寸都一样。主电路图的结构取决 于变频器的外形尺寸。在小型的 ACS 800 变频器，由于电流小，大多数功 能集成在主电路板上。R2 和 R3的制动斩波器为标配内置。示传动提及更小
DSU Frame for -control board -I/O -options
DSU
INU
INU
INU
M
ACS800-07 nxR8i 结构
Frame for -control board -I/O -options
Plug in connectors Supply cable terminals
电机电缆接线
Motor cable terminals
紧固
Fastening points
模块前 制动斩波器接线
Brake chopper and intermediate circuit DCbus terminals
Front cover
低位置接线
Three additional holes for fastening the cable terminal plate to a lower position or for connecting cable lugs
Structure of an AC drive 交直交交流传动的结构
4
U line L1
L2 L3
+ 1
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变频又变压方法－PWM
SPWM
SPWM的实现－单极性
SPWM的实现－双极性
提问：
1.可否用万用表，测量变频器的输出电压？ 2.变频器输出的是什么波形？
变频器的控制方法－电动机调速基础
电动机统一转矩公式
Fc
Td = Km Fs Fr sinθ
Fs
Td:电动机的电磁转矩 Km：比例系数 Fs， Fr ：三相矢量中的任意两个矢量的模 θ： Fs和 Fr的夹角 由电动机统一转矩公式可知，电动机的电磁转矩 和三个磁通矢量中的任意两个矢量的模和夹角有 的余弦成正比，所以要控制电磁转矩就必须控制 任意两个矢量的模和夹角 θ Fr
电机的极数对其选用有何影响？
电机的极对数越多，电机的转速就越低，但它的 扭距就越大；在选用电机时，您要考虑负载需要 多大的起动扭距，比如象带负载起动的就比空载 起动的需要扭距就大，如果是大功率大负载起动 ，还要考虑降压启动（或星三角启动）；至于在 决定了电机极对数后和负载的转速匹配问题，则 可考虑用不同直径的皮带轮来传动或用变速齿轮 （齿轮箱）来匹配。如果由于决定了电机极对数 后经过皮带或齿轮传动后达不到负载的功率要求 ，那就要考虑电机的使用功率问题了。
利用调制波与三角波信号比较后获得一系 列等幅不等宽的脉冲序列。 原理：利用三角波载波作为信号与调制信 号（一般为正弦波）相比较，以确定各分 段矩形脉冲的宽度。 改变调制波的电压脉冲频率时，输出电压 基波的频率也随之改变，降低调制波的幅 值时，各段脉冲宽度都将变窄，从而使输 出电压基波的幅值也相应减少。
普通异步电动机与变频电机区别
2、电动机绝缘强度问题 目前中小型变频器，不少是采用PWM的控制 方式。他的载波频率约为几千到十几千赫，这就 使得电动机定子绕组要承受很高的电压上升率， 相当于对电动机施加陡度很大的冲击电压，使电 动机的匝间绝缘承受较为严酷的考验。另外，由 PWM变频器产生的矩形斩波冲击电压叠加在电 动机运行电压上，会对电动机对地绝缘构成威胁 ，对地绝缘在高压的反复冲击下会加速老化。
4、电动机对频繁启动、制动的适应能力 由于采用变频器供电后，电动机可以在很低的频率和电压下以无 冲击电流的方式启动，并可利用变频器所供的各种制动方式进行快 速制动，为实现频繁启动和制动创造了条件，因而电动机的机械系 统和电磁系统处于循环交变力的作用下，给机械结构和绝缘结构带 来疲劳和加速老化问题。
变频器的控制方法—直接转矩控制
3.直接转矩控制（基于定子磁场定向）
直接转矩控制的原理框图
n*+-ຫໍສະໝຸດ △nＳＴn
T* + -
转矩调节器
T０
T
当T＜T*时，T0=1,磁场加速
△n增大，转矩增加； 当T>T*时，T0=0，磁场不变，电 动机转子因惯性使△n减小，转矩 减小。
电动机变频调速时的机械特性
Ｔ＝Ｋ２△n
变频器能否调至1Hz吗，最高可 以调多少HZ使用？
有的品牌变频器最低频率可以调至0.1HZ,最高频 率可以调至3000HZ. 如果变频器用在一般的交流异步电机上，变频器 调至1Hz时已经接近直流，是绝对不可以的，电 机将运行在变频器限制内的最大电流下工作，电 机将会发热严重，很有可能烧毁电机。 如果超过50Hz运行会增大电机的铁损，对电机也 是不利的，一般最好不要超过60Hz，（短时间内 超过是允许的）否则也会影响电机使用寿命。
Ｋ２:定常系数
矢量控制与直接转矩控制
负载
恒转矩负载 恒功率负载 风机泵类负载
普通异步电动机与变频电机区别
一、普通异步电动机都是按恒频恒压设计的，不可能完全适应变频 调速的要求。以下为变频器对电机的影响
1、电动机的效率和温升的问题 不论那种形式的变频器，在运行中均产生不同程度的谐波电压和 电流，使电动机在非正弦电压、电流下运行。拒资料介绍，以目前 普遍使用的正弦波PWM型变频器为例，其低次谐波基本为零，剩下 的比载波频率大一倍左右的高次谐波分量为：2u+1（u为调制比） 。 高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜（铝）耗、铁耗及附加 损耗的增加，最为显著的是转子铜（铝）耗。因为异步电动机是以 接近于基波频率所对应的同步转速旋转的，因此，高次谐波电压以 较大的转差切割转子导条后，便会产生很大的转子损耗。除此之外 ，还需考虑因集肤效应所产生的附加铜耗。这些损耗都会使电动机 额外发热，效率降低，输出功率减小，如将普通三相异步电动机运 行于变频器输出的非正弦电源条件下，其温升一般要增加 10%~20%。
变频器的控制方法－矢量控制
8.1 基本思想 (1) 对直流电动机的分析 在变频调速技术成熟之前，直流电动机的调速特性被公认为是最好的。究 其原因，是因为它具有两个十分重要的特点: (a) 磁场特点 它的主磁场和电 枢磁场在空间是互相垂 直的，如图(a)所示; (b) 电路特点 它的励磁电路和 电枢电路是互相独立的， 如图(b)所示。 在调节转速时， 只调节其中一个电路的 参数。
为什么变频器不能用作变频电源 ？
变频电源的整个电路由交流一直流一交流一滤波 等部分构成，因此它输出的电压和电流波形均为 纯正的正弦波,非常接近理想的交流供电电源。 可以输出世界任何国家的电网电压和频率。 而变频器是由交流一直流一交流（调制波）等电 路构成的,变频器标准叫法应为变频调速器。其 输出电压的波形为脉冲方波,且谐波成分多,电压 和频率同时按比例变化,不可分别调整,不符合交 流电源的要求。原则上不能做供电电源的使用, 一般仅用于三相异步电机的调速。
变频器原理及应用
变频器的调速原理
调速原理：
变频器的调速原理
N：转速
N=60F/P
F：频率 P：极对数
调速方法：
改变极对数 （有级调速）
改变输入频率 （无级调速）——变频器
交-直-交变频器的主要结构框图
单向逆变桥
变频方法
三相逆变桥
变频器的输出和频率
即：变频的同时变压，也叫VVVF
变频又变压方法－PWM
变频器的控制方法－矢量控制
仿照直流电动机的控制特点，对于调节频率的给定信号，分 解成和直流电动机具有相同特点的磁场电流信号i*M和转矩 电流信号i*T，并且假想地看作是两个旋转着的直流磁场的 信号。当给定信号改变时，也和直流电动机一样，只改变其 中一个信号，从而使异步电动机的调速控制具有和直流电动 机类似的特点。 对于控制电路分解出的控制信号i*M和i*T，根据电 动机的参数进行一系列的等效变换，得到三相逆变桥的控制 信号i*A、i*B和i*C，对三相逆变桥进行控制，如图所示。 从而得到与直流电动机类似的硬机械特性, 提高了低频时的带负载能力。
由于变频器和伺服在性能和功能上的不同，应用也不大相同，所以 是不可以的： 1、在速度控制和力矩控制的场合要求不是很高的一般用变频器，也 有在上位加位置反馈信号构成闭环用变频进行位置控制的，精度和 响应都不高。现有些变频也接受脉冲序列信号控制速度的，但好象 不能直接控制位置。 2、在有严格位置控制要求的场合中只能用伺服来实现，还有就是伺 服的响应速度远远大于变频，有些对速度的精度和响应要求高的场 合也用伺服控制，能用变频控制的运动的场合几乎都能用伺服取代 。 关键是两点：一是价格伺服远远高于变频，二是功率的原因：变频 最大的能做到几百KW，甚至更高，伺服最大就几十KW。伺服的基本 概念是准确、精确、快速定位。变频是伺服控制的一个必须的内部 环节，伺服驱动器中同样存在变频（要进行无级调速）。
变频器的控制方法－矢量控制
无传感器和有传感器的矢量控制
根据在实行矢量控制时，是否需要转速反馈的特点，而 有无反馈和有反馈矢量控制之分。 无反馈矢量控制是根据测量到的电流、电压和 磁通等数据，简接地计算出当前的转速，并进行必要的 修正，从而在不同频率下运行时，得到较硬机械特性的 控制模式。由于计算量较大，故动态响应能力稍差在许 多场合，安装编码器不方便，同时也是为了 降低成本，要求使用无编码器系统。例如安装空 间较小，控制精度要求不高的场合。 有反馈矢量控制则必须在电动机输出轴上增加 转速反馈环节，如图中的虚线所示。由于转速大小直接 由速度传感器测量得到，既准确、又迅速。与无反馈矢 量控制模式相比，具有机械特性更硬、频率调节范围更 大、动态响应能力强等优点。
使用变频器时，电机温升为什么 比工频时高呢？
因为变频器输出电压波形不是正弦波，而 是畸形波，在额定扭矩下的电机电流比工 频时要多出约10%左右，所以温升比工频时 略有提高。 另外还有一点：当电机转速降低的时候， 电机散热风扇速度不够，电机温升会高一 些。
交流伺服电机可以用变频器控制 吗？
电动机磁通矢量图
变频器的控制方法－U/F
1.恒U/F控制(属于标量控制) 定子电动势有效值为: E=4.44ψF ψ:电动机气隙磁链
F:电动机工作频率
为避免电动机因频率的变化而导致磁路饱和引起励磁电流增大,功 率因数和效率降低,需要维持气隙磁通,所以在调节F时,E也回相应地变 化,即:E/F=K(恒定值)
普通异步电动机与变频电机区别？
。 3、谐波电磁噪声与震动 普通异步电动机采用变频器供电时，会使由电磁、机械、通风等 因素所引起的震动和噪声变的更加复杂。变频电源中含有的各次时 间谐波与电动机电磁部分的固有空间谐波相互干涉，形成各种电磁 激振力。当电磁力波的频率和电动机机体的固有振动频率一致或接 近时，将产生共振现象，从而加大噪声。由于电动机工作频率范围 宽，转速变化范围大，各种电磁力波的频率很难避开电动机的各构 件的固有震动频率。