變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動單元、驅(qū)動單元、檢測單元微處理單元等組成。變頻器靠內(nèi)部IGBT的開斷來調(diào)整輸出電源的電壓和頻率，根據(jù)電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓，進而達到節(jié)能、調(diào)速的目的，另外，變頻器還有很多的保護功能，如過流、過壓、過載保護等等。隨著工業(yè)自動化程度的不斷提高，變頻器也得到了非常廣泛的應(yīng)用。

變頻器的結(jié)構(gòu)

1）整流單元。三相橋式不可控整流電路。

2）逆變單元。由6個大功率開關(guān)管組成的三相橋式電路，大功率開關(guān)多為IGBT模塊。

3）濾波環(huán)節(jié)。電阻與電解電容器。

4）計算機控制單元。用于控制整個系統(tǒng)的運行，是變頻器的核心。

5）主電路接線端子。電源、電動機、直流電抗器、制動單元和制動電阻等外接單元的接線端子。

6）控制電路接線端子。用于控制變頻器的起動、停止、外部頻率信號給定及故障報警輸出等。

7）操作面板。用于變頻器的功能與頻率設(shè)定，以及控制操作等。如設(shè)定頻率（基波頻率、載波頻率、上限頻率、下限頻率、高、中、低速頻率等），運行正、反轉(zhuǎn)選擇（及正、反轉(zhuǎn)防止設(shè)定），起動、停車的加速度設(shè)定，過載電流設(shè)定等，以及起動、停止、點動、升速、降速等的操作。

8）冷卻風(fēng)扇。用于變頻器機體內(nèi)的通風(fēng)。

變頻器類型的選擇

根據(jù)負載的要求來選擇變頻器的類型，具體要求如下。

1）風(fēng)機、泵類負載，它們的阻力轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成正比，起動及低速時阻力轉(zhuǎn)矩較小，通常可以選擇普通功能型。

2）恒轉(zhuǎn)矩類負載，如擠壓機、攪拌機、傳送帶等，則有兩種情況。一是可采用普通功能型變頻器；二是采用具有轉(zhuǎn)矩控制功能的高功能型變頻器，其實現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩負載的調(diào)速運行比較理想。

3）對一些動態(tài)性能要求較高的生產(chǎn)機械，如軋鋼、塑料薄膜加工線等，可采用矢量控制型變頻器。

變頻器常見故障及處理方法

（1）短路保護

若變頻器運行當(dāng)中出現(xiàn)短路保護，說明是變頻器內(nèi)部或外部出現(xiàn)了短路因素。這種情況下如果把負載甩開，即將變頻器與負載斷開，空開變頻器，變頻器應(yīng)工作正常。這時我們用兆歐表(或稱搖表)測量一下電機絕緣，電機繞組將對地短路，或電機線及接線端子板絕緣變差，此時應(yīng)檢查電機及附屬設(shè)施。

（2）過流保護

變頻器出現(xiàn)過流保護，一般是由于負載過大引起，即負載電流超過額定電流的1.5倍即故障停機而保護。這一般對變頻器危害不大，但長期的過負荷容易引起變頻器內(nèi)部溫升高，元器件老化或其他相應(yīng)的故障。

這種保護也有因變頻器內(nèi)部故障引起的，若負載正常，變頻器仍出現(xiàn)過流保護，一般是檢測電路所引起，類似于短路故障的排除，如電流傳感器、取樣電阻或檢測電路等。

這種保護也有因變頻器內(nèi)部故障引起的，若負載正常，變頻器仍出現(xiàn)過流保護，一般是檢測電路所引起，類似于短路故障的排除，如電流傳感器、取樣電阻或檢測電路等。

（3）過、欠電壓保護

?變頻器出現(xiàn)過、欠壓保護，大多是由于電網(wǎng)的波動引起的，在變頻器的供電回路中，若存在大負荷電機的直接啟動或停車，引起電網(wǎng)瞬間的大范圍波動即會引起變頻器過、欠壓保護，而不能正常工作。這種情況一般不會持續(xù)太久，電網(wǎng)波動過后即可正常運行。這種情況的改善只有增大供電變壓器容量，改善電網(wǎng)質(zhì)量才能避免。?

當(dāng)電網(wǎng)工作正常時，即在允許波動范圍(380V±20%)內(nèi)時，若變頻器仍出現(xiàn)這種保護，這就是變頻器內(nèi)部的檢測電路出現(xiàn)故障了。

（4）溫升過高保護

變頻器的溫升過高保護，一般是由于變頻器工作環(huán)境溫度太高引起的，此時應(yīng)改善工作環(huán)境，增大周圍的空氣流動，使其在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)工作。?

再一個原因就是變頻器本身散熱風(fēng)道通風(fēng)不暢造成的，有的工作環(huán)境惡劣，灰塵、粉塵太多，造成散熱風(fēng)道堵塞而使風(fēng)機抽不進冷風(fēng)，因此用戶應(yīng)對變頻器內(nèi)部經(jīng)常進行清理(一般每周一次)。也有的因風(fēng)機質(zhì)量差運轉(zhuǎn)過程中損壞，此時應(yīng)更換風(fēng)機。?

還有一種情況就是在大功率的變頻器(尤其是多單元或中高壓變頻器)中，因溫度傳感器走線太長，靠近主電路或電磁感應(yīng)較強的地方，造成干擾，此時應(yīng)采取抗干擾措施。如采用繼電器隔離，或加濾波電容等。

（5）電磁干擾太強

這種情況變頻器停機后不顯示故障代碼，只有小數(shù)點亮。這是一種比較難處理的故障。包括停機后顯示錯誤，如亂顯示，或運行中突然死機，頻率顯示正常而無輸出，都是因變頻器內(nèi)外電磁干擾太強造成的。?

這種故障的排除除了外界因素，將變頻器遠離強輻射的干擾源外，主要是應(yīng)增強其自身的抗干擾能力。特別對于主控板，除了采取必要的屏蔽措施外，采取對外界隔離的方式尤為重要。?

首先應(yīng)盡量使主控板與外界的接口采用隔離措施。我們在高中壓及低壓大功率變頻器及提升機變頻器中采用了光纖傳輸隔離，在外界取樣電路(包括短路保護、過流保護、溫升保護及過、欠壓保護)中采用了光電隔離，在提升機與外界接口電路中采用了PLC隔離，這些措施都有效避免了外界的電磁干擾，在實踐應(yīng)用中都得到了較好的效果。