變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)單元微處理單元等組成。變頻器靠?jī)?nèi)部IGBT的開(kāi)斷來(lái)調(diào)整輸出電源的電壓和頻率，根據(jù)電機(jī)的實(shí)際需要來(lái)提供其所需要的電源電壓，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能、調(diào)速的目的，另外，變頻器還有很多的保護(hù)功能，如過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)載保護(hù)等等。隨著工業(yè)自動(dòng)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(gè)大功率開(kāi)關(guān)管組成的三相橋式電路，大功率開(kāi)關(guān)多為IGBT模塊。

3）濾波環(huán)節(jié)。電阻與電解電容器。

4）計(jì)算機(jī)控制單元。用于控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，是變頻器的核心。

5）主電路接線端子。電源、電動(dòng)機(jī)、直流電抗器、制動(dòng)單元和制動(dòng)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(dòng)、停止、外部頻率信號(hào)給定及故障報(bào)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(yùn)行正、反轉(zhuǎn)選擇（及正、反轉(zhuǎn)防止設(shè)定），起動(dòng)、停車的加速度設(shè)定，過(guò)載電流設(shè)定等，以及起動(dòng)、停止、點(diǎn)動(dòng)、升速、降速等的操作。

8）冷卻風(fēng)扇。用于變頻器機(jī)體內(nèi)的通風(fēng)。

變頻器類型的選擇

根據(jù)負(fù)載的要求來(lái)選擇變頻器的類型，具體要求如下。

1）風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載，它們的阻力轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成正比，起動(dòng)及低速時(shí)阻力轉(zhuǎn)矩較小，通?？梢赃x擇普通功能型。

2）恒轉(zhuǎn)矩類負(fù)載，如擠壓機(jī)、攪拌機(jī)、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(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的調(diào)速運(yùn)行比較理想。

3）對(duì)一些動(dòng)態(tài)性能要求較高的生產(chǎn)機(jī)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(jiàn)故障及處理方法

（1）短路保護(hù)

若變頻器運(yùn)行當(dāng)中出現(xiàn)短路保護(hù)，說(shuō)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(fù)載甩開(kāi)，即將變頻器與負(fù)載斷開(kāi)，空開(kāi)變頻器，變頻器應(yīng)工作正常。這時(shí)我們用兆歐表(或稱搖表)測(cè)量一下電機(jī)絕緣，電機(jī)繞組將對(duì)地短路，或電機(jī)線及接線端子板絕緣變差，此時(shí)應(yīng)檢查電機(jī)及附屬設(shè)施。

（2）過(guò)流保護(hù)

變頻器出現(xiàn)過(guò)流保護(hù)，一般是由于負(fù)載過(guò)大引起，即負(fù)載電流超過(guò)額定電流的1.5倍即故障停機(jī)而保護(hù)。這一般對(duì)變頻器危害不大，但長(zhǎng)期的過(guò)負(fù)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(hù)也有因變頻器內(nèi)部故障引起的，若負(fù)載正常，變頻器仍出現(xiàn)過(guò)流保護(hù)，一般是檢測(cè)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(cè)電路等。

這種保護(hù)也有因變頻器內(nèi)部故障引起的，若負(fù)載正常，變頻器仍出現(xiàn)過(guò)流保護(hù)，一般是檢測(cè)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(cè)電路等。

（3）過(guò)、欠電壓保護(hù)

?變頻器出現(xiàn)過(guò)、欠壓保護(hù)，大多是由于電網(wǎng)的波動(dòng)引起的，在變頻器的供電回路中，若存在大負(fù)荷電機(jī)的直接啟動(dòng)或停車，引起電網(wǎng)瞬間的大范圍波動(dòng)即會(huì)引起變頻器過(guò)、欠壓保護(hù)，而不能正常工作。這種情況一般不會(huì)持續(xù)太久，電網(wǎng)波動(dòng)過(guò)后即可正常運(yùn)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(shí)，即在允許波動(dòng)范圍(380V±20%)內(nèi)時(shí)，若變頻器仍出現(xiàn)這種保護(hù)，這就是變頻器內(nèi)部的檢測(cè)電路出現(xiàn)故障了。

（4）溫升過(guò)高保護(hù)

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

再一個(gè)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(jī)抽不進(jìn)冷風(fēng)，因此用戶應(yīng)對(duì)變頻器內(nèi)部經(jīng)常進(jìn)行清理(一般每周一次)。也有的因風(fēng)機(jī)質(zhì)量差運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中損壞，此時(shí)應(yīng)更換風(fēng)機(jī)。?

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(zhǎng)，靠近主電路或電磁感應(yīng)較強(qiáng)的地方，造成干擾，此時(shí)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(qiáng)

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

這種故障的排除除了外界因素，將變頻器遠(yuǎn)離強(qiáng)輻射的干擾源外，主要是應(yīng)增強(qiáng)其自身的抗干擾能力。特別對(duì)于主控板，除了采取必要的屏蔽措施外，采取對(duì)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?cè)诟咧袎杭暗蛪捍蠊β首冾l器及提升機(jī)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(hù)、過(guò)流保護(hù)、溫升保護(hù)及過(guò)、欠壓保護(hù))中采用了光電隔離，在提升機(jī)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(shí)踐應(yīng)用中都得到了較好的效果。