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汇报人：日期:CATALOGUE目录•变频器基础概念•变频器技术特性与性能•变频器的应用案例•变频器的安装、调试与维护•变频器的发展趋势与前沿技术•总结与展望01变频器基础概念定义变频器是一种电力调节设备，用于改变交流电机的电源频率和电压，从而实现对电机速度的精确控制。
工作原理变频器通过接收控制信号，调整内部电力电子器件的开关状态，从而改变输出电源的频率和电压。
通过调整电源的频率，可以精确控制电机的转速。
同时，变频器还可以提供过载、过流等保护功能，确保电机的安全运行。
变频器定义与工作原理按电压等级分类可分为V/F控制变频器、矢量控制变频器和直接转矩控制变频器等，各具有不同的控制精度和应用范围。
按控制方式分类按用途分类变频器的分类节能降耗提高生产效率延长设备使用寿命易于实现自动化变频器在工业应用中的重要性02变频器技术特性与性能调速范围宽调速精度高调速平稳030201能量回馈部分变频器支持能量回馈功能，将电动机在制动过程中产生的能量回馈到电网，进一步提高节能效果。
节能效果显著通过调节电动机的运行速度，使其与负载需求相匹配，从而降低电动机的能耗。
高效运行变频器可优化电动机的运行状态，降低其运行电流和铜损，提高运行效率。
短路保护当变频器输出端发生短路时，变频器会迅速切断输出，保护电路免受损坏。
同时，还会发出报警信号，提醒操作人员及时处理故障。
过载能力强变频器通常具有一定的过载能力，能够在短时间内承受超过额定电流的负载，保证电动机正常运行。
过流保护当电动机电流超过设定值时，变频器会自动降低输出频率或切断输出，保护电动机免受损坏。
过热保护变频器内部设有温度传感器，当变频器温度过高时，会自动降低输出频率或切断输出，防止设备过热损坏。
变频器的过载能力及保护特性03变频器的应用案例变频器在风机、泵类负载中的应用节能效果显著运行平稳高精度控制动态响应快简化操作流程变频器在机床主轴控制中的应用故障自诊断网络化控制实现同步控制变频器在自动化生产线中的应用04变频器的安装、调试与维护电源要求安装步骤调试前准备调试步骤日常维护故障排除变频器的日常维护和故障排除05变频器的发展趋势与前沿技术03典型案例分析01高压大容量技术概述02技术挑战与解决方案高压大容量变频器技术1 2 3数字化技术网络化技术智能化技术数字化、网络化与智能化技术模块化设计集成化与模块化的结合集成化设计集成化与模块化设计技术06总结与展望变频器基本原理变频器安装与调试变频器参数设置与优化变频器故障诊断与排除培训内容总结变频器技术应用展望01020304高效节能自动化与智能化行业应用拓展高性能与小型化持续学习实践操作拓展相关知识交流与合作未来学习与发展建议WATCHING。
一、外部的电磁感应干扰如果变频器周围存在干扰源，它们将通过辐射或电源线侵入变频器的内部，引起控制回路误动作，造成工作不正常或停机，严重时甚至损坏变频器。
提高变频器自身的抗干扰能力固然重要，但由于受装置成本限制，在外部采取噪声抑制措施，消除干扰源显得更合理，更必要。
以下几项措施是对噪声干扰实行“三不”原则的具体方法。
∙变频器周围所有继电器、接触器的控制线圈上需加装防止冲击电压的吸收装置，如RC 吸收器。
∙尽量缩短控制回路的配线距离，并使其与主线路分离。
∙指定采用屏蔽线的回路，必须按规定进行，若线路较长，应采用合理的中继方式。
∙变频器接地端子应按规定进行，不能同电焊，动力接地混用。
∙变频器输入端安装噪声滤波器，避免由电源进线引入干扰。
以上即为不输出干扰、不传送干扰、不接受干扰的“三不”原则。
二、安装环境变频器属于电子器件装置，在其规格书中有详细安装使用环境的要求。
在特殊情况下，若确实无法满足这些要求，必须尽量采用相应抑制措施。
∙振动是对电子器件造成机械损伤的主要原因。
对于振动冲击较大的场合，应采用橡胶等避振措施。
∙潮湿、腐蚀性气体及尘埃等将造成电子器件生锈、接触不良、绝缘降低而形成短路。
作为防范措施，应对控制板进行防腐防尘处理，并进量采用封闭式结构。
∙温度是影响电子器件寿命及可靠性的重要因素，特别是半导体器件，若结温超过规定值将立刻造成器件损坏，因此应根据装置要求的环境条件安装空调或避免日光直射。
除上述3点外，定期检查变频器的空气滤请器及冷却风扇也是非常必要的。
对于特殊的高寒场合，为防止微处理器因温度过低而不能正常工作，应采取设置空间加热器等必要措施。
三、电源异常电源异常表现为各种形式，但大致分以下三种，即：缺相、低电压、停电。
有时也出现它们的混合形式。
这些异常现象的主要原因多半是输电线路因风、雪、雷击造成的，有时也因为同一供电系统内出现对地短路及相间短路。
而雷击因地域和季节有很大差异。
除电压波动外，有些电网或自行发电单位，也会出现频率波动，并且这些现象有时在短时间内重复出现，为保证设备的正常运行，对变频器供电电源也提出相应要求。
变频器维修培训班是容济机电联合华南理工大学举办的，主要目的是通过企业与学校的合作，共同培养自动化专业研究生的实践能力，建立起长期性的自动化研究生工作站。
培训科目包括：变频器维修培训，直流调速器维修培训等。
变频器维修培训班除了对内培训华南理工的实习研究生，同时向社会招生，面对生产线设备维护员、IT行业技术员、家电维修员等有意从事工控产品维修维护的人员来开展，培训过程注重实践，并以思维锻炼为辅。
变频器维修培训基地把自动化产品维修的现场作为教学的课堂，由电气维修工程师在现场讲解变频器、直流调速器的结构原理、维修注意事项、工器具的使用方法等。
同时传授专业性的理论知识，结合现有的器件工艺标准，培养学员的实际操作技能，使书本知识逐步转化为实际技术能力。
一、培训对象：有电工基础或有家电维修基础的人员二、主讲师：来自维修第一线的具有较高理论水平及丰富实践经验的维修工程师三、培训方式：1、工控产品原理讲授与维修应用相结合2、为保证学员学习质量，科学安排课程3、注重工控思维锻炼和培养，随讲随练，保证学员的学习质量四、主题：变频器等工控产品的元件级维修五、课程设置：第一节:变频器原理与维修1、电力电子技术的发展概况及应用2、电力电子器件结构，原理及特性（GTR，FETMOS，IGBT，GTO）及测量方法3、变频器概念及原理结构方框图4、绘制电路图的方法与技巧5、变频器常见故障及检修6、主回路的维修7、触发板的维修8、检测、传感电路维修9、电源板维修10、CPU板的维修11、大功率变频器维修时注意事项12、多种品牌变频器检修，如三垦、西门子第二节:伺服驱动器的原理与维修1、伺服的概念及驱动器的原理结构方框图的讲解2、编码器的原理，分类及连接测试方法3、常见伺服驱动器的连接使用实例，如三菱、松下第三节:触摸屏的原理与维修1、触摸屏的原理2、触摸屏的分类3、常见故障及检修第四节:PLC的检修1、PLC的结构原理2、常见故障及检修六、教材：《变频器维修技术》及相关培训资料七、报名时间：开课前一周截止八、学习时间：全日制一个月直流调速器维修培训科目1、直流调速器的基本原理及内部结构、常用功能解析2、日常维护及定期保养、现场常见故障及处理方法3、主电路检修、储能电容、充电电阻、制动单元的作用等4、整流、逆变单元功率元件测试方法、PIM集成模块、IPM智能模块等5、维修常用仪器仪表使用、维修电源、示波器、信号发生器、测试仪、编程器等6、常用电子元件检测、贴片电阻、电容、晶体管、运放、光耦等7、常用开关电源工作原理、主要元件、故障检查方法8、驱动电路静态、动态测试方法、驱动电路保护措施9、维修验收标准、变负荷试机、假负载运用、测试注意事项10、线路板焊接技巧、原件测试安装经验、易损原器件代换11、剖析内部结构以及检测方法，在线分析故障原因12、多种品牌直流调速器检修，如欧陆、西门子变频器维修培训班培训目的从2008年初举办至今的变频器维修培训班秉承容济机电的技术人才培养精神，全力打造面向市场的变频器维修人才，结合华南理工自动化的理论教学，重视实践和动手能力的培养，让毕业出来的学员能够胜任工控产品的芯片级维修，成为变频器维修技术的精英。
变频器维修培训一、变频器维修培训需知变频器作为电力控制器件的重要一员，广泛应用于工业生产及家用电器等诸多领域。
在使用过程中，由于操作不当、环境因素等原因，变频器可能会出现故障。
因此，了解变频器的基本工作原理和常见故障原因，进行有效的维修和维护是至关重要的。
二、变频器工作原理变频器是一种能将交流电源转换成直流电源、然后再将直流电源转换成可调频的交流电源输出的调速装置。
电路结构主要由输入电源电路、整流电路、中间电容电路、逆变电路和控制电路构成。
其中，控制电路是指控制变频器的运行模式、频率、电流和电压序列等参数的电路。
三、常见故障原因1. 电源输入不平稳，导致整流电路工作异常或滤波效果不佳。
2. 整流电路元件老化、损坏或元件接触不良，导致整流电路输出不稳定或无输出。
3. 逆变电路元件老化、损坏或元件接触不良，导致逆变电路输出不稳定或无输出。
4. 控制电路元件老化、损坏或元件接触不良，导致变频器控制失效或控制信号输出不稳定。
5. 电机绕组短路、接触不良或轴承磨损等原因，导致电机故障。
四、变频器维修技术1. 维修前检查（1）检查电源输入是否正常，是否存在电压波动等情况。
（2）检查整流电路、中间电容电路和逆变电路元件是否失效、老化或接触不良。
（3）检查控制电路元件是否失效、老化或接触不良。
（4）检查电机绕组、轴承等是否正常。
2. 维修方法（1）更换失效或老化的电源、电路元件或电机部件。
（2）清洁电路印刷板、连接器、散热器等。
（3）重新焊接电路元件或电机连接器。
（4）调整电机参数、控制参数和预警界面设置。
（5）根据维修手册或技术专家提供的建议进行操作。
五、变频器维护技巧1. 定期清洁电路印刷板、连接器和散热器，避免灰尘等杂质的影响。
2. 定期检查所有电路元件和电机部件是否正常。
3. 定期更换电路元件、电机部件或电机轴承等易损件。
4. 严格遵守操作规程，避免误操作导致设备损坏。
5. 对设备进行常规维护，确保设备长期稳定运行。
变频器维修技术资料变频器维修技术由广东容济机电科技有限公司于2008年编著，通过广东科技出版社出版，面对全国发行。
以下为部分技术资料：变频器过流与过载的原因分析1、过电流跳闸及原因分析变频器的过电流跳闸又分短路故障、运行过程中跳闸和升、降速过程中跳闸等情况。
1.1 短路故障（ 1 ）故障特点a ）第一次跳闸有可能在运行过程中发生，但如复位后再起动，则往往一升速就跳闸。
b ）具有很大的冲击电流，但大多数变频器已经能够进行保护跳闸，而不会损坏。
由于保护跳闸十分迅速，难以观察其电流的大小。
（ 2 ）判断与处理第一步，首选要判断是否短路。
为了便于判断，在复位后再起动前，可在输入侧接入一个电压表，重新启动时，电位器从零开始缓慢旋动，同时，注意观察电压表。
如果变频器的输出频率刚上升就立即跳闸，且电压表的指针有瞬间回“ 0 ”的迹象，则说明变频器的输出端已经短路或接地。
第二步，要判断是在变频器内部短路，还是在外部短路。
这时，应将变频器输出端的接线脱开，再旋动电位器，使频率上升，如仍跳闸，说明变频器内部短路；如不再跳闸，则说明是变频器外部短路，应检查从变频器到电动机之间的线路，以及电动机本身。
1.2、轻载过电流负载很轻，却又过电流跳闸。
这是变频调速所特有的现象。
在V/F 控制模式下，存在着一个十分突出的问题：就是在运行过程中，电动机磁路系统的不稳定。
其基本原因在于：低频运行时，为了能带动较重的负载，常常需要进行转矩补偿（即提高U/f 比，也叫转矩提升）。
导致电动机磁路的饱和程度随负载的轻重而变化。
这种由电动机磁路饱和引起的过电流跳闸，主要发生在低频、轻载的情况下。
解决方法：反复调整U/f 比。
1.3 重载过电流（1）故障现象有些生产机械在运行过程中负荷突然加重，甚至“卡住”，电动机的转速因带不动而大幅下降，电流急剧增加，过载保护来不及动作，导致过电流跳闸。
（2）解决方法a）首先了解机械本身是否有故障，如果有故障，则修理机器。
第五章变频器常见故障及修复广州容济变频器维修培训资料一、变频器故障监测划分故障监测划分为如下几类1、状态故障监测：如直流过/久压、直流过流、交流过流、速度偏差过大、接地故障、缺相等。
2、硬件故障检测：如电流板故障、触发板故障、IGBT故障、脉冲发生器故障等。
3、系统故障监测：如Watchdog故障、系统参数异常、时钟故障等。
4、通讯故障监测：如TIMEOUT、OVERRUN等。
5、电源故障监测：当控制电源过高/过低时报警。
二、变频器的保护及处理方法（一）、过电流保护功能变频器中,过电流保护的对象主要指带有突变性质的、电流的峰值超过了变频器的容许值的情形.由于逆变器件的过载能力较差,所以变频器的过电流保护是至关重要的一环,迄今为止,已发展得十分完善.1过电流的原因过流故障可分为加速、减速、恒速过电流。
其可能是由于变频器的加减速时间太短、负载发生突变、负荷分配不均，输出短路等原因引起的。
这时一般可通过延长加减速时间、减少负荷的突变、外加能耗制动元件、进行负荷分配设计、对线路进行检查等方法进行处理。
如果断开负载变频器还是过流故障，很可能变频器逆变电路已环，需要更换或维修变频器。
（1）工作中过电流,即拖动系统在工作过程中出现过电流.其原因大致来自以下几方面:①电动机遇到冲击负载,或传动机构出现“卡住”现象,引起电动机电流的突然增加.②变频器的输出侧短路,如输出端到电动机之间的连接线发生相互短路,或电动机内部发生短路等.③变频器自身工作的不正常,如逆变桥中同一桥臂的两个逆变器件在不断交替的工作过程中出现异常。
例如由于环境温度过高，或逆变器件本身老化等原因，使逆变器件的参数发生变化，导致在交替过程中，一个器件已经导通、而另一个器件却还未来得及关断，引起同一个桥臂的上、下两个器件的“直通”，使直流电压的正、负极间处于短路状态。
（2）升速时过电流：重新启动时，一升速就跳闸，这是过电流十分严重的现象，主要原因有:负载短路，机械部位有卡住;逆变模块损坏;电动机的转矩过小等现象引起。
当负载的惯性较大，而升速时间又设定得太短时，意味着在升速过程中，变频器的工作频率上升太快，电动机的同步转速迅速上升，而电动机转子的转速因负载惯性较大而跟不上去，结果是升速电流太大。
重新启动时并不立即跳闸而是在加速时，主要原因有:加速时间设置太短、电流上限设置太小、转矩补偿(V/F)设定较高。
（3）降速中的过电流：当负载的惯性较大，而降速时间设定得太短时，也会引起过电流。
因为，降速时间太短，同步转速迅速下降，而电动机转子因负载的惯性大，仍维持较高的转速，这时同样可以是转子绕组切割磁力线的速度太大而产生过电流。
（4）上电就跳，这种现象一般不能复位，主要原因有:模块坏、驱动电路坏、电流检测电路坏。
①（实例）一台LG-IS3-43.7kW变频器一启动就跳“OC”分析与维修:打开机盖没有发现任何烧坏的迹象，在线测量IGBT(7MBR25NF-120)基本判断没有问题，为进一步判断问题，把IGBT拆下后测量7个单元的大功率晶体管开通与关闭都很好。
在测量上半桥的驱动电路时发现有一路与其他两路有明显区别，经仔细检查发现一只光耦A3120输出脚与电源负极短路，更换后三路基本一样。
模块装上上电运行一切良好。
②一台BELTRO-VERT2.2kW变频通电就跳“OC”且不能复位。
分析与维修:首先检查逆变模块没有发现问题。
其次检查驱动电路也没有异常现象，估计问题不在这一块，可能出在过流信号处理这一部位，将其电路传感器拆掉后上电，显示一切正常，故认为传感器已坏，找一新品换上后带负载实验一切正常。
2处理方法（1）起动时一升速就跳闸，这是过电流十分严重的现象，主要检查:①工作机械有没有卡住②负载侧有没有短路，用兆欧表检查对地有没有短路③变频器功率模块有没有损坏④电动机的起动转矩过小，拖动系统转不起来（2）起动时不马上跳闸，而在运行过程中跳闸，主要检查：①升速时间设定太短，加长加速时间②减速时间设定太短，加长减速时间③转矩补偿（U/F比）设定太大，引起低频时空载电流过大④电子热继电器整定不当，动作电流设定得太小，引起变频器误动作（电压保护功能）（二）过电压保护变频器的过电压集中表现在直流母线的支流电压上。
正常情况下，变频器直流电为三相全波整流后的平均值。
若以380V线电压计算，则平均直流电压Ud=1.35U线＝513V。
在过电压发生时，直流母线的储能电容将被充电，当电压上至760V左右时，变频器过电压保护动作。
因此，变频器来说，都有一个正常的工作电压范围，当电压超过这个范围时很可能损坏变频器，常见的过电压有两类。
1、输入交流电源过压这种情况是指输入电压超过正常范围，一般发生在节假日负载较轻，电压升高或降低而线路出现故障，此时最好断开电源，检查、处理。
2、发电类过电压这种情况出现的概率较高，主要是电机的同步转速比实际转速还高，使电动机处于发电状态，而变频器又没有安装制动单元，有两起情况可以引起这一故障。
1）当变频器拖动大惯性负载时，其减速时间设得比较小，在减速过程中，变频器输出的速度比较快，而负载靠本身阻力减速比较慢，使负载拖动电动机的转速比变频器输出的频率所对应的转速还要高，电动机处于发电状态，而变频器没有能量回馈单元，因而变频器支流直流回路电压升高，超出保护值，出现故障，处理这种故障可以增加再生制动单元，或者修改变频器参数，把变频器减速时间设的长一些。
增加再生制动单元功能包括能量消耗型，并联直流母线吸收型、能量回馈型。
能量消耗型在变频器直流回路中并联一个制动电阻，通过检测直流母线电压来控制功率管的通断。
并联直流母线吸收型使用在多电机传动系统，这种系统往往有一台或几台电机经常工作于发电状态，产生再生能量，这些能量通过并联母线被处于电动状态的电机吸收。
能量回馈型的变频器网侧变流器是可逆的，当有再生能量产生时可逆变流器就将再生能量回馈给电网。
（2）多个电动施动同一个负载时，也可能出现这一故障，主要由于没有负荷分配引起的。
以两台电动机拖动一个负载为例，当一台电动机的实际转速大于另一台电动机的同步转速时，则转速高的电动机相当于原动机，转速低的处于发电状态，引起故障。
比如在纸机经常发生在榨部及网部，处理时需加负荷分配控制，这时可以把处于纸机传动速度链分支的变频器特性调节软一些。
产生过电压的原因及处理方法：过电压报警一般是出现在停机的时候，其主要原因是减速时间太短或制动电阻及制动单元有问题。
①电源电压太高②降速时间太短③降速过程中，再生制动的放电单元工作不理想，来不及放电:a.来不及放电，应增加外接制动电阻和制动单元； b.放电支路发生故障，实际并不放电。
④请检查放电回路有没有发生故障，实际并不放电；对于小功率的变频器常有放电电阻损坏：（实例）一台台安N2系列3.7kW变频器在停机时跳“OU”。
分析与维修:在修这台机器之前，首先要搞清楚“OU”报警的原因何在，这是因为变频器在减速时，电动机转子绕组切割旋转磁场的速度加快，转子的电动势和电流增大，使电机处于发电状态，回馈的能量通过逆变环节中与大功率开关管并联的二极管流向直流环节，使直流母线电压升高所致，所以我们应该着重检查制动回路，测量放电电阻没有问题，在测量制动管(ET191)时发现已击穿，更换后上电运行，且快速停车都没有问题。
（三）欠电压保护产生欠电压的原因及处理方法：欠压也是我们在使用中经常碰到的问题。
主要是因为主回路电压太低(220V系列低于200V，380V系列低于400V)，主要原因:整流桥某一路损坏或可控硅三路中有工作不正常的都有可能导致欠压故障的出现，其次主回路接触器损坏，导致直流母线电压损耗在充电电阻上面有可能导致欠压.还有就是电压检测电路发生故障而出现欠压问题。
①电源电压太低②电源缺相；③整流桥故障：如果六个整流二极管中有部分因损坏而短路，整流后的电压将下降，对于整流器件和晶闸管的损坏，应注意检查，及时更换。
（实例）A、一台CT18.5kW变频器上电跳“Uu”。
分析与维修:经检查这台变频器的整流桥充电电阻都是好的，但是上电后没有听到接触器动作，因为这台变频器的充电回路不是利用可控硅而是靠接触器的吸合来完成充电过程的，因此认为故障可能出在接触器或控制回路以及电源部分，拆掉接触器单独加24V直流电接触器工作正常。
继而检查24V直流电源，经仔细检查该电压是经过LM7824稳压管稳压后输出的，测量该稳压管已损坏，找一新品更换后上电工作正常。
B、一台DANFOSS VLT5004变频器，上电显示正常，但是加负载后跳“DC LINK UNDERVOLT”(直流回路电压低)。
分析与维修:这台变频器从现象上看比较特别，但是你如果仔细分析一下问题也就不是那么复杂，该变频器同样也是通过充电回路，接触器来完成充电过程的，上电时没有发现任何异常现象，估计是加负载时直流回路的电压下降所引起，而直流回路的电压又是通过整流桥全波整流,然后由电容平波后提供的，所以应着重检查整流桥，经测量发现该整流桥有一路桥臂开路，更换新品后问题解决。
（四）过热保护主要有以下几点可能：过热也是一种比较常见的故障，主要原因:周围温度过高，风机堵转，温度传感器性能不良，马达过热。
⑴风扇运转保护变频器的内装风扇是箱体内部散热的主要手段，它将保证控制电路的正常工作。
所以，如果风扇运转不正常，应立即进行保护。
⑵逆变模块散热板的过热保护：逆变模块是变频器内发生热量的主要部件，也是变频器中最重要而又最脆弱的部件。
所以，各变频器都在散热板上配置了过热保护器件。
⑶制动电阻过热保护制动电阻的标称功率是按短时运行选定的。
所以，一旦通电时间过长，就会过热。
这时，应暂停使用，待冷却后再用。
或选用较大一点功率电阻。
⑷冷却风道的入口和出口不得堵塞，环境温度也可能高于变频器的允许值。
举例一台ABB ACS50022kW变频器客户反映在运行半小时左右跳“OH”。
分析与维修:因为是在运行一段时间后才有故障，所以温度传感器坏的可能性不大，可能变频器的温度确实太高，通电后发现风机转动缓慢，防护罩里面堵满了很多棉絮(因该变频器是用在纺织行业)，经打扫后开机风机运行良好，运行数小时后没有再跳此故障。
（五）输出不平衡输出不平衡一般表现为马达抖动，转速不稳，主要原因:模块坏，驱动电路坏，电抗器坏等。
（实例）一台富士G9S11KW变频器，输出电压相差100V左右。
分析与维修:打开机器初步在线检查逆变模块(6MBI50N-120)没发现问题，测量6路驱动电路也没发现故障，将其模块拆下测量发现有一路上桥大功率晶体管不能正常导通和关闭，该模块已经损坏，经确认驱动电路无故障后更换新品后一切正常。
（六）过载过载故障包括变频过载和电机器过载。
其可能是加速时间太短，直流制动量过大、电网电压太低、负载过重等原因引起的。
