变频器的应用误区

浅谈变频器的应用和实际使用中的误区
葛楠
【期刊名称】《黑龙江科技信息》
【年(卷),期】2016(000)014
【摘要】变频器是现代工业中广泛应用的设备。

近年来，随着用户需求的进步和多样化，变频器产品的功能在不断完善和增加，集成度和系统化程度也越来越高，并且已经出现某些领域专用节能变频器产品。

但是，变频器工作时产生严重的谐波电流，这已经成为电网的主要污染源。

变频器谐波带来的最常见的故障现象是，无功补偿装置损坏，跳闸，变压器过热等。

并且由于部分技术人员对变频器工作原理不熟悉，变频器在实际应用中很容易让人们产生误区。

本文主要介绍了变频器的合理选用、控制方法及安装，从不同方面提出了变频器在使用中存在的误区。

【总页数】2页(P114-115)
【作者】葛楠
【作者单位】中车北京南口机械有限公司，北京 102202
【正文语种】中文
【相关文献】
1.浅谈电力电子技术在变频器中的应用 [J], 杨乐
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误区1：使用变频器都能节电一些文献宣称变频器是节电控制产品，给人的感觉是只要使用变频器都能节电。

实际上，变频器之所以能够节电，是因为其能对电动机进行调速。

如果说变频调速器是节电控制产品的话，那么所有的调速设备也都可以说是节电控制产品。

变频调速器只不过比其它调速设备效率和功率因数略高。

变频器能否实现节电，是由其负载的调速特性决定的。

对于离心风机、离心水泵这类负载，转矩与转速的平方成正比，功率与转速的立方成正比。

只要原来采用阀门控制流量，且不是满负荷工作，改为调速运行，均能实现节电。

当转速下降为原来的80%时，功率只有原来的51.2%。

可见，变频调速器在这类负载中的应用，节电效果最为明显。

对于罗茨风机这类负载，转矩与转速的大小无关，即恒转矩负载。

若原来采用放风阀放走多余风量的方法调节风量，改为调速运行，也能实现节电。

当转速下降为原来的80%时，功率为原来的80%。

比在离心风机、离心水泵中的应用节电效果要小得多。

对于恒功率负载，功率与转速的大小无关。

水泥厂恒功率负载，如配料皮带秤，在设定流量一定的条件下，当料层厚时，皮带速度减慢；当料层薄时，皮带速度加快。

变频调速器在这类负载中的应用，不能节电。

与直流调速系统比较，直流电动机比交流电动机效率高、功率因数高，数字直流调速器与变频调速器效率不相上下，甚至数字直流调速器比变频调速器效率略高。

所以，宣称使用交流异步电动机和变频调速器比使用直流电动机和直流调速器要节电，理论和实践证明，这是不正确的。

误区2：变频器的容量选择仅以电动机额定功率为依据相对于电动机来说，变频调速器的价格较贵，因此在保证安全可靠运行的前提下，合理地降低变频调速器的容量就显得十分有意义。

变频调速器的功率指的是它适用的 4 极交流异步电动机的功率。

由于同容量电动机，其极数不同，电动机额定电流不同。

随着电动机极数的增多，电动机额定电流增大。

变频调速器的容量选择不能仅以电动机额定功率为依据。

同时，对于原来未采用变频器的改造项目，变频调速器的容量选择也不能仅以电动机额定电流为依据。

探究ABB变频器应用误区及应对策略摘要：随着我国科学技术不断发展，变频器的应用也更加广泛，但是在实际应用中还存在一定的误区。

基于此，本文针对ABB变频器应用误区进行分析，找出该种应用方法的弊端，进而提出相关的解决策略。

关键词：ABB变频器；应用；误区；应对策略引言对于ABB变频器来说，其在功率因数补偿、节能、软启动、PID调节等方面有着明显优势，因此在机电控制领域中的应用十分广泛。

ABB变频器作为整个变频器领域的佼佼者，但在实际应用过程中依然存在一定的误区问题，使得其在使用过程中存在一定的弊端。

基于此，下文笔者针对ABB变频器应用弊端提出想应的解决策略。

1、ABB变的应用误区和弊端1.1输出回路连接电磁开关、电磁接触器在ABB变频器实际应用过程中，在一定场合需要采用接触器开展变频切换工作，如果在变频器故障过程中切换到了工频，或是采用一拖二的形式，一旦一台电机出现故障问题，则ABB变频器则需要转向拖动另一台电机。

因此，很多用户认为在变频器输出回路装设电磁接触器、电磁接触器是标配，也是正确断开电源的方法，但是该种方法却存有一定的安全隐患。

在变频器运行过程中，如果先将接触器断开，这种突然负载，浪涌电流通过保护动作，能够给整流逆变主电路产生很大冲击，严重时会损坏IGBT模块，从而导致电机中的感性磁场能量无法释放，产生过高的电压，对电机和连接电缆绝缘体造成影响。

1.2运行中断开电源在ABB变频器正常运行过程中，很多用户在实际应用中习惯采用变频器交流输入电源开关，用户认为这样操作更加安全、节能。

但是该种方法会对变频器电源产生冲击。

从本质上来说，由于变频器长期运作不带电，在加上现场环境湿度影响，变频器电路板会长时间在氧化下出现短路问题。

待到变频器断电后的一段时间，会在再次断电后出现软故障问题。

1.3变频柜采用密封型部分变频柜会在地下室、厂矿、露天工作环境下工作，这些工作环境通常存在粉尘、高温、潮湿等问题，因此，很多用户都会采用密封型变频柜。

中图分类号：TM5 文献标识码：B 文章编号：1008-0473(2011)02-0053-03变频器在交流电机拖动领域应用的认识误区张金营中国建材集团金鲁城工程材料有限公司，273200摘 要 变频器在交流电动机拖动领域的使用日益广泛，在调节交流电动机速度方面愈加显示出其性能优越、节能效果明显的优点，其在实际应用中也存在许多认识上的误区及错误做法：认为只要使用上变频器就可大量节电节能；过分依赖使用变频器解决交流电动机“大马拉小车”问题；选用变频器时过于注重价格，忽略了变频器的性能优劣及谐波污染问题。

关键词 变频器 电动机 调速 节能 节电0 引言变频器是利用电力半导体器件的通断功能将工频交流电源变换为另一频率的电能控制装置，是运动控制系统中的功率变换器，在电机拖动领域主要用于交流电动机的调速控制。

变频器自20世纪60年代问世以来，已广泛应用于工矿企业多种类型交流电动机控制领域中，并取得了巨大的经济和社会效益。

与此同时，由于其控制理论的不断发展，又出现了变频器的多种控制方式，因此在其使用过程中，正确认识其在控制交流电动机调速方面起到重要作用的同时，也存在一定认识上的误区，供同行参考。

1 作用根据电机学原理可知，交流电动机的转速公式为：n = 60 f（1－S）/P式中：f—电动机定子供电频率；P—电动机极对数；S—电动机转差率。

从公式可以看出，若均匀地改变交流电动机定子供电频率f，则可以平滑地改变电动机的同步转速。

变频器正是根据交流电动机的这一原理而研制生产并不断发展的，它是一种串联于交流电源与交流电机之间的功率变换器，利用电力半导体器件的通断功能将工频交流电源变换为另一频率的电能控制装置，其根本作用就是使其拖动的交流电动机进行调速运行。

对其性能的通用表述一般是说变频调速具有效率高、调速范围宽、精度高、调速平稳、无级变速等优点。

变频器的控制方式也在不断发展，主要体现在由标量控制向高动态性能的矢量控制以及直接转矩控制方面的发展。

变频器常见的十大故障现象和故障分析一、过流（OC）过流是变频器报警最为频繁的现象。

1.1现象(1) 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。

(2) 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。

(3) 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。

1.2 实例(1) 一台LG-IS3-4 3.7kW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-VERT 2.2kW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。

二、过压（OU）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) 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。

变频器运用中的缺陷疑问剖析与处理办法在现代工业操控中，选用变频器操控电动机的电力拖动体系，有着节能效果明显，调度操控便当，维护简略，可网络化会集长途操控，可与plc 构成操控体系等利益。

变频器的这些利益使其在工业主动操控范畴中的运用日益广泛。

这篇文章对变频器运用中的缺陷疑问进行了剖析，并介绍了处理方法。

1 变频器运用中的一些疑问1.1 谐波疑问变频器的主电路中起开关效果的器材，在通断电路的进程中，都要发作谐波。

较低次谐波通常对电动机负载影响较大，致使转矩脉动；而较高的谐波则使变频器输出电缆的漏电流添加，使电动机出力短少。

谐波烦扰还会致使继电维护设备的误动作，使电气外表计量禁绝确，乃至无法正常作业。

1.2 噪声与振荡疑问选用变频器调速，将发作噪声和振荡，这是因为变频器输出波形中富含高次谐波重量。

跟着作业频率的改动，基波重量、高次谐波重量都在大方案内改动，很或许与电动机的固有机械振荡频率发作谐振，而这种谐振是噪声与振荡的来历。

1.3 发热疑问变频器在作业中因为内部损耗而发作热量，这种热量主电路占98％，操控电路占2％分配。

一同在夏天环境温度过高，使变频器温度上升，温度可高达80~90℃，因为变频器是电子设备，内含电子器材和电解电容等，温度过高易构成元器材失效，使液晶屏幕数据无法闪现，还常常会发作变频器维护动作的景象。

因而，有必要将变频器输出的谐波按捺在容许的方案内，一同消除或削弱噪声与振荡，对变频器进行散热，以延伸变频器的运用寿数。

2 变频器运用中一些疑问的剖析与处理2.1 对谐波疑问的处理对谐波疑问的处理便是堵截烦扰的传达路径和按捺烦扰源上的高次谐波。

堵截烦扰的传达路径有：1）堵截共用接地线传达烦扰的路径动力线的接地与操控线的接地应分隔，行将动力设备的接地端子接到地线上，将操控设备的接地端子接到该装置盘的金属外壳上。

2）信号线远离烦扰源电流的导线布线别离抵消除这种烦扰行之有用，即把高压电缆、动力电缆、操控电缆与外表电缆、核算机电缆分隔走线。

通用变频器应用的常见错误与对策
??交流变频速以其节能显着、保护完善、控制性能好、过载能力强、使用维护方便等特点，迅速发展起来，已成为电动机调速的主潮流。

变频调速在我国已进入推广应用阶段。

然而由于认识上的局限，人们在?VVVF（变频变压）变频器的实际应用中
1
电动机分别传动两级篦床，变频调速控制，其控制原理如图1所示。

????图中VVVF是日产富士FRNO37P7-4EX57kVA通用变频频器，装于低压配电室内，其电源接触器及运转命令上冷却机现场和控制室两地操作，KA?是篦冷机与破碎机联锁触点。

变频器系统试车时，因工艺需要，操作人员在主控室操作SB4断开变频器
电源接触器KM，使处于集中控制的篦冷机停车。

????重新开车时，两台变频器均进入OH2（外部故障）闭锁状态，故障历史查询显示OH2和LU（低电压），检查端子THR随联接良好，电源电压正常，按?RESET键复位无
????S2
钮SB3
正常。

????
????图?1
2、使用条件造成的故障
一家油田某采区所用的九台变频器在短期内烧毁三台，故障都是变频器控制的
????。

ABB变频器应用误区及应对策略误区一：在变频器输出回路连接电磁开关、电磁接触器在实际应用中，一些场合需要使用到接触器进行变频器切换：如当变频故障时切换到工频状态运行，或是当采用一拖二方式，一台电动机故障，变频器转向拖动另一台电动机等情况。

所以许多用户会认为在变频器输出回路加装电磁开关、电磁接触器是标准的配置，是安全断开电源的方式，事实上这种做法存在较大的隐患。

弊端：在变频器还在运行的时候，接触器先行断开，突然中断负载，浪涌电流会使过电流保护动作，会给整流逆变主电路产生一定的冲击。

严重的，甚至会使变频器输出模块IGBT造成损坏。

同时，在带感性电动机负载时，感性磁场能量无法快速释放，将产生高电压，损伤电动机和连接电缆的绝缘。

应对策略：将变频器输出侧直接与电动机电缆相连，正常起停电动机可以通过触发变频器控制端子来实现，达到软起软停的效果。

若必须在变频调速器输出侧使用接触器，则必须在变频调速器输出与接触器动作之间，加以必要的控制联锁，保证只有在变频调速器无输出时，接触器才能动作。

误区二：设备正常停运时，断开变频器交流输入电源在设备正常停运时，很多用户习惯于断开变频器交流输入电源开关，认为那样更安全、也可以节能。

弊端：此种做法，表面上似乎可以起到保护变频器不受电源故障冲击的作用。

实际上，变频器长时间不带电，加上现场环境湿度影响，会造成内部电路板受潮而发生缓慢氧化、逐渐出现短路现象。

这就是在变频器断电停运一段时间后，再次送电时会频繁报软故障的原因。

应对策略：除设备检修外，应使变频器长时间处于带电状态。

除此之外，还应开启变频控制柜的上下风扇、在柜内放置干燥剂或安装自动温湿度控制加热器，保持通风和环境干燥。

误区三：露天或粉尘环境下安装的变频器控制柜采用密封型式在部分厂矿、地下室、露天安装使用的变频器控制柜，会经受着如高温、粉尘、潮湿等恶劣环境的严酷考验。

为此，很多用户会选用密封型式的变频柜。

这样虽然在一定程度上可以起到防雨、防尘的效果，但同时也带来了变频器散热不良的问题。