西門子6ES7350-2AH01-0AE0通訊模組

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高效工程組態成就高效自動化

操作人員必須熟悉西門子變頻器的基本工作原理、功能特點，

西門子變頻器（圖3）

西門子變頻器（圖3）西門子6ES7350-2AH01-0AE0通訊模組

具有電工操作常識。在對變頻器日常維護之前，必須保證設備總電源全部切斷；并且在變頻器顯示*消失的3-30分鐘（根據變頻器的功率）后再進行。應注意檢查電網電壓，改善變頻器、電機及線路的周邊環境，定期清除變頻器內部灰塵，通過加強設備管理zui大限度地降低變頻器的故障率。

1、冷卻風扇

變頻器的功率模塊是發熱zui嚴重的器件，其連續工作所產生的熱量必須要及時排出，一般風扇的壽命大約為20kh～40kh。按變頻器連續運行折算為3～5年就要更換一次風扇，避免因散熱不良引發故障。

2、濾波電容

中間電路濾波電容：又稱電解電容，該電容的作用：濾除整流后的電壓紋波，還在整流與逆變器之間起去耦作用，以消除相互干擾，還為電動機提供必要的無功功率，要承受*的脈沖電流，所以使用壽命短，因其要在工作中儲能，所以必須*通電，它連續工作產生的熱量加上變頻器本身產生的熱量都會加速其電解液的干涸，直接影響其容量的大小。正常情況下電容的使用壽命為5年。建議每年定期檢查電容容量一次，一般其容量減少20%以上應更換。

3、防腐劑的使用

因一些公司的生產特性，各電氣mcc室的腐蝕氣體濃度過大，致使很多電氣設備因腐蝕損壞（包括變頻器）。

為了解決以上問題可安裝一套空調系統，用正壓新鮮風來改善環境條件。為減少腐蝕性氣體對電路板上元器件的腐蝕，還可要求變頻器生產廠家對線路板進行防腐加工，維修后也要噴涂防腐劑，有效地降低了變頻器的故障率，提高了使用效率。

4、給變頻器除塵：變頻器根據使用環境的不同，應定期檢查散熱通道、及電路板中有無積累灰塵，一般每半年清理一次，至少也要一年清理一次，以確保變頻器散熱良好，使其避免因散熱不良而引發故障。

在保養的同時要仔細檢查變頻器，定期送電，帶電機工作在2hz 的低頻約10分鐘，以確保變頻器工作正常。由于西門子變頻器在中國市場的一個龐大的銷售量，在使用中必然會碰到許多問題，以下就西門子變頻器的一些常見故障在這里說明：

西門子變頻器應該是進入中國市場較早的一個品牌，

西門子變頻器（圖4）

西門子變頻器（圖4）

所以有些老的產品象MICRO MASTER ,MIDI MASTER仍有大量的用戶在使用。對于MICRO MASTER系列變頻器zui常見的故障就是通電無顯示，該系列變頻器的開關電源采用了一塊UC2842芯片作為波形發生器，該芯片的損壞會導致開關電源無法工作，從而也無法正常顯示，此外該芯片的工作電源不正常也會使得開關電源無法正常工作。對于MIDI MASTER系列變頻器較常見的故障主要有驅動電路的損壞，以及IGBT模塊的損壞，MIDI MASTER的驅動電路是由一對對管去驅動IGBT模塊的，而這對管也是zui容易損壞的元器件，損壞原因常由于IGBT模塊的損壞，而導致高壓大電流竄入驅動回路，導致驅動電路的元器件損壞。

對于6SE70系列變頻器，由于質量較好，故障率明顯降低，經常會碰到的故障現象有（直流電壓低），由于是直接通過電阻降壓來取得采樣信號，所以故障F008的出現主要是由于采樣電阻的損壞而導致的。此外，還會碰到F025、F026、F027關于輸入相缺失的報警，故障原因一是由于6SE70系列本身帶有輸入相檢測功能，輸入檢測電路的損壞會導致輸入缺相報警，如排除此故障原因，報警信號還不能消除，那故障很有可能就是CU板的損壞了。此外F011（過電流）故障也是一個常見的故障，電流傳感器的損壞是引起此故障的原因之一，此外，在維修中經常會碰到驅動電路和開關電源上的一些貼片的濾波電容的損壞也會引起F011報警，要特別注意由于這種原因而引起的故障報警。

對于ECO的變頻器，碰到zui多的就是電源板的燒壞以及功率模塊的損壞，引起的原因也主要是由于強電側（功率模塊）與弱電側（驅動電路）沒有隔離電路，導致強電進入了控制電路，引起驅動電路及開關電源大面積燒壞，此外預充電回路損壞也是常見故障（30KW以上），由于限流回路設計在交流輸入側，只要有三相交流電源任意一路送電時有時序上的超前和滯后，都有可能引起自身一路或其余兩路充電時電流過大，而使得限流電阻和切入繼電器燒毀。F231故障也是ECO變頻器的一種常見故障，引起原因就是因為采樣電阻的損壞。

西門子變頻器故障分析及處理方法：

一般來說，當遇到西門子變頻器故障時，再上電之前首先要用萬用表檢查一下整流橋和IGBT模塊有沒有燒，線路板上有沒有明顯燒損的痕跡。

具體方法是：用萬用表（是用模擬表）的電阻1K檔，黑表棒接變頻器的直流端(-)極，用紅表棒分別測量變頻器的三相輸入端和三相輸出端的電阻，其阻值應該在5K-10K之間，三相阻值要一樣，輸出端的阻值比輸入端略小一些，并且沒有充放電現象。然后，反過來將紅表棒接變頻器的直流端(+)極，黑表棒分別測量變頻器三相輸入端和三相輸出端的電阻，其阻值應該在5K-10K之間，三相阻值要一樣，輸出端的阻值比輸入端略小一些，并且沒有充放電現象。否則，說明模塊損壞。這時候不能盲目上電，特別是整流橋損壞或線路板上有明顯的燒損痕跡的情況下尤其禁止上電，以免造成更大的損失。

如果以上測量西門子變頻器故障結果表明模塊基本沒問題，可以上電觀察。

1、上電后面板顯示[F231]或[F002](MM3變頻器)，這種故障一般有兩種可能。常見的是由于電源驅動板有問題，也有少部分是因為主控板造成的，可以先換一塊主控板試一試，否則問題肯定在電源驅動板部分了。

2、上電后面板無顯示(MM4變頻器)，面板下的指示燈[綠燈不亮，黃燈快閃]，這種現象說明整流和開關電源工作基本正常，問題出在開關電源的某一路不正常(整流二極管擊穿或開路，可以用萬用表測量開關電源的幾路整流二極管，很容易發現問題。換一個相應的整流二極管問題就解決了。這種問題一般是二極管的耐壓偏低，電源脈動沖擊造成的。

3、有時顯示[F0022,F0001,A0501]不定(MM4)，敲擊機殼或動一動面板和主板時而能正常，一般屬于接插件的問題，檢查一下各部位接插件。也發現有個別機器是因為線路板上的阻容元件質量問題或焊接不良所致。

4、上電后顯示[-----](MM4)，一般是主控板問題。多數情況下換一塊主控板問題就解決了，一般是因為外圍控制線路有強電干擾造成主控板某些元件（如帖片電容、電阻等）損壞所至，或與主控板散熱不好也有一定的關系。但也有個別問題出在電源板上。

5、上電后顯示正常，一運行即顯示過流。[F0001](MM4)[F002](MM3)即使空載也一樣，一般這種現象說明IGBT模塊損壞或驅動板有問題，需更換IGBT模塊并仔細檢查驅動部分后才能再次上電，不然可能因為驅動板的問題造成IGBT模塊再次損壞！這種問題的出現，一般是因為變頻器多次過載或電源電壓波動較大(特別是偏低)使得變頻器脈動電流過大主控板CPU來不及反映并采取保護措施所造成的。

總結以上，大的原器件如IGBT功率模塊出問題的比例倒是不多，因為一些低端的簡單原器件問題和裝配問題引發的故障比例較多，如果有圖紙和零件，這些問題便不難解決而且費用不高，否則解決這些問題還是不容易的。zui簡單的辦法就是換整塊的線路板！

一臺觸摸屏，其工作極不穩定，有時能正常點擊，有時卻無反應。

[故障分析處理]

針對這種現象，應著重檢查各接線接口是否出現松動，串口及中斷號是否有沖今天人類的生活片刻也離不開機器。與機器的和平共處比任何時候都更顯重要。而要做到這一點，人與機器的交流必須通暢無阻。設計zui精巧的人機界面裝置能夠讓人根本感覺不到是它賦予了人巨大的力量－此時人與機器的界線*消融，人與技術合為一體。以下是10種產品被專家們認為是s世紀zui偉大的人機界面裝置。

 擴音器

擴音器的問世使得人們不僅在乘坐地鐵或去郊外遠足時能夠欣賞自己喜愛的音樂和廣播節目，而且還能聆聽以電子手段保存下來的早已與世長辭的人的聲音以及大自然中根本不存在的種種奇妙聲音。在電影院里，擴音器所營造的聲的世界將觀眾們帶入一個想象的世界。擴音器亦是本世紀所有具有個性魅力的公眾人物與大眾溝通的重要工具。

擴音器是1915年發明的，從那以后一代又一代的技術人員為它的完善做出了不懈的努力。今天，隨著錄音設備和存儲技術的飛速發展，用美國*擴音設備生產企業Bose公司研究員威廉·R·舒特的話說，擴音器“反而成為家庭音響系統中zui薄弱的一環”。他說：每當我在家中欣賞音樂的時候，根本沒有辦法做到想象自己是坐在音樂廳里。擴音技術還做不到這一點，原因何在，尚不得而知。

按鍵式

按鍵式業務是美國電報公司在1963年11月正式開通的。幾乎所有初次接觸按鍵式的人都認為它遠勝于轉盤式。貝爾實驗室的研究人員為使這種新產品為人們所接納，真可謂絞盡腦汁。他們實驗了16種按鍵排列方式，交叉式的，圓盤式的，不一而足。他們還在機的大小、形狀、按鍵的間距、彈性甚至與手指尖接觸的部位的外形上作了大量的文章。

節省撥號時間只是按鍵式的設計初衷之一，實際上從一開始技術專家就抱著一個把新式機設計成一種遙控數據輸入設備的目的。正是從這一設計思想出發，研究人員在1968年又在鍵盤上增加了“＊”鍵和“＃”鍵。雖然研究人員的部分設計思想－如通過機來控制家用電器的開關－迄今尚未實現，但是按鍵式畢竟開創了語音數據通信的新時代。

 方向盤

zui初的汽車是用舵來控制駕駛的。舵不能說不好，但是它會把汽車行駛中產生的劇烈振動傳導給駕駛者，增加其控制方向的難度。當發動機被改為安裝在車頭部位之后，由于重量的增加，駕駛員根本沒有辦法再用車舵來駕駛汽車了。方向盤這種新設計便應運而生，它在駕駛員與車輪之間引入的齒輪系統操作靈活，很好地隔絕了來自道路的劇烈振動。不僅如此，好的方向盤系統還能為駕駛者帶來一種與道路親密無間的感受。

但是zui初設計方向盤的人沒有能夠預見到在汽車車速越來越快的今天，一旦發生車禍，方向盤卻成了造成駕駛員喪命的罪魁禍首。五十年代，不帶方向盤的概念型汽車相繼問世，可是消費者對這種汽車一點也不感興趣。畢竟，沒有方向盤的汽車根本就不成其為汽車。

今天在許多場合我們都會用到，如在食堂就餐，在商場購物，乘公共汽車，打，進入管制區域等等，不一而足。在西方，人們遺失了之后，往往擔心的不是里的現金，而是各種用途的。

 70年代早期，帶有磁條的在美國問世，*的提高了購物時的驗證效率，一下子便受到零售商的青睞。美國行業因此進入一個高速增*。有人問，目前陸陸續續問世的各種“

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高效工程組態成就高效自動化

西門子公司不同類型的變頻器，用戶可以根據自己的實際工藝要求和運用場合選擇不同類型的變頻器。在選擇變頻器時因注意以下幾點注意事頊：

1、根據負載特性選擇變頻器，如負載為恒轉矩負載需選擇西門子mmv/mdv、mm420/mm440變頻器，如負載為風機、泵類負載應選擇西門子430變頻器。

2、選擇變頻器時應以實際電動機電流值作為變頻器選擇的依據，電動機的額定功率只能作為參考。另外，應充分考慮變頻器的輸出含有豐富的高次諧波，會使電動機的功率因數和效率變差。因此，用變頻器給電動機供電與用工頻電網供電相比較，電動機的電流會增加10%而溫升會增加20%左右。所以在選擇電動機和變頻器時應考慮到這種情況，適當留有余量，以防止溫升過高，影響電動機的使用壽命。

3、變頻器若要長電纜運行時，此時應該采取措施抑制長電纜對地耦合電容的影響，避免變頻器出力不夠。所以變頻器應放大一、兩擋選擇或在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。

4、當變頻器用于控制并聯的幾臺電動機時，一定要考慮變頻器到電動機的電纜的長度總和在變頻器的容許范圍內。如果超過規定值，要放大兩擋來選擇變頻器，另外在此種情況下，變頻器的控制方式只能為v/f控制方式，并且變頻器無法實現電動機的過流、過載保護，此時，需在每臺電動機側加熔斷器來實現保護。

5、對于一些特殊的應用場合，如高環境溫度、高開關頻率、高海拔等，此時會引起變頻器的降容，變頻器需放大一擋選擇。

6、使用變頻器控制高速電動機時，由于高速電動機的電抗小，會產生較多的高次諧波。而這些高次諧波會使變頻器的輸出電流值增加。因此，選擇用于高速電動機的變頻器時，應比普通電動機的變頻器稍大一些。

7、變頻器用于變極電動機時，應充分注意選擇變頻器的容量，使其zui大額定電流在變頻器的額定輸出電流以下。另外，在運行中進行極數轉換時，應先停止電動機工作，否則，會造成電動機空轉,惡劣時會造成變頻器損壞。

8、驅動防爆電動機時，變頻器沒有防爆構造，應將變頻器設置在危險場所之外。

9、使用變頻器驅動齒輪減速電動機時，使用范圍受到齒輪轉動部分潤滑方式的制約。潤滑油潤滑時，在低速范圍內沒有限制；在超過額定轉速以上的高速范圍內，有可能發生潤滑油用光的危險。因此，不要超過zui高轉速容許值。

10、變頻器驅動繞線轉子異步電動機時，大多是利用已有的電動機。繞線電動機與普通的鼠籠電動機相比，繞線電動機繞組的阻抗小。因此，容易發生由于紋波電流而引起的過電流跳閘現象，所以應選擇比通常容量稍大的變頻器。一般繞線電動機多用于飛輪力矩gd2較大的場合，在設定加減速時間時應多注意。

1、什么是西門子變頻器？

西門子變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。

2、為什么西門子變頻器的電壓與電流成比例的改變？

異步電動機的轉矩是電機的磁通與轉子內流過電流之間相互作用而產生的，在額定頻率下，如果電壓一定而只降低頻率，那么磁通就過大，磁回路飽和，嚴重時將燒毀 電機。因此，頻率與電壓要成比例地改變，即改變頻率的同時控制西門子變頻器輸出電壓，使電動機的磁通保持一定，避免弱磁和磁飽和現象的產生。這種控制方式多用于 風機、泵類節能型西門子變頻器。

3、西門子變頻器制動的有關問題

制動的概念：指電能從電機側流到西門子變頻器側（或供電電源側），這時電機的轉速高于同步轉速，負載的能量分為動能和勢能. 動能（由速度和重量確定其大小）隨著物體的運動而累積。當動能減為零時，該事物就處在停止狀態。機械抱閘裝置的方法是用制動裝置把物體動能轉換為摩擦和能消耗掉。對于西門子變頻器，如果輸出頻率降低，電機轉速將跟隨頻率同樣降低。這時會產生制動過程. 由制動產生的功率將返回到西門子變頻器側。這些功率可以用電阻發熱消耗。在用于提升類負載,在下降時, 能量（勢能）也要返回到西門子變頻器(或電源)側,進行制動.這種操作方法被稱作“再生制動”，而該方法可應用于西門子變頻器制動。在減速期間，產生的功率如果不通過熱消耗的方法消耗掉，而是把能量返回送到西門子變頻器電源側的方法叫做“功率返回再生方法”。在實際中，這種應用需要“能量回饋單元”選件。

4、采用西門子變頻器運轉時，電機的起動電流、起動轉矩怎樣？

采用西門子變頻器運轉，隨著電機的加速相應提高頻率和電壓，起動電流被限制在150%額定電流以下(根據機種不同，為125%~200%)。用工頻電源直接起動 時，起動電流為6~7倍，因此，將產生機械電氣上的沖擊。采用西門子變頻器傳動可以平滑地起動(起動時間變長)。起動電流為額定電流的1.2~1.5倍，起動轉 矩為70%~120%額定轉矩；對于帶有轉矩自動增強功能的西門子變頻器，起動轉矩為*以上，可以帶全負載起動。

5、裝設西門子變頻器時安裝方向是否有限制。

西門子變頻器內部和背面的結構考慮了冷卻效果的，上下的關系對通風也是重要的，因此，對于單元型在盤內、掛在墻上的都取縱向位，盡可能垂直安裝。

6、不采用軟起動，將電機直接投入到某固定頻率的西門子變頻器時是否可以？

在很低的頻率下是可以的，但如果給定頻率高則同工頻電源直接起動的條件相近。將流過大的起動電流（6~7倍額定電流），由于西門子變頻器切斷過電流，電機不能起動。

7、西門子變頻器可以傳動齒輪電機嗎？

根據減速機的結構和潤滑方式不同，需要注意若干問題。在齒輪的結構上通常可考慮70~80Hz為zui大極限，采用油潤滑時，在低速下連續運轉關系到齒輪的損壞等。

8、西門子變頻器能用來驅動單相電機嗎？可以使用單相電源嗎？

單相電機基本上不能用。對于調速器開關起動式的單相電機，在工作點以下的調速范圍時將燒毀輔助繞組；對于電容起動或電容運轉方式的，將誘發電容器爆炸。西門子變頻器的電源通常為3相，但對于小容量的，也有用單相電源運轉的機種。

9、西門子變頻器本身消耗的功率有多少？

它與西門子變頻器的機種、運行狀態、使用頻率等有關，但要回答很困難。不過在60Hz以下的西門子變頻器效率大約為94%~96%，據此可推算損耗，但內藏再生制動式（FR-K）西門子變頻器，如果把制動時的損耗也考慮進去，功率消耗將變大，對于操作盤設計等必須注意。

10、為什么不能在6~60Hz全區域連續運轉使用？

一般電機利用裝在軸上的外扇或轉子端環上的葉片進行冷卻，若速度降低則冷卻效果下降，因而不能承受與高速運轉相同的發熱，必須降低在低速下的負載轉矩，或采用容量大的西門子變頻器與電機組合，或采用電機。

11、西門子變頻器的壽命有多久？

西門子變頻器雖為靜止裝置，但也有像濾波電容器、冷卻風扇那樣的消耗器件，如果對它們進行定期的維護，可望有10年以上的壽命。

12、西門子變頻器內藏有冷卻風扇，風的方向如何？風扇若是壞了會怎樣？

對于小容量也有無冷卻風扇的機種。有風扇的機種，風的方向是從下向上，所以裝設西門子變頻器的地方，上、下部不要放置妨礙吸、排氣的機械器材。還有，西門子變頻器上方不要放置怕熱的零件等。風扇發生故障時，由電扇停止檢測或冷卻風扇上的過熱檢測進行保護

13、關于散熱的問題

如果要正確的使用西門子變頻器，必須認真地考慮散熱的問題。西門子變頻器的故障率隨溫度升高而成指數的上升。使用壽命隨溫度升高而成指數的下降。環境溫度升高10度，西門子變頻器使用壽命減半。在西門子變頻器工作時，流過西門子變頻器的電流是很大的，西門子變頻器產生的熱量也是非常大的，不能忽視其發熱所產生的影響。

一臺觸摸屏，其工作極不穩定，有時能正常點擊，有時卻無反應。

[故障分析處理]

針對這種現象，應著重檢查各接線接口是否出現松動，串口及中斷號是否有沖今天人類的生活片刻也離不開機器。與機器的和平共處比任何時候都更顯重要。而要做到這一點，人與機器的交流必須通暢無阻。設計zui精巧的人機界面裝置能夠讓人根本感覺不到是它賦予了人巨大的力量－此時人與機器的界線*消融，人與技術合為一體。以下是10種產品被專家們認為是s世紀zui偉大的人機界面裝置。

 擴音器

擴音器的問世使得人們不僅在乘坐地鐵或去郊外遠足時能夠欣賞自己喜愛的音樂和廣播節目，而且還能聆聽以電子手段保存下來的早已與世長辭的人的聲音以及大自然中根本不存在的種種奇妙聲音。在電影院里，擴音器所營造的聲的世界將觀眾們帶入一個想象的世界。擴音器亦是本世紀所有具有個性魅力的公眾人物與大眾溝通的重要工具。

擴音器是1915年發明的，從那以后一代又一代的技術人員為它的完善做出了不懈的努力。今天，隨著錄音設備和存儲技術的飛速發展，用美國*擴音設備生產企業Bose公司研究員威廉·R·舒特的話說，擴音器“反而成為家庭音響系統中zui薄弱的一環”。他說：每當我在家中欣賞音樂的時候，根本沒有辦法做到想象自己是坐在音樂廳里。擴音技術還做不到這一點，原因何在，尚不得而知。

按鍵式

按鍵式業務是美國電報公司在1963年11月正式開通的。幾乎所有初次接觸按鍵式的人都認為它遠勝于轉盤式。貝爾實驗室的研究人員為使這種新產品為人們所接納，真可謂絞盡腦汁。他們實驗了16種按鍵排列方式，交叉式的，圓盤式的，不一而足。他們還在機的大小、形狀、按鍵的間距、彈性甚至與手指尖接觸的部位的外形上作了大量的文章。

節省撥號時間只是按鍵式的設計初衷之一，實際上從一開始技術專家就抱著一個把新式機設計成一種遙控數據輸入設備的目的。正是從這一設計思想出發，研究人員在1968年又在鍵盤上增加了“＊”鍵和“＃”鍵。雖然研究人員的部分設計思想－如通過機來控制家用電器的開關－迄今尚未實現，但是按鍵式畢竟開創了語音數據通信的新時代。

 方向盤

zui初的汽車是用舵來控制駕駛的。舵不能說不好，但是它會把汽車行駛中產生的劇烈振動傳導給駕駛者，增加其控制方向的難度。當發動機被改為安裝在車頭部位之后，由于重量的增加，駕駛員根本沒有辦法再用車舵來駕駛汽車了。方向盤這種新設計便應運而生，它在駕駛員與車輪之間引入的齒輪系統操作靈活，很好地隔絕了來自道路的劇烈振動。不僅如此，好的方向盤系統還能為駕駛者帶來一種與道路親密無間的感受。

但是zui初設計方向盤的人沒有能夠預見到在汽車車速越來越快的今天，一旦發生車禍，方向盤卻成了造成駕駛員喪命的罪魁禍首。五十年代，不帶方向盤的概念型汽車相繼問世，可是消費者對這種汽車一點也不感興趣。畢竟，沒有方向盤的汽車根本就不成其為汽車。

今天在許多場合我們都會用到，如在食堂就餐，在商場購物，乘公共汽車，打，進入管制區域等等，不一而足。在西方，人們遺失了之后，往往擔心的不是里的現金，而是各種用途的。

 70年代早期，帶有磁條的在美國問世，*的提高了購物時的驗證效率，一下子便受到零售商的青睞。美國的行業因此進入一個高速增*。有人問，目前陸陸續續問世的各種“智能卡”會不會取代呢？專家認為暫時是不會的。他們指出，芯片型的智能卡只適用于某些特定的領域，與并不發生沖突，更何況取代的終端設備投放代價高昂，誰也不會愿意這么做的。

交通指揮燈

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價格優勢: *        公司庫存大量S7-200-300-400-1200-1500，電纜

高效工程組態成就高效自動化

一臺觸摸屏，其工作極不穩定，有時能正常點擊，有時卻無反應。

[故障分析處理]

針對這種現象，應著重檢查各接線接口是否出現松動，串口及中斷號是否有沖今天人類的生活片刻也離不開機器。與機器的和平共處比任何時候都更顯重要。而要做到這一點，人與機器的交流必須通暢無阻。設計zui精巧的人機界面裝置能夠讓人根本感覺不到是它賦予了人巨大的力量－此時人與機器的界線*消融，人與技術合為一體。以下是10種產品被專家們認為是s世紀zui偉大的人機界面裝置。

 擴音器

擴音器的問世使得人們不僅在乘坐地鐵或去郊外遠足時能夠欣賞自己喜愛的音樂和廣播節目，而且還能聆聽以電子手段保存下來的早已與世長辭的人的聲音以及大自然中根本不存在的種種奇妙聲音。在電影院里，擴音器所營造的聲的世界將觀眾們帶入一個想象的世界。擴音器亦是本世紀所有具有個性魅力的公眾人物與大眾溝通的重要工具。

擴音器是1915年發明的，從那以后一代又一代的技術人員為它的完善做出了不懈的努力。今天，隨著錄音設備和存儲技術的飛速發展，用美國*擴音設備生產企業Bose公司研究員威廉·R·舒特的話說，擴音器“反而成為家庭音響系統中zui薄弱的一環”。他說：每當我在家中欣賞音樂的時候，根本沒有辦法做到想象自己是坐在音樂廳里。擴音技術還做不到這一點，原因何在，尚不得而知。

按鍵式

按鍵式業務是美國電報公司在1963年11月正式開通的。幾乎所有初次接觸按鍵式的人都認為它遠勝于轉盤式。貝爾實驗室的研究人員為使這種新產品為人們所接納，真可謂絞盡腦汁。他們實驗了16種按鍵排列方式，交叉式的，圓盤式的，不一而足。他們還在機的大小、形狀、按鍵的間距、彈性甚至與手指尖接觸的部位的外形上作了大量的文章。

節省撥號時間只是按鍵式的設計初衷之一，實際上從一開始技術專家就抱著一個把新式機設計成一種遙控數據輸入設備的目的。正是從這一設計思想出發，研究人員在1968年又在鍵盤上增加了“＊”鍵和“＃”鍵。雖然研究人員的部分設計思想－如通過機來控制家用電器的開關－迄今尚未實現，但是按鍵式畢竟開創了語音數據通信的新時代。

 方向盤

zui初的汽車是用舵來控制駕駛的。舵不能說不好，但是它會把汽車行駛中產生的劇烈振動傳導給駕駛者，增加其控制方向的難度。當發動機被改為安裝在車頭部位之后，由于重量的增加，駕駛員根本沒有辦法再用車舵來駕駛汽車了。方向盤這種新設計便應運而生，它在駕駛員與車輪之間引入的齒輪系統操作靈活，很好地隔絕了來自道路的劇烈振動。不僅如此，好的方向盤系統還能為駕駛者帶來一種與道路親密無間的感受。

但是zui初設計方向盤的人沒有能夠預見到在汽車車速越來越快的今天，一旦發生車禍，方向盤卻成了造成駕駛員喪命的罪魁禍首。五十年代，不帶方向盤的概念型汽車相繼問世，可是消費者對這種汽車一點也不感興趣。畢竟，沒有方向盤的汽車根本就不成其為汽車。

今天在許多場合我們都會用到，如在食堂就餐，在商場購物，乘公共汽車，打，進入管制區域等等，不一而足。在西方，人們遺失了之后，往往擔心的不是里的現金，而是各種用途的。

 70年代早期，帶有磁條的在美國問世，*的提高了購物時的驗證效率，一下子便受到零售商的青睞。美國的行業因此進入一個高速增*。有人問，目前陸陸續續問世的各種“智能卡”會不會取代呢？專家認為暫時是不會的。他們指出，芯片型的智能卡只適用于某些特定的領域，與并不發生沖突，更何況取代的終端設備投放代價高昂，誰也不會愿意這么做的。

交通指揮燈

變頻器在長時間的存放過程中，儲存環境可能對變頻器本身產生許多不利的影響，對于潮濕、溫度、微塵及腐蝕性氣體等都有一定的要求，在確保其環境符合要求的前提下，還有必要對變頻器進行定期的維護保養。

1.西門子變頻器，保養維護，電容充電 1.外觀檢查 對*存放的變頻器，檢查時要

注意變頻器的外觀是否有變化，如:外觀有無變形，有無磕碰痕跡;有無液體滲出和物件脫落;有無動物、昆蟲、浮游物等人駐，以及其他異常的變化。。

2.檢查風機的靈

用細的木棍或其他較軟的物體撥動風葉，手感應該流暢，風機轉動應靈活，不能有卡澀的現象，觀察風機是否有液體滲出或潤滑油的痕跡。

3.電氣性能檢查

*存放的變頻器，由于環境的影響和變頻器器件的使用期限，必須定期對變頻器進行電氣性能的檢查及保養。具體方法如下:

使用萬用表檢測整流部分的整流橋特性，使用萬用表的歐姆擋X100，紅表筆接變頻器的“P”端，用黑表筆分別接輸人“R”“S”“T”，表針擺動應在2/3處，超過2/3或低于l/2均視異常，將黑紅表筆交換重新測量，表針不能擺動，如出現擺動則為異常。使用萬用表的歐姆擋X100，紅表筆接變頻器的“N”端，用黑表筆分別接輸入“R”“S”“T”，表針擺動應在2/3處，超過2/3或低于1/2均視異常，將黑紅表筆交換重新測量，表針不能擺動，否則為異常。

用同樣的方法檢查逆變部分，將“R”“S”“T”換為“U”“V”“W”，因為逆變的IGBT的源極和漏極之間在關閉狀態下同樣有整流橋特性。

絕緣測試。對于輸人輸出端和地(外殼)進行高壓絕緣檢測，使用500v搖表的黑表端接變頻器的接地標識。紅端分別接“R”“S”“T”“U”“V”“W”，均速搖動搖表，測量絕緣電阻應在SM以上。

電容器的檢測。主回路主要由三相或單相整流橋、平滑電容、濾波電容、IPM逆變橋、限流電阻、接觸器等元器件組成。其中對變頻器壽命zui有影響的是平滑鋁電解電容器，它的壽命主要由加在其兩端的直流電壓和內部溫度所決定。在主回路設計時已經根據電源電壓選定了電容器的型號，所以內部的溫度對電解電容器[優論論文]的壽命起決定作用。

電解電容器相對溫度的劣化特性直接影響到變頻器的壽命。

一般每上升10℃變頻器的壽命減半，這是因為電解電容器內部的化學反應隨著溫度的升高導致劣化速度加快。劣化速度與材料溫度的關系遵循阿列里烏斯理論(電解液理論)。電解電容器的內部溫度實際上是電容器周圍環境溫度與脈動電流造成的溫度之和。因此，我們應該在安裝時考慮適合的環境溫度，在電容器劣化過程中，會出現靜電容量減小，漏電流增大，等價電阻值增大，tgδ值增大等現象。維護保養時通常以比較容易測量的靜電容量來判斷電解電容器的劣化情況，當靜電容量低于初期值的80%，絕緣阻抗在5MΩ以下時應考慮更換電解電容器。對于儲存不超過5年的電容器我們應該定期充電以進行維護，每隔半年到一年充電一次，方法具體如下:

首先準備功率不小于5KW的三相調壓器將調壓器的輸人端接人有短路過流保護的三相電源，三相電源每相必須有10A的交流電流表作為指示。將輸出端通過快熔接入變頻器的“R”“S”“T”。將變頻器調至10伏以下，送電，觀察電流表是否異常，如無異常，將電壓緩緩調到30伏，觀察5分鐘，如無異常，每十分鐘將電壓升高20伏，加壓過程中，隨時觀察電流的變化，當電壓超過200伏時，振風機等開始工作。這時可將電壓緩緩升到350伏，觀察有無電流波動，維持1小時后，將電壓升到額定電壓，再維持2小時，繼續觀察電流。無異常即可。上電過程中，如果遇見變頻器的面板顯示有故障代碼，先查明原因，是否與低壓有關，否則應引起重視。電源斷開后應等到充電燈*熄滅方可拆除電源線，待機器*冷卻后裝機。

除日常的檢查外，*檢查周期為半年。在眾多的檢查項目中，重點要檢查的是主回路的平滑電容器、邏輯控制回路、電源回路、逆變驅動保護回路中的電解電容器、冷卻系統中的風扇等。除主回路的電容器外，其他電容器的測定比較困難，因此主要以外觀變化和運行時間為判斷的基準。

變頻器（Variable-frequency Drive，VFD）是應用變頻技術與微電子技術，通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。

我們使用的電源分為交流電源和直流電源，一般的直流電源大多是由交流電源通過變壓器變壓，整流濾波后得到的。交流電源在人們使用電源中占總使用電源的95%左右。

無論是用于家庭還是用于工廠，單相交流電源和三相交流電源，其電壓和頻率均按各國的規定有一定的標準，如我國大陸規定，直接用戶單相交流電壓為220V，三相交流電線電壓為380V，頻率為50Hz，其它國家的電源電壓和頻率可能與我國的電壓和頻率不同，如有單相100V/60Hz，三相200V/60Hz等等，標準的電壓和頻率的交流供電電源叫工頻交流電。

通常，把電壓和頻率固定不變的工頻交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的裝置稱作“變頻器”。

為了產生可變的電壓和頻率，該設備首先要把電源的交流電變換為直流電（DC），這個過程叫整流。

一般逆變器是把直流電源逆變為一定頻率和一定電壓的逆變電源。對于逆變電源頻率和電壓可調的逆變器我們稱為變頻器。

變頻器輸出的波形是模擬正弦波，主要是用在三相異步電動機調速用，又叫變頻調速器。

對于主要用在儀器儀表的檢測設備中的波形要求較高的可變頻率逆變器，要對波形進行整理，可以輸出標準的正弦波，叫變頻電源。一般變頻電源是變頻器價格的15--20倍。

變頻器也可用于家電產品。使用變頻器的家電產品中，不僅有電機（例如空調等），還有熒光燈等產品。

用于電機控制的變頻器，既可以改變電壓，又可以改變頻率。但用于熒光燈的變頻器主要用于調節電源供電的頻率。

變頻器的工作原理被廣泛應用于各個領域。例如計算機電源的供電，在該項應用中，變頻器用于抑制反向電壓、頻率的波動及電源的瞬間斷電。

變頻器主要采用交—直—交方式（VVVF變頻或矢量控制變頻），先把工頻交流電源通過整流器轉換成直流電源，然后再將直流電源轉換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機。

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、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成的。

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整流電路

由VD1-VD6六個整流二極管組成不可控全波整流橋。對于380V的額定電源，一般二極管反向耐壓值應選1200V，二極管的正向電流為電機額定電流的1.414-2倍。

電容C1

吸收電容,整流電路輸出是脈動的直流電壓，必須加以濾波，

變壓器

一種常見的電氣設備，可用來把某種數值的交變電壓變換為同頻率的另一數值的交變電壓，也可以改變交流電的數值及變換阻抗或改變相位。

壓敏電阻

有三個作用：一、過電壓保護；二、耐雷擊要求；三、安規測試需要.

熱敏電阻：過熱保護

霍爾元件

安裝在UVW的其中二相,用于檢測輸出電流值。選用時額定電流約為電機額定電流的2倍左右。

充電電阻

作用是防止開機上電瞬間電容對地短路，燒壞儲能電容開機前電容二端的電壓為 0V；所以在上電（開機）的瞬間電容對地為短路狀態。如果不加充電電阻在整流橋與電解電容之間，則相當于380V電源直接對地短路，瞬間整流橋通過無窮大的電流導致整流橋炸掉。一般而言變頻器的功率越大，充電電阻越小。充電電阻的選擇范圍一般為：10-300Ω。

儲能電容

又叫電解電容，在充電電路中主要作用為儲能和濾波。PN端的電壓工作范圍一般在 430VDC～700VDC 之間，而一般的高壓電容都在 400VDC左右，為了滿足耐壓需要就必須是二個400VDC的電容串起來作800VDC。容量選擇≥60uf/A

均壓電阻：防止由于儲能電容電壓的不均燒壞儲能電容；因為二個電解電容不可能做成**，這樣每個電容上所承受的電壓就可能不同，承受電壓高的發熱嚴重（電容里面有等效串聯電阻）或超過耐壓值而損壞。

C2電容

吸收電容,主要作用為吸收IGBT的過流與過壓能量。

電源板

開關電源電路向操作面板、主控板、驅動電路、檢測電路及風扇等提供低壓電源，開關電源提供的低壓電源有：±5V、±15V 、±24V向CPU其附屬電路、控制電路、顯示面板等提供電源。

驅動板

主要是將CPU生成的PWM脈沖經驅動電路產生符合要求的驅動信號激勵IGBT輸出電壓。

控制板

也叫CPU板，相當人的大腦，處理各種信號以及控制程序等部分控制方式

1: VVVF 是 Variable Voltage and Variable Frequency 的縮寫，意為改變電壓和改變頻率，也就是人們所說的變壓變頻。

2: CVCF 是 Constant Voltage and Constant Frequency 的縮寫，意為恒電壓、恒頻率，也就是人們所說的恒壓恒頻。

VVC的控制原理

在VVC中，控制電路用一個數學模型來計算電機負載變化時*的電機勵磁，并對負載加以補償。

此外集成于ASIC電路上的同步60°PWM方法決定了逆變器半導體器件（IGBTS）的*開關時間。

決定開關時間要遵循以下原則：

數值上zui大的一相在1/6個周期（60°）內保持它的正電位或負電位不變。

其它兩相按比例變化，使輸出線電壓保持正弦并達到所需的幅值（如下圖）

與正弦控制PWM不同，VVC是依據所需輸出電壓的數字量來工作的。這能保證變頻器的輸出達到電壓的額定值，電機電流為正弦波，電機的運行與電機直接接市電時一樣。

由于在變頻器計算*的輸出電壓時考慮了電機的常數（定子電阻和電感），所以可得到*的電機勵磁。

因為變頻器連續的檢測負載電流，變頻器就能調節輸出電壓與負載相匹配，所以電機電壓可適應電機的類型，跟隨負載的變化。

VVC+的控制原理是將矢量調制的原理應用于固定電壓源PWM逆變器。這一控制建立在一個改善了的電機模型上，該電機模型較好的對負載和轉差進行了補償。

因為有功和無功電流成分對于控制系統來說都是很重要的，控制電壓矢量的角度可顯著的改善0-12HZ范圍內的動態性能，而在標準的PWM U/F驅動中0-10HZ范圍一般都存在著問題。

利用SFAVM或60°AVM原理來計算逆變器的開關模式，可使氣隙轉矩的脈動很小（與使用同步PWM的變頻器相比）。

用戶可以選擇自己zui喜愛的工作原理，或者由逆變器依據散熱器的溫度來自動選擇控制原理。如果溫度低于75°C采用SFAVM原理來控制，當溫度高于75℃時就應用60°AVM原理。

以下給出這兩個原理的概要

選擇

逆變器zui大的開關頻率

特點

SFAVM

zui大8kHz

1. 與同步60°PWM(VVC)相比，轉矩紋波小

2. 無“換擋”

3. 逆變器的開關損耗大

60°AVM

zui大14kHz

1. 逆變器的開關損耗減少（與SFAVM相比減少1/3）

2. 與同步60°PWM(VVC)相比轉矩紋波小

3. 與SFAVM相比轉矩紋波相對大些

如上圖所示，電機模型為負載補償器和電壓矢量發生器分別計算額定的空載值ISX0，Isy0和I0，θ0。知道實際的空載值就有可能更準確地估計電機軸的負載轉矩。

與V/f控制相比，電壓矢量控制在低速時很有利，傳動的動特性可得到明顯的改善。此外因為控制系統能更好地估計負載轉矩，給出電壓和電流的矢量值，與標量（僅有大小的值）控制的情況相比，電壓矢量控制還能得到很好的靜態特征。

各組成部分原理

自六十年代后期以來，由于微處理器和半導體技術的發展及其價格的降低，使變頻器發生了很大的變化。但是，變頻器的基本原理并沒有變。

變頻器可以分為四個主要部分：

1、整流器。它與單相或三相交流電源相連接，產生脈動的直流電壓。整流器有兩種基本類型---可控和不可控的。

2、中間電路。它有以下三種類型：

a) 將整流電壓變換成直流電流。

b) 使脈動的直流電壓變得穩定或平滑，供逆變器使用。

c) 將整流后固定的直流電壓變換成可變的直流電壓。

3、逆變器。它產生電動機電壓的頻率。另外，一些逆變器還可以將固定的直流電壓變換成可變的交流電壓。

4、控制電路。它將信號傳送給整流器、中間電路和逆變器，同時它也接收來自這部分的信號。具體被控制的部分取決于各個變頻器的設計。如下圖：

上圖示出變頻器不同的設計及控制原理。圖中：

1- 可控整流器，

2- 不可控整流器，

3- 可變直流電流的中間電路，

4- 固定直流電壓的中間電路，

5- 可變直流電壓的中間電路，

6- 脈沖幅度調試逆變器，

7- 脈沖寬度調制逆變器。

電流逆變器：CSI（1+3+6）

脈沖幅度調制逆變器：PAM（1+4+7），（2+5+7）

脈沖寬度調制逆變器：PAM/VVC(2+4+7)

為了全面，還應該簡要的提一下沒有中間電路的直接變頻器。這種變頻器用于功率等級不兆瓦級的地方，它們直接將50Hz電源變換為一個低頻電源，其zui大輸出頻率為30Hz。

整流器

變頻器中的整流器可由二極管或晶閘管單獨構成，也可由兩者共同構成。由二極管構成的是不可控整流器，有晶閘管構成的是可控整流器。二極管和晶閘管都用的整流器是半控整流器。

中間電路

中間電路可看做是一個能量的存儲裝置，電動機可以通過逆變器從中間電路獲得能量。和逆變器不同，中間電路可根據三種不同的原理構成。

在使用電源逆變器時，中間電路由一個大的電感線圈構成，它只能與可控整流器配合使用。電感線圈將整流器輸出的可變電流電壓轉換成可變的直流電流。電機電壓的大小取決于負載的大小。

中間電路的濾波器使斬波器輸出的方波電壓變得平滑。濾波器的電容和電感使輸出電壓在給定頻率下維持一定。

中間電路還能提供如下一些附加功能，這取決于中間電路的設計。例如：

l使整流器和逆變器解耦

l減少諧波

l 儲存能量以承受斷續的負載波動

逆變器

逆變器是變頻器zui后一個環節，其后與電動機相聯。它zui終產生適當的輸出電壓。

變頻器通過使輸出電壓適應負載的辦法，保證在整個控制范圍內提供良好的運行條件。這方法是將電機的勵磁維持在*值。

逆變器可以從中間電路得到以下三者之一。

l 可變直流電流

l 可變直流電壓

l 固定直流電壓

在以上每種情況下，逆變器都要確保給電機提供可變的量。換句話說，電動機電壓的頻率總是由逆變器產生的。如果中間電路提供的電流或電壓是可變的，逆變器只需調節頻率即可。如果中間電路只提供固定的電壓，則逆變器既要調節電動機的頻率，還要調節電動機的電壓。

晶閘管在很大程度上被頻率更好的晶體管所取代，因為晶體管可以跟快速地導通和關斷。開關頻率取決于所用的半導體器件，典型的開關頻率在300Hz到20KHz之間。

逆變器中的半導體器件，由控制電路產生的信號使其導通和關斷。這些信號可以受到不同的控制。

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靜態測試

1、測試整流電路

找下結果，可以判定電路已出現異常，A.到變頻器內部直流電源的P端和N端，將萬用表調到電阻X10檔，紅表棒接到P，黑表棒分別依到R、S、T，正常時有幾十歐的阻值，且基本平衡。相反將黑表棒接到P端，紅表棒依 

變頻器維修圖片

變頻器維修圖片(5張)

次接到R、S、T，有一個接近于無窮大的阻值。將紅表棒接到N端，重復以上步驟，都應得到相同結果。如果有以阻值三相不平衡，說明整流橋有故障.B.紅表棒接P端時，電阻無窮大，可以斷定整流橋故障或啟動電阻出現故障。

2、測試逆變電路

將紅表棒接到P端，黑表棒分別接U、V、W上，應該有幾十歐的阻值，且各相阻值基本相同，反相應該為無窮大。將黑表棒N端，重復以上步驟應得到相同結果，否則可確定逆變模塊有故障。

動態測試

在靜態測試結果正常以后，才可進行動態測試，即上電試機。在上電前后必須注意以下幾點：

1、上電之前，須確認輸入電壓是否有誤，將380V電源接入220V級變頻器之中會出現炸機（炸電容、壓敏電阻、模塊等）；

2、檢查變頻器各接插口是否已正確連接，連接是否有松動，連接異常有時可能會導致變頻器出現故障，嚴重時會出炸機等情況；

3、上電后檢測故障顯示內容，并初步斷定故障及原因；

4、如未顯示故障，首先檢查參數是否有異常，并將參數復歸后，在空載（不接電機）情況下啟動變頻器，并測試U、V、W三相輸出電壓值。如出現缺相、三相不平衡等情況，則模塊或驅動板等有故障；

5、在輸出電壓正常（無缺相、三相平衡）的情況下，負載測試，盡量是滿負載測試。[1] 

故障判斷

1、整流模塊損壞

通常是由于電網電壓或內部短路引起。在排除內部短路情況下，更換整流橋。在現場處理故障時，應重點檢查用戶電網情況，如電網電壓，有無電焊機等對電網有污染的設備等。

2、逆變模塊損壞

通常是由于電機或電纜損壞及驅動電路故障引起。在修復驅動電路之后，測驅動波形良好狀態下，更換模塊。在現場服務中更換驅動板之后，須注意檢查馬達及連接電纜。在確定無任何故障下，才能運行變頻器。

3、上電無顯示

通常是由于開關電源損壞或軟充電電路損壞使直流電路無直流電引起，如啟動電阻損壞，操作面板損壞同樣會產生這種狀況。

4、顯示過電壓或欠電壓

通常由于輸入缺相，電路老化及電路板受潮引起。解決方法是找出其電壓檢測電路及檢測點，更換損壞的器件。

5、顯示過電流或接地短路

通常是由于電流檢測電路損壞。如霍爾元件、運放電路等。

6、電源與驅動板啟動顯示過電流

通常是由于驅動電路或逆變模塊損壞引起。

7、空載輸出電壓正常，帶載后顯示過載或過電流

通常是由于參數設置不當或驅動電路老化，模塊損壞引起。過電流保護

在變頻器維修中,過電流保護的對象主要指帶有突變性質的、電流的峰值超過了變頻器的容許值的情形.

由于逆變器的過載能力較差,所以變頻器的過電流保護是至關重要的一環,迄今為止,已發展得十分完善.

一、過電流的原因

1、工作中過電流即拖動系統在工作過程中出現過電流.其原因大致來自以下幾方面:

① 電動機遇到沖擊負載,或傳動機構出現“卡住”現象,引起電動機電流的突然增加.

② 變頻器的輸出側短路,如輸出端到電動機之間的連接線發生相互短路,或電動機內部發生短路等.

③ 變頻器自身工作的不正常,如逆變橋中同一橋臂的兩個逆變器件在不斷交替的工作過程中出現異常。例如由于環境溫度過高，或逆變器件本身老化等原因，使逆變器件的參數發生變化，導致在交替過程中，一個器件已經導通、而另一個器件卻還未來得及關斷，引起同一個橋臂的上、下兩個器件的“直通”，使直流電壓的正、負極間處于短路狀態。

2、升速時過電流 當負載的慣性較大，而升速時間又設定得太短時，意味著在升速過程中，變頻器的工作效率上升太快，電動機的同步轉速迅速上升，而電動機轉子的轉速因負載慣性較大而跟不上去，結果是升速電流太大。

3、降速中的過電流 當負載的慣性較大，而降速時間設定得太短時，也會引起過電流。因為，降速時間太短，同步轉速迅速下降，而電動機轉子因負載的慣性大，仍維持較高的轉速，這時同樣可以是轉子繞組切割磁力線的速度太大而產生過電流。

二、處理方法

1、 起動時一升速就跳閘，這是過電流十分嚴重的現象，主要檢查

① 工作機械有沒有卡住

② 負載側有沒有短路，用兆歐表檢查對地有沒有短路

③ 變頻器功率模塊有沒有損壞

④ 電動機的起動轉矩過小，拖動系統轉不起來

2、 起動時不馬上跳閘，而在運行過程中跳閘，主要檢查

① 升速時間設定太短，加長加速時間

② 減速時間設定太短，加長減速時間

③ 轉矩補償(U/F比)設定太大，引起低頻時空載電流過大

④ 電子熱繼電器整定不當，動作電流設定得太小，引起變頻器誤動作

電壓保護

1、 過電壓保護

產生過電壓的原因及處理方法：

① 電源電壓太高

② 降速時間太短

③ 降速過程中，再生制動的放電單元工作不理想，來不及放電，請增加外接制動電阻和制動單元

④ 請檢查放電回路有沒有發生故障，實際并不放電；對于小功率的變頻器很有放電電阻損壞

2、 欠電壓保護

產生欠電壓的原因及處理方法：

① 電源電壓太低

② 電源缺相；

③ 整流橋故障：如果六個整流二極管中有部分因損壞而短路，整流后的電壓將下降，對于整流器件和晶閘管的損壞，應注意檢查，及時更換。

逆變器件的介紹：

1.SCR和GTO晶閘管

⑴普通晶閘管SCR 曾稱可控硅，它有三個極：陽極，陰極和門極。

SCR的工作特點是，當在門極與陰極間加一個不大的正向電壓（G為+，K為—）時，SCR即導通，負載Rl中就有電流流過。導通后，即使取消門極電壓，SCR仍保持導通狀態。只有當陽極電路的電壓為0或負值時，SCR才關斷。所以，只需要用一個脈沖信號，就可以控制其導通了，故它常用于可控整流。

作為一種無觸點的半導體開關器件，其允許反復導通和關斷的次數幾乎是無限的，并且導通的控制也十分方便。這是一般的“通-斷開關”所*的，從而使實現異步電動機的變頻調速取得了突破。但由于變頻器的逆變電路是在直流電壓下工作的，而SCR在直流電壓下又不能自行關斷，因此，要實現逆變，還必須增加輔助器件和相應的電路來幫助它關斷。所以，盡管當時的變頻調速裝置在個別領域（如風機和泵類負載）已經能夠實用，但未能進入大范圍的普及應用階段。

⑵門極關斷（GTO）晶閘管 SCR在一段時間內，幾乎是能夠承受高電壓和大電流的*半導體器件。因此，針對SCR的缺點，人們很自然地把努力方向引向了如何使晶閘管具有關斷能力這一點上，并因此而開發出了門極關斷晶閘管。

GTO晶閘管的基本結構和SCR類似，它的三個極也是：陽極（A）、陰極（K）和門極（G）。其圖行符號也和SCR相似，只是在門極上加一短線，以示區別。

GTO晶閘管的基本電路和工作特點是：

①在門極G上加正電壓或正脈沖（開關S和至位置1）GTO晶閘管即導通。其后，即使撤消控制信號（開關回到位置0），GTO晶閘管仍保持導通。可見，GTO晶閘管的導通過程和SCR的導通過程*相同。

②如在G、K間加入反向電壓或較強的反向脈沖（開關和至位置2），可使GTO晶閘管關斷。　用GTO晶閘管作為逆變器件取得了較為滿意的結果，但其關斷控制較易失敗，故仍較復雜，工作頻率也不夠高。而幾乎是與此同時，大功率管（GTR）迅速發展了起來，使GTO晶閘管相形見絀。因此，在大量的中小容量變頻器中，GTO晶閘管已基本不用。但其工作電流大，故在大容量變頻器中，仍居主要地位。

逆變器件的介紹：上次我們向大家介紹了普通晶閘管（SCR）和門極關斷晶閘管（GTO），zui重要是讓大家了解變頻器中逆變器件是如何工作的，它們起到什么作用！接下來我們講：大功率晶體管（GTR）-大功率晶體管，也叫雙極結型晶體管（BJT）。

1、 變頻器用的GTR一般都是（復合管）模塊，其內部有三個極分別是集電極C、發射極E和基極B。根據變頻器的工作特點，在晶體管旁還并聯了一個反向連接的續流二極管。又根據逆變橋的特點，常做成雙管模塊，甚至可以做成6管模塊。

2、 工作時狀態 和普通晶體管一樣，GTR也是一種放大器件，具有三種基本的工作狀態：

⑴放大狀態 起基本工作特點是集電極電流Ic的大小隨基極電流Ib而變　 Ic=βIb 　式中β------GTR的電流放大倍數。

GTR處于放大狀態時，其耗散功率Pc較大。設Uc=200V，Rc=10Ω，β=50，Ib=200mA（0.2A）　計算如下：Ic= βIb=50*0.2A=10A 　 Uce=Uc-IcRc=(200-10*10)V=100V 　 Pc=UceIc=100*10W=1000W=1KW 　⑵飽和狀態 Ib增大時，Ic隨之而增大的狀態要受到歐姆定律的制約。當　βIb>Uc/Rc　 時，Ic=βIb的關系便不能再維持了，這時，GTR開始進入“飽和"狀態。而當　Ic的大小幾乎*由歐姆定律決定，即 Ics≈Uc/Rc 　時，GTR便處于深度飽和狀態（Ics 為飽和電流）。這時，GTR的飽和壓降Uces約 為1-5V。

GTR處于飽和狀態時的功耗是很小的。上例中，設Uces=2V，則　 Ics=Uc/Rc=200/10A=20A 　 Pc=UcesIcs=2*20W=40W

可見，與放大狀態相比，相差甚遠。

⑶截止狀態 即關斷狀態。這是基極電流Ib≤0的結果。

在截止狀態，GTR只有很微弱的漏電流流過，因此，其功耗是微不足道的。

GTR在逆變電路中是用來作為開關器件的，工作過程中，總是在飽和狀態間進行交替。所以，逆變用的GTR的額定功耗通常是很小的。而如上述，如果GTR處于放大狀態，其功耗將增大達百北以上。所以，逆變電路中的GTR是不允許在放大狀態下小作停留的。

3.主要參數

⑴在截止狀態時

①擊穿電壓Uceo和Ucex：能使集電極C和發射極E之間擊穿的zui小電壓。基極B開路是用　Uceo表示，B、E間接入反向偏壓時用Ucex 表示。在大多數情況下，這兩個數據是相等的。

②漏電流Iceo 和 Icex：截止狀態下，從C極流向E極的電流。B極開路時為 Iceo，B、E間反偏時為 Icex。

⑵在飽和狀態時

① 集電極zui大電流Icm：GTR飽和導通是的zui大允許電流。

② 飽和壓降Uces：當GTR飽和導通時，C、E間的電壓降。

⑶在開關過程中

① 開通時間Ton：從B極通入正向信號電流時起，到集電極電流上升到0.9 Ics 所需要的時間。

② 關斷時間Toff：從基極電流撤消時起，至Ic下降至0.1 Ics 所需的時間

開通時間和關斷時間將直接影響到SPWM調制是的載波頻率。通常，使用GTR做逆變管時的載波頻率底于2KHz。

4.變頻器用GTR的選用

⑴Uceo 通常按電源線電壓U峰值的2倍來選擇。

Uceo≥2廠2U 　在電源電壓為380V的變頻器中，應有 Uceo≥2廠2U*380V=1074.8V，故選用 Uceo=1200V的GTR是適宜的。

⑵Icm 按額定電流In峰值的2倍來選擇　 Icm≥2廠2 In 　 GTR是用電流信號進行驅動的，所需驅動功率較大，故基極驅動系統比較復雜，并使工作頻率難以提高，這是其不足之處。 今天我告訴大家的是MOSFET以及IGBT

1、 功率場效應晶體管（POWER MOSFET） 它的3個極分別是源極S、漏極D和柵極G

其工作特點是，G、S間的控制信號是電壓信號Ugs。改變Ugs的大小，主電路的漏極電流Id也跟著改變。由于G、S間的輸入阻抗很大，故控制電流幾乎為0，所需驅動功率很小。和GTR相比，其驅動系統比較簡單，工作頻率也比較高。此外，MOSFET還具有熱穩定性好、安全工作區大 等優點。

但是，功率場效應晶體管在提高擊穿電壓和增大電流方面進展較慢，故在變頻器中的應用尚不能居主導地位。

2、 絕緣柵雙極晶體管（IGBT） IGBT是MOSFET和GTR相結合的產物，是柵極為絕緣柵結構（MOS結構）的晶體管，它的三個極分別是集電極C、發射極E和柵極G。

工作特點是，控制部分與場效應晶體管相同，控制信號為電壓信號Uge,輸入阻抗很高，柵極電流I≈0，故驅動功率很小。而起主電路部分則與GTR相同，工作電流為集電極電流I。

至今，IGBT的擊穿電壓也已做到1200V，集電極zui大飽和電流已超過1500A，由IGBT作為逆變器件的變頻器容量已達到250KVA以上。

此外，其工作頻率可達20KHZ。由IGBT作為逆變器件的變頻器的載波頻率一般都在10KHZ以上，故電動機的電源波形比較平滑，基本無電磁噪聲。

在變頻器工作時，流過變頻器的電流是很大的, 變頻器產生的熱量也是非常大的，不能忽視其發熱所產生的影響

通常，變頻器安裝在控制柜中。我們要了解一臺變頻器的發熱量大概是多少. 可以用以下公式估算: 　 發熱量的近似值= 變頻器容量（KW）×55 [W]

在這里, 如果變頻器容量是以恒轉矩負載為準的 (過流能力150% * 60s)

如果變頻器帶有直流電抗器或交流電抗器, 并且也在柜子里面, 這時發熱量會更大一些。 電抗器安裝在變頻器側面或測上方比較好。

這時可以用估算: 變頻器容量（KW）×60 [W]

因為各變頻器廠家的硬件都差不多, 所以上式可以針對各品牌的產品.

注意： 如果有制動電阻的話，因為制動電阻的散熱量很大， 因此安裝位置和變頻器隔離開， 如裝在柜子上面或旁邊等。

那么, 怎樣才能降低控制柜內的發熱量呢?

當變頻器安裝在控制機柜中時，要考慮變頻器發熱值的問題。

根據機柜內產生熱量值的增加，要適當地增加機柜的尺寸。因此，要使控制機柜的尺寸盡量減小，就必須要使機柜中產生的熱量值盡可能地減少。

如果在變頻器安裝時，把變頻器的散熱器部分放到控制機柜的外面，將會使變頻器有70%的發熱量釋放到控制機柜的外面。由于大容量變頻器有很大的發熱量，所以對大容量變頻器更加有效。

還可以用隔離板把本體和散熱器隔開, 使散熱器的散熱不影響到變頻器本體。這樣效果也很好。　注意：變頻器散熱設計中都是以垂直安裝為基礎的，橫著放散熱會變差的!

冷卻風扇

一般功率稍微大一點的變頻器， 都帶有冷卻風扇。同時，也建議在控制柜上出風口安裝冷卻風扇。進風口要加濾網以防止灰塵進入控制柜。 注意控制柜和變頻器上的風扇都是要的，不能誰替代誰。

其他關于散熱的問題

在海拔高于1000m的地方，因為空氣密度降低，因此應加大柜子的冷卻風量以改善冷卻效果。理論上變頻器也應考慮降容，1000m每-5%。但由于實際上因為設計上變頻器的負載能力和散熱能力一般比實際使用的要大， 所以也要看具體應用。 比方說在1500m的地方，但是周期性負載，如電梯，就不必要降容。

2。 開關頻率：變頻器的發熱主要來自于IGBT， IGBT的發熱有集中在開和關的瞬間。 因此開關頻率高時自然變頻器的發熱量就變大了。 有的廠家宣稱降低開關頻率可以擴容， 就是這個道理。