变频器控制方式

变频器的组成与常见故障及维修对策

摘要：本文介绍了变频器组成结构及相应故障与维修对策 关键词：逆变、驱动电路、IGBT模块

一、引言：

变频调速技术是现代电力传动技术重要发展的方向，随着电力电子技术的发展方

向，随着电力电子技术的发展，交流变频技术从理论到实际逐渐走向成熟。变频器不仅调速平滑，范围大，效率高，启动电流小，运行平稳，而且节能效果明显。因此，交流变频调速已逐渐取代了过去的传统滑差调速、变极调速、直流调速等调速系统，越来越广泛的应用于冶金、纺织、印染、烟机生产线及楼宇、供水等领域。但是由于受到环境，使用年限以及人为操作等因素，影响变频器的使用寿命大为降低，同时使用中也出现了各种各样的故障。下面我们就变频器的组成与常见故障及对策和大家一起探讨变频器构成。一般分为整流电路、平波电路、控制电路、逆变电路等几大部分。

二、整流电路：

整流电路的功能是把交流电源转换成直流电源。整流电路一般都是单独的一块整流

模块，但不少整流电路与逆变电路二者合一的模块如富士7MBI系列。

整流模块损坏是变频器常见故障，在静态中通过万用表电阻挡正反向的测量来判断

整流模块是否损坏，当然我们还可以用耐压表来测试。

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富士变频器是由取得环境管理系统ISO14001认证的工厂制造 高性能和多功能的理想结合 动态转矩矢量控制

能在各种运行条件下实现对电动机的最佳控制。

动态转矩矢量控制

动态转矩矢量控制是一种先进的驱动控制技术。控制系统高速计算电动机驱动负载所需功率，最佳控制电压和电流矢量，最大限度地发挥电动机的输出转矩。

● 按照动态转矩矢量控制方式，能配合负载实现在最短时间内平稳地

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加减速。

● 使用高速CPU能快速响应急变负载和及时检知再生功率，设有控制减速时间

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主讲人：王兆义

主办单位：北京精诚智和教育有限公司 中国工业自动化培训网

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第八章 变频器通讯控制 8.1 通讯概述 通讯控制的目的: 通讯控制可以远距离控制，可以多台变频器联合控制。 减少控制导线，提高控制的可靠性。 可以充分发挥智能设备的优越性，组成自动化控制系统。

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第八章 变频器通讯控制 8.2通讯协议 PC机与变频器进行通讯控制、PLC与变频器进行通讯控 制，首先要建立通讯协议。“通讯协议就是大家都遵守的 统一的规则”。中国人讲普通话大家才能都听得懂，一把 钥匙只能开一把锁，这都是协议。通讯不是一台设备自己 的事，而是多台设备协同工作，就必须建立协议。 8.2.2 通讯层次 1.通讯物理层面的问题 物理层面涉及到通讯实现的手段，如信号电平、传输方式、 传输速率、硬件接口电路等。他是通讯的基础。 现在通讯用的较多的接口是RS232和RS485。这两种 接口因为通讯时信号是串行的，故称为串行接口，简称串 口。串口只定义接线方式，不定义软件协议。

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第八章 变频器通讯控制 RS232:3线通讯，用于点对点通讯。因为3条通讯线， 上位机和下位机信号可以同时传

实验二十八 变频器控制电机正反转

一、实验目的

了解变频器外部控制端子的功能，掌握外部运行模式下变频器的操作方法。 二、实验设备 序号 1 2 3 4 5 6 三、控制要求

1. 正确设置变频器输出的额定频率、额定电压、额定电流。 2. 通过外部端子控制电机启动/停止、正转/反转。

3. 运用操作面板改变电机启动的点动运行频率和加减速时间。 四、参数功能表及接线图

1. 参数功能表 序号 变频器参数 出厂值 1 2 3 4 5 6 7 n1.00 n1.05 n1.09 n1.10 n2.00 n2.01 n4.04 50.00 1.5 10.0 10.0 1 0 0 设定值 50.00 0.01 10.0 10.0 1 1 1 最高频率 最低输出频率 加速时间 减速时间 操作器频率指令旋钮有效 控制回路端子（2线式或3线式） 2线式（运转/停止（S1）、正转/反转（S2）） 功能说明 名称 实验挂箱 电机 实验导线 通讯电缆 计算机 型号与规格 THORM-D CM51 WDJ26 3号/4号 USB 数量 1 1 1 若干 1 1 备注 自备 网络型可编程控制器高级实验装置 注:（1）设置参数前先将变频器参数复位为

实验二十八 变频器控制电机正反转

一、实验目的

了解变频器外部控制端子的功能，掌握外部运行模式下变频器的操作方法。 二、实验设备 序号 1 2 3 4 5 6 三、控制要求

1. 正确设置变频器输出的额定频率、额定电压、额定电流。 2. 通过外部端子控制电机启动/停止、正转/反转。

3. 运用操作面板改变电机启动的点动运行频率和加减速时间。 四、参数功能表及接线图

1. 参数功能表 序号 变频器参数 出厂值 1 2 3 4 5 6 7 n1.00 n1.05 n1.09 n1.10 n2.00 n2.01 n4.04 50.00 1.5 10.0 10.0 1 0 0 设定值 50.00 0.01 10.0 10.0 1 1 1 最高频率 最低输出频率 加速时间 减速时间 操作器频率指令旋钮有效 控制回路端子（2线式或3线式） 2线式（运转/停止（S1）、正转/反转（S2）） 功能说明 名称 实验挂箱 电机 实验导线 通讯电缆 计算机 型号与规格 THORM-D CM51 WDJ26 3号/4号 USB 数量 1 1 1 若干 1 1 备注 自备 网络型可编程控制器高级实验装置 注:（1）设置参数前先将变频器参数复位为

湖南工程学院

课 程 设 计

课题名称

专 业

班 级 学 姓 名

指导教师

2014年6月23 日

湖南工程学院

课 程 设 计 任 务 书

课程名称专业综合课程设计 课 题变频器的电位器控制

专业班级 自动化1191班

学生姓名 杨力

学 号 201101029128

指导老师 赵葵银、李祥来、沈细群等

审 批

任务书下达日期 2014年6月23日

任务完成日期 2014年7月4日

设计内容与设计要求设计内容：1.使用三菱变频器 FR D-700,控制交流电动机调速。 2.确定设计方案。 3.采用外部电位器控制变频器的运行。 4.正确设置变频器的参数。 5.正确地在实验装置上对变频器与交流电机进行接线。 6.并记录 2 点电压与变频器输出频率的对应关系。

设计要求：1.设计思路清晰，给出整体设计框图； 2.单元电路设计，给出具体设计思路和电路； 3.分析所有单元电路与总电路的工作原理，并进行试验调试。并给出 必要的波形分析； 4.绘制系统接触线图； 5.写出设计报告。

主 要 设 计 条 件1.设计参数1) 输入输出电压： (AC)

4.9 对高压变频的要求

海水淡化高压泵电动机＞200kW，供电电源为6kV。海水淡化高压泵要求设置一对一变频控制柜，即每台电动机配置一套变频器。高压泵电动机需要为专用变频电动机。卖方需提供接线系统图。变频器设备选用合资及以上产品。 4.9.1 高压变频一次原理图及运行控制方式

变频器采用自动一拖一方式。一次原理图如下：

一次回路图说明：

QS1、QS2为刀闸隔离开关。

KM1、KM2、KM3为固定式真空接触器。 PT为电压互感器。

QS1、QS2与KM1、KM2联锁，即QS1、QS2断开时，KM1、KM2合不上。

KM3和KM2互锁，KM3和KM1不互锁。KM3和KM2不能同时闭合。

自动变频切换工频过程：电机变频运行时，变频器接收到“变频切工频”的信号后，断KM1、KM2，然后合KM3，电机工频运行。

自动工频切换变频过程：电机工频运行时，变频器接收到“工频切变频”的信号后，合KM1，再断KM3，最后合KM2，电机变频运行。

检修变频器时断隔离刀闸QS1、QS2。

卖方变频装置以及其配套的电气/电子设备须满足在室内环境温度－5℃~40℃条件下无空调长期安全可靠运行，且运行参数保持额定值。且要充分考虑防尘、防雨、散热等措施。 4.9.2

变频器是怎样控制电机转速的

变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、再次整流（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。 1. 电机的旋转速度为什么能够自由地改变？

电机旋转速度单位：r/min 每分钟旋转次数，也可表示为rpm. 例如：2极电机 50Hz 3000 [r/min]

4极电机 50Hz 1500 [r/min] 结论：电机的旋转速度同频率成比例

感应式交流电机（以后简称为电机）的旋转速度近似地确决于电机的极数和频率。由电机的工作原理决定电机的极数是固定不变的。由于该极数值不是一个连续的数值（为2的倍数，例如极数为2，4，6），所以一般不适和通过改变该值来调整电机的速度。

另外，频率能够在电机的外面调节后再供给电机，这样电机的旋转速度就可以被自由的控制。

因此，以控制频率为目的的变频器，是做为电机调速设备的优选设备。 n = 60f/p n: 同步速度 f: 电源频率 p: 电机极对数

结论：改变频率和电压是最优的电机控制方法

如果仅改变频率而不改变电压，频率降低时会使电机出于过电压（过励磁），导致电机可能被烧坏。因此变频器在改变频率的同时必须要同时改

兰州工业高等专科学校

毕业设计（论文）任务书

电气工程系2012届电力系统自动化技术专业

毕业设计（论文）题目 课题内容性质 课题来源性质 校内（外）指导教师 裴永清 职 称 副教授 PLC与变频器集成控制的恒压供水变频系统 工程设计 教师收集的结合生产实际的课题 工作单位及部门 电气工程系 联系方式 13993120626 一、题目说明（背景、目的和意义） 随着人们生活水平的日益提高、城市化进程的加快，居民用水（或生产用水）的供应质量和稳定显得十分重要。传统的供水系统（如水塔、一级供水等）在用水峰、谷时存在高层楼层水压不足、压力过大扰民休息的许多问题。基于PLC、变频调速技术实现恒压供水，不仅能满足生活、生产用水，也能达到节能的目的。因此对供水控制系统进行研究具有现实意义。题目涵盖电机学、电力电子技术、电气控制技术与PLC等知识，通过课题研究和设计，加强学生综合运用电气技术的开发和设计能力，提高学生的科技创新能力。 1

二、设计（论文）要求（工作量、内容、设计成果） 1.说明 恒压供水系统由PLC、变频器组成闭环系统，系统具有压力—转速双闭环结构，水泵组的变频、工频切换依据先投后切除的原则。性能指标要求如下： （1）出水口水压：2Mp；

变频器矢量控制与VF控制区别

一、V/F控制方式

变频器采用V/F控制方式时，对电机参数依赖不大，一般强调“空载电流”的大小。由于我们采用矢量化的V/F控制方式，故做电机参数静止自整定还是有必要的。不同功率段的变频器，自学习后的空载电流占额定电流大小百分比也是不同的。

一般有如下百分比数据：5.5kW~15 kW,空载电流P9.05的值为30%~50%的电机额定电流；3.7 kW及以下的，空载电流P9.05的值为50%左右的电机额定电流；特殊情况时，0.4 kW、0.75 kW、1.5 kW，空载电流P9.05的值为70%~80%的电机额定电流；有的0.75 kW功率段，参数自整定后空载电流为电机额定电流的90%。空载电流很大，励磁也越大。

何为矢量化的V/F控制方式，就是在V/F控制时也将输入电流量进行解耦控制，使控制更加精确。 变频器输出电流包括两个值：空载电流和力矩电流，输出电流I的值为空栽电流Im和力矩电流It平方和后开2次方。故空载电流是影响变频器输出电流的主要因素之一。

V/F控制时输出电压与运行频率之比为一定值：即U/F=K（K为常数），P0.12=最大输出电压U，P0.15=基频F。 三菱变频器资讯

上图中有个公