变频调速技术简介
[摘要] 本文描述了变频调速技术的发展状况，工作原理，阐述了变频调速技术的应用及一般故障检测。

[关键词] 变频调速节能降耗故障检测
近年来，交流变频调速技术越来越普遍应用，是现代电力传动技术重要发展方向，随着电力电子技术，微电子技术和现代控制理论在交流调速系统中的应用，交流变频调速已逐渐取代了过去的滑差调速，变极调速，直流调速等调速系统，越来越广泛的应用于工业生产和日常生活的许多领域，采用变频调速技术是当前提高企业经济性的重要技术手段。

变频技术是满足交流电机的无级调速的需要而诞生的。

所谓变频，就是改变电源频率，通过对电流的转换实现电动机运转频率的调节，这种技术的核心是变频器，把电网频率改为可变化的频率，同时还可以将电源电压范围扩大，例如频率由50Hz变为30Hz_130Hz，电源电压142V ——270。

变频器的工作原理是工频电源通过整流器后输出固定的直流电压，在经过大功率晶体管MOSFET或IGBT组成的高频变换器，将直流电压逆变成电压、频率可控的交流输出，电源输出波形近似于正弦波，用于驱动交流异步电动机，实现无级调速或再进行可控整流，得到可调的直流电压，实现特制的直流电机无级调速，变频技术的应用在我国有了一定的发展，并取得了良好的效果，但与发达国家的水平仍有很大差距。

目前，我国已有6%的交流电动机使用变频调速技术，而工业发达国家已达60%至70%；日本在水泵、风机上变频调速的采用率已10%，而我国还不足0.01%。

20世纪70年代后，大规模集成电路和计算机控制技术的发展，以及现代控制理论的应用，使得交流电力拖动系统逐步具备了宽的调速范围、高的稳速范围、高的稳速精度、快的动态响应以及在四象限作可逆运行等良好的技术性能，在调速性能方面可以与直流电力拖动媲美。

在交流调速技术中，变频调速具有绝对优势，并且它的调速性能与可靠性不断完善，价格不断降低，特别是变频调速节电效果明显，而且易于实现过程自动化，深受工业行业的青睐。

在采用变频调速时，需从工艺要求、节约效益、投资回收期等各方面考虑。

如果仅从工艺要求、节约效益考虑，下面几种情况选用变频调速较有利：
根据工艺要求，生产线或单台设备需要按程序或按要求调整电机速度的。

如：包装机传送系统，根据不同品种的产品，需要改变系统传送速度，使用变频调速可使调速控制系统结构简单，控制准确，并易于实现程序控制。

用变频调速代替机械变速。

如：机床，不仅可以省去复杂的齿轮变速箱，还能提高精度、满足程序控制要求。

用变频调速代替用闸门或挡板调整流量适于风机、水泵、压缩机等。

例如：
锅炉上水泵、鼓风机、引风机实行了变频调速控制，不仅省去了伺服放大器、电动操作器、电动执行器和给水阀门(或挡风板)，而且使得整个锅炉控制系统得到了快速的动态响应、高的控制精度和稳定性。

但由于受到使用环境,使用年限以及人为操作上的一些因素，变频器的使用寿命大为降低，同时在使用中也出现了各种各样的故障.。

下面我们就变频器的一些常见故障及对策和大家做一个探讨：
首先我们可以对变频器做一个静态的测试，一般通用型变频器大致包括以下几个部分：1整流电路，2直流中间电路，3逆变电路，4控制电路。

静态测试主要是对整流电路，直流中间电路和逆变电路部分的大功率晶体管(功率模块)的一个测试，工具主要是万用表。

整流电路主要是对整流两极管的一个正反相的测试来判断它的好坏，当然我们还可以用耐压表来测试。

直流中间回路主要是对滤波电容的容量及耐压的测量，我们也可以观察电容上的安全阀是否爆开，有否漏液现象等来判断它的好坏。

功率模块的好坏判断主要是对功率模块内的续流两极管的判断。

对于IGBT模块我们还需判断在有触发电压的情况下能否导通和关断。

其次我们可以通过变频器的显示来判断故障点的所在。

1.过电流，这可能是变频器里面最常见的故障了。

我们首先要排除由于参数问题而导致的故障。

例如电流限制，加速时间过短都有可能导致过电流的产生。

然后我们就必须判断是否电流检测电路出问题了。

以FVR075G7S-4EX为例：我们有时会看到FVR075G7S-4EX在不接电机运行的时候面板也会有电流显示。

电流来自于哪里呢？这时就要测试一下它的三个霍尔传感器，为确定那一相传感器损坏我们可以每拆一相传感器的时候开一次机看是否会有电流显示，经过这样试验后基本能排除过电流故障。

2.过电压，我们首先要排除由于参数问题而导致的故障。

例如减速时间过短，以及由于再生负载而导致的过压等，然后我们可以看一下输入侧电压是否有问题，最后我们可以看一下电压检测电路是否出现了故障，一般的电压检测电路的电压采样点，都是中间直流回路的电压。

我们以三肯SVF303为例，它由直流回路取样后(530V左右的直流)通过阻值较大电阻降压后再由光耦进行隔离，当电压超过一定值时，显示“5”过压(此机器为数码管显示)我们可以看一下电阻是否氧化变值，光耦是否有短路现象等。

3.欠电压。

我们首先可以看一下输入侧电压是否有问题，然后看一下电压检测电路，故障判断和过压相同。

4.快速熔断器故障。

在现行推出的变频器大多推出了快熔故障检测功能。

(特别是大功率变频器)以LG030IH-4变频器为例。

它主要是对快熔前面后面的电压进行采样检测，当快熔损坏以后必然会出现快熔一端电压没有，此时隔离光耦动作，出现快速熔断器故障报警。

更换快熔就因该能解决问题。

特别应该注意的是在更换快熔前必须判断主回路是否有问题。

5.过热，主要引起原因变频器内部散热不好。

我们可以检查散热风扇及通风通道。

6.短路故障。

我们可以检测一下变频器内部是否有短路现象。

通过检测内部线路，可能不一定有短路现象，此时我们可以检测一下功率模块有可能出现了故障，在驱动电路正常的情况下，更换功率模块，应该能修复机器。