变频器维修

　　变频器PWM波形

下图显示了PWM变频器的逆变器与真正的AC正弦波相比产生的波形。逆变器输出由一系列具有固定高度和可调宽度的矩形脉冲组成。在这个特殊的情况下，有三组脉冲 - 中间是一个宽的集合，在AC周期的正负两部分的开始和结束处有一个窄的集合。脉冲的面积之和等于真正的AC波的有效电压。如果要切掉真正交流波形上方（或下方）的脉冲部分，并用它们填充曲线下方的空白区域，就会发现它们几乎匹配。正是这样，变频器才能控制电机的电压。

电机的旋转速度为什么能够自由地改变？

*1: r/min 电机旋转速度单位：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

本文中所指的电机为感应式交流电机，在工业中所使用的大部分电机均为此类型电机。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/pn: 同步速度　f:电源频率　p: 电机极对数

结论：改变频率和电压是的电机控制方法

变频器50Hz以上的应用情况

大家知道， 对一个特定的电机来说， 其额定电压和额定电流是不变的。如变频器和电机额定值都是: 15kW/380V/30A， 电机可以工作在50Hz以上。当转速为50Hz时， 变频器的输出电压为380V， 电流为30A. 这时如果增大输出频率到60Hz， 变频器的输出电压电流还只能为380V/30A. 很显然输出功率不变. 所以我们称之为恒功率调速。这时的转矩情况怎样呢?因为P=wT (w:角速度， T:转矩).因为P不变， w增加了， 所以转矩会相应减小。我们还可以再换一个角度来看:

电机的定子电压 U = E + I*R (I为电流， R为电子电阻，E为感应电势)，可以看出，U，I不变时， E也不变.而E = k*f*X， (k:常数，f: 频率， X:磁通)， 所以当f由50-->60Hz时， X会相应减小，对于电机来说， T=“K”*I*X， (K:常数， I:电流，X:磁通)， 因此转矩T会跟着磁通X减小而减小.同时， 小于50Hz时， 由于I*R很小， 所以U/f=E/f不变时， 磁通(X)为常数.转矩T和电流成正比. 这也就是为什么通常用变频器的过流能力来描述其过载(转矩)能力. 并称为恒转矩调速(额定电流不变-->转矩不变)。结论:当变频器输出频率从50Hz以上增加时， 电机的输出转矩会减小.

过流故障

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。如果断开负载变频器还是过流故障，说明变频器逆变电路已环，需要更换变频器。