變頻器介紹

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。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。

變頻器靠內部IGBT的開斷來調整輸出電源的電壓和頻率，根據電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓，進而達到節能、調速的目的，另外，變頻器還有很多的保護功能，如過流、過壓、過載保護等等。隨著工業自動化程度的不斷提高，變頻器也得到了非常廣泛的應用。

變頻器工作原理

變頻器主電路是給異步電動機提供調壓調頻電源的電力變換部分，因此，可以將變頻器視為一個電源對待。

變頻器的主電路由整流器、平波回路和逆變器三部分構成：

整流器：將工頻電源變換為直流功率的元器件。

平波回路：吸收在變流器和逆變器產生的電壓脈動的元器件。

逆變器：同整流器相反，將直流功率變換為所要求頻率交流功率的元器件。

根據其整流后儲能元件不同大體上可分為兩類：

電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波是電容。其制動方式為能耗制動。

電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波是電感。其制動方式為再生制動。

下圖是一副變頻器標準接線圖。當然，硬件接線一定要與變頻器的參數設置相對應。在變頻器的安裝中，有一些問題是需要注意的。例如變頻器本身有較強的電磁干擾，會干擾一些設備的工作，因此我們可以在變頻器的輸出電纜上加上電纜套。又或變頻器或控制柜內的控制線距離動力電纜至少100mm等等。

變頻器接線方法

一、主電路的接線

1、電源應接到變頻器輸入端R、S、T接線端子上，一定不能接到變頻器輸出端（U、V、W）上，否則將損壞變頻器。接線后，零碎線頭必須清除干凈，零碎線頭可能造成異常，失靈和故障，必須始終保持變頻器清潔。在控制臺上打孔時，要注意不要使碎片粉末等進入變頻器中。

2、在端子+，PR間，不要連接除建議的制動電阻器選件以外的東西，或絕對不要短路。

3、電磁波干擾，變頻器輸入／輸出（主回路）包含有諧波成分，可能干擾變頻器附近的通訊設備。因此，安裝選件無線電噪音濾波器FR-BIF或FRBSF01或FR-BLF線路噪音濾波器，使干擾降到最小。

4、長距離布線時，由于受到布線的寄生電容充電電流的影響，會使快速響應電流限制功能降低，接于二次側的儀器誤動作而產生故障。因此，最大布線長度要小于規定值。不得已布線長度超過時，要修改此值。

5、在變頻器輸出側不要安裝電力電容器，浪涌抑制器和無線電噪音濾波器。否則將導致變頻器故障或電容和浪涌抑制器的損壞。

6、為使電壓降在2%以內，應使用適當型號的導線接線。變頻器和電動機間的接線距離較長時，特別是低頻率輸出情況下，會由于主電路電纜的電壓下降而導致電機的轉矩下降。

7、運行后，改變接線的操作，必須在電源切斷10min以上，用萬用表檢查電壓后進行。斷電后一段時間內，電容上仍然有危險的高壓電。

二、控制電路的接線

變頻器的控制電路大體可分為模擬和數字兩種：

1、控制電路端子的接線應使用屏蔽線或雙絞線，而且必須與主回路，強電回路（含200V繼電器程序回路）分開布線。

2、由于控制電路的頻率輸入信號是微小電流，所以在接點輸入的場合，為了防止接觸不良，微小信號接點應使用兩個并聯的節點或使用雙生接點。

3、控制回路的接線一般選用0.3～0.75平方米的屏蔽電纜。

三、地線的接線

1、由于在變頻器內有漏電流，為了防止觸電，變頻器和電機必須接地。

2、變頻器接地用專用接地端子。接地線的連接，要使用鍍錫處理的壓接端子。擰緊螺絲時，注意不要將螺絲扣弄壞。

3、鍍錫中不含鉛。

4、接地電纜盡量用粗的線徑，必須等于或大于規定標準，接地點盡量靠近變頻器，接地線越短越好。

變頻器的作用

1、變頻器可以調整電機的功率，實現電機的變速運行，以此來達到省電的目的。當離心風機和水泵使用了變頻器后，操作人員變頻調速，可根據需要輕松控制流量，從而節省了能源。

2、變頻器可以降低電力線路中電壓的波動，避免了一旦電壓發生異常而導致設備的跳閘或者出現異常運行的現象。

3、變頻器可以減少對電網的沖擊，從而有效地減少了無功損耗，增加了電網的有效功率。

4、變頻器還可以減少機械中傳動部件之間的磨損，因此，在一定程度上也降低了成本，提高了系統的穩定性。

5、此外，變頻器的控制功能非常齊全，可以很好的配合其他的控制設備或者一起，從而實現集中監視和實時控制，為用戶解決了很多系統兼容性的麻煩等問題。

審核編輯：湯梓紅