变频器教程(变频器入门必须掌握的操作有哪些?)

1.变频器入门必须掌握的操作有哪些?

《变频器维修入门与故障检修238例》结合国内变频器的使用与维修技术现状，以刚刚从事变频器维修的人员为读者对象，系统地介绍了变频器维修的基础知识、变频器维修常用电工仪器仪表、变频器故障的检查方法、变频器的故障分析与维修测试、变频器故障报警信息的处理与检修实例，集基础知识、维修方法、变频器故障报警信息处理、维修实例于一体，读者可以以此为“桥梁”，全面了解和掌握变频器维修的操作技能。

《变频器维修入门与故障检修238例》内容新颖实用、文字通俗易懂，是刚刚从事变频器维修的人员的必备读物，也可作为职业技术学院电器维修专业、变频器维修培训班学员和教师的参考用书。

2.变频器的知识,原理及操作方法

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？ *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] $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/p n： 同步速度f： 电源频率p： 电机极对数 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变电压。

输出频率在额定频率以上时，电压却不可以继续增加，最高只能是等于电机的额定电压。 例如：为了使电机的旋转速度减半，把变频器的输出频率从50Hz 改变到25Hz，这时变频器的输出电压就需要从400V 改变到约200V 2. 当电机的旋转速度（频率）改变时，其输出转矩会怎样？ *1： 工频电源由电网提供的动力电源（商用电源） *2： 起动电流当电机开始运转时，变频器的输出电流 变频器驱动时的起动转矩和最大转矩要小于直接用工频电源驱动，电机在工频电源供电时起动和加速冲击很大，而当使用变频器供电时，这些冲击就要弱一些。

工频直接起动会产生一个大的起动起动电流。而当使用变频器时，变频器的输出电压和频率是逐渐加到电机上的，所以电机起动电流和冲击要小些。

通常，电机产生的转矩要随频率的减小（速度降低）而减小。减小的实际数据在有的变频器手册中会给出说明。

通过使用磁通矢量控制的变频器，将改善电机低速时转矩的不足，甚至在低速区电机也可输出足够的转矩。 3.当变频器调速到大于50Hz 频率时，电机的输出转矩将降低。

通常的电机是按50Hz 电压设计制造的，其额定转矩也是在这个电压范围内给出的。因此在额定频率之下的调速称为恒转矩调速. （T=Te, P<=Pe）变频器输出频率大于50Hz 频率时，电机产生的转矩要以和频率成反比的线性关系下降。

当电机以大于50Hz 频率速度运行时，电机负载的大小必须要给予考虑，以防止电机输出转矩的不足。 举例，电机在100Hz 时产生的转矩大约要降低到50Hz 时产生转矩的1/2。

因此在额定频率之上的调速称为恒功率调速. （P=Ue*Ie） 4. 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， 变频器的最大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-->最大转矩不变） 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. 5. 其他和输出转矩有关的因素 发热和散热能力决定变频器的输出电流能力，从而影响变频器的输出转矩能力。

载波频率： 一般变频器所标的额定电流都是以最高载波频率， 最高环境温度下能保证持续输出的数值. 降低载波频率， 电机的电流不会受到影响。但元器件的发热会减小。

环境温度：就象不会因为检测到周围温度比较低时就增大变频器保护电流值. 海拔高度： 海拔高度增加， 对散热和绝缘性能都有影响.一般1000m 以下可以不考虑. 以上每1000 米降容5%就可以了. 6. 矢量控制是怎样改善电机的输出转矩能力的？ *1： 转矩提升 此功能增加变频器的输出电压（主要是低频时），以补偿定子电阻上电压降引起的输出转矩损失，从而改善电机的输出转矩。 $ 改善电机低速输出转矩不足的技术 使用"矢量控制"，可以使电机在低速，如（无速度传感器时）1Hz（对4 极电机，其转速大约为30r/min）时的输出转矩可以达到电机在50Hz 供电输出的转矩（最大约为额定转矩的150%）。

对于常规的V/F 控制，电机的电压降随着电机。

3.怎么学习变频器知识?

首先，变频器培训的老师建议：理论+实践相结合

实践：结合实践的一些特殊要求做调试，这个需要经验的累积

其次，您也可以去参加一些变频器、PLC培训的机构，以此来提高自己，通过参加培训，提升自身的技能，这种就是可以快速学习的一个途径。

如果搞维修或售后的话，必须要知道变频器的主电路图，整流，滤波，逆变。一些电子元器件必须要知道，从便频频器的主电路中比如压敏电阻，充电电阻，均压电阻，无感电容，滤波电容，驱动电路的多种光耦如250,350,3120,316，这是简称，这些光耦的作用和管脚就一定要知道。因为维修的过程中始终要，判断器件的好坏。

售后的话，一定要了解电机的工作特性，建议学一些宏观的东西，就是电机这块，你知道，否则，现场电机坏了，肯定能导致变频器不能正常工作。如电机的额定电流，电机的绝缘绕组这块。还有的就是常用的低压电器这块，主要用到的是开关盒接触器，继电器，转速表什么的，对了还有电位器（安装时大都会用到的）。这只是你能很快能工作的最基本的。 如果想好好学下的话，学下这些课程（电力电子）（数，模电运算部分）（电路，主要是运放章节）（低压电器）（电机与拖动）有精力的话学下PLC。

变频器的学习还是要注重操作，只有把所学的应用到实际的项目中去才能有提高。

4.变频器的基本操作方式

一、变频器的空载通电验 11 将变频器的接地端子接地。

21 将变频器的电源输入端子经过漏电保护开关接到电源上。 31 检查变频器显示窗的出厂显示是否正常，如果不正确，应复位，否则要求退换。

41 熟悉变频器的操作键。 一般的变频器均有运行（RUN） 、停止（STOP） 、编程（PROG） 、 数据P确认（DATAPENTER） 、增加（UP、▲） 、减少（DOWN、"） 等6 个键，不同变频器操作键的定义基本相同。

此外有的变频器还 有监视（MONITORPDISPLAY） 、复位（RESET） 、寸动（JOG） 、移位 （SHIFT） 等功能键。 二、变频器带电机空载运行 11 设置电机的功率、极数，要综合考虑变频器的工作电流。

21 设定变频器的最大输出频率、基频、设置转矩特性。VPf 类型的选择包括最高频率、基本频率和转矩类型等项目。

最高 频率是变频器—电动机系统可以运行的最高频率，由于变频器 自身的最高频率可能较高，当电动机容许的最高频率低于变频 器的最高频率时，应按电动机及其负载的要求进行设定。基本 频率是变频器对电动机进行恒功率控制和恒转矩控制的分界 线，应按电动机的额定电压进行设定。

转矩类型指的是负载是 恒转矩负载还是变转矩负载。用户根据变频器使用说明书中的 VPf 类型图和负载特点，选择其中的一种类型。

通用变频器均 备有多条VPf 曲线供用户选择，用户在使用时应根据负载的性 质选择合适的VPf 曲线。如果是风机和泵类负载，要将变频器 的转矩运行代码设置成变转矩和降转矩运行特性。

为了改善变 频器启动时的低速性能，使电机输出的转矩能满足生产负载启 动的要求，要调整启动转矩。在异步电机变频调速系统中，转矩 的控制较复杂。

在低频段，由于电阻、漏电抗的影响不容忽略， 若仍保持VPf 为常数，则磁通将减小，进而减小了电机的输出转 矩。为此，在低频段要对电压进行适当补偿以提升转矩。

一般 变频器均由用户进行人工设定补偿。日立J300 变频器则为用 户提供两种选择：自行设定和自动转矩提升。

31 将变频器设置为自带的键盘操作模式，按运行键、停止 键，观察电机是否能正常地启动、停止。 41 熟悉变频器运行发生故障时的保护代码，观察热保护继 电器的出厂值，观察过载保护的设定值，需要时可以修改。

变频 器的使用人员可以按变频器的使用说明书对变频器的电子热继 电器功能进行设定。电子热继电器的门限值定义为电动机和变 频器两者的额定电流的比值，通常用百分数表示。

当变频器的 输出电流超过其容许电流时，变频器的过电流保护将切断变频 器的输出。因此，变频器电子热继电器的门限最大值不超过变 频器的最大容许输出电流。

三、带载试运行 11 手动操作变频器面板的运行停止键，观察电机运行停止 过程及变频器的显示窗，看是否有异常现象。 21 如果启动P停止电机过程中变频器出现过流保护动作，应 重新设定加速P减速时间。

电机在加、减速时的加速度取决于加 速转矩，而变频器在启、制动过程中的频率变化率是用户设定 的。若电机转动惯量或电机负载变化，按预先设定的频率变化 率升速或减速时，有可能出现加速转矩不够，从而造成电机失 速，即电机转速与变频器输出频率不协调，从而造成过电流或过 电压。

因此，需要根据电机转动惯量和负载合理设定加、减速时 间，使变频器的频率变化率能与电机转速变化率相协调。检查 此项设定是否合理的方法是先按经验选定加、减速时间进行设 定，若在启动过程中出现过流，则可适当延长加速时间；若在制 动过程中出现过流，则适当延长减速时间。

另一方面，加、减速 时间不宜设定太长，时间太长将影响生产效率，特别是频繁启、 制动时。 31 如果变频器在限定的时间内仍然保护，应改变启动P停止 的运行曲线，从直线改为S 形、U 形线或反S 形、反U 形线。

电机负载惯性较大时，应该采用更长的启动停止时间，并且根据其 负载特性设置运行曲线类型。 41 如果变频器仍然存在运行故障，应尝试增加最大电流的 保护值，但是不能取消保护，应留有至少10 %~20 %的保护余量。

51 如果变频器运行故障还是发生，应更换更大一级功率的 变频器。 61 如果变频器带动电机在启动过程中达不到预设速度，可 能有两种情况：。

5.变频器工作原理演示

变频器工作原理：

主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分，变频器的主电路大体上可分为两类：电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波是电感。 它由三部分构成，将工频电源变换为直流功率的“整流器”，吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路”。

知识点延伸：

变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（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。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，另外，变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了非常广泛的应用。

6.变频器基础原理知识

1、避免振动与冲击。为了防止引发电器接触不良。变频器安装场所应

远离振动源和冲击源.并使用减振橡胶垫固定控制柜内电磁开关之类易产生

振动的元器件。

2、工作温度宜低。变频器的工作温度应控制在40℃以下、并严格遵守

产品说明书中的安装要求.绝对不允许把发热元器件紧靠变频器的底部

安装。

3、变频器在工作时会产生很多干扰电磁波，对附近的仪表、仪器有一

定的干扰。因此柜内的仪表和电子系统应选用金属外壳屏蔽，元器件可

靠接地。除此之外.变频器控制线与电源线应分开布线，切忌将各类导线捆

成一束走线。各电器元件、仪表及仪表之间的走线应选用屏蔽控制电缆。如

果处理不好.电磁干扰会使整个系统无法工作。

7.怎么学习变频器知识

首先，变频器培训的老师建议：理论+实践相结合 实践：结合实践的一些特殊要求做调试，这个需要经验的累积 其次，您也可以去参加一些变频器、PLC培训的机构，以此来提高自己，通过参加培训，提升自身的技能，这种就是可以快速学习的一个途径。

如果搞维修或售后的话，必须要知道变频器的主电路图，整流，滤波，逆变。一些电子元器件必须要知道，从便频频器的主电路中比如压敏电阻，充电电阻，均压电阻，无感电容，滤波电容，驱动电路的多种光耦如250,350,3120,316，这是简称，这些光耦的作用和管脚就一定要知道。

因为维修的过程中始终要，判断器件的好坏。 售后的话，一定要了解电机的工作特性，建议学一些宏观的东西，就是电机这块，你知道，否则，现场电机坏了，肯定能导致变频器不能正常工作。

如电机的额定电流，电机的绝缘绕组这块。还有的就是常用的低压电器这块，主要用到的是开关盒接触器，继电器，转速表什么的，对了还有电位器（安装时大都会用到的）。

这只是你能很快能工作的最基本的。 如果想好好学下的话，学下这些课程（电力电子）（数，模电运算部分）（电路，主要是运放章节）（低压电器）（电机与拖动）有精力的话学下PLC。

变频器的学习还是要注重操作，只有把所学的应用到实际的项目中去才能有提高。