變頻器（Variable-frequency Drive，VFD）是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過(guò)改變電機(jī)工作電源頻率方式來(lái)控制交流電動(dòng)機(jī)的電力控制設(shè)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(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)單元微處理單元等組成。變頻器靠?jī)?nèi)部IGBT的開(kāi)斷來(lái)調(diào)整輸出電源的電壓和頻率，根據(jù)電機(jī)的實(shí)際需要來(lái)提供其所需要的電源電壓，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能、調(diào)速的目的，另外，變頻器還有很多的保護(hù)功能，如過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)載保護(hù)等等。隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高，變頻器也得到了非常廣泛的應(yīng)用。

發(fā)展歷程

變頻技術(shù)誕生背景是交流電機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速的廣泛需求。傳統(tǒng)的直流調(diào)速技術(shù)因體積大故障率高而應(yīng)用受限。

20世紀(jì)60年代以后，電力電子器件普遍應(yīng)用了晶閘管及其升級(jí)產(chǎn)品。但其調(diào)速性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足需要。1968年以丹佛斯為代表的高技術(shù)企業(yè)開(kāi)始批量化生產(chǎn)變頻器，開(kāi)啟了變頻器工業(yè)化的新時(shí)代。

20世紀(jì)70年代開(kāi)始，脈寬調(diào)制變壓變頻（PWM－VVVF）調(diào)速的研究得到突破，20世紀(jì)80年代以后微處理器技術(shù)的完善使得各種優(yōu)化算法得以容易的實(shí)現(xiàn)。

20世紀(jì)80年代中后期，美、日、德、英等發(fā)達(dá)國(guó)家的VVVF變頻器技術(shù)實(shí)用化，商品投入市場(chǎng)，得到了廣泛應(yīng)用。早的變頻器可能是日本人買(mǎi)了英國(guó)專利研制的。不過(guò)美國(guó)和德國(guó)憑借電子元件生產(chǎn)和電子技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，高端產(chǎn)品迅速搶占市場(chǎng)。

步入21世紀(jì)后，國(guó)產(chǎn)變頻器逐步崛起，現(xiàn)已逐漸搶占高端市場(chǎng)。上海和深圳成為國(guó)產(chǎn)變頻器發(fā)展的前沿陣地。

東元變頻器維修，一臺(tái)7200GA-41kVA變頻器，屬雷擊故障，將損壞輸入整流模塊、開(kāi)關(guān)電源的開(kāi)關(guān)管、分流管更換后，操作面板屏顯正常，看來(lái)問(wèn)題不大。 測(cè)六路驅(qū)動(dòng)負(fù)壓及光耦驅(qū)動(dòng)輸入信號(hào)均 “正常”，整機(jī)裝配試驗(yàn)，一上電即跳OC，但復(fù)位后能啟動(dòng)操作，屏顯頻率輸出正常，但實(shí)測(cè)U、V、W端子無(wú)三相電壓輸出。本機(jī)驅(qū)動(dòng)IC采用光耦PC923和PC929，由PC929與SN0357配合返回OC信號(hào)。 檢查驅(qū)動(dòng)IC輸出側(cè)功放電路及IGBT管的檢測(cè)電路，都無(wú)異常。測(cè)PC923的脈沖輸入腳，感覺(jué)不大對(duì)勁，怎么3腳電平高，2腳電平低？難道是驅(qū)動(dòng)供電搞反了嗎？2、3腳為光電二極管輸入電路，2腳為光電二極管的陽(yáng)極，3腳為光電二極管的陰極，按常理說(shuō)，一般2腳常由+5V供電再經(jīng)穩(wěn)壓處理給出4V左右的激勵(lì)電源，而3腳接CPU的脈沖輸出端，低電平輸出有效，即輸出時(shí)從PC923的3腳拉入電流，使二極管導(dǎo)通。有觸發(fā)脈沖輸入且頻率較低時(shí)，3腳為3V上下的擺動(dòng)電壓，當(dāng)頻率上升時(shí)，該腳約為此3V電壓逐漸趨于穩(wěn)定。無(wú)輸出時(shí)，3腳為4V左右的高電平（同2腳電平值相等）。 現(xiàn)在檢測(cè)的結(jié)果如下：未輸入運(yùn)行指令時(shí)，3腳為0.5V高電平，2腳為接近0V的低電平；當(dāng)輸入運(yùn)行指令時(shí)，3腳降為0.2V，有高低電平的變化，說(shuō)明CPU的脈沖已經(jīng)到達(dá)了PC923。開(kāi)始檢修時(shí)走了一個(gè)彎路，只注意了高、低電平的變化，并未注意電壓值的大小。顯然是2腳供電電壓的丟失，使 IGBT管得不到激勵(lì)脈沖，因而變頻器無(wú)輸出電壓。 檢查2腳供電為一只三極管和穩(wěn)壓管的簡(jiǎn)單串聯(lián)穩(wěn)壓電源，三極管基極偏流電阻開(kāi)路，導(dǎo)致供電電壓為零。更換偏流電阻后，測(cè)PC923的2、3腳電壓恢復(fù)正常。變頻器接受運(yùn)行指令后，U、V、W端子有了輸出。 再查一上電即跳OC的原因，測(cè)傳送OC信號(hào)的SN0357光耦器件，輸入側(cè)兩引腳電壓值為零，說(shuō)明其未輸入OC信號(hào)，但測(cè)三只光耦輸出側(cè)兩引腳電壓值為0.5V！但既然無(wú)OC信號(hào)輸入，兩引腳電壓應(yīng)為5V（其中一只引腳接5V地電平），只有一個(gè)可能，即信號(hào)輸出腳的5V上拉電阻已經(jīng)變值或開(kāi)路。此時(shí)CPU誤認(rèn)為已接收到由驅(qū)動(dòng)電路返回的OC信號(hào)，故予以報(bào)警。試用一只10k電阻接于信號(hào)輸出腳與5V供電之間，開(kāi)機(jī)測(cè)信號(hào)輸出腳為5V，反復(fù)送電幾次，不再跳OC故障.

變頻器故障代碼：OU

“OU”是過(guò)電壓錯(cuò)誤。變頻器在運(yùn)行過(guò)程中檢測(cè)出主回路過(guò)電壓，200V級(jí)：超過(guò)410VDC時(shí)檢測(cè)出 400V級(jí)：超過(guò)820VDC時(shí)檢測(cè)出。對(duì)策如下：

①再生能力過(guò)大（沒(méi)有用制動(dòng)電阻時(shí)）

◆需要外加制動(dòng)電阻。

◆延長(zhǎng)減速時(shí)間。

◆把變頻器中減速時(shí)防止失速動(dòng)作電壓值下降10V左右（200V級(jí) 設(shè)定為380V 400V級(jí)設(shè)定為770V）。

②再生處理不動(dòng)作（用制動(dòng)電阻時(shí)）

◆把減速中防速度功能設(shè)置為無(wú)效。

◆把自動(dòng)加減速功能設(shè)定為無(wú)效。

③制動(dòng)選件布線異常（用制動(dòng)電阻時(shí)）,確認(rèn)制動(dòng)單元、制動(dòng)電阻安裝是否正確。

④檢查變頻器供電電壓是否超過(guò)額定電壓。

⑤制動(dòng)電阻選擇的太大（用制動(dòng)電阻時(shí)），更換合適阻值和功率的制動(dòng)電阻。

⑥變頻器內(nèi)部制動(dòng)晶體管損壞，需要更換變頻器。