提升機下降時變頻器負載

① 變頻器維修

1 變頻器的故障排除及維修

IGBT變頻調速器，自研製開發投入市場以來，以其優越的調速性能，可觀的節能量已為廣大的電機用戶所接受，正以每年大規模的銷售量走向社會，為電力、建材、石油、化工、煤礦等各行業的發展提供了優質的服務，其用戶群已遍布生產的各行各業，成為廣大用戶所喜愛的產品。
這里筆者結合自己在長期的售後服務工作中經歷的一些常見故障及處理方法，提出來與廣大的用戶及維修工作者進行探討，以期把該產品使用得更好，更切實的為顧客服務。

2 變頻器運行中有故障代碼顯示的故障

在變頻器的使用說明書中，有一欄具體闡述了變頻器有故障代碼顯示的故障，具體如表1所示。
注:表1中Io、Vo分別是輸出額定電流、輸入額定電壓;Vin是輸入電壓。
現就這幾種情況作一下分析。

表1 故障代碼顯示的故障

2.1 短路保護
若變頻器運行當中出現短路保護，停機後顯示「0」，說明是變頻器內部或外部出現了短路因素。這有以下幾方面的原因:

(1) 負載出現短路
這種情況下如果把負載甩開，即將變頻器與負載斷開，空開變頻器，變頻器應工作正常。這時我們用兆歐表(或稱搖表)測量一下電機絕緣，電機繞組將對地短路，或電機線及接線端子板絕緣變差，此時應檢查電機及附屬設施。

(2) 變頻器內部問題
如果上述檢測後負載無問題，變頻器空開仍出現短路保護，這是變頻器內部出現問題，應予以排除。如圖1所示。

圖1 變頻器主電路示意圖

在逆變橋的模塊當中，若IGBT的某一個結擊穿，都會形成短路保護，嚴重的可使橋臂擊穿，甚至於送不上電，前面的斷路器將跳閘。這種情況一般只允許再送一次電，以免故障擴大，造成更大的損失，應聯系廠家進行維修。

(3) 變頻器內部干擾或檢測電路有問題
有些機子內部干擾也易造成此類問題，此時變頻器並無太大的問題，只是不間斷的、無規律的出現短路保護，即所謂的誤保護，這就是干擾造成的。

變頻器的短路保護一般是從主迴路的正負母線上分流取樣，用電流感測器經主控板的檢測傳至主控晶元進行保護的，因此這些環節上任何一處出現問題，都可能造成故障停機。

對於干擾問題，現低壓大功率的及中高壓變頻器都加了光電隔離，但也有出現干擾的，主要是電流感測器的控制線走線不合理，可將該線單獨走線，遠離電源線、強電壓、大電流線及其他電磁輻射較強的線，或採用屏蔽線，以增強抗干擾能力，避免出現誤保護。

對於檢測電路出現的問題，一般是電流感測器、取樣電阻或檢測的門電路問題。電流感測器應用示波器檢測，其正常波形應如圖2所示。

圖2 電流感測器波形圖若波形不好或出現雜亂波形甚至於無波形，即說明電流感測器有問題，可更換一隻新的。對取樣電阻問題，有的機子使用時間長了，其阻值會變大，甚至於斷路，用萬用表可檢測出來，應予以更換成原來的阻值的或少小一些的電阻。

對於檢測的門電路，應檢查在靜態時的工作點，若狀態不對應更換之。

(4) 參數設置問題
對於提升機類或其他(如拉絲機、潛油電泵等)重負荷負載，需要設置低頻補償。若低頻補償設置不合理，也容易出現短路保護。一般以低頻下能啟動負載為宜，且越小越好，若太高了，不但會引起短路保護，還會使啟動後整個運行過程電流過大，引起相關的故障，如IGBT柵極燒斷，變頻器溫升高等。因此應逐漸加補償，使負荷剛能正常啟動為最佳。如圖3所示，V1為啟動電壓，V0為額定輸出電壓。

圖3 啟動過程的電壓曲線

(5) 在多單元並聯的變頻器中，若某一單元出現問題。勢必使其他單元承擔的電流大，造成單元間的電流不平衡，而出現過流或短路保護。因此對於多單元並聯的變頻器，應首先測其均流情況，發現異常應查找原因，排除故障。各單元的均流系數應不大於5%。

2.2 過流保護
變頻器出現過流保護，代碼顯示「1」，一般是由於負載過大引起，即負載電流超過額定電流的1.5倍即故障停機而保護。這一般對變頻器危害不大，但長期的過負荷容易引起變頻器內部溫升高，元器件老化或其他相應的故障。

圖4 感測器的波形圖

這種保護也有因變頻器內部故障引起的，若負載正常，變頻器仍出現過流保護，一般是檢測電路所引起，類似於短路故障的排除，如電流感測器、取樣電阻或檢測電路等。該處感測器波形如圖4所示，其包絡類似於正弦波，若波形不對或無波形，即為感測器損壞，應更換之。

過流保護用的檢測電路是模擬運放電路，如圖5所示。

圖5 過流檢測電路

在靜態下，測A點的工作電壓應為2.4V，若電壓不對即為該電路有問題，應查找原因予以排除。R4為取樣電阻，若有問題也應更換之。
過流保護的另一個原因就是缺相。當變頻器輸入缺相時，勢必引起母線電壓降低，負載電流加大，引起保護。而當變頻器輸出端缺相時，勢必使電機的另外兩相電流加大而引起過流保護。所以對輸入及輸出都應進行檢查，排除故障。

2.3 過、欠壓保護
變頻器出現過、欠壓保護，大多是由於電網的波動引起的，在變頻器的供電迴路中，若存在大負荷電機的直接啟動或停車，引起電網瞬間的大范圍波動即會引起變頻器過、欠壓保護，而不能正常工作。這種情況一般不會持續太久，電網波動過後即可正常運行。這種情況的改善只有增大供電變壓器容量，改善電網質量才能避免。

當電網工作正常時，即在允許波動范圍(380V±20%)內時，若變頻器仍出現這種保護，這就是變頻器內部的檢測電路出現故障了。一般過、欠壓保護的檢測電路如圖6所示。

圖6 過、欠壓保護的檢測電路

當W1調節不當時，即會使過、欠壓保護范圍變窄，出現誤保護。此時可適當調節電位器，一般在網電380V時，使變頻器面板顯示值(運行中按住「〈」鍵〉與實際值相符即可。當檢測迴路損壞時，如圖中的整流橋、濾波電容或R1、W1及R2中任一器件出現問題，也會使該電路工作不正常而失控。如有的機子R1損壞造成開路，使該電路P點得不到電壓，晶元即認為該處檢測不對而出現欠壓保護。P點的工作點范圍為1.9~2.1V，即對應其電壓波動范圍。

對於提升機變頻器，因回饋電網污染，增加了隔離電路，如圖7所示。

圖7 提升機變頻器過、欠壓保護的檢測電路

有時調節不當也會出現誤保護，此時應根據電網的波動仔細調節。因提升機負載在運行中電網是波動的，在提升重物時，電壓下降(有的可降20V)，在下放時回饋電網電壓升高，可根據這種變化進行調節，一般是增大W3，減小W2，直至在穩態下適合為止。
2.4 溫升過高保護
變頻器的溫升過高保護(面板顯示「5」)，一般是由於變頻器工作環境溫度太高引起的，此時應改善工作環境，增大周圍的空氣流動，使其在規定的溫度范圍內工作。
再一個原因就是變頻器本身散熱風道通風不暢造成的，有的工作環境惡劣，灰塵、粉塵太多，造成散熱風道堵塞而使風機抽不進冷風，因此用戶應對變頻器內部經常進行清理(一般每周一次)。也有的因風機質量差運轉過程中損壞，此時應更換風機。
還有一種情況就是在大功率的變頻器(尤其是多單元或中高壓變頻器)中，因溫度感測器走線太長，靠近主電路或電磁感應較強的地方，造成干擾，此時應採取抗干擾措施。如採用繼電器隔離，或加濾波電容等。如圖8所示。

圖8 溫升過高保護的抗干擾措施

2.5 電磁干擾太強
這種情況變頻器停機後不顯示故障代碼，只有小數點亮。這是一種比較難處理的故障。包括停機後顯示錯誤，如亂顯示，或運行中突然死機，頻率顯示正常而無輸出，都是因變頻器內外電磁干擾太強造成的。

這種故障的排除除了外界因素，將變頻器遠離強輻射的干擾源外，主要是應增強其自身的抗干擾能力。特別對於主控板，除了採取必要的屏蔽措施外，採取對外界隔離的方式尤為重要。
首先應盡量使主控板與外界的介面採用隔離措施。我們在高中壓及低壓大功率變頻器及提升機變頻器中採用了光纖傳輸隔離，在外界取樣電路(包括短路保護、過流保護、溫升保護及過、欠壓保護)中採用了光電隔離，在提升機與外界介面電路中採用了PLC隔離，這些措施都有效避免了外界的電磁干擾，在實踐應用中都得到了較好的效果。
再一點就是對變頻器的控制電路(主控板、分信號板及顯示板)中應用的數字電路，如74HC14、74HC00、74HC373及晶元89C51、87C196等，應特別強調每個集成塊都應加退耦電容，即如圖9所示。

圖9 集成電路的退耦電容

每個集成塊的電源腳對控制地都應加10μF/50V的電解電容並接103(0.01μF)的瓷片電容，以減小電源走線的干擾。對於晶元，電源與控制地之間應加電解電容10μF /50V並接105(1μF)的獨石電容，效果會更好些。筆者曾對一些干擾嚴重的機型進行過以上處理，效果較好。
對這類故障應逐漸積累經驗，不斷尋求解決途徑。有些機子使用時間太久，線路板上的濾波電容容量不夠造成濾波效果差，造成變頻器死機或失控，這種情況不太好處理，可更換一塊新線路板，一般可解決問題。

3 變頻器的其他故障

除以上有變頻器故障代碼顯示的故障外，變頻器還有一些非顯示的故障，現分析如下，供大家參考。

3.1 主迴路跳閘
這種故障表現為變頻器運行過程中有大的響聲(俗稱「放炮」)，或開機時送不上電，變頻器控制用的斷路器或空氣開關跳閘。這種情況一般是由於主電路(包括整流模塊、電解電容或逆變橋)直接擊穿短路所致，在擊穿的瞬間強烈的大電流造成模塊炸裂而產生巨大響聲。
關於模塊的損壞原因，是多方面的，不好一概而論。現僅就筆者所遇到的幾類情況加以列舉。

(1) 整流模塊的損壞大多是由於電網的污染造成的。因變頻器控制電路中使用可控整流器(如可控硅電焊機、機車充電瓶等都是可控整流器)，使電網的波形不再是規則的正弦波，使整流模塊受電網的污染而損壞，這需要增強變頻器輸入端的電源吸收能力。在變頻器內部一般也設計了該電路。但隨著電網污染程度的加深，該電路也應不斷改進，以增強吸收電網尖峰電壓的能力。

(2) 電解電容及IGBT的損壞主要是由於不均壓造成的，這包括動態均壓及靜態均壓。在使用日久的變頻器中，由於某些電容的容量減少而導致整個電容組的不均壓，分擔電壓高的電容肯定要炸裂。IGBT的損壞主要是由於母線尖蜂電壓過高而緩沖電路吸收不力造成的。在IGBT導通與關斷過程中，存在著極高的電流變化率，即di/dt，而加在IGBT上的電壓即為:
U=L×di/dt
其中L即為母線電感，當母線設計不合理，造成母線電感過高時，即會使模塊承擔的電壓過高而擊穿，擊穿的瞬間大電流造成模塊炸裂，所以減小母線電感是作好變頻器的關鍵。我們改進電路採用的寬銅排結構效果較好。國外採用的多層母線結構值得借鑒。

(3) 參數設置不合理。尤其在大慣量負載下，如離心風機、離心攪拌機等，因變頻器頻率下降時間過短，造成停機過程電機發電而使母線電壓升高，超過模塊所能承受的界限而炸裂。這種情況應盡量使下降時間放長，一般不低於300s，或在主電路中增加泄放迴路，採用耗能電阻來釋放掉該能量。如圖10所示。

圖10 耗能電阻接線圖

R即為耗能電阻。在母線電壓過高時，使A管導通，使母線電壓下降，正常後關斷。使母線電壓趨於穩定，保證主器件的安全。

(4) 當然模塊炸裂的原因還有很多。如主控晶元出現紊亂，信號干擾造成上下橋臂直通等都容易造成模塊炸裂，吸收電路不好也是其直接原因，應分別情況區別對待，以期把變頻器作的更好。

3.2 延時電阻燒壞
這主要是由於延時控制電路出問題造成的。

(1) 在變頻器延時電路中，大多是用的晶閘管(可控硅)電路，當其不導通或性能不良時，就可造成延時電阻燒壞。這主要是開機瞬間造成的。

(2) 在變頻器運行過程當中，當控制電路出現問題，有的是由於主電路模塊擊穿，造成控制電路電壓下降，使延時可控硅控制電路工作異常，可控硅截止使延時電阻燒壞。也有的是控制變壓器供電迴路出現問題，使主控板失去電壓瞬間造成晶閘管工作異常而使延時電阻燒壞。

3.3 只有頻率而無輸出
這種故障一般是IGBT的驅動電路受開關電源控制的電路中，當開關電源或其驅動的功率激勵電路出現故障時，即會出現這種問題。如圖11所示。

圖11 開關電源及其驅動電路框圖

在風光變頻器中，開關電源一般是選30～35V, ±15V或±12V，功率激勵的輸出為一方波，其幅度為±35V，頻率在7kHz左右。檢測這幾個電壓值，用示波器測量功率激勵的輸出即可加以判別，如圖12所示。但更換這部分器件後，應加以調整，使驅動板上的電壓符合規定值(+15V、-10V)為宜。

圖12 功率激勵級的輸出波形

3.4 送電後面板無顯示
這主要是提升機類變頻器常出現的故障，因此類變頻器主控板用的電源為開關電源，當其損壞時即會使主控板不正常而無顯示。
這種電源大多是其內部的熔斷器損壞造成的。因在送電的瞬間開關電源受沖擊較大，造成保險絲瞬間熔斷，可更換一個合適的熔斷器即可解決問題。有的是其內的壓敏電阻損壞，可更換一支新的開關電源。

3.5 頻率不上升
即開機後變頻器只在「2.00」Hz上運行而不上升，這主要是由於外控電壓不正常所致。變頻器的外控電壓是通過主控板的16腳端子引入的，若外控電壓不正常，或16腳的內部運放出了問題，即會引起該故障，如圖13所示。

圖13 頻率調節電路

這時請檢查調節頻率用的電位W2(3.9K)，測量一下16腳有無0～5V的電壓，進而檢測運放電路C點工作是否正常。若16腳電壓正常，而C點無輸出，一般是運放的工作電壓不正常所致，應檢查其供電電壓是否正常或運放是否損壞等。

4 結束語
變頻器所出現的故障很多，正像維修其他電器一樣，有很多是意想不到的問題，需要我們認真分析，弄清工作原理，逐步的把其電路學深學透，才能把握其本質，快速而准確的處理問題，從而更快、更好的服務於用戶。

本文只是在作者維修經驗的基礎上，對變頻器的一些常見故障進行了分析探討，在工作中還需要不斷的分析、總結，積累一些常見的維修技巧，為用戶排憂解難。也使我們的產品在應用過程中不斷改進、升華，使其做的更好，更全面、更完善地服務於廣大的用戶，盡量少出問題、不出問題，出了問題能及時解決，這正是我們的期望所在。

變頻器的控制電路及幾種常見故障分析
1 引言

隨著變頻器在工業生產中日益廣泛的應用，了解變頻器的結構，主要器件的電氣特性和一些常用參數的作用，及其常見故障越來越顯示出其重要性。

2 變頻器控制電路

給非同步電動機供電 (電壓、頻率可調)的主電路提供控制信號的迴路，稱為控制電路，如圖1所示。控制電路由以下電路組成：頻率、電壓的運算電路、主電路的電壓、電流檢測電路、電動機的速度檢測電路、將運算電路的控制信號進行放大的驅動電路，以及逆變器和電動機的保護電路。

在圖 1點劃線內，無速度檢測電路為開環控制。在控制電路增加了速度檢測電路，即增加速度指令，可以對非同步電動機的速度進行控制更精確的閉環控制。

1)運算電路將外部的速度、轉矩等指令同檢測電路的電流、電壓信號進行比較運算，決定逆變器的輸出電壓、頻率。

2)電壓、電流檢測電路

與主迴路電位隔離檢測電壓、電流等。

3)驅動電路

為驅動主電路器件的電路，它與控制電路隔離使主電路器件導通、關斷。

4)I/0輸入輸出電路

為了變頻器更好人機交互，變頻器具有多種輸入信號的輸入 (比如運行、多段速度運行等)信號，還有各種內部參數的輸出「比如電流、頻率、保護動作驅動等)信號。

5)速度檢測電路

以裝在非同步電動軸機上的速度檢測器 (TG、PLG等)的信號為速度信號，送入運算迴路，根據指令和運算可使電動機按指令速度運轉。
6)保護電路

檢測主電路的電壓、電流等，當發生過載或過電壓等異常時，為了防止逆變器和非同步電動機損壞，使逆變器停止工作或抑制電壓、電流值。

逆變器控制電路中的保護電路，可分為逆變器保護和非同步電動機保護兩種，保護功能如下

(1)逆變器保護

①瞬時過電流保護由於逆變電流負載側短路等，流過逆變器器件的電流達到異常值 (超過容許值)時，瞬時停止逆變器運轉，切斷電流。變流器的輸出電流達到異常值，也同樣停止逆變器運轉。

②過載保護
逆變器輸出電流超過額定值，且持續流通達規定的時間以上，為了防止逆變器器件、電線等損壞要停止運轉。恰當的保護需要反時限特性，採用熱繼電器或者電子熱保護 (使用電子電路)。過載是由於負載的GD2(慣性)過大或因負載過大使電動機堵轉而產生。
③再生過電壓保護
採用逆變器是電動機快速減速時，由於再生功率直流電路電壓將升高，有時超過容許值。可以採取停止逆變器運轉或停止快速減速的方法，防止過電壓。
④瞬時停電保護
對於數毫秒以內的瞬時停電，控制電路工作正常。但瞬時停電如果達數 10ms以上時，通常不僅控制電路誤動作，主電路也不能供電，所以檢出後使逆變器停止運轉。
⑤接地過電流保護
逆變器負載接地時，為了保護逆變器有時要有接地過電流保護功能。但為了確保人身安全，需要裝設漏電斷路器。
⑥冷卻風機異常
有冷卻風機的裝置，當風機異常時裝置內溫度將上升，因此採用風機熱繼電器或器件散熱片溫度感測器，檢出異常後停止逆變器。在溫度上升很小對運轉無妨礙的場合，可以省略。

② 變頻器的控制方式與負載特性

恆轉矩調速是指負載轉矩保持不變,但對轉速有不同的要求;恆轉矩負載的特點是負載轉矩與轉速無關，任何轉速下轉矩總保持恆定或基本恆定。應用的場合比如傳送帶、攪拌機，擠壓機等摩擦類負載以及吊車、提升機等位能負載。恆轉矩負載的基本特點為，在負荷一定的情況下，負載阻轉矩取決於皮帶與滾筒間的磨擦阻力和滾筒的半徑。這類負載轉矩和轉速的快慢無關，所以在調節轉速過程中，負載的阻轉矩保持不變。恆轉矩負載在選擇變頻調速系統時，除了按常規要求外，應對變頻器的控制方式進行選擇。
1.
負荷的調速范圍。在調速范圍不大的情況下，選擇較為簡易的v/f控制方式。當調速范圍很大時，應考慮採用有反饋的矢量控制方式。
2.
恆轉矩負載只是在負荷一定的情況下負載阻轉矩是不變的，但對於負荷變化時其轉距仍然隨負荷變化。當轉矩變動范圍不大時，可選擇較為簡易的v/f控制方式，但對於轉矩變動范圍較大的負載，應考慮採用無反饋的矢量控制方式。
3
.如果負載對機械特性的要求不高，可考慮選擇較為簡易的v/f控制方式，而在要求較高的場合，則必須採用有反饋的矢量控制方式。

③ 通用變頻器的通用變頻器概況

電力電子器件的自關斷化、模塊化，變流電路開關模式的高頻化和控制手段的全數字化促進了變頻電源裝置的小型化、多功能化、高性能化。尤其是控制手段的全數字化，利用了微型計算機的巨大的信息處理能力，其軟體功能不斷強化，使變頻裝置的靈活性和適應性不斷增強。現在中小容量的一般用途的變頻器已經實現了通用化。採用大功率自關斷開關器件（GTO、BJT、IGBT）作為主開關器件的正弦脈寬調制式（SPWM）變頻器，已成為通用變頻器的主流。 低頻轉矩輸出180% ，低頻運行特性良好■輸出頻率最大600Hz，可控制高速電機
全方位的偵測保護功能(過壓、欠壓、過載)瞬間停電再起動
加速、減速、動轉中失速防止等保護功能
電機動態參數自動識別功能，保證系統的穩定性和精確性
高速停機時響應快
豐富靈活的輸入、輸出介面和控制方式，通用性強
採用SMT全貼裝生產及三防漆處理工藝，產品穩定度高
全系列採用IGBT功率器件，確保品質的高質量 變頻器的正確選擇對於控制系統的正常運行是非常關鍵的。選擇變頻器時必須要充分了解變頻器所驅動的負載特性。人們在實踐中常將生產機械分為三種類型:恆轉矩負載、恆功率負載和風機、水泵負載。
恆轉矩負載：
負載轉矩TL與轉速n無關，任何轉速下TL總保持恆定或基本恆定。例如傳送帶、攪拌機，擠壓機等摩擦類負載以及吊車、提升機等位能負載都屬於恆轉矩負載。
變頻器拖動恆轉矩性質的負載時，低速下的轉矩要足夠大，並且有足夠的過載能力。如果需要在低速下穩速運行，應該考慮標准非同步電動機的散熱能力，避免電動機的溫升過高。
恆功率負載：
機床主軸和軋機、造紙機、塑料薄膜生產線中的卷取機、開卷機等要求的轉矩，大體與轉速成反比，這就是所謂的恆功率負載。負載的恆功率性質應該是就一定的速度變化范圍而言的。當速度很低時，受機械強度的限制，TL不可能無限增大，在低速下轉變為恆轉矩性質。負載的恆功率區和恆轉矩區對傳動方案的選擇有很大的影響。電動機在恆磁通調速時，最大容許輸出轉矩不變，屬於恆轉矩調速；而在弱磁調速時，最大容許輸出轉矩與速度成反比，屬於恆功率調速。如果電動機的恆轉矩和恆功率調速的范圍與負載的恆轉矩和恆功率范圍相一致時，即所謂「匹配」的情況下，電動機的容量和變頻器的容量均最小。
風機、泵類負載：
在各種風機、水泵、油泵中，隨葉輪的轉動，空氣或液體在一定的速度范圍內所產生的阻力大致與速度n的2次方成正比。隨著轉速的減小，轉速按轉速的2次方減小。這種負載所需的功率與速度的3次方成正比。當所需風量、流量減小時，利用變頻器通過調速的方式來調節風量、流量，可以大幅度地節約電能。由於高速時所需功率隨轉速增長過快，與速度的三次方成正比，所以通常不應使風機、泵類負載超工頻運行。
西門子公司可以提供不同類型的變頻器，用戶可以根據自己的實際工藝要求和運用場合選擇不同類型的變頻器。在選擇變頻器時因注意以下幾點注意事項：
1.根據負載特性選擇變頻器，如負載為恆轉矩負載需選擇siemens MMV/MDV 變頻器，如負載為風機、泵類負載應選擇siemens ECO變頻器。
2.選擇變頻器時應以實際電機電流值作為變頻器選擇的依據，電機的額定功率只能作為參考。另外應充分考慮變頻器的輸出含有高次諧波，會造成電動機的功率因數和效率都會變壞。因此，用變頻器給電動機供電與用工頻電網供電相比較，電動機的電流增加10%而溫升增加20%左右。所以在選擇電動機和變頻器時，應考慮到這中情況，適當留有裕量，以防止溫升過高，影響電動機的使用壽命。
3.變頻器若要長電纜運行時，此時應該採取措施抑制長電纜對地耦合電容的影響，避免變頻器出力不夠。所以變頻器應放大一檔選擇或在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。
4.當變頻器用於控制並聯的幾台電機時，一定要考慮變頻器到電動機的電纜的長度總和在變頻器的容許范圍內。如果超過規定值，要放大一檔或兩檔來選擇變頻器。另外在此種情況下，變頻器的控制方式只能為V/F控制方式，並且變頻器無法保護電動機的過流、過載保護，此時需在每台電動機上加熔斷器來實現保護。
5．對於一些特殊的應用場合，如高環境溫度、高開關頻率、高海拔高度等，此時會引起變頻器的降容，變頻器需放大一檔選擇。
6.使用變頻器控制高速電機時，由於高速電動機的電抗小，高次諧波亦增加輸出電流值。因此，選擇用於高速電動機的變頻器時，應比普通電動機的變頻器稍大一些。
7．變頻器用於變極電動機時，應充分注意選擇變頻器的容量，使其最大額定電流在變頻器的額定輸出電流以下。另外，在運行中進行極數轉換時，應先停止電動機工作，否則會造成電動機空轉，惡劣時會造成變頻器損壞。 伴隨著自動化領域的不斷向前發展，變頻器的應用也深入到了各行各業各個領域，變頻器也在不斷地推陳出新，功能越來越強大，可靠性也相應地越來越高。但是如果使用不當，操作有誤，維護不及時，仍會發生故障或運行狀況改變縮短設備的使用壽命。因此，日常的維護與檢修工作尤為重要。
一． 注意事項：操作人員必須熟悉變頻器的基本工作原理、功能特點，具有電工操作基本知識。在對變頻器檢查及保養之前，必須是在設備總電源全部切斷；並且等變頻器燈完全熄滅的情況下進行。
二． 日常檢查事項：在變頻器上電之前應先檢查周圍環境的溫度及濕度，溫度過高時會導致變頻器過熱報警，嚴重的則會直接導致變頻器功率器件損壞、電路短路；空氣過於潮濕會導致變頻器內部直接短路。變頻器運行時要注意其冷卻系統是否正常，比如：風道排風是否流暢，風機是否有異常聲音。一般防護等級比較高的變頻器如：IP20以上的變頻器可直接敞開安裝，IP20以下的變頻器一般應是櫃式安裝，所以變頻櫃散熱效果如何將直接影響變頻器的正常的運行。
三． 定期保養 清掃空氣過濾器冷卻風道及內部灰塵。檢查螺絲釘、螺栓以及即插件等是否松動，輸入輸出電抗器的對地及相間電阻是否有短路現象，正常應大於幾十兆歐。導體及絕緣體是否有腐蝕現象，如有要及時用酒精擦試干凈。如條件允許的情況下，要用示波器測量開關電源輸出各路電壓的平穩性，如：5V、12V、15V、24V等電壓。測量驅動電路各路波形的方波是否有畸變。UVW相間波形是否為正弦波。接觸器的觸點是否有打火痕跡，嚴重的要跟換同型號或大於原容量的新品；確認控制電壓的正確性，進行順序保護動作試驗；確認保護顯示迴路無異常；確認變頻器在單獨運行時輸出電壓的平衡度。 建議定期檢查，應一年進行一次。
四． 備件的更換 變頻器由多種部件組成，其中一些部件經長期工作後其性能會逐漸降低、老化，這也是變頻器發生故障的主要原因，為了保證設備長期的正常運轉，下列器件應定期更換：
1．冷卻風扇 變頻器的功率模塊是發熱最嚴重的器件，其連續工作所產生的熱量必須要及時排出，一般風扇的壽命大約為10Kh-40Kh。按變頻器連續運行折算為2-3年就要更換一次風扇，直接冷卻風扇有二線和三線之分，二線風扇其中一線為正極，另一線為負極，更換時不要接錯；三線風扇除了正、負極外還有一根檢測線，更換時千萬注意，否則會引起變頻器過熱報警。交流風扇一般為220V、380V之分，更換時電壓等級不要搞錯。
2．濾波電容 中間電路濾波電容：又稱電解電容，其主要作用就是平滑直流電壓，吸收直流中的低頻諧波，它的連續工作產生的熱量加上變頻器本身產生的熱量都會加快其電解液的乾涸，直接影響其容量的大小。正常情況下電容的使用壽命為5年。建議每年至少定期檢查電容容量一次，一般其容量減少20%以上就需要更換了。 一、引言
變頻器本身具有相當豐富的異常故障顯示和保護功能。若保護功能動作時，變頻器立即跳閘，LED顯示故障代碼，或者將故障信息存儲在程序的某個參數內，使電動機處於自由運轉狀態到停止。
在消除故障原因、用TESET鍵或控制電路端子RST輸進復位之前，始終維持跳閘狀態，以便維修檢查。變頻器異常故障分為軟故障和硬故障兩大類，前者多因操縱或參數設置不當造成的，硬故障是由於變頻器本身器件損壞造成的，維修起來可能很不便。
處理故障前應留意查看故障前變頻器的運行記錄，主要包括電流、轉速、繞組及軸承溫度等，以便於故障的分析和檢查。當出現變頻器顯示某類故障，但故障排除過程中卻未發生相應故障的情況，此時應仔細檢查故障檢測元件或故障信息處理系統有無題目。故障檢查或維修時，留意須先切斷電源，將變頻器的輸進變壓器進線側的高壓櫃斷路器搖出，並將變頻器A1、A2進線櫃主開關斷開，且須等斷電8min電容放電完畢後，方可打開櫃門進行維修，切忌停機後立即進行檢查。
因變頻器額定運行時，其直流母排電壓可達到1000V左右，且濾波所用電解電容器的數目達120個，單個容量6800μF，儲存了大量的電能，停機後須待電容模塊前的電壓平衡電阻將其放電，電壓降低後(其放電時間為8min)，方可開櫃進行檢查。一般來說，變頻器常見的保護功能有以下幾個方面。
二、過電流保護功能
變頻器中過電流保護的對象主要指帶有突變性質的、電流的峰值超過了過電流檢測值(約額定電流的200%)，變頻器顯示OC表示過電流，由於逆變器件的過載能力較差,所以變頻器的過電流保護是至關重要的一環。
三、過電流原因分析過流故障可分為加速、減速、恆速過電流。其可能是由於變頻器的加減速時間太短、負載發生突變、負荷分配不均，輸出短路等原因引起的。這時一般可通過延長加減速時間、減少負荷的突變、外加能耗制動元件、進行負荷分配設計、對線路進行檢查等來解決。假如斷開負載變頻器還是過流故障，說明變頻器逆變電路已壞，需要更換變頻器。根據變頻器顯示，可從以下幾方面尋找原因：（1）工作中過電流，即拖動系統在工作過程中出現過電流。其原因大致有以下幾方面：● 一是電動機碰到沖擊負載或傳動機構出現「卡住」現象,引起電動機電流的忽然增加；● 二是變頻器輸出側發生短路，如輸出端到電動機之間的連接線發生相互短路,或電動機內部發生短路等、接地（電機燒毀、盡緣劣化、電纜破損而引起的接觸、接地等）；● 三是變頻器自身工作不正常,如逆變橋中同一橋臂的兩個逆變器件在不斷交替的工作過程中出現異常。如環境溫度過高，或逆變器元器件本身老化等原因，使逆變器的參數發生變化，導致在交替過程中，一個器件已經導通、而另一個器件卻還未來得及關斷，引起同一個橋臂的上、下兩個器件的「直通」，使直流電壓的正、負極間處於短路狀態。（2）升速、降速時過電流：當負載的慣性較大，而升速時間或降速時間又設定得太短時，也會引起過電流。在升速過程中，變頻器工作頻率上升太快，電動機的同步轉速迅速上升，而電動機轉子的轉速因負載慣性較大而跟不上往，結果是升速電流太大；在降速過程中，降速時間太短，同步轉速迅速下降，而電動機轉子因負載的慣性大，仍維持較高的轉速，這時同樣可以使轉子繞組切割磁力線的速度太大而產生過電流。
處理方法
（1）起動時一升速就跳閘，這是過電流十分嚴重的現象，主要檢查：● 工作機械有沒有卡住；● 負載側有沒有短路,用兆歐表檢查對地有沒有短路；● 變頻器功率模塊有沒有損壞；● 電動機的起動轉矩過小，拖動系統轉不起來。（2）起動時不馬上跳閘，而在運行過程中跳閘，主要檢查：● 升速時間設定太短，加長加速時間；● 減速時間設定太短，加長減速時間；● 轉矩補償（U/f比）設定太大，引起低頻時空載電流過大；● 電子熱繼電器整定不當，動作電流設定得太小，引起變頻器誤動作
四、過載保護及原因分析電動性能夠旋轉，但運行電流超過了額定值，稱為過載。過載的基本反映是：電流固然超過了額定值，但超過的幅度不大，一般也不形成較大的沖擊電流。輸出電流超過反時限特性過載電流額定值，保護功能動作，變頻器的容量偏小。過載的主要原因（1）機械負荷過重：負荷過重的主要特徵是電動機發熱，並可從顯示屏上讀取運行電流來發現。主要原因是變頻器負載太大，加減速時間、運行周期時間太短；V/F特性的電壓太高；變頻器功率太小。（2）三相電壓不平衡：引起某相的運行電流過大，導致過載跳閘，其特點是電動機發熱不均衡，從顯示屏上讀取運行電流時不一定能發現(因顯示屏只顯示一相電流)。（3）誤動作：變頻器內部的電流檢測部分發生故障，檢測出的電流信號偏大，導致跳閘。檢查方法（1）檢查電動機是否發熱假如電動機的溫升不高，則首先應檢查負載的大小，加減速時間，運行周期時間設置是否公道，並修正V/F特性，檢查變頻器的電子熱保護功能預置得是否公道，如變頻器尚有餘量，則應放寬電子熱保護功能的預置值；如變頻器的答應電流已經沒有餘量，不能再放寬，且根據生產工藝，所出現的過載屬於正常過載，則說明變頻器的選擇不當，應加大變頻器的容量，更換變頻器。
這是由於，電動機在拖動變動負載或斷續負載時，只要溫升不超過額定值，是答應短時間(幾分鍾，甚或幾十分鍾)過載的，而變頻器則不答應。假如電動機的溫升過高，而所出現的過載又屬於正常過載，則說明是電動機的負荷過重。這時，首先應考慮能否適當加大傳動比，以減輕電動機軸上的負荷。
如能夠加大，則加大傳動比；假如傳動比無法加大，則應加大電動機的容量。（2）檢查電動機側三相電壓是否平衡若電動機側的三相電壓不平衡，則應再檢查變頻器輸出真個三相電壓是否平衡，如不平衡，題目在變頻器內部，應檢查變頻器的逆變模塊及其驅動電路；如變頻器輸出真個電壓平衡，則題目出現在從變頻器到電動機之間的線路上，應檢查所有接線真個螺釘是否都已緊固，假如在變頻器和電動機之間有接觸器或其他電器，則還應檢查有關電器的接線端是否都已緊固，以及觸點的接觸狀況是否良好等。假如電動機側三相電壓平衡，則應了解跳閘時的工作頻率：如工作頻率較低，又未用矢量控制(或無矢量控制)，則首先降低U/f比，如降低後仍能帶動負載，則說明原來預置的U/f比過高，勵磁電流的峰值偏大，可通過降低U/f比來減小電流；假如降低後帶不動負載了，則應考慮加大變頻器的容量；假如變頻用具有矢量控制功能，則應採用矢量控制方式。（3）檢查是否誤動作經過以上檢查，均未找到原因時，應檢查是不是誤動作。判定的方法是在輕載或空載的情況下，用電流表丈量變頻器的輸出電流，與顯示屏上顯示的運行電流值進行比較，假如顯示屏顯示的電流讀數比實際丈量的電流大得較多，則說明變頻器內部的電流丈量部分誤差較大，「過載」跳閘有可能是誤動作。
五、欠電壓保護
欠壓也是我們在使用中經常碰到的題目。電源電壓降低後，主電路直流電壓若降到欠電壓檢測值以下，保護功能動作。
另外，電壓若降到不能維持變頻器控制電路的工作，則全部保護功能自動復位（檢測值：DC400V）。當出現欠壓故障時，首先應該檢查輸進電源是否缺相，假如輸進電源沒有題目，就要檢查整流迴路是否有題目，假如都沒有題目，那就要看直流檢測電路上是否有題目了。
假如由於主迴路電壓太低(380V系列低於400V)，主要原因是整流橋某一路損壞或晶閘管三相電路中有一相工作不正常，都有可能導致欠壓故障的出現，其次主迴路斷路器、接觸器損壞，導致直流母線電壓損耗在充電電阻上面有可能導致欠壓。
電壓檢測電路發生故障而出現欠壓題目,由於變頻器故障或雜訊引起的誤動作等造成主電路直流端（P、N之間）超過了檢測值，這就需與製造商聯系。
六、過電壓保護來自電動機的再生電流增加，主電路直流電壓若超過電壓檢測值，錯誤施加過高電壓時保護功能動作（檢測值：DC750V）。過電壓保護主要有三種現象：加速時過電壓、減速時過電壓、恆速時過電壓。
過電壓報警一般是出現在停機的時候，其主要原因是減速時間太短或制動電阻及制動單元有題目。變頻器的過電壓集中表現在直流母線的電壓上。正常情況下，變頻器直流電為三相全波整流後的均勻值。若以380V線電壓計算，則均勻直流電壓Ud=1.35UL=513V。在過電壓發生時，直流母線的儲能電容將被充電，當電壓上至760V左右時，變頻器過電壓保護動作。因此，變頻器都有一個正常的工作電壓范圍，當電壓超過這個范圍時很可能損壞變頻器。
常見的過電壓主要是發電制動時的過電壓，這種情況出現的概率較高，主要是電機的同步轉速比實際轉速還高，使電動機處於發電狀態，而變頻器又沒有安裝制動單元，有兩起情況可以引起這一故障。（1）當變頻器拖動大慣性負載時，其減速時間設的比較小，在減速過程中，變頻器輸出的速度比較快，而由於負載特性本身阻力減速比較慢，使負載拖動電動機的轉速比變頻器輸出的頻率所對應的轉速還要高，電動機處於發電狀態，而變頻器沒有能量回饋單元，因而變頻器直流迴路電壓升高，超出保護值，出現故障。
而紙機中的這類故障經常發生在乾燥部分，處理這種故障可以增加再生制動單元，或者修改變頻器參數，把變頻器減速時間設的長一些。增加的再生制動單元有能量消耗型，並聯直流母線吸收型、能量回饋型。能量消耗型在變頻器直流迴路中並聯一個制動電阻，通過檢測直流母線電壓來控制功率管的通斷。
並聯直流母線吸收型使用在多電機傳動系統，這種系統往往有一台或幾台電機經常工作於發電狀態，產生再生能量，這些能量通過並聯母線被處於電動狀態的電機吸收。
能量回饋型的變頻器網側變流器是可逆的，當有再生能量產生時可逆變流器就將再生能量回饋給電網。（2）多個電動機拖動同一個負載時，也可能出現這一故障，主要由於沒有負荷分配引起的。以兩台電動機拖動一個負載為例，當一台電動機的實際轉速大於另一台電動機的同步轉速時，則轉速高的電動機相當於原動機，轉速低的處於發電狀態，引起故障。
七、其他保護1 過熱OH4過熱是經常會碰到的一個故障。當碰到這種情況時，首先會想到散熱風扇是否運轉，觀察機器外部就會看到風扇是否運轉，此外對於30kW以上的機器在機器內部也帶有一個散熱風扇，此風扇的損壞也會導致OH4的報警。根據L1-04的設定值，變頻器停止輸出，電機過熱時，修正負載的大小，加減速時間，運行周期時間；修正V/F特性；確認從端子A1/A2輸進的電機溫度。
.2 接地故障GF
接地故障也是常會碰到的故障，變頻器輸出側的接地電流超過了變頻器額定輸出電流的50%，主要原因是變頻器輸出側發生了接地短路（電機燒毀、盡緣劣化、電纜破損而引起的接觸、接地等）。在排除電機接地存在題目的原因外，最可能發生故障的部分就是霍爾感測器了，霍爾感測器由於受溫度，濕度等環境因素的影響，工作點很輕易發生飄移，導致GF報警。對於安川變頻器，假如快熔未燒壞，則需檢驗觸發板上的光耦；假如快熔燒壞了,則需要更換模塊、快熔，還需檢驗觸發板上的光耦合等。3 電動機不旋轉（1）即使按下操縱器的RUN鍵，電機也不轉，這時，可考慮以下原因：運行方法的設定有錯誤。（運行指令的選擇）b1－02=1（控制迴路端子）時，即使按下了RUN鍵，電機也不運行，按下LOCAL/REMOTE鍵切換到操縱器或設定b1－02=0（操縱器）。頻率指令太低：頻率指令低於E1-09（最低輸出頻率）所設定了的頻率時，變頻器不能運行，變更頻率指令使大於最低頻率。（2）即使輸進了外部運行信號，電機仍不轉，重要的原因是：未處在驅動模式，變頻器在預備狀態，不能起動。按下MENU鍵，DRIVE LED閃爍，再按下DATA/ENTER鍵，進進驅動模式。進進了驅動模式，DRIVE LED燈亮。（3）加速時及連接負載時，電機停轉了，負載太大。變頻器固然有防止失速功能及全自動力矩提升功能。但是加速度太大及負載太大時，超過了電機的響應界限，請延長加速時間，減小負載。另外也可以考慮加大電機的功率。（4）電機只能向一個方向轉。選擇了禁止反轉，當b1－04(選擇禁止反轉)=1（禁止反轉）時，變頻器不接受反轉指令。正轉、反轉兩方向都要使用時，請設定b1－04=0（可以反轉）。

④ 變頻器驅動二次方負載，二次方負載是什麼

簡單的說就是風機水泵（扇頁式的）。這類負載阻轉矩（負載轉矩）與轉速的平方（二次方）成正比，因此稱為二次方負載或者平方轉矩負載。
這類負載用變頻調速具有良好的節能效果

⑤ 求變頻器應用在煤礦提升機上的具體方案

三晶變頻器在煤礦提升機上的應用
礦井提升機是煤礦、鐵礦、有色金屬礦生產過程中的重要設備。提升機的安全、可靠運行，直接關繫到企業的生產狀況和經濟效益。本文介紹的是煤礦斜井絞車提升機採用SAJ-8000Z(132kw)變頻器進行改造的實例及所取得的節能等效益。

引言
礦井提升機是煤礦、鐵礦、有色金屬礦生產過程中的重要設備。提升機的安全、可靠運行，直接關繫到企業的生產狀況和經濟效益。煤礦井下採煤，採好的煤通過斜井用提升機將煤車拖到地面上來。煤車廂與火車的運貨車廂類似，只不過高度和體積小一些。在井口有一絞車提升機，由電機經減速器帶動捲筒旋轉，鋼絲繩在捲筒上纏繞數周掛上一列煤車車廂，在電機的驅動下將裝滿煤的列車從斜井拖上來或放下去。這種拖動系統要求電機頻繁的正、反轉起動，減速制動，而且電機的轉速按一定規律變化。斜井提升機的機械結構示意圖如圖1所示。斜井提升機的動力由繞線式電機提供，採用轉子串電阻調速。提升機的基本參數是:電機功率55kW，捲筒直徑Φ1200mm，減速器減速比24:1，最高運行速度2.5m/s，鋼絲繩長度為120m。

目前，大多數中、小型礦井採用斜井絞車提升，傳統斜井提升機普遍採用交流繞線式電機串電阻調速系統，電阻的投切用繼電器—交流接觸器控制。這種控制系統由於調速過程中交流接觸器動作頻繁，設備運行的時間較長，交流接觸器主觸頭易氧化，引發設備故障。另外，提升機在減速和爬行階段的速度控制性能較差，經常會造成停車位置不準確。提升機頻繁的起動、調速和制動，在轉子外電路所串電阻的上產生相當大的功耗。這種交流繞線式電機串電阻調速系統屬於有級調速，調速的平滑性差;低速時機械特性較軟，靜差率較大;電阻上消耗的轉差功率大，節能較差;起動過程和調速換擋過程中電流沖擊大;中高速運行震動大，安全性較差。

改造方案
為克服傳統交流繞線式電機串電阻調速系統的缺點，採用變頻調速技術改造提升機，可以實現全頻率(0～50Hz)范圍內的恆轉矩控制。對再生能量的處理，可採用價格低廉的能耗制動方案或節能更加顯著的回饋制動方案。為安全性考慮，液壓機械制動需要保留，並在設計過程中對液壓機械制動和變頻器的制動加以整合。礦井提升機變頻調速方案如圖2所示。

考慮到繞線式電動機比鼠籠式電動機的力矩大，且過載能力強，所以仍用原來的4極55kW繞線式電機，在用變頻器驅動時需將轉子三根引出線短接。提升機在運行過程中，井下和井口必須用信號進行聯絡，信號未經確認，提升機不能運行。為顯示運行時車廂的位置，使用E6C3-CS5C 40P旋轉編碼器，即電機旋轉1圈旋轉編碼器產生40個脈沖，這樣每兩個脈沖對應車廂走過的距離為1200×π/(24×40)=3.927，約為3.9mm。則與實際距離的誤差值為4-3.9=0.027mm，捲筒運行一圈誤差為0.027×40×24=25.29mm，已知鋼絲繩長度為120m，如果兩個脈沖對應車廂走過的距離用近似值3.9mm計算，120m全程誤差為25.92×120000/1200π≈825mm。再考慮到實際檢測過程中有一個脈沖的誤差，則最大的誤差在821mm～829mm之間，對於數十米長的車廂來說誤差范圍不到1m，精度足夠。因此，用計數器實時統計旋轉編碼器發出的脈沖個數，則可計算出車廂的位置並用顯示器顯示。另外一個問題是計數過程中有無累計誤差存在？實際檢測時，在一個提升過程開始前，首先將計數器復位，第一個重車廂經過某個位置時，打開計數器計數，車廂在斜井中的位置以此點為基準計算，沒有累計誤差。在操作台上，用8英寸觸摸屏顯示交流電壓和電機工作電流以及車廂的位置。

方案實施
斜井提升負載是典型的摩檫性負載，即恆轉矩特性負載。重車上行時，電機的電磁轉矩必須克服負載阻轉矩，起動時還要克服一定的靜摩檫力矩，電機處於電動工作狀態，且工作於第一象限。在重車減速時，雖然重車在斜井面上有一向下的分力，但重車的減速時間較短，電機仍會處於再生狀態，工作於第二象限。當列重車上行時，電機處於反向電動狀態，工作在第三象限和第四象限。另外，有占總運行時間10%的時間單獨運送工具或器材到井下時，電機純粹處於第二或第四象限，此時電機長時間處於再生發電狀態，需要進行有效的制動。用能耗制動方式必將消耗大量的電能;用回饋制動方式，可節省這部分電能。但是，回饋制動單元的價格較高，考慮到單獨運送工具或器材到井下僅占總運行時間的10%，為此選用價格低廉的能耗制動單元加能耗電阻的制動方案。

提升機的負載特性為恆轉矩位能負載，起動力矩較大，選用變頻器時適當地留有餘量，因此，三晶132kW變頻器。由於提升機電機絕大部分時間都處於電動狀態，僅在少數時間有再生能量產生，變頻器接入一制動單元和制動電阻，就可以滿足重車下行時的再生制動，實現平穩的下行。井口還有一個液壓機械制動器，類似電磁抱閘，此制動器用於重車靜止時的制動，特別是重車停在斜井的斜坡上，必須有液壓機械制動器制動。液壓機械制動器受PLC和變頻器共同控制，機械制動是否制動受變頻器頻率到達埠的控制，起動時當變頻器的輸出頻率達到設定值，例如0.2Hz，變頻器A、B埠輸出信號，表示電機轉矩已足夠大，打開液壓機械制動器，重車可上行;減速過程中，當變頻器的頻率下降到0.2Hz時，表示電機轉矩已較小，液壓機械制動器制動停車。緊急情況時，按下緊急停車按鈕，變頻器能耗制動和液壓機械制動器同時起作用，使提升機在盡量短的時間內停車。

提升機傳統的操作方式為，操作工人坐在煤礦井口操作台前，手握操縱桿控制電機正、反轉共三擋速度。為適應操作工人這種操作方式，變頻器採用無級（無檔位）調速。
節電率與投資回報分析
某鐵底礦使用的煤礦提升機,原採用132KW三相非同步電動機,轉子串電阻調速,用交流接觸器進行速度切換,由於功率比較大,所以啟動換檔時沖擊電流大,中高速運行不平穩,大量的電能消耗在轉子電阻上,告成能源的極大浪費。同時，工人的操作環境也極惡劣，急需進行改造。

由於變頻器具有軟啟動、大范圍內平滑調速、節能效果顯著等優點，因此我礦經過多方考察，決定採用廣州三晶電氣有限公司生產的系列變頻器對絞車系統進行變頻改造，經過幾個月的運行，證明改造的效果比較理想，主要表現在：
1、實現了啟動時的軟啟動、軟停車，減輕了對電網的沖擊。
2、變頻器的頻率連續調節，使調速更加方便、可靠，運行更平穩。
3、使用變頻器後省去原先的換檔接觸器及調速電阻，即節省了維修費用，又減少了停機維修時間，從而提高了產量。同時改善了惡劣操作環境，使工人避免在夏季調速電阻發熱告成的高溫條件下工作。
4、在低速時節能效果十分明顯。礦井深300多米，測量時用4/50的電度表，在相同耗電量的情況下，用工頻可拉17勾，而使用變頻可拉26勾，即變頻比工頻多拉9勾。經估算節電率約為20%。由於使用了變頻器，設備基本上是滿載運行。即使我們採用保守演算法，把132KW的電機功率折扣為120KW，每天只使用20小時，每年工作360天，一年節電仍高達30.24萬度（120*0.35*20*360=302400度)。若以每度電0.5元計算(當地電價0.6元),則每年可節電費15萬多元(302400*0.5=151200元)。

結束語
繞線式電機轉子串電阻調速，電阻上消耗大量的轉差功率，速度越低，消耗的轉差功率越大。使用變頻調速，是一種不耗能的高效的調速方式。提升機絕大部分時間都處在電動狀態，節能十分顯著，經測算節能20%以上，取得了很好的經濟效益。另外，提升機變頻調速使系統運行的穩定性和安全性得到大大的提高，減少了運行故障和停工工時，節省了人力和物力，提高了運煤能力，間接的經濟效益也很可觀。

⑥ 變頻器故障快速排除方法

（1）首先檢查控制方式是否正確； （2）檢查給定信號選擇和模擬輸入方式參數設置是否有效； （3）主控板撥碼開關設置是否正確； （4）以上均正確，則可能為電位器不良，應檢查阻值是否正常。 過流保護（oc） （1）當 變頻器 鍵盤上顯示fooc時oc閃爍，此時

（1）首先檢查控制方式是否正確；
（2）檢查給定信號選擇和模擬輸入方式參數設置是否有效；
（3）主控板撥碼開關設置是否正確；
（4）以上均正確，則可能為電位器不良，應檢查阻值是否正常。
過流保護（oc）
（1）當變頻器鍵盤上顯示「fooc」時「oc」閃爍，此時可按「∧」鍵進入故障查詢狀態，可查到故障時運行頻率、輸出電流、運行狀態等，可根據運行狀態及輸出電流的大小，判定其「oc」保護是負載過重保護還是vce保護（輸出有短路現象、驅動電路故障及干擾等）；
（2）若查詢時確定由於負載較重造成加速上升時電流過大，此時適當調整加速時間及合適的v/f特性曲線；
（3）如果沒接電機，空運行變頻器跳「oc」保護，應斷電檢查igbt是否損壞，檢查igbt的續流二極體和ge間的結電容是否正常。若正常，則需檢查驅動電路：檢查驅動線插接位置是否正確，是否有偏移，是否虛插；檢查是否是因hall及線不良導致「oc」；檢查驅動電路放大元件（如ic33153等）或光耦是否有短路現象；檢查驅動電阻是否有斷路、短路及電阻變值現象；
（4）若在運行過程中跳「oc」，則應檢查電機是否堵轉（機械卡死），造成負載電流突變引起過流；
（5）在減速過程中跳「oc」，則需根據負載的類型及輕重，相應調整減速時間及減速模式等。
過載保護（ol）
（1）當變頻器鍵盤上顯示「fool」時「ol」閃爍，此時可按「∧」鍵進入故障查詢狀態，可查到故障時運行頻率、輸出電流、運行狀態等，可根據運行狀態及輸出電流的大小，若輸出電流過大，則可能負載過重引起，此時應調整加、減速時間及v/f曲線、轉矩提升等，若仍過載，則應考慮減輕負載或更換更大容量的變頻器;
（2）若查詢故障時輸出電流並不大，此時應檢查電子熱過載繼電器參數是否適當。
（3）檢查hall及線是否有不良。

若變頻器運行當中出現短路保護，停機後顯示「0」，說明是變頻器內部或外部出現了短路因素。這有以下幾方面的原因:
(1) 負載出現短路這種情況下如果把負載甩開，即將變頻器與負載斷開，空開變頻器，變頻器應工作正常。這時我們用兆歐表(或稱搖表)測量一下電機絕緣，電機繞組將對地短路，或電機線及接線端子板絕緣變差，此時應檢查電機及附屬設施。
(2) 變頻器內部問題如果上述檢測後負載無問題，變頻器空開仍出現短路保護，這是變頻器內部出現問題，應予以排除。
在逆變橋的模塊當中，若IGBT的某一個結擊穿，都會形成短路保護，嚴重的可使橋臂擊穿，甚至於送不上電，前面的斷路器將跳閘。這種情況一般只允許再送一次電，以免故障擴大，造成更大的損失，應聯系廠家進行維修。
(3) 變頻器內部干擾或檢測電路有問題有些機子內部干擾也易造成此類問題，此時變頻器並無太大的問題，只是不間斷的、無規律的出現短路保護，即所謂的誤保護，這就是干擾造成的。
變頻器的短路保護一般是從主迴路的正負母線上分流取樣，用電流感測器經主控板的檢測傳至主控晶元進行保護的，因此這些環節上任何一處出現問題，都可能造成故障停機。
對於干擾問題，現低壓大功率的及中高壓變頻器都加了光電隔離，但也有出現干擾的，主要是電流感測器的控制線走線不合理，可將該線單獨走線，遠離電源線、強電壓、大電流線及其他電磁輻射較強的線，或採用屏蔽線，以增強抗干擾能力，避免出現誤保護。
對於檢測電路出現的問題，一般是電流感測器、取樣電阻或檢測的門電路問題。電流感測器應用示波器檢測。
若波形不好或出現雜亂波形甚至於無波形，即說明電流感測器有問題，可更換一隻新的。對取樣電阻問題，有的機子使用時間長了，其阻值會變大，甚至於斷路，用萬用表可檢測出來，應予以更換成原來的阻值的或少小一些的電阻。
對於檢測的門電路，應檢查在靜態時的工作點，若狀態不對應更換之。
(4) 參數設置問題對於提升機類或其他(如拉絲機、潛油電泵等)重負荷負載，需要設置低頻補償。若低頻補償設置不合理，也容易出現短路保護。一般以低頻下能啟動負載為宜，且越小越好，若太高了，不但會引起短路保護，還會使啟動後整個運行過程電流過大，引起相關的故障，如IGBT柵極燒斷，變頻器溫升高等。因此應逐漸加補償，使負荷剛能正常啟動為最佳。
(5) 在多單元並聯的變頻器中，若某一單元出現問題。勢必使其他單元承擔的電流大，造成單元間的電流不平衡，而出現過流或短路保護。因此對於多單元並聯的變頻器，應首先測其均流情況，發現異常應查找原因，排除故障。各單元的均流系數應不大於5%。
.2 過流保護變頻器出現過流保護，代碼顯示「1」，一般是由於負載過大引起，即負載電流超過額定電流的1.5倍即故障停機而保護。這一般對變頻器危害不大，但長期的過負荷容易引起變頻器內部溫升高，元器件老化或其他相應的故障。
這種保護也有因變頻器內部故障引起的，若負載正常，變頻器仍出現過流保護，一般是檢測電路所引起，類似於短路故障的排除，如電流感測器、取樣電阻或檢測電路等。該處感測器波形如圖4所示，其包絡類似於正弦波，若波形不對或無波形，即為感測器損壞，應更換之。
過流保護用的檢測電路是模擬運放電路。
在靜態下，測相關工作點的工作電壓，若電壓不對即為該電路有問題，應查找原因予以排除。取樣電阻若有問題也應更換之。過流保護的另一個原因就是缺相。當變頻器輸入缺相時，勢必引起母線電壓降低，負載電流加大，引起保護。而當變頻器輸出端缺相時，勢必使電機的另外兩相電流加大而引起過流保護。所以對輸入及輸出都應進行檢查，排除故障。
3 過、欠壓保護變頻器出現過、欠壓保護，大多是由於電網的波動引起的，在變頻器的供電迴路中，若存在大負荷電機的直接啟動或停車，引起電網瞬間的大范圍波動即會引起變頻器過、欠壓保護，而不能正常工作。這種情況一般不會持續太久，電網波動過後即可正常運行。這種情況的改善只有增大供電變壓器容量，改善電網質量才能避免。
當電網工作正常時，即在允許波動范圍(380V±20%)內時，若變頻器仍出現這種保護，這就是變頻器內部的檢測電路出現故障了。
當W調節不當時，即會使過、欠壓保護范圍變窄，出現誤保護。此時可適當調節電位器，一般在網電380V時，使變頻器面板顯示值(運行中按住「〈」鍵〉與實際值相符即可。當檢測迴路損壞時，如整流橋、濾波電容或R、W及任一器件出現問題，也會使該電路工作不正常而失控。
對於提升機變頻器，因回饋電網污染，增加了隔離電路，有時調節不當也會出現誤保護，此時應根據電網的波動仔細調節。因提升機負載在運行中電網是波動的，在提升重物時，電壓下降(有的可降20V)，在下放時回饋電網電壓升高，可根據這種變化進行調節，直至在穩態下適合為止。
2.4 溫升過高保護變頻器的溫升過高保護(面板顯示「5」)，一般是由於變頻器工作環境溫度太高引起的，此時應改善工作環境，增大周圍的空氣流動，使其在規定的溫度范圍內工作。再一個原因就是變頻器本身散熱風道通風不暢造成的，有的工作環境惡劣，灰塵、粉塵太多，造成散熱風道堵塞而使風機抽不進冷風，因此用戶應對變頻器內部經常進行清理(一般每周一次)。也有的因風機質量差運轉過程中損壞，此時應更換風機。還有一種情況就是在大功率的變頻器(尤其是多單元或中高壓變頻器)中，因溫度感測器走線太長，靠近主電路或電磁感應較強的地方，造成干擾，此時應採取抗干擾措施。如採用繼電器隔離，或加濾波電容等。
5 電磁干擾太強這種情況變頻器停機後不顯示故障代碼，只有小數點亮。這是一種比較難處理的故障。包括停機後顯示錯誤，如亂顯示，或運行中突然死機，頻率顯示正常而無輸出，都是因變頻器內外電磁干擾太強造成的。
這種故障的排除除了外界因素，將變頻器遠離強輻射的干擾源外，主要是應增強其自身的抗干擾能力。特別對於主控板，除了採取必要的屏蔽措施外，採取對外界隔離的方式尤為重要。首先應盡量使主控板與外界的介面採用隔離措施。我們在高中壓及低壓大功率變頻器及提升機變頻器中採用了光纖傳輸隔離，在外界取樣電路(包括短路保護、過流保護、溫升保護及過、欠壓保護)中採用了光電隔離，在提升機與外界介面電路中採用了PLC隔離，這些措施都有效避免了外界的電磁干擾，在實踐應用中都得到了較好的效果。再一點就是對變頻器的控制電路(主控板、分信號板及顯示板)中應用的數字電路，如74HC14、74HC00、74HC373及晶元89C51、87C196等，應特別強調每個集成塊都應加退耦電容。
每個集成塊的電源腳對控制地都應加10μF/50V的電解電容並接103(0.01μF)的瓷片電容，以減小電源走線的干擾。對於晶元，電源與控制地之間應加電解電容10μF /50V並接105(1μF)的獨石電容，效果會更好些。筆者曾對一些干擾嚴重的機型進行過以上處理，效果較好。對這類故障應逐漸積累經驗，不斷尋求解決途徑。有些機子使用時間太久，線路板上的濾波電容容量不夠造成濾波效果差，造成變頻器死機或失控，這種情況不太好處理，可更換一塊新線路板，一般可解決問題。
3 變頻器的其他故障
除以上有變頻器故障代碼顯示的故障外，變頻器還有一些非顯示的故障，現分析如下，供大家參考。
3.1 主迴路跳閘這種故障表現為變頻器運行過程中有大的響聲(俗稱「放炮」)，或開機時送不上電，變頻器控制用的斷路器或空氣開關跳閘。這種情況一般是由於主電路(包括整流模塊、電解電容或逆變橋)直接擊穿短路所致，在擊穿的瞬間強烈的大電流造成模塊炸裂而產生巨大響聲。關於模塊的損壞原因，是多方面的，不好一概而論。現僅就筆者所遇到的幾類情況加以列舉。
(1) 整流模塊的損壞大多是由於電網的污染造成的。因變頻器控制電路中使用可控整流器(如可控硅電焊機、機車充電瓶等都是可控整流器)，使電網的波形不再是規則的正弦波，使整流模塊受電網的污染而損壞，這需要增強變頻器輸入端的電源吸收能力。在變頻器內部一般也設計了該電路。但隨著電網污染程度的加深，該電路也應不斷改進，以增強吸收電網尖峰電壓的能力。
(2) 電解電容及IGBT的損壞主要是由於不均壓造成的，這包括動態均壓及靜態均壓。在使用日久的變頻器中，由於某些電容的容量減少而導致整個電容組的不均壓，分擔電壓高的電容肯定要炸裂。IGBT的損壞主要是由於母線尖蜂電壓過高而緩沖電路吸收不力造成的。在IGBT導通與關斷過程中，存在著極高的電流變化率，即di/dt，而加在IGBT上的電壓即為: U=L×di/dt 其中L即為母線電感，當母線設計不合理，造成母線電感過高時，即會使模塊承擔的電壓過高而擊穿，擊穿的瞬間大電流造成模塊炸裂，所以減小母線電感是作好變頻器的關鍵。我們改進電路採用的寬銅排結構效果較好。國外採用的多層母線結構值得借鑒。
(3) 參數設置不合理。尤其在大慣量負載下，如離心風機、離心攪拌機等，因變頻器頻率下降時間過短，造成停機過程電機發電而使母線電壓升高，超過模塊所能承受的界限而炸裂。這種情況應盡量使下降時間放長，一般不低於300s，或在主電路中增加泄放迴路，採用耗能電阻來釋放掉該能量。 R即為耗能電阻。在母線電壓過高時，使A管導通，使母線電壓下降，正常後關斷。使母線電壓趨於穩定，保證主器件的安全。
(4) 當然模塊炸裂的原因還有很多。如主控晶元出現紊亂，信號干擾造成上下橋臂直通等都容易造成模塊炸裂，吸收電路不好也是其直接原因，應分別情況區別對待，以期把變頻器作的更好。
3.2 延時電阻燒壞這主要是由於延時控制電路出問題造成的。
(1) 在變頻器延時電路中，大多是用的晶閘管(可控硅)電路，當其不導通或性能不良時，就可造成延時電阻燒壞。這主要是開機瞬間造成的。
(2) 在變頻器運行過程當中，當控制電路出現問題，有的是由於主電路模塊擊穿，造成控制電路電壓下降，使延時可控硅控制電路工作異常，可控硅截止使延時電阻燒壞。也有的是控制變壓器供電迴路出現問題，使主控板失去電壓瞬間造成晶閘管工作異常而使延時電阻燒壞。
3.3 只有頻率而無輸出這種故障一般是IGBT的驅動電路受開關電源控制的電路中，當開關電源或其驅動的功率激勵電路出現故障時，即會出現這種問題。
在風光變頻器中，開關電源一般是選30～35V, ±15V或±12V，功率激勵的輸出為一方波，其幅度為±35V，頻率在7kHz左右。檢測這幾個電壓值，用示波器測量功率激勵的輸出即可加以判別，如圖12所示。但更換這部分器件後，應加以調整，使驅動板上的電壓符合規定值(+15V、-10V)為宜。
3.4 送電後面板無顯示這主要是提升機類變頻器常出現的故障，因此類變頻器主控板用的電源為開關電源，當其損壞時即會使主控板不正常而無顯示。這種電源大多是其內部的熔斷器損壞造成的。因在送電的瞬間開關電源受沖擊較大，造成保險絲瞬間熔斷，可更換一個合適的熔斷器即可解決問題。有的是其內的壓敏電阻損壞，可更換一支新的開關電源。
3.5 頻率不上升即開機後變頻器只在「2.00」Hz上運行而不上升，這主要是由於外控電壓不正常所致。變頻器的外控電壓是通過主控板的16腳端子引入的，若外控電壓不正常，或16腳的內部運放出了問題，即會引起該故障，
這時請檢查調節頻率用的電位W2(3.9K)，測量一下16腳有無0～5V的電壓，進而檢測運放電路C點工作是否正常。若16腳電壓正常，而C點無輸出，一般是運放的工作電壓不正常所致，應檢查其供電電壓是否正常或運放是否損壞等。

⑦ 提升機採用變頻調速的優點

提升機採用變頻調速的優點有很多，首先關於寬電網電壓方面，能夠增加或減少專20%電網電壓，能夠適應不同的電屬網狀況，以便發生意外情況。第二點就是採用全新的雙CPU硬體控制平台，控制性能大幅提升；實現恆轉矩提升，不影響網波動負載提升情況。提升機採用變頻調速之後能夠實現帶負載能力強，啟動力矩大，實現了電機的軟啟動。易於與外部控制設備介面相結合，實現現場靈活的控制方式。採用能耗制動、回饋制動或超級電容吸收技術，成功解決了位能負載在快速、減速或急停時的再生發電能量處理問題，保證了變頻器的安全運行。節能效果顯著，尤其是在低速段節能效果十分明顯。這些優點集合在一起，能夠讓斗式提升機更好的工作，盡可能的提高工作效率。

⑧ 為什麼變頻器在下放的時候電流很大

為了防止電機燒毀事故的發生，變頻器在改變頻率的同時必須要同時改變電壓，例如：為了使電機的旋轉速度減半，變頻器的輸出頻率必須從60Hz改變到30Hz，這時變頻器的輸出電壓就必須從200V改變到約100V。 例如：為了使電機的旋轉速度減半，變頻器的輸出頻率必須從60Hz改變到30Hz，這時變頻器的輸出電壓就必須從200V改變到約100V。 如果要正確的使用變頻器, 必須認真地考慮散熱的問題。變頻器的故障率隨溫度升高而成指數的上升。使用壽命隨溫度升高而成指數的下降。環境溫度升高10度，變頻器使用壽命減半。在變頻器工作時，流過變頻器的電流是很大的, 變頻器產生的熱量也是非常大的，不能忽視其發熱所產生的影響。

⑨ 變頻升降電機在有負載時可以輕松上升，但是下降時就會超速變頻器報警。

你這個是典型的加速中的過流問題。三菱
A700
系列具有
矢量控制
功能。
提升負載，一般不適於使用V/F控制，你可以採用
無速度感測器
的矢量控制試試。
工藝許可的話，加減速時間也可以適當延長，否則非常容易發生加速過流，減速過壓的問題。