變頻器於軟啟動器的優勢

　　變頻器是應用變頻技術與微電子技術東元變頻器，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。變頻器通常分安川變頻器為四部分：整流單元、高容量電容、逆變器和控制器。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。隨著工業自動化的不斷提高，變頻器也得到了非常廣泛的應用。

　　從用途上看，軟啟動器和變頻器是兩種完全不同的產品。軟啟動器實際上是個控制電壓和限制啟動電流的設備，用於電機的啟動，只改變輸出電壓的幅值而沒有改變頻率；而變頻器是用於需要調速的地方，其輸出不但改變電壓而且還改變頻率。從功能上看，變頻器具備所有軟啟動器的功能，因此可以這樣說，變頻器是一種功能更強的軟啟動器。

　　軟啟動器雖然解決了電動機啟動的問題，但無明顯的節能效果。近幾年來，隨著我國變頻器的國產化進程的快速崛起，質量穩定性進步很快，加上服務和成本上的優勢，變頻調速性價比不斷提高，質量和價格的競爭優勢越來越明顯。它不僅解決了電機啟動產生的大衝擊電流的問題，並且具有很好的節能效果和變頻能力，因此，軟啟動器面臨被替代的壓力越來越大。

　　目前，只有小部分工況采用軟啟動器，比如電動機工作負載在90%以上時，而對於其他工況來說，以前是采用軟啟動方式啟動的，現在大多采用變頻器了，因為變頻器的節能效果有30%左右。此外，變頻器的價格有了十分顯著的下降。如今，變頻器已經在工礦企業全面普及，幾乎涵蓋了所有的領域，不誇張地說，凡是用到電動機的地方肯定有變頻調速器的身影。

　　變頻器性能測試主要涉及電參數效率測試、控制性能測試和保護性安川伺服馬達能測試。電參數效率測試主要關心電壓、電流、輸入/輸出功率、頻率、功率因素和效率等；控制性能測試主要關心轉速精度、扭矩精度、控制響應測試等；保護性能測試主要關心欠壓保護、過流斷電保護、以及過載測試等。

變頻器行業技術特點

　　隨著現代電力電子技術及計算機控制技術的迅安川伺服馬達速發展，促進了電氣傳動的技術革命。交流調速取代直流調速，計算機數字控制取代模擬控制已成為發展趨勢。交流電機 變頻調速是當今節約電能，改善生產工藝流程，提高產品質量，以及改善運行環境的一種主要手段。

　　變頻調速以其高效率，高功率因數，以及優異的調安川變頻器速和啟制動性 能等諸多優點而被公認為最有發展前途的調速方式。近年來，發展起來的一些新型器件將改變這一現狀，如IGBT、IGCT、SGCT等等。由它們構成的高壓變頻器，性能優異，可以實 現PWM逆變，甚至是PWM整流。不僅具有諧波小，功率因數也有很大程度的提高。

　　變頻器的特點：

　　① 采用多重化東元變頻器PWM方式控制，輸出電壓波形接近正弦波。

　　② 整流電路的多重化，脈衝數多，功率因數高，輸入諧波小。

　　③ 模塊化設計，結構緊湊，維護方便，增強了產品的互換性。

　　④ 直接高壓輸出，無需輸出變壓器。

　　⑤ 極低的dv/dt輸出，無需任何形式的濾波器。

　　⑥ 有的采用光纖通訊技術，提高了產品的抗干擾能力和可靠性。

　　⑦ 功率單元自動旁通電路，能夠實現故障不停機功能。

巧用變頻器自帶觸點實現櫃內通風散熱

　　眾所周知，變頻器安裝在控制櫃內時會，其故障會隨差變頻器本身安川變頻器和櫃內溫度的升高而增加，變頻器的使用壽命則會隨溫度的升高而下降。

　　由於使用的環境中含有灰塵等物質安川伺服馬達，這些物質在進入變頻櫃內會導致東元變頻器濾網堵塞，散熱不好則會導致變頻器功率下降，功率元件壽命縮短。

　　而變頻器的發熱是由內部的損耗產生的。在變頻器中各部分損耗主要以主電路為主，大約占98%，控制電路只占2%。為了保證變頻器正常可靠運行，必須對變頻器進行散熱我們通常采用風扇散熱；變頻器的內裝風扇可將變頻器的箱體內部散熱帶走，若風扇不能正常工作，應立即停止變頻器運行；在設計變頻器櫃時，需根據變頻器和櫃內元件在工作時所產生的熱量所需的通風量來選擇匹配的風扇，風扇安裝要注意防震問題。

　　由於大容量變頻器有很大的發熱量，其產生的熱量如不及時排出的話，將對櫃內的元器件傷害更大。而現在很多設計人員在二次控制回路設計時基本上都是按變頻器啟動同時開啟櫃內的散熱風扇，在變頻器停止時也同時停止散熱風扇，這樣一來，櫃內的熱量並沒有能完全排出，使熱量聚集在櫃內，只能靠櫃體上的散熱孔自然去散熱，而這又會因不同的櫃體通風設計不同，使櫃內散熱時間長時間聚集，造成對變頻器內電子元器件的損害。

　　在此提供兩種方案供參考：

　　方案一：櫃內安裝溫濕度控制器進行自動調節控制櫃內的溫度和濕度，通過溫濕度控制器對櫃內安裝的散熱風扇和加熱器進行控制。

　　方案二：我們可以利用變頻器自帶的繼電器觸點進行控制，以ABB變頻器為例，變頻器中提供3組繼電器輸出觸點，可以分別對這3組觸點進行靈活的設置。

伺服馬達工作原理

　　1、伺服系統(servo mechanism)是使物體可程式控制器的位置、方位、狀態等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(或給定值)的任意變化的自動控制系統。伺服主要靠脈衝來定位，基本上可以這樣理解，伺服電機接收到1個脈衝，就會旋轉1個脈衝對應的角度，從而實現位移，因為，伺服電機本身具備發出脈衝的功能，變頻器所以伺服電機每旋轉一個角度，都會發出對應數量的脈衝，這樣，和伺服電機接受的脈衝形成了呼應，或者叫閉環，如此一來，系統就會知道發了多少脈衝給伺服電機，同時又收了多少脈衝回來，這樣，就能夠很精確的控制電機伺服馬達的轉動，從而實現精確的定位，可以達到0。001mm。直流伺服電機分為有刷和無刷電機。有刷電機成本低，結構簡單，啟動轉矩大，調速範圍寬，控制容易，需要維護，但維護不方便(換碳刷)，產生電磁干擾，對環境有要求。因此它可以用於對成本敏感的普通工業和民用場合。

　　無刷電機體積小，重量輕，出力大，響應快，速度高，慣量小，轉動平滑，力矩穩定。控制復雜，容易實現智能化，其電子換相方式靈活，可以方波換相或正弦波換相。電機免維護，效率很高，運行溫度低，電磁輻射很小，長壽命，可用於各種環境。

　　2、交流伺服電機也是無刷電機，分為同步和異步電機，目前運動控制中一般都用同步電機，它的功率範圍大，可以做到很大的功率。大慣量，最高轉動速度低，且隨著功率增大而快速降低。因而適合做低速平穩運行的應用。

　　3、伺服電機內部的轉子是永磁鐵，驅動器控制的U/V/W三相電形成電磁場，轉子在此磁場的作用下轉動，同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅動器，驅動器根據反饋值與目標值進行比較，調整轉子轉動的角度。伺服電機的精度決定於編碼器的精度(線數)。

　　交流伺服電機和無刷直流伺服電機在功能上的區別：交流伺服要好一些，因為是正弦波控制，轉矩脈動小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比較簡單，便宜。

變頻器的日常維護保養及其檢修工作

　　1、定期對變頻器進行除塵，重點是整流櫃、逆變櫃和控制櫃，伺服馬達必要時可將整流模塊、逆變模塊和控制櫃內的線路板拆出後進行除塵。變頻器下進風口、上出風口是否積塵或因積塵過多而堵塞。變頻器因本身散變頻器熱要求通風量大，故運行一定時間以後，表面積塵十分嚴重，須定期清潔除塵。

　　2、將變頻器前門打開， 後門拆開，仔細檢查交、直流母排有無變形、腐蝕、氧化，母排連接處螺絲有無松脫，各安裝固定點處堅固螺絲有無松脫，固定用絕緣片或絕緣柱有無老化開裂或變形，如有應及時更換，重新緊固，對已發生變形的母排須校正後重新安裝。

　　3、對線路板、母排等可程式控制器除塵後，進行必要的防腐處理，塗刷絕緣漆，對已出現局部放電、拉弧的母排須去除其毛刺後，再進行處理。對已絕緣擊穿的絕緣板，須去除其損壞部分，在其損壞附近用相應絕緣等級的絕緣板對其進行隔絕處理，緊固並測試絕緣並認為合格後方可投入使用。

　　4、整流櫃、逆變櫃內風扇運行及轉動是否正常，停機時，用手轉動，觀察軸承有無卡死或雜音，必要時更換軸承或維修。

　　5、對輸入、整流及逆變、直流輸入快熔進行全面檢查，發現燒毀及時更換。

　　6、中間直流回路中的電容器有無漏液，外殼有無膨脹、鼓泡或變形，安全閥是否破裂，有條件的可對電容容量、漏電流、耐壓等進行測試，對不符合要求的電容進行更換，對新電容或長期閑置未使用的電容，更換前須對其進行鈍化處理。濾波電容的使用周期一般為5年，對使用時間在5年以上，電容容量、漏電流、耐壓等指標明顯偏離檢測標准的，應酌情部分或全部更換。

如何保養變頻器

　　一、變頻器上電之前

　　應先檢測周圍環境的溫度及濕度，溫度過高會導致變頻器過熱報警，嚴重時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。在變頻器運行時要注意其冷卻系統是否正常，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運行，變頻器的排風系統如風扇旋轉是否流暢，進風口是否有灰塵及阻塞物都是我們日常檢查不可忽略的地方。電動機電抗器、變壓器等是否過熱，有異味；變頻器及馬達是否有異常響聲；變頻器面板電流顯示是否偏大或電流變化幅度太大，輸出UVW三相電壓與電流是否平衡等。

　　二、定期保養

　　定期除塵檢查風扇進風口是否堵死，每月清掃空氣過濾器冷卻風道及內部灰塵。

　　定期檢查，應一年進行一次：檢查螺絲釘、伺服馬達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像，正常應大於幾十兆歐。導體及絕緣體是否有腐蝕現像，如有要及時用可程式控制器酒精擦拭干淨。測量開關電源輸出各電路電壓的平穩性，如：5V、12V、15V、24V等電壓。接觸器的觸點是否有打火痕跡，嚴重的要更換同型號或大於原容量的新品接觸器；確認控制電壓的正確性，進行順序保護動作試驗；確認保護顯示回路無異常；確認變頻器在單獨運行時輸出電壓的平衡度。