摘要：變頻器應(yīng)用和維修中常見的問題及解決方法,，包括一般的變頻器書籍沒有介紹或沒有深入介紹,，但在實際中經(jīng)常遇到的問題,，如變頻器的工作原理,，容量選擇,，參數(shù)設(shè)置,，運(yùn)行線路分析,，變頻器的抗干擾措施，調(diào)試及維護(hù)等,，重點闡述了變頻器外圍設(shè)備的選擇,，變頻器安裝、調(diào)試和維護(hù)時的注意事項,，使用變頻器時可能遇到的各種異常情況及相應(yīng)的對策,。
1）信號線及控制線應(yīng)選用屏蔽線,，這樣對防止干擾有利,。當(dāng)線路較長時，例如距離躍100 m,，導(dǎo)線截面應(yīng)放大些,。信號線及控制線不要與動力線放置在同一電纜溝或橋架中，以免相互干擾,，最好穿管放置,，這樣更合適。
2）傳輸信號以選用電流信號為主,，因電流信號不容易衰減,，亦不容易受干擾。實際應(yīng)用中傳感器輸出的信號是電壓信號,，可以通過變換器將電壓信號變換成電流信號,。
3）變頻器閉環(huán)控制一般都是正作用的，即輸入信號大,，輸出量亦大（例如中央空調(diào)制冷工作時及一般壓力,、流量、溫度等控制時）,。但亦有反作用的,，即輸入信號大，輸出量反?。ɡ缰醒肟照{(diào)在制熱工作時以及供熱站的取暖熱水泵）,。閉環(huán)控制如圖1所示。
4）在閉環(huán)控制時能選用壓力信號的,，就不要選用流量信號,。這是因為壓力信號傳感器價格低，安裝容易,，工作量小,，調(diào)試方便,。但工藝過程有流量配比要求的，且要求精確時,，那就必須選用流量控制器,，并根據(jù)實際的壓力、流量,、溫度,、介質(zhì)、速度等來選用合適的流量計（例如電磁式,、靶式,、渦街式、孔板式等）,。
5）變頻器內(nèi)置的PLC,、PID功能適合用于信號變動量較小、較穩(wěn)定的系統(tǒng),。但由于內(nèi)置的PLC,、PID功能在工作時只調(diào)時間常數(shù)，所以難以得到較為滿意的過度過程要求,，而且調(diào)試比較費(fèi)時,。
　　另外這種調(diào)節(jié)不是智能的，故一般不經(jīng)常采用,，而是選用外置的智能化的PID 調(diào)節(jié)器,。例如日本富士PXD 系列、廈門安東等,，十分方便,。使用時只要設(shè)置SV（上限值），工作時有PV（運(yùn)行值）指示,，又是智能化,，保證具有最佳的過渡過程條件，使用較為理想,。關(guān)于PLC,，可按控制量的性質(zhì)、點數(shù),、數(shù)字量,、模擬量、信號處理等要求,，選用外置PLC 的各種品牌,，例如西門子的S7-400、S7-300,、S7-200等,。
6）信號變換器在變頻器外圍電路中亦被經(jīng)常用到,，一般由霍爾元件加電子線路組成。按信號變換和處理方式可分為電壓變電流,、電流變電壓,、直流變交流、交流變直流,、電壓變頻率,、電流變頻率、一進(jìn)多出,、多進(jìn)一出,、信號疊加、信號分路等各種變換器,。例如深圳的圣斯?fàn)朇E-T 系列電量隔離傳感器/變送器,，應(yīng)用十分方便。國內(nèi)類似產(chǎn)品不少,，用戶可按需要自行選擇應(yīng)用,。
7）變頻器在應(yīng)用時往往要配外圍電路,，其方式常有：
　?。?）由自制繼電器等控制元件組成的邏輯功能電路；
　?。?）買現(xiàn)成的單元外置電路（例如日本三菱公司的）,；
　　（3）選用簡易可編程控制器LOGO（國外,、國內(nèi)都有此產(chǎn)品）,；
　　（4）使用變頻器不同功能時,，可選用功能卡（例如日本三墾變頻器）,；
　　（5）選用中小型可編程序控制器,。
8）多臺水泵并聯(lián)恒壓供水（例如城市自來水廠的清水泵,、中大型水泵站、供熱水中心站等）的變頻技術(shù)改造方案常見的有以下兩種,。
　　按使用經(jīng)驗,，方案（1）節(jié)省初投資，但節(jié)能效果差,。起動時先起動變頻器至50 Hz 后,，再起動工頻，后轉(zhuǎn)入節(jié)能控制,。供水系統(tǒng)中只有采用變頻器拖動的水泵,，壓力略小些,，系統(tǒng)存在湍流現(xiàn)象，有損耗,。
　　方案（2）投資較大,，但比方案（1）多節(jié)能20%，猿臺泵壓力一致,，無湍流損耗,，效果更佳。
9）多臺水泵并聯(lián)恒壓供水時采用信號串聯(lián)方式只用一個傳感器,，其優(yōu)點如下：
　?。?）節(jié)省成本。只要一套傳感器及PID,，
　?。?）因只有一個控制信號，所以輸出頻率一致,，即同頻率,，這樣壓力亦一致，不存在湍流損耗,。
　?。?）恒壓供水時，當(dāng)流量變化,，泵的開動臺數(shù)通過PLC 控制隨之變化,。最少時1 臺，中等量時2臺,，較大量時3 臺,。當(dāng)變頻器不工作停機(jī)時，電路（電流）信號是通路的（有信號流入,，無輸出電壓,、頻率）。
　?。?）更有利的是,，因為系統(tǒng)只有一個控制信號，即使3 臺泵投入不同,，但工作頻率卻相同（即同步）,，壓力亦一致，這樣湍流損耗為零,，亦即損耗最小,，所以節(jié)電效果好。
10）減小基底（基本頻率）是提高起動轉(zhuǎn)矩的方式。原理分析如下：
　?。?）為什么減小基底頻率提高起動轉(zhuǎn)矩是有效的呢,？具體如表1 所列。
　　由表1知,，由于起動轉(zhuǎn)矩大幅度提高,，所以一些難以起動的設(shè)備，例如擠出機(jī),、清洗機(jī),、甩干機(jī)、混料機(jī),、涂料機(jī),、混合機(jī)、大型風(fēng)機(jī),、水泵,、羅茨鼓風(fēng)機(jī)等均能順利起動了。這比通常提高起動頻率進(jìn)行起動效果明顯,。使用此法再配合由重載變輕載措施,，提高電流保護(hù)到最大值，幾乎一切設(shè)備都能起動了,。因此說采用減小基底頻率來提高起動轉(zhuǎn)矩是有效的,，亦是方便的辦法。
　 （3）在應(yīng)用此條件時基底頻率減小不一定非要一下降至30 Hz,?？刹捎妹? Hz逐步進(jìn)行下降,，下降到達(dá)的頻率只要能起動系統(tǒng)就行,。
　　（4）基底頻率下限不要低于30 Hz,。從轉(zhuǎn)矩看,，下限越低轉(zhuǎn)矩越大。但亦要考慮,，電壓上升過快,，動態(tài)du/dt過大時對IGBT有損傷。實際使用結(jié)果是,，在50 Hz下降到30 Hz 的范圍時可安全放心地使用此提升轉(zhuǎn)矩的措施,。
　　（5）有人擔(dān)心,，例如下降基底頻率為30 Hz 時電壓已達(dá)380 V,。那么當(dāng)正常工作有可能需要達(dá)到50 Hz 時，是否輸出電壓躍380 V,，這樣電動機(jī)受不了,，回答是這樣的現(xiàn)象是不會發(fā)生的,。
　　（6）有人擔(dān)心如下降基底為30 Hz 時,，電壓已達(dá)380 V,。那么正常工作有可能需要達(dá)50 Hz 時輸出頻率是否可達(dá)額定頻率50 Hz，回答是輸出頻率當(dāng)然可以達(dá)到50 Hz,。
　?。?）以上（5）（6）兩條由軟件編寫過程決定。使用過程已證實了,，這兩點盡可放心,。
11）動壓、靜壓,、全壓三者間關(guān)系如下：
　?。?）靜壓是水泵出水口壓力直至最高點時所需壓力（揚(yáng)程），一般每10 m高水柱是1 kg水壓,。
　　動壓是水流動過程中,，液體與管壁、閥門（調(diào)節(jié)閥,、制回閥,、減壓閥等）、同一斷面不同層存在的流速差所引起的阻力所造成的壓力降,，這部分計算很困難,，按實際經(jīng)驗，動壓臆20%（最大時）靜壓值,。
　　全壓＝（靜壓+動壓）＝1.2 靜壓,。
水泵一定要設(shè)定下限頻率約在30 Hz，否則易把封閉管內(nèi)水抽空,。因大量空氣溶入水中,，待起動水泵時，易產(chǎn)生氣室,，形成高壓危險,。
12）經(jīng)驗值與經(jīng)濟(jì)值介紹如下：
　　應(yīng)用變頻器對各種設(shè)備來說實現(xiàn)節(jié)電是可行的，這已有很多現(xiàn)實成功案例證實,。
　?。?）經(jīng)驗值是較保守的，而且有較大富裕度,，有潛力可挖,。使用經(jīng)驗值時按現(xiàn)場實際布置，使用工況參數(shù)，要有一定的變動,，以不影響正常使用為下限條件,。這是有可能實現(xiàn)節(jié)能的前提。
　　經(jīng)濟(jì)值是以滿足系統(tǒng)下限條件為原則,，把經(jīng)驗值適度下降,，挖掘潛力來實現(xiàn)節(jié)能功效。若使用工況參數(shù)不變,，節(jié)能從何說起,？況且變頻器本身不是能源的發(fā)生器械（發(fā)電機(jī)、蓄電池,、太陽能）,，其自身效率很高，在97%到98%,，但總還存在損耗,，為2%到3%。