0 引言

　　在現代工業(ye) 控製中，采用變頻器控製電動機的電力拖動係統，有著節能效果顯著，調節控製方便，維護簡單，可網絡化集中遠程控製，可與(yu) PLC 組成控製係統等優(you) 點。變頻器的這些優(you) 點使其在工業(ye) 自動控製領域中的應用日益廣泛。本文對變頻器應用中的故障問題進行了分析，並介紹了處理方法。

1 變頻器應用中的一些問題

　　1.1 諧波問題

　　變頻器的主電路中起開關(guan) 作用的器件，在通斷電路的過程中，都要產(chan) 生諧波。較低次諧波通常對電動機負載影響較大，引起轉矩脈動；而較高的諧波則使變頻器輸出電纜的漏電流增加，使電動機出力不足。諧波幹擾還會(hui) 導致繼電保護裝置的誤動作，使電氣儀(yi) 表計量不準確，甚至無法正常工作。

　　1.2 噪聲與(yu) 振動問題

　　采用變頻器調速，將產(chan) 生噪聲和振動，這是因為(wei) 變頻器輸出波形中含有高次諧波分量。隨著運轉頻率的變化，基波分量、高次諧波分量都在大範圍內(nei) 變化，很可能與(yu) 電動機的固有機械振動頻率發生諧振，而這種諧振是噪聲與(yu) 振動的來源。

　　1.3 發熱問題

　　變頻器在運行中由於(yu) 內(nei) 部損耗而產(chan) 生熱量，這種熱量主電路占98％，控製電路占2％左右。同時在夏季環境溫度過高，使變頻器溫度上升，溫度可高達80~90℃，由於(yu) 變頻器是電子裝置，內(nei) 含電子器件和電解電容等，溫度過高易造成元器件失效，使液晶屏幕數據無法顯示，還經常會(hui) 發生變頻器保護動作的現象。

　　因此，必須將變頻器輸出的諧波抑製在允許的範圍內(nei) ，同時消除或減弱噪聲與(yu) 振動，對變頻器進行散熱，以延長變頻器的使用壽命。

2 變頻器應用中一些問題的分析與(yu) 處理

　　2.1 對諧波問題的處理

　　對諧波問題的處理就是切斷幹擾的傳(chuan) 播途徑和抑製幹擾源上的高次諧波。

　　切斷幹擾的傳(chuan) 播途徑有：

　　1）切斷共用接地線傳(chuan) 播幹擾的途徑動力線的

　　接地與(yu) 控製線的接地應分開，即將動力裝置的接地

　　端子接到地線上，將控製裝置的接地端子接到該裝置盤的金屬外殼上。

　　2）信號線遠離幹擾源電流的導線布線分離對消除這種幹擾行之有效，即把高壓電纜、動力電纜、控製電纜與(yu) 儀(yi) 表電纜、計算機電纜分開走線。

　　抑製幹擾源上的高次諧波的方式有：

　　1）增加變頻器供電電源內(nei) 阻抗通常電源設備的內(nei) 阻抗可以起到緩衝(chong) 變頻器直流濾波電容的無功功率的作用，內(nei) 阻抗越大，諧波含量越小，這種內(nei) 阻抗就是變壓器的短路阻抗。因此，選擇變頻器供電電源時，最好選擇短路阻抗大的變壓器。

　　2）安裝濾波器在變頻器前加裝LC 型無源濾波器，濾掉高次諧波，通常濾掉5次和7次諧波。

　　3）安裝電抗器在變頻器前側(ce) 安裝線路電抗器，可抑製電源側(ce) 過電壓。

　　4）設置有源濾波器有源濾波是自動產(chan) 生一個(ge) 與(yu) 諧波電流的幅值相同且相位正好相反的電流，從(cong) 而可以有效地吸收諧波電流。

2.2 對噪聲與(yu) 振動問題的處理

　　1）當變頻器輸出中的低次諧波分量與(yu) 轉子固有機械頻率發生諧振時，則噪聲增大；當變頻器輸出中的高次諧波分量與(yu) 鐵芯、機殼、軸承架等，在各自固有頻率附近處發生諧振時，則噪聲增大。

　　變頻器傳(chuan) 動電動機產(chan) 生的噪聲特別是刺耳的噪聲與(yu) PWM控製的開關(guan) 頻率有關(guan) ，尤其在低頻區更為(wei) 顯著。要解決(jue) 這一問題，一般在變頻器輸出側(ce) 連接交流電抗器。如果電磁轉矩有餘(yu) 量，可將u/f 設定小些，以平抑和降低噪聲。

　　2）變頻器工作時，輸出波形中的高次諧波引起的磁場對許多機械部件產(chan) 生電磁策動力，策動力的頻率與(yu) 這些機械部件的固有頻率接近或重合時將發生諧振。對振動影響大的主要是較低次的諧波分量，在PAM 方式和方波PWM方式時有較大的影響。但采用SPWM方式時，低次的諧波分量小，影響亦變小。

　　減輕或消除振動的方法是在變頻器輸出側(ce) 接人交流電抗器以吸收變頻器輸出電流中的高次諧波電流成分。采用PAM方式或方波PWM 方式的變頻器時，可改用SPWM方式變頻器，以減小脈動轉矩，就可以減弱或消除振動，防止機械部分因振動而受損。

　　2.3 對發熱問題的處理

　　通用變頻器的運行環境溫度一般要求在-l0 ℃～+50℃。為(wei) 保證變頻器可靠地工作，並延長變頻器的使用壽命，必須對變頻器進行散熱。冬天可以利用變頻器的內(nei) 裝風扇將變頻器箱體(ti) 內(nei) 部的熱量帶走；夏天溫度本身就有40 ℃，利用變頻器的內(nei) 裝風扇帶走的內(nei) 部熱量隻能使室內(nei) 和變頻器箱體(ti) 溫度升高，此時最好的辦法是利用窗戶或在機配電室緊鄰變頻器箱體(ti) 的牆壁上下方均勻適當地打幾個(ge) φ500 mm的洞，同時確保控製櫃內(nei) 變頻器周圍留有一定的空間，保持良好的自然通風。這樣還不行的話可以打開風扇，或在洞口加裝排氣扇和風道，將變頻器產(chan) 生的熱量強製抽出室外。最後可考慮采用空調對安裝變頻器的空間環境進行強製降溫。

3 結語

　　加強對變頻器應用中故障問題的研究非常必要，這對變頻器的正常使用，挖潛增效，都具有十分重要的意義(yi) 。