1、由于變頻器能適應(yīng)生產(chǎn)工藝的多方面要求，尤其是在工業(yè)自動(dòng)化控制應(yīng)用上，交流變頻調(diào)速技術(shù)已經(jīng)上升為工業(yè)自動(dòng)化控制的主流。交流調(diào)速系統(tǒng)的性能已經(jīng)可 以和直流調(diào)速系統(tǒng)相匹敵，甚至可以超過(guò)直流系統(tǒng)。它采用的全數(shù)字控制方式，使信息處理能力大幅度地增強(qiáng)。同時(shí)它將實(shí)用經(jīng)驗(yàn)和技巧不斷地融入軟件功能中，采 用模擬控制方式無(wú)法實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜控制在今天都已成為可能，使變頻器的可靠性、可使用性、可維護(hù)性功能得以充實(shí)。由于變頻器具有調(diào)速性能好、調(diào)速范圍寬和運(yùn)行 效率高，使用操作方便，且宜于同其它設(shè)備接口等一系列優(yōu)點(diǎn)，所以應(yīng)用越來(lái)越廣泛。多年來(lái)，我們?cè)谏a(chǎn)實(shí)際應(yīng)用中不斷學(xué)習(xí)，積累了一些變頻器的維護(hù)保養(yǎng)和維 修的經(jīng)驗(yàn)。 2、維護(hù)保養(yǎng) 由于電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)的快速發(fā)展，變頻器改型換代速度也比較快，不斷推出新型產(chǎn)品，性能不斷提高，功能不斷充實(shí)、增強(qiáng)。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)銷(xiāo)售的變 頻器品牌比較多，國(guó)產(chǎn)變頻器品牌比較多，雖然種類(lèi)繁多，但功能及使用上卻基本 類(lèi)似。總的來(lái)講，其使用、維護(hù)保養(yǎng)及故障處理方法是基本相同的。在實(shí)際應(yīng)用中，變頻器受周?chē)臏囟取穸?、振?dòng)、粉塵、腐蝕性氣體等環(huán)境條件的影響，其性 能會(huì)有一些變化。如使用合理、維護(hù)得當(dāng)，則能延長(zhǎng)使用壽命，并減少因突然故障造成的生產(chǎn)損失。如果使用不當(dāng)，維護(hù)保養(yǎng)工作跟不上去，就會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行故障，導(dǎo) 致變頻器不能正常工作，甚至造成變頻器過(guò)早的損壞，而影響生產(chǎn)設(shè)備的正常運(yùn)行。因此日常維護(hù)與定期檢查是必不可少的。 2.1日常維護(hù)與檢查 對(duì)于連續(xù)運(yùn)行的變頻器，可以從外部目視檢查運(yùn)行狀態(tài)。定期對(duì)變頻器進(jìn)行巡視檢查，檢查變頻器運(yùn)行時(shí)是否有異?，F(xiàn)象。通常應(yīng)作如下檢查： （1）環(huán)境溫度是否正常，要求在-10℃～ 40℃范圍內(nèi)，以25℃左右為好； （2）變頻器在顯示面板上顯示的輸出電流、電壓、頻率等各種數(shù)據(jù)是否正常； （3）顯示面板上顯示的字符是否清楚，是否缺少字符； （4）用測(cè)溫儀器檢測(cè)變頻器是否過(guò)熱，是否有異味； （5）變頻器風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，有無(wú)異常，散熱風(fēng)道是否通暢； （6）變頻器運(yùn)行中是否有故障報(bào)警顯示； （7）檢查變頻器交流輸入電壓是否超過(guò)最大值。極限是418V（380V?1.1），如果主電路外加輸入電壓超過(guò)極限，即使變頻器沒(méi)運(yùn)行，也會(huì)對(duì)變頻器線(xiàn)路板造成損壞。 2.2定期檢查 利用每年一次的大修時(shí)間，將檢查重點(diǎn)放在變頻器日常運(yùn)行時(shí)無(wú)法巡視到的部位。 （1）作定期檢查時(shí)，操作前必須切斷電源，變頻器停電后待操作面板電源指示燈熄滅后，等待4min（變頻器的容量越大，等待時(shí)間越長(zhǎng)，最長(zhǎng)為15min）使得主電路直流濾波電容器充分放電，用萬(wàn)用表確認(rèn)電容器放電完后，再進(jìn)行操作。 （2）將變頻器控制板、主板拆下，用毛刷、吸塵器清掃變頻器線(xiàn)路板及內(nèi)部IGBT模塊、輸入輸出電抗器等部位。線(xiàn)路板臟污的地方，應(yīng)用棉布沾上酒精或中性化學(xué)劑擦除。 （3）檢查變頻器內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)絕緣是否有腐蝕過(guò)熱的痕跡及變色或破損等，如發(fā)現(xiàn)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理或更換。 （4）變頻器由于振動(dòng)、溫度變化等影響，螺絲等緊固部件往往松動(dòng)，應(yīng)將所有螺絲全部緊固一遍。 （5）檢查輸入輸出電抗器、變壓器等是否過(guò)熱，變色燒焦或有異味。 （6）檢查中間直流回路濾波電解電容器小凸肩（安全閥）是否脹出，外表面是否有裂紋、漏液、膨脹等。一般情況下濾波電容器使用周期大約為5年，檢查周 期最長(zhǎng)為一年，接近壽命時(shí)，檢查周期最好為半年。電容器的容量可用數(shù)字電容表測(cè)量，當(dāng)容量下降到額定容量的80%以下時(shí)，應(yīng)予更換。 （7）檢查冷卻風(fēng)扇運(yùn)行是否完好，如有問(wèn)題則應(yīng)進(jìn)行更換。冷卻風(fēng)扇的壽命受限于軸承，根據(jù)變頻器運(yùn)行情況需要2－3年更換一次風(fēng)扇或軸承。檢查時(shí)如發(fā)現(xiàn)異常聲音、異常振動(dòng)，同樣需要更換。 （8）檢查變頻器絕緣電阻是否在正常范圍內(nèi)（所有端子與接地端子），注意不能用兆歐表對(duì)線(xiàn)路板進(jìn)行測(cè)量，否則會(huì)損壞線(xiàn)路板的電子元器件。 （9）將變頻器的R、S、T端子和電源端電纜斷開(kāi)，U、V、W端子和電機(jī)端電纜斷開(kāi)，用兆歐表測(cè)量電纜每相導(dǎo)線(xiàn)之間以及每相導(dǎo)線(xiàn)與保護(hù)接地之間的絕緣電阻是否符合要求，正常時(shí)應(yīng)大于1MΩ。 （10）變頻器在檢修完畢投入運(yùn)行前，應(yīng)帶電機(jī)空載試運(yùn)行幾分鐘，并校對(duì)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。 2.3變頻器本身的保護(hù)： 變頻器本身具有各種保護(hù)功能，如：負(fù)載側(cè)接地保護(hù)、短路保護(hù)、電流限制、逆變器過(guò)熱、過(guò)載等，其自診斷功能、報(bào)警警告功能也特別完善。了解這些功能對(duì)于正確使用變頻器及故障查找是非常重要的。 3、故障判斷及處理 該公司某品牌變頻器在使用中因受環(huán)境條件等因素的影響而陸續(xù)出現(xiàn)一些故障現(xiàn)象，在維修過(guò)程中，筆者積累了一些故障判斷和處理經(jīng)驗(yàn)。 下面以某品牌變頻器為例作一介紹：當(dāng)變頻器出現(xiàn)故障時(shí)，保護(hù)功能動(dòng)作，變頻器立即跳閘，電機(jī)由運(yùn)行狀態(tài)到停止，報(bào)警指示紅色發(fā)光二極管變亮， 液晶顯示部分提示報(bào)警信息代碼或故障內(nèi)容。這時(shí)可以根據(jù)信息代碼來(lái)分析判斷變頻器的故障范圍，如果是軟性故障，可將變頻器進(jìn)行斷電復(fù)位。如還不能恢復(fù)正 常，只能采用手動(dòng)或自動(dòng)初始化，初始化正常后按照參數(shù)表重新將數(shù)據(jù)輸入設(shè)定。這樣，變頻器就可以在故障較輕的情況下恢復(fù)正常使用。若經(jīng)以上操作后變頻器仍 不正常，就要根據(jù)故障現(xiàn)象來(lái)檢查變頻器損壞的部位，更換元器件或電路板。故障查找時(shí)必須按變頻器的提示順序進(jìn)行。 例如： （1）故障代碼36，提示為主電源故障，則三相整流橋模塊可能擊穿短路或開(kāi)路。 （2）故障代碼14，提示接地故障，可用兆歐表檢查電機(jī)繞組、查看電纜絕緣是否損壞。 （3）故障代碼37，提示逆變器故障，則IGBT模塊可能擊穿短路。IGBT模塊短路，主回路熔斷器也將熔斷。當(dāng)IGBT模塊某一相門(mén)極損壞時(shí)，變頻器會(huì)出現(xiàn)過(guò)流保護(hù)現(xiàn)象，這時(shí)應(yīng)對(duì)IGBT模塊進(jìn)行檢查。 變頻器運(yùn)行時(shí)，如頻繁出現(xiàn)限流報(bào)警或過(guò)流保護(hù)，應(yīng)檢查負(fù)載部分以及變頻器IGBT模塊是否正常，如正常，則此故障為變頻器主板霍爾磁補(bǔ)償式電流傳感器 損壞。霍爾磁補(bǔ)償式電流傳感器是一種測(cè)量正弦與非正弦周期量的電流值，能真實(shí)反映電流的波形，給變頻器提供一個(gè)控制與保護(hù)信號(hào)。變頻器上使用的該元件大部 分為瑞士LEM公司LA系列的產(chǎn)品，其LA系列霍爾磁補(bǔ)償式電流傳感器可分為三端引出腳和五端引出腳兩種。變頻器容量不同，主板上LA系列霍爾磁補(bǔ)償式電 流傳感器規(guī)格也不相同。 生產(chǎn)運(yùn)行表明，粘膠纖維生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)含硫化氫的腐蝕性氣體會(huì)給變頻器電路板的電子元器件帶來(lái)相當(dāng)大的危害，我們通過(guò)給電氣控制室送正壓新鮮風(fēng)來(lái)改善環(huán)境條件，并采用樂(lè)泰電子線(xiàn)路板用噴涂膠，對(duì)變頻器線(xiàn)路板表面作防腐涂層處理，有效地降低了變頻器的故障率，提高了使用壽命。 電子元器件對(duì)靜電是非常敏感的，如被靜電放電破壞后，將造成電子元器件軟擊穿，軟擊穿會(huì)導(dǎo)致線(xiàn)路板無(wú)法正常工作。所以在更換線(xiàn)路板時(shí)必須注意，一定要 確保工作之前戴好接地手環(huán)，將腕帶直接接地，確保人體處于零電位，以防止人體的靜電對(duì)線(xiàn)路板造成損壞。如沒(méi)有接地手環(huán)，在更換線(xiàn)路板時(shí)可用手摸一下變頻器 金屬外殼，使人體的靜電通過(guò)變頻器外殼放掉（其金屬外殼導(dǎo)靜電）。為確保變頻器線(xiàn)路板備件的安全，在保管期間，應(yīng)放在有防靜電材料的袋中存放。 4、元器件好壞的簡(jiǎn)易測(cè)試法 在維修過(guò)程中，根據(jù)故障情況要用萬(wàn)用表來(lái)檢測(cè)電子元器件的好壞，如測(cè)量方法不正確就很可能導(dǎo)致誤判斷，這將給維修工作造成困難，甚至造成不必要的經(jīng)濟(jì) 損失。測(cè)量方法分為元器件測(cè)試和線(xiàn)路板在路測(cè)試兩種方式。在路測(cè)試：斷開(kāi)變頻器電源，在不拆動(dòng)線(xiàn)路板元器件的條件下，測(cè)量線(xiàn)路板上的元器件。對(duì)于元器件擊 穿、短路、開(kāi)路性故障，這種檢測(cè)方法可以方便快捷的查找出損壞的元器件，但還應(yīng)考慮線(xiàn)路板上所測(cè)元器件與其并聯(lián)的元器件對(duì)測(cè)量結(jié)果所產(chǎn)生的影響，以免造成 誤判斷錯(cuò)誤。下面介紹元器件好壞的判斷方法： 4.1普通二極管的檢測(cè) 用MF47型萬(wàn)用表測(cè)量，將紅、黑表筆分別接在二極管的兩端，讀取讀數(shù)，再將表筆對(duì)調(diào)測(cè)量。根據(jù)兩次測(cè)量結(jié)果判斷，通常小功率鍺二極管的正向電阻值為 300－500Ω，硅二極管約為1kΩ或更大些。鍺管反相電阻為幾十千歐，硅管反向電阻在500kΩ以上（大功率二極管的數(shù)值要小的多）。好的二極管正向 電阻較低，反向電阻較大，正反向電阻差值越大越好。如果測(cè)得正、反向電阻很小均接近于零，說(shuō)明二極管內(nèi)部已短路；若正、反向電阻很大或趨于無(wú)窮大，則說(shuō)明 管子內(nèi)部已斷路。在這兩種情況下二極管就需報(bào)廢。 在路測(cè)試：測(cè)試二極管PN結(jié)正反向電阻，比較容易判斷出二極管是擊穿短路還是斷路。4.2三極管檢測(cè) 將數(shù)字萬(wàn)用表?yè)艿蕉O管檔，用表筆測(cè)PN結(jié)，如果正向?qū)?，則顯示的數(shù)字即為PN結(jié)的正向壓降。 先確定集電極和發(fā)射極；用表筆測(cè)出兩個(gè)PN結(jié)的正向壓降，壓降大的是發(fā)射極e，壓降小的是集電極c。在測(cè)試兩個(gè)結(jié)時(shí)，紅表筆接的是公共極，則被測(cè)三極 管為NPN型，且紅表筆所接為基極b；如果黑表筆接的是公共極，則被測(cè)三極管是PNP型，且此極為基極b。三極管損壞后PN結(jié)有擊穿短路和開(kāi)路兩種情況。 在路測(cè)試：在路測(cè)試三極管，實(shí)際上是通過(guò)測(cè)試PN結(jié)的正、反向電阻，來(lái)達(dá)到判斷三極管是否損壞。支路電阻大于PN結(jié)正向電阻，正常時(shí)所測(cè)得正、反向電阻應(yīng)有明顯區(qū)別，否則PN結(jié)損壞了。支路電阻小于PN結(jié)正向電阻時(shí)，應(yīng)將支路斷開(kāi)，否則就無(wú)法判斷三極管的好壞。 4.3三相整流橋模塊檢測(cè) 以某品牌整流橋模塊為例，如附圖所示。將數(shù)字萬(wàn)用表?yè)艿蕉O管測(cè)試檔，黑表筆接COM，紅表筆接VΩ，用紅、黑兩表筆先后測(cè)3、 4、5相與2、1極之間的正反向二極管特性，來(lái)檢查判斷整流橋是否完好。所測(cè)的正反向特性相差越大越好；如正反向?yàn)榱?，說(shuō)明所檢測(cè)的一相已被擊穿短路；如 正反向均為無(wú)窮大，說(shuō)明所檢測(cè)的一相已經(jīng)斷路。整流橋模塊只要有一相損壞，就應(yīng)更換。 4.4逆變器IGBT模塊檢測(cè) 將數(shù)字萬(wàn)用表?yè)艿蕉O管測(cè)試檔，測(cè)試IGBT模塊C1.E1、C2.E2之間以及柵極G與E1、E2之間正反向二極管特性，來(lái)判斷IGBT模塊是否完好。 以某品牌25A/1200V六相IGBT模塊為例。將負(fù)載側(cè)U、V、W相的導(dǎo)線(xiàn)拆除，使用二極管測(cè)試檔，紅表筆接P（集電極 C1），黑表筆依次測(cè)U、V、W（發(fā)射極E1），萬(wàn)用表顯示數(shù)值為最大；將表筆反過(guò)來(lái)，黑表筆接P，紅表筆測(cè)U、V、W，萬(wàn)用表顯示數(shù)值為400左右。再 將紅表筆接N（發(fā)射極E2），黑表筆測(cè)U、V、W，萬(wàn)用表顯示數(shù)值為400左右；黑表筆接N，紅表筆測(cè)U、V、W（集電極C2），萬(wàn)用表顯示數(shù)值為最大。 各相之間的正反向特性應(yīng)相同，若出現(xiàn)差別說(shuō)明IGBT模塊性能變差，應(yīng)予更換。IGBT模塊損壞時(shí)，只有擊穿短路情況出現(xiàn)。 紅、黑兩表筆分別測(cè)柵極G與發(fā)射極E之間的正反向特性，萬(wàn)用表兩次所測(cè)的數(shù)值都為最大，這時(shí)可判定IGBT模塊門(mén)極正常。如果有數(shù)值顯示，則門(mén)極性能 變差，此模塊應(yīng)更換。當(dāng)正反向測(cè)試結(jié)果為零時(shí)，說(shuō)明所檢測(cè)的一相門(mén)極已被擊穿短路。門(mén)極損壞時(shí)電路板保護(hù)門(mén)極的穩(wěn)壓管也將擊穿損壞。 4.5電解電容器的檢測(cè) 用MF47型萬(wàn)用表測(cè)量時(shí)，應(yīng)針對(duì)不同容量的電解電容器選用萬(wàn)用表合適的量程。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般情況下，47μF以下的電解電容器可用R?1K檔測(cè)量，大于47μF的電解電容器可用R?100檔測(cè)量。 將萬(wàn)用表紅表筆接電容器負(fù)極，黑表筆接正極，在剛接觸的瞬間，萬(wàn)用表指針即向右偏轉(zhuǎn)較大幅度，接著逐漸向左回轉(zhuǎn)，直到停在某一位置（返回?zé)o窮大位 置）。此時(shí)的阻值便是電解電容器的正向漏電阻。此值越大，說(shuō)明漏電流越小，電容器性能越好。然后，將紅、黑表筆對(duì)調(diào)，萬(wàn)用表指針將重復(fù)上述擺動(dòng)現(xiàn)象。但此 時(shí)所測(cè)阻值為電解電容器的反相漏電阻，此值略小于正向漏電阻。即反相漏電流比正向漏電流要大。實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)表明，電解電容器的漏電阻一般應(yīng)在幾百千歐以 上，否則將不能正常工作。 在測(cè)試中，若正向、反相均無(wú)充電現(xiàn)象，即表針不動(dòng)，則說(shuō)明電容器容量消失或內(nèi)部短路；如果所測(cè)阻值很小或?yàn)榱?，說(shuō)明電容器漏電大或已擊穿損壞，不能再使用。 在路測(cè)試：在路測(cè)試電解電容器只宜檢查嚴(yán)重漏電或擊穿的故障，輕微漏電或小容量電解電容器測(cè)試的準(zhǔn)確性很差。在路測(cè)試還應(yīng)考慮其它元器件對(duì)測(cè)試的影 響，否則讀出的數(shù)值就不準(zhǔn)確，會(huì)影響正常判斷。電解電容器還可以用電容表來(lái)檢測(cè)兩端之間的電容值，以判斷電解電容器的好壞。 4.6電感器和變壓器簡(jiǎn)易測(cè)試 （1）電感器的測(cè)試 用MF47型萬(wàn)用表電阻檔測(cè)試電感器阻值的大小。若被測(cè)電感器的阻值為零，說(shuō)明電感器內(nèi)部繞組有短路故障。注意操作時(shí)一定要將萬(wàn)用表調(diào)零，反復(fù)測(cè)試幾次。若被測(cè)電感器阻值為無(wú)窮大，說(shuō)明電感器的繞組或引出腳與繞組接點(diǎn)處發(fā)生了斷路故障。 （2）變壓器的簡(jiǎn)易測(cè)試 絕緣性能測(cè)試：用萬(wàn)用表電阻檔R?10K分別測(cè)量鐵心與一次繞組、一次繞組與二次繞組、鐵心與二次繞組之間的電阻值，應(yīng)均為無(wú)窮大。否則說(shuō)明變壓器絕緣性能不良。 測(cè)量繞組通斷：用萬(wàn)用表R?1檔，分別測(cè)量變壓器一次、二次各個(gè)繞組間的電阻值，一般一次繞組阻值應(yīng)為幾十歐至幾百歐，變壓器功率越小電阻值越大；二次繞組電阻值一般為幾歐至幾百歐，如某一組的電阻值為無(wú)窮大，則該組有斷路故障 注意：這種測(cè)量方法只是一種比較粗略的估測(cè)，有些繞組匝間絕緣輕微短路的變壓器是檢測(cè)不準(zhǔn)的。 4.7電阻器的阻值簡(jiǎn)易測(cè)試 在路測(cè)量電阻時(shí)要切斷線(xiàn)路板電源，要考慮電路中的其它元器件對(duì)電阻值的影響。如果電路中接有電容器，還必須將電容器放電。萬(wàn)用表表針應(yīng)指在標(biāo)度尺的中心部分，讀數(shù)才準(zhǔn)確。 4.8貼片式元器件 （1）貼片式元器件種類(lèi) 變頻器電子線(xiàn)路板現(xiàn)在大部分采用貼片式元器件也稱(chēng)為表面組裝元器件，它是一種無(wú)引線(xiàn)或引線(xiàn)很短的適于表面組裝的微小型電子元器件。貼片式元器件品種規(guī) 格很多，按形狀分可分為矩形、圓柱形和異形結(jié)構(gòu)。按類(lèi)型可分為片式電阻器、片式電容器、片式電感器、片式半導(dǎo)體器件（可分為片式二極管和片式三極管）、片 式集成電路。 （2）貼片式元器件的拆、焊 用35W內(nèi)熱式電烙鐵，配長(zhǎng)壽命耐氧化尖烙鐵頭。將烙鐵頭上粘的殘留物擦干凈，僅剩有一層薄薄的焊錫。兩端器件的貼片式元器件拆卸、焊接操作比較容 易。貼片式集成電路引腳細(xì)且多、引腳間距小，周?chē)骷帕芯o湊，拆裝不易。它們的拆卸和焊接，在沒(méi)有專(zhuān)用工具的條件下是有一定難度的，在此著重介紹貼片 式集成電路的拆卸、焊接操作。 （3）拆卸方法 如已判斷出集成電路塊損壞，用裁紙刀將引腳齊根切斷，取下集成電路塊。注意切割時(shí)刀頭不要切到線(xiàn)路板上。然后，用鑷子夾住斷腳，用尖頭烙鐵溶化斷腳上的焊錫，將斷腳逐一取下。 （4）焊接方法 焊接前，先用酒精將拆掉集成電路塊的線(xiàn)路板銅萡上的多余焊錫及臟東西清理干凈，將集成電路塊的引腳涂上酒精松香水，并將引腳搪上一層薄錫。然后，核對(duì) 好集成電路引腳位置，將集成電路塊放在待焊的線(xiàn)路板上，輕壓集成電路塊，用電烙鐵先焊集成電路塊四個(gè)角上的引腳，將集成電路塊固定好，再逐一對(duì)其它各引腳 進(jìn)行焊接。為了保證焊接質(zhì)量，焊接時(shí)，最好使用細(xì)一些的焊錫絲，如0.6㎜焊錫絲，焊出來(lái)的效果好一些。 5、結(jié)束語(yǔ) 變頻器的維修工作是一項(xiàng)理論知識(shí)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與操作水平的結(jié)合的工作，其技術(shù)水平代表著變頻器的維修質(zhì)量。所以我們要經(jīng)常閱讀一些有關(guān)的書(shū)報(bào)雜志，不斷 了解這些電子元器件所具備的功能和特點(diǎn)，開(kāi)拓思路，給維修工作以啟迪，并將這些學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際工作中，解決一些維修過(guò)程中無(wú)法解決的問(wèn)題，以使自己 的技術(shù)水平不斷提高。 變頻器是運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中的功率變換器-變頻發(fā)展分析 變頻器是運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中的功率變換器。當(dāng)今的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)是包含多種學(xué)科的技術(shù)領(lǐng)域，總的發(fā)展趨勢(shì)是：驅(qū)動(dòng)的交流化，功率變換器的高頻化，控制的數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化。因此，變頻器作為系統(tǒng)的重要功率變換部件，提供可控的高性能變壓變頻的交流電源而得到迅猛發(fā)展。 經(jīng)歷大約30年的研發(fā)與應(yīng)用實(shí)踐，隨著新型電力電子器件和高性能微處理器的應(yīng)用以及控制技術(shù)的發(fā)展，變頻器的性能價(jià)格比越來(lái)越高，體積越來(lái)越小，而廠 家仍然在不斷地提高可靠性實(shí)現(xiàn)變頻器的進(jìn)一步小型輕量化、高性能化和多功能化以及無(wú)公害化而做著新的努力。變頻器性能的優(yōu)劣，一要看其輸出交流電壓的諧波 對(duì)電機(jī)的影響，二要看對(duì)電網(wǎng)的諧波污染和輸入功率因數(shù)，三要看本身的能量損耗（即效率）如何？這里僅以量大面廣的交—直—交變頻器為例，闡述它的發(fā)展趨 勢(shì)： 1、主電路功率開(kāi)關(guān)元件的自關(guān)斷化、模塊化、集成化、智能化，開(kāi)關(guān)頻率不斷提高，開(kāi)關(guān)損耗進(jìn)一步降低。 2、變頻器主電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)方面： 變頻器的網(wǎng)側(cè)變流器對(duì)低壓小容量的裝置常采用6脈沖變流器，而對(duì)中壓大容量的裝置采用多重化12脈沖以上的變流器。負(fù)載側(cè)變流器對(duì)低壓小容量裝置常采 用兩電平的橋式逆變器，而對(duì)中壓大容量的裝置采用多電平逆變器。對(duì)于四象限運(yùn)行的傳動(dòng)，為實(shí)現(xiàn)變頻器再生能量向電網(wǎng)回饋和節(jié)省能量，網(wǎng)側(cè)變流器應(yīng)為可逆變 流器，同時(shí)出現(xiàn)了功率可雙向流動(dòng)的雙PWM變頻器，對(duì)網(wǎng)側(cè)變流器加以適當(dāng)控制可使輸入電流接近正弦波，減少對(duì)電網(wǎng)的公害。目前，低、中壓變頻器都有這類(lèi)產(chǎn) 品。 3、脈寬調(diào)制變壓變頻器的控制方法可以采用正弦波脈寬調(diào)制（SPWM）控制、消除指定次數(shù)諧波的PWM控制、電流跟蹤控制、電壓空間矢量控制（磁鏈跟蹤控制）。 4、交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)整控制方法的進(jìn)展主要體現(xiàn)在由標(biāo)量控制向高動(dòng)態(tài)性能的矢量控制與直接轉(zhuǎn)矩控制發(fā)展和開(kāi)發(fā)無(wú)速度傳感器的矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)方面。 5、微處理器的進(jìn)步使數(shù)字控制成為現(xiàn)代控制器的發(fā)展方向：運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)是快速系統(tǒng)，特別是交流電動(dòng)機(jī)高性能的控制需要存儲(chǔ)多種數(shù)據(jù)和快速實(shí)時(shí)處理大量 信息。近幾年來(lái)，國(guó)外各大公司紛紛推出以DSP（數(shù)字信號(hào)處理器）為基礎(chǔ)的內(nèi)核，配以電機(jī)控制所需的外圍功能電路，集成在單一芯片內(nèi)的稱(chēng)為DSP單片電機(jī) 控制器，價(jià)格大大降低，體積縮小，結(jié)構(gòu)緊湊，使用便捷，可靠性提高。DSP和普通的單片機(jī)相比，處理數(shù)字運(yùn)算能力增強(qiáng)10～15倍，以確保系統(tǒng)有更優(yōu)越的 控制性能。 數(shù)字控制使硬件簡(jiǎn)化，柔性的控制算法使控制具有很大的靈活性，可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制規(guī)律，使現(xiàn)代控制理論在運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí)，易于與上層系統(tǒng)連接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，便于故障診斷加強(qiáng)保護(hù)和監(jiān)視功能，使系統(tǒng)智能化（如有些變頻器具有自調(diào)整功能）。 6、交流同步電動(dòng)機(jī)已成為交流可調(diào)傳動(dòng)中的一顆新星，特別是永磁同步電動(dòng)機(jī)，電機(jī)獲得無(wú)刷結(jié)構(gòu)，功率因數(shù)高，效率也高，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速?lài)?yán)格與電源頻率保持同 步。同步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)有他控變頻和自控變頻兩大類(lèi)。自控變頻同步電機(jī)在原理上和直流電機(jī)極為相似，用電力電子變流器取代了直流電機(jī)的機(jī)械換向器，如采 用交—直—交變壓變頻器時(shí)叫做“直流無(wú)換向器電機(jī)”或稱(chēng)“無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)（BLDC）”。傳統(tǒng)的自控變頻同步機(jī)調(diào)速系統(tǒng)有轉(zhuǎn)子位置傳感器，現(xiàn)正開(kāi)發(fā)無(wú)轉(zhuǎn)子 位置傳感器的系統(tǒng)。同步電機(jī)的他控變頻方式也可采用矢量控制，其按轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的矢量控制比異步電機(jī)簡(jiǎn)單。