变频器应用及故障处理问答

变频器应用及故障处理问答
作者： 周志敏，纪爱华 编
出版时间：2015年版
内容简介
《变频器应用及故障处理问答》结合变频调速技术的发展与应用，以问答形式深入浅出地介绍了变频器在工程应用、维护和检修工作中，经常涉及到的变频技术基础知识和实际操作技能。内容包括变频器基础知识、变频调速系统制动方式、变频调速系统工程设计、变频调速系统的通信网络、变频调速系统的电磁兼容技术、变频调速系统的安装与布线、变频调速系统参数设置、变频调速系统工程调试、变频调速系统维护保养等内容。
　　《变频器应用及故障处理问答》文字通俗易懂，内容新颖实用、查阅应用方便，是生产一线从事变频器工程应用、维护和检修的工程技术人员的必备读物，也可供相关专业的高等院校及职业技术学院的师生参考。
目录
第1章 变频器基础知识
1.通用变频器有哪些主要功能？
2.变频器的基本额定数据有哪些？
3.交-直-交变频器是基于什么工作原理？
4.电压源型变频器和电流源型变频器各有哪些特点？
5.变频器的保护功能分为哪两类?
6.变频器保护电路的主要功能有哪些？
7.变频器的电子热保护是基于什么工作原理?
8.变频器的自动检测功能有哪些？
9.变频器的接地保护功能可以检出漏电吗?
10.什么是变频器的失速防止功能？
11.变频器的加减速时间的分别给定和加减速时间共同给定各有什么意义？
12.按比例地改U和F时，电动机的转矩如何变化？
13.SPWM是什么意思？
14.变频器输入电流的波形有何特点？
15.在哪些情况下变频器输入电压的波形将发生畸变？
16.什么是变频分辨率？有什么意义？
17.什么是变频器的频率精度？
18.什么是变频器的输出频率线？
19.变频器的偏置频率是如何定义的？
20.变频调速后异步电动机机械特性如何？
21.变频器调速到大于50Hz频率时，电动机的输出转矩将如何变化？
22.怎样改善变频调速系统电动机的输出转矩？
23.变频器是如何实现转矩提升的？
24.何为变频器的基本频率？
25.变频器U/F模式是什么含义？
26.何为变频器基本U/F线？
27.何为变频器的弱磁点？
28.变频器U/F线有哪些选择功能？
29.变频调速系统加减速时间是如何定义的？
30.何为变频器频率设定信号增益？
31.变频器的频率限制是如何定义的？
32.变频器转矩限制是如何分类的？
33.变频器在运行中能显示哪些频率？
34.变频器能直接显示转速吗？
35.变频器如何显示故障原因？
36.变频器配置了哪些操作键？
37.变频器有几种操作？
38.按键操作板拔掉后变频器能否运行？
39.按键操作板能否移至操作方便的地方？
40.如何灵活应用变频器控制端子？
41.同步变频与异步变频调速电动机有哪些区别？
42.变频器能用来驱动单相电动机吗？可以使用单相电源吗？
43.变频器驱动电动机如果频率下降时电压也下降，那么电流是否增加？
44.电动机频率超过60Hz运行时应注意什么问题？
45.采用变频器驱动电动机时，电动机的启动电流、启动转矩如何变化？
46.变频器的调速范围60~6Hz，即10∶1，在6Hz以下就有没有输出功率吗？
47.对于一般电动机在60Hz以上也要求转矩一定，是否可以？
48.变频调速系统能否长时间在低速情况下运行？
49.低速运行时能保证频率精度吗？
50.低速运行时，在空载情况下易因过流而跳闸，是什么原因？
51.对于需要低速运行的负载，应选用什么样的变频器？
52.绕线式异步电动机能否配用变频器？

第2章 变频调速系统制动方式
1.变频器调速系统有几种运行状态？
2.电动机处于发电状态有哪些条件？
3.变频调速系统的制动过程是如何工作的？
4.变频调速系统有哪些制动类型？
5.制动时的电能反馈到电源了吗?
6.变频调速系统的泵升电压与哪些因素有关？
7.变频调速系统的回馈制动是如何实现的？
8.变频调速系统的直流制动是如何实现的？
9.如何设定变频调速系统的直流制动？
10.变频调速系统的电阻制动和回馈制动各有什么优点？
11.什么是变频调速系统的电容反馈制动？
12.能耗制动单元组件由哪两部分组成？
13.如何设计变频调速系统的制动力矩？
14.制动单元与制动电阻如何选配？
15.如何确定外接制动电阻的阻值？
16.如何选择制动单元？
17.如何选择制动单元的电压？
18.如何计算制动电阻的标称功率？
19.多个外接制动组件并用时需注意些什么？
20.什么是制动单元安全极限？
21.制动电阻一定要选择无感电阻吗？
22.制动电阻发热量与电阻值的选择有关吗？
23.由于启、制动较频繁，制动电阻发热严重，怎么办？
24.制动单元安装，配线应注意哪些事项？

第3章 变频调速系统工程设计
1.变频调速系统有哪几部分构成？
2.通用变频器构成的异步电动机开环调速系统有何特点？
3.无速度传感器的矢量控制异步电动机变频调速系统有何特点？
4.带速度传感器矢量控制的变频调速系统有何特点？
5.永磁同步电动机开环控制的变频调速系统有何特点？
6.如何正确选择交流电动机变频调速控制方案？
7.如何合理的选用变频器控制方式？
8.变频器的选型应满足哪些条件？
9.什么是变频器效率？
10.变频器负载率β与效率η有何关系？
11.变频器选择应遵守哪些基本原则？
12.如何实现变频器与负载的匹配？
13.选择变频器时应注意哪些事项？
14.如何合理的选择变频器容量？
15.如何确定变频器的容量和配件？
16.变频器说明书中的“配用电动机容量”能不能作为选择变频器容量的依据？
17.两台2.2kW、4极电动机顺序启动，用一台变频器驱动时容量应怎样考虑？
18.如有功率为75、110kW电动机，变频器的容量如何选择？
19.一台变频器带多台电动机时，怎么选定变频器容量？
20.变频调速系统连续运转时所需的变频器容量如何选择？
21.变频调速系统短时加减速运行时变频器容量如何选择？
22.变频调速系统频繁加减速运行时变频器容量如何选择？
23.一台变频器驱动多台电动机，且多台电动机并联运行时变频器容量如何选择？
24.电动机直接启动时所需变频器容量如何选择？
25.大惯性负载启动时变频器容量如何选择？
26.电动机的实际负载比电动机的额定输出功率小时，若选择与实际负载相匹配的
变频器容量为什么并不理想？
27.如何正确选择变频器的箱体结构？
28.如何选用变频器外部主电路的电气设备？
29.用变频器电源端接触器来直接启停电动机会发生什么问题？
30.为什么不能用变频器输出端的接触器启停电动机？
31.如何正确使用热过载继电器？
32.如何选择电流互感器和电流表？
33.如何选择变频调速系统的电动机？
34.变频系统设计时应注意哪些问题？
35.对变频调速系统的漏电流应采取哪些对策？
36.变频器与PLC如何配合应用？
37. ACS1000中压变频器是如何实现同步切换控制的？
38.如何实现高压异步电动机变频启动的切换？
39.如何实现同步电动机变频系统的启动和切换？
40.如何实现不用比例给定器实现多台变频器比例运行？
41.如何实现变频运行与工频运行之间的切换？
42.如何描述电动机变频运行后的带载能力？
43. fx>fN时电动机的带载能力如何？
44. fx>fN时电动机的有效转矩如何？
45.什么是平方律负载？
46.变频调速系统与平方律负载配用时应如何调试？
47.为什么平方律负载应用变频调速后，节能效果好？
48.变频调速应用于恒转矩负载时应注意哪些问题？
49.对于一般的电动机组合频率在60Hz以上时是否可以要求转矩恒定?
50.如何实现变频器调速方式的快速转换？

第4章 变频调速系统的通信网络
1. RS 485接口与RS 232C接口相比有何特点？
2.并行通信与串行通信各有什么特点？
3.什么是异步通信与同步通信？
4.什么是单工和双工通信方式？
5.在串行通信中，传输速率的单位是什么？
6. RS 422/RS 485异步通信口有何特点？
7.RS 485系统使用中继器后具有哪些优点？
8.如何采用RS 485接口构成的工控网？
9.RS 485总线技术规格要求有哪些？
10.如何减少信号传输线的阻抗不连续？
11.为什么不能忽视RS 485接口信号地连接？
12.RS 485传输线与传输距离有何关系？
13.构建RS 485网络应注意哪些事项？
14.如何设计RS 485硬件接口电路？
15.如何设置RS 485接口的电源和接地？
16.为什么要对RS 485接口进行光电隔离？
17.如何处理RS 485系统的常见故障？
18.如何设计PLC与变频器之间通信程序？
19.如何通过USS协议实现变频器与PLC通信？
20.采用PLC控制变频器有哪些方式？
21.采用三菱PLC控制变频器的硬件如何配置？
22.采用三菱PLC控制变频器的通信参数如何设置？
23.如何实现CX变频器与PLC间的通信？
24.如何实现台达变频器与计算机的串口通信？
25.如何实现MIDIMASTERECO变频器的远程监控？
26.如何实现PC对多台TD3000变频器的实时监控？
27.如何使用通信方式改变变频器参数？
28.如何实现上位机与Unidrive变频器之间的通信？
29.基于PROFIBUS DP如何实现PLC与变频器之间的通信？

第5章 变频调速系统的电磁兼容技术
1.变频器产生的噪声有哪几种类型？
2.变频器所处电磁环境中存在哪些主要干扰源？
3.低压变频器电磁兼容等级有哪些典型值？
4.低压变频器抗电磁干扰的验收准则及等级是如何规定的？
5.低压变频器对低频干扰有哪些要求？
6.低压变频器对高频干扰有哪些要求？
7.低压变频器对发射有哪些要求？
8.低压变频器对安全性的最低要求有哪些？
9.变频调速系统电磁兼容性设计有哪些规则？
10.变频器是如何产生谐波的？
11.谐波电流与线路阻抗有何关系？
12.网侧电流波形与直流侧电压有何关系？
13.变频器产生的谐波有哪些危害？
14.针对谐波干扰应采取哪些抑制对策？
15.如何抑制交-直-交电流型变频器产生的谐波？
16.如何抑制交-交变频器产生的谐波？
17.如何抑制交-直-交电压型变频器产生的谐波？
18.变频调速系统有哪些电磁干扰源？
19.电磁干扰对变频调速系统有何影响？
20.变频调速系统中的干扰源是如何分类的？
21.变频调速系统电源异常有几种形式？
22.变频调速系统电磁干扰传播的途径有哪些？
23.变频调速系统的抗电磁干扰措施有哪些？
24.变频调速系统的抗干扰设计应遵守哪些基本原则？
25.通信线路的屏蔽层如何接地？
26.传感器信号线路的屏蔽层如何接地？
27.模拟信号线路的屏蔽层如何接地？
28.变频调速系统有几种接地方式？
29.对变频调速系统PE线中的漏电流有何规定？
30.如何抑制变频系统中的共模噪声？
31.变频器柜内应如何布线？
32.如何抑制变频调速系统的外部的电磁干扰？
33.如何抑制变频器对微机控制板的干扰？
34.变频器自身应采取哪些抗干扰措施？
35.如何解决电动机的漏电流、轴电压与轴承电流问题？
36.如何抑制变频器对外界的辐射干扰？
37.对造成变频器控制回路误动作的电磁干扰应采取哪些措施？
38.如何进行变频调速系统的抗干扰设计？
39.变频调速系统输入信号与输出信号的漏电流如何处理？
40.如何正确配置变频器的输入输出电抗器？
41.变频器输入电抗器有何作用？
42.如何选择输入电抗器的容量？
43.如何计算输入电抗器的额定电流IL？
44.变频器输出电抗器有何作用？
45.变频器直流电抗器有何作用？
46.变频器如何防雷？
47.雷击、感应雷电对变频调速系统有哪些影响？
48.变频调速系统防雷电浪涌有哪些要求？

第6章 变频调速系统的安装与布线
1.变频器对工作的物理环境有哪些要求？
2.变频器对工作的电气环境有哪些要求？
3.在选择变频器安装环境时应注意哪些事项？
4.变频器的安装设计的基本要求有哪些？
5.变频器柜防尘设计有哪些要求？
6.变频器柜防潮湿霉变设计有哪些要求？
7.如何进行变频器的通风散热设计？
8.变频器有哪些安装方式？
9.安装变频器应注意些什么？
10.变频器与电动机的距离对系统有哪些影响？应采取哪些防止措施？
11.变频调速系统布线应遵守的基本准则有哪些？
12.变频器外部主电路如何布线？
13.变频器与电动机连接电缆有哪些要求？
14.变频调速系统外部信号是如何分类的？
15.如何选择变频调速系统的控制电缆及正确布线？
16.如何选择变频调速系统的动力电缆及正确布线？
17.如何实现变频器的正确接地？
18.变频器外部电路如何正确接线？
19.电源与变频器进线端间应接入哪些开关？
20.变频器有哪些外部输入端子？
21.变频器有哪些外部输出端子？
22.变频器输出端子有几种类型？
23.三线控制如何接线？
24.如何灵活应用变频器外部端子？
25.变频器有哪些外部开关指令输入信号？
26.手动同步控制有哪些要求？
27.如何应用转速多段控制功能？
28.如何用继电器控制电动机正反向运行？
29.为什么变频器的输入与输出端绝对不允许接反？
30.变频器的输出端为什么不能接入电容器以改善电动机的电流波形？
31.变频器控制电路的电源应接到哪里？
32.对控制线的布置有些什么要求？
33.输出信号接线端的容量有多大？
34.在什么情况下使用“第二加减速”控制输入端？
35.有的变频器有一个“停止输出”的控制端，用在什么场合？
36.如何接入外接显示仪表？
37.外接频率表时应注意些什么？
38.外接给定信号已经是“最小”位置（0位），但输出频率不为0Hz，怎么办？
39.外接给定信号为最大值（+10V）时，输出频率只有48.5Hz（要求50Hz），怎么办？
40.若干单元联动控制时，由统一的给定信号给定，但每单元所需的最高频率不一致，怎么办？
41.如在变频器输出侧设有接触器应注意哪些事项？
42.装设变频器时安装方向是否有限制？
43.变频器内藏有冷却风扇，风的方向如何？风扇若是坏了会怎样？
44.怎么解决电压不平衡问题？
45.变频器对输入电压波动有什么要求?

第7章 变频调速系统参数设置
1.变频器有哪些可设置参数？
2.设置变频器参数应从哪几个方面进行？
3.设置变频器参数的方法有几种？
4.设置变频器频率有哪几种方式？
5.选择变频器给定方式应遵守哪些基本原则？
6.什么是外接设置？
7.变频器对外接设置信号有什么规定？
8.变频调速系统的上下限频率是如何定义的？
9.为什么要避免变频调速系统运行在最低频率？
10.根据什么设置变频调速系统的最高运行频率？
11.如何设置变频调速系统的上下限频率？
12.变频调速系统上下限频率设置应注意哪些事项？
13.何为变频器的载波频率？
14.变频器载波频率与死区时间有何关系？
15.变频器载波频率对电气设备有何影响？
16.变频调速系统的回避频率有何作用？
17.变频器的偏置频率有何作用？
18.变频器频率增益功能有何作用？
19.变频器频率指令的保持功能有何作用？
20.什么是变频器的频率给定线？
21.如何调整频率给定线？
22.如何进行变频器的程序设置？
23.使用外接给定信号时，工作频率能不能超过额定频率？
24.采用外部模拟量或数字量给定时有哪些异常现象？
25.怎样进行输出频率线的函数设置？
26.什么是输出频率线的两点设置法？
27.如何输入变频调速系统的电动机参数？
28.怎么设置加减速时间及转矩提升？
29.怎样设置基本频率？
30.如何设置最大频率？
31.设置fDB和UDB时需遵循哪些原则？
32.如何选择U/F的类型？
33.什么是基本U/F设置？
34.变频器怎样实现点动？
35.怎样设置点动的频率？
36.为什么要进行多挡频率设置？
37.怎样实现多挡转速运行？
38.实现多挡转速运行时，有哪些相关设置？
39.什么情况下需设置“转差补偿”？
40.怎样进行变频器的电动机辨识？
41.变频器有几种控制方式？
42.怎样调节和设置变频器的输出频率？
43.变频调速系统在进行矢量控制时为何要设置电动机额定参数？
44.用外接电位器进行频率设置有何优缺点？
45.利用变频器控制端子设置有何优缺点？
46.如何正确设置变频器的压频比？
47.怎样设置基本频率？
48.基频设置应注意哪些事项？
49.变频调速的基本控制方式与基准电压、基准频率有何关系？
50.负载的机械特性与基准电压、基准频率的设置有何关系？
51.变频调速系统为恒转矩特性时，对应一次性方程的U/F曲线有何关系？
52.如何设置变频调速系统的过负载率？
53.S形启动方式适用于何种负载？
54.什么负载以选用半S形启动方式较好？
55.变频调速系统电动机的启动分几种？
56.变频调速系统的启动频率如何设置？
57.变频调速系统的加速过程有何特点？
58.变频调速系统的减速过程有何特点？
59.变频调速系统中的电动机的停机方式有几种？
60.变频器加减速模式如何选择？
61.变频调速系统的加、减速时间如何设置？
62.何为变频器的暂停加速功能？
63.何为变频器的暂停减速功能？
64.如何运用变频器的升、降速控制端子？
65.如何正确使用变频器转矩提升功能？
66.电子热继电器保护功能如何设置？
67.变频器用作软启动器时的参数如何设置？

第8章 变频调速系统工程调试
1.如何选择变频器的控制方式？
2.变频器有几种运行模式？
3.变频器有几种启动方式？
4.变频器的控制命令有哪些？
5.变频器面板按键有哪些功能？
6.变频器正常运行如何操作？
7.如何远程和手动操作变频器？
8.变频调速系统调试的技术条件有哪些？
9.变频传动系统的调试分为几步？
10.变频调速系统调试有哪些步骤？
11.变频调速系统电动机本体试验项目有哪些？
12.变频调速系统调试的安全防护措施有哪些？
13.变频调速系统调试的质量标准有哪些？
14.变频调速系统送电前检查项目有哪些？
15.变频调速系统通电后检查项目有哪些？
16.变频器输出端未接电动机之前，应调试哪些内容？
17.变频器带电动机空载运行应做哪些检查？
18.变频器带电动机空载运行的参数如何设置？
19.电动机带负载运行时应注意观察和调整哪些项目？
20.变频调速系统负载试运行应做哪些检查？
21.如何进行变频调速系统的基本调试？
22.如何进行变频器与上位机的统一调试？
23.实际转速对于给定速度有偏差时如何解决？
24.转矩矢量控制和节能控制功能无法启用是什么原因？
25.调试现场如何设置U/F曲线？
26.中频变频器的U/F曲线如何现场调试？
27.如何解决启动频率与启动电压失调问题？
28.如何避免应用于平方转矩负载的变频器过载？
29.风机和泵的负载启停时变频器加速时间与减速时间如何匹配？
30.如何避免平方转矩负载的变频调速系统共振？
31.如何避免泵类负载的变频调速系统憋压与水锤效应？
32.如何选择恒转矩负载变频器的控制方式？

第9章 变频调速系统维护保养
1.如何处理变频调速系统的噪声问题？
2.如何处理变频调速系统的振动问题？
3.如何处理变频调速系统的发热问题？
4.变频调速电动机在低速运行时如何降温？
5.变频调速电动机的损耗及发热问题，如何解决？
6.变频器维护保养周期标准是如何规定的？
7.如何对变频器进行日常维护保养？
8.如何正确更换变频器的备品备件？
9.如何测量变频器输入侧参数？
10.如何测量变频器输出侧参数？
11.如何测量变频器的绝缘电阻？
12.如何进行变频器负荷特性测试？
13.同步电动机采用通用变频器时应注意哪些问题？
14.高频电动机采用通用变频器时应注意哪些问题？
15.变频器使用漏电保护器时应注意哪些事项？
16.变频器在高原地区使用时应该注意的问题？
17.变频器故障与使用时间有何关系？
18.如何抑制变频器电源端的操作过电压？
19.何为变频器的故障自保护及自诊断功能？
20.变频器发生自保护如何处理？
21.如何正确使用故障信号的自动复规功能？
22.如何进行变频器的静态测试？
23.如何进行变频器的动态测试？
24.测量变频器主电路时应注意哪些事项？
25.测量变频器控制电路时应注意哪些事项？
26.如何诊断和处理变频器整流模块故障？
27.如何诊断和处理变频器逆变功率模块故障？
28.如何诊断和处理变频器电解电容器故障？
29.如何诊断和处理变频器控制电路板故障？
30.如何诊断和处理变频器开关电源故障？
31.如何诊断和处理变频器驱动电路故障？
32.如何诊断和处理变频器的冷却系统故障？
33.如何诊断和处理变频器操作及显示面板故障？
34.变频器过电流按电流性质是如何分类的？
35.变频器过电流的原因是如何分类的？
36.如何诊断和处理变频器短路故障？
37.如何诊断和处理变频器轻载过电流故障？
38.如何诊断和处理变频器重载过电流故障？
39.如何诊断和处理变频器工作中的过电流故障？
40.如何诊断和处理变频器升降速中的过电流故障？
41.如何判断变频器过电流故障？
42.如何诊断和处理变频器的振荡过电流故障？
43.变频器是如何处理过流问题的？
44.变频器过载与过电流故障有何区别？
45.变频器过流、过载和过热的保护对象是什么？
46.如何诊断和处理变频器过载故障？
47.如何判断和分析变频器过载原因？
48.变频器是如何处理电动机过载故障的？
49.造成变频调速系统欠电压的原因有哪些？
50.变频器在什么情况下可能出现过电压？
51.如何对变频器过电压实施保护？
52.引起变频调速系统过电压的原因有哪些？
53.变频器过电压有何危害？
54.如何防止变频器过电压故障发生？
55.过电压的处理方法有哪些？
56.造成变频器电流显示误差的原因有哪些？
57.如何减少控制电缆容抗对显示仪表的影响？
58.如何诊断和处理变频器充电启动电路故障？
59.如何诊断和处理变频器过电压吸收电路故障？
60.如何诊断和处理中频变频器的呃逆电压故障？
61.具有重合闸功能的变频器，当进线处接触器断开后，立即再接通时，却出现“欠压”显示，是什么原因？
62.工频电源稳定是否可取消欠电压保护？
63.送电后按启动键RUN后变频器没反应是什么原因？
64.变频器的制动电阻过热冒烟如何处理？
65.如何诊断和处理变频调速系统电动机发热故障？
66.如何处理漏电断路器经常跳闸故障？
67.变频器的漏电流与开关频率和电缆长度有何关系？
参考文献