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[摘 要]变频器在我们生产生活中所发挥的作用是巨大的，而能否选用合适的变频器以及是否可以正处处理变频器运行过程中的故障干扰是我们需要首先考虑的问题，因此，本文首先对变频器及其构成的相关理论进行了介绍，在此基础上，分别对变频器的合理选用方法及变频器的故障干扰处理进行了深入的分析，希望能够促进变频器可以更好地在我们各行各业中发挥出巨大的作用。
[关键词]变频器 选用 构成 故障 干扰 处理
中图分类号：TN773 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）03-0264-01
一、引言
当前，变频器的应用范围非常广泛，为我们的生产生活做出了非常大的贡献，为了让变频器更好地为生产生活服务，需要重视对变频器的选用和故障干扰处理。在对变频器进行选择前，要对变频器的性能和质量进行充分了解，并且在熟悉驱动设备的负载性质等基础上进行变频器的科学合理选择。同时，在变频器的使用过程中，也应该对变频器运行经常会遇到的故障与干扰类型进行累计额，通过科学合理的故障干扰原因判断、分析，之后采取有效的措施进行排除。因此，本文对相关的内容进行了探讨。
二、变频器及其构成概述
（1）变频器概述
变频器是一种能源转换的节能设备，其主要是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置，主要有交-交变频与交-直-交变频等两种主要的方式，而后者是目前主要的应用方式，由于其具有精度广、调速范围宽、动态响应快以及运行效率高和功率因数高以及操作方便等一系列突出的优势，使得其在交通运输、工业生产和日常生活中都有着非常广泛的应用。总体来说，目前变频器的应用主要为了达到以下几个目的，一是使用变频器的调速功能来实现软启动、加减速、关机和刹车等，而且在启动与关机中不存在电冲击和机械冲击；二是利用变频器的调速精度高、范围广的优势，通过将其应用在机械设备中，能够显著提升产生和工程的质量；三是对变频器的应用，能够灵活根据需求功率的大小，实时对功率的输出进行控制，从而最大限度地节省电力。
（2）变频器的主要构成
通常情况下，变频器主要由整流、逆变、平波以及控制电路等几个部分组成，其中整流电路主要与单相或者三相交流电源进行连接，以产生脉动的直流电压，而当前应用最为广泛的便是基于二极管的变流器，其将工频电源变换为直流电源。逆变电路主要将固定的直流电压变换成可变电压和频率的交流电压。以所确定的时间使6个开关器件导通、关断，就可以得到3相交流输出。在整流器整流后的直流电压中，含有电源6倍频率的脉动电压，此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动。为了抑制电压波动，采用电感和电容吸收脉动电压（电流）。而当前常用的变频器控制电路主要采用16、32位单片机或者DSP为控制核心，从而有效实现全数字化的控制。
三、变频器的合理选用方法
（1）变频器的关键指标
在对变频器进行选用之前，我们需要对变频器的关键指标进行了解，从而达到初步判断变频器的性能是否满足需求。具体来说，一是输出电流谐波对电动机是否会产生影响，而且输出的电流波形要接近于正弦波；二是输入侧的对电压波形不会发生畸变，没有谐波污染；三是具有高效率、高功率因素；四是控制比较稳定；五是能够实现失速再启动。六是能够达到节能的目的。
（2）变频器的类型及箱体结构选用
对变频器的类型选择主要依据运行条件和控制要求进行的，比如水泵和风机类负载的特点是转矩与转速的平方成正比，实际运行负载基本不变，可选用通用变频器。而对变频器箱体的选择，需要重点对条件的适应性进行考虑。目前常用的变频器箱体结构主要有敞开型IP00型、封闭型IP20型、密封性IP45型以及密闭型IP65型，它们各自的适应场合主要如表1所示：
（3）变频器的容量确定
本文通过查阅大量资料以及根据自身经验发现，目前比较方便的变频器容量确定方法主要有以下三种，一是公式法；二是电机实际功率确定法，在该种方法中，首先对电机的实际功率进行测定，然后以此为基础对变频器容量的选择提供依据；三是电机额定电流法。实际上，对变频器容量的确定过程，也是电机与变频器的最佳匹配过程，其中最为常见和安全的便是使变频器的容量大于或者等于电机的额定功率，但实际匹配中要考虑电机的实际功率与额定功率相差多少，通常都是设备所选能力偏大，而实际需要的能力小，因此按电机的实际功率选择变频器是合理的，避免选用的变频器过大，从而使得成本增加。
四、变频器的故障干扰及其处理
（1）变频器的故障诊断及其处理
在变频器的运行中，容易产生整流模块损坏、逆变模块损坏、充电启动电路故障、上电后显示过压以及上电后显示过电流或接地短路等故障，因此，要做好变频器的检修工作，对故障点进行寻找。在具体的寻找过程中，首先对故障现象进行仔细分析，通过对故障元器件的定位来达到替换相应元器件的目的。除此之外，还需要做好变频器的日常维护工作，这是因为变频器是一种比较精密的电子装置，如果使用不当，很可能会出现发生故障或者运行不佳的情况，因此，要重视日常维护工作。可以采取日常检查和定期检查相结合的方式，将检查项目按照变频器的实际情况列明，在日常维护和检查过程中，相关人员必须熟悉变频器的基本原理、功能特点、指标等，在操作之前，需要将电源关闭，注意主电路电容器是否充分放电，确认放电完后才可以继续下一步作业。而且要注意在检修过程中运用的仪器仪表需要符合相关的要求，以提升检修维护的精确度。
（2）变频器的干扰及其处理
在变频器的应用中存在的干扰主要有高次谐波、负载匹配、噪声、振动以及发热等问题，由于变频器的输入部分主要为整流电路、输出部分为逆变电路，它们主要起着开关作用，在其中存在着很多的非线性元件，在使用过程中会产生高次谐波等，使得输入输出电压电流波形产生畸变，从而造成干扰也是不可避免的。在应对變频器的干扰中，一是对干扰传播途径进行切断，比如，如果干扰的传播常通过共用的接地线传播，可以采用将动力线的接地与控制线的接地分开的方式；二是采用在变频器前侧安装线路电抗器，可抑制电源侧过电压，并降低变频器产生的电流畸变，避免使主电源受到严重干扰的方法来达到抑制高次谐波的目的。
参考文献
[1] 吴晓宇，夏季.浅论变频器的正确选用及调试技术[J].科技致富向导，2013，30：87+136.
[2] 张宗桐.中压变频器的结构特点及选用[J].电世界，2015，09：1-3.
[3] 刘福禄.浅谈变频器的选用和维护方法[J].科学咨询（科技·管理），2014，08：52-53.
[4] 丛日永，张宁，庄德胜.变频器冷却系统计算及元部件选用[J].煤矿机械，2012，01：27-28.
[5] 鲍小谷.变频器选用与参数设置[J].机械制造与自动化，2012，05：192-193.
[6] 胡孟欣.变频器的选用方案和其抗干扰处理[J].价值工程，2011，08：61.
[7] 孙国彬.浅议国产变频器的选用与操作注意要点[J].变频器世界，2011，12：75-77.
[关键词]变频器 选用 构成 故障 干扰 处理
中图分类号：TN773 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）03-0264-01
一、引言
当前，变频器的应用范围非常广泛，为我们的生产生活做出了非常大的贡献，为了让变频器更好地为生产生活服务，需要重视对变频器的选用和故障干扰处理。在对变频器进行选择前，要对变频器的性能和质量进行充分了解，并且在熟悉驱动设备的负载性质等基础上进行变频器的科学合理选择。同时，在变频器的使用过程中，也应该对变频器运行经常会遇到的故障与干扰类型进行累计额，通过科学合理的故障干扰原因判断、分析，之后采取有效的措施进行排除。因此，本文对相关的内容进行了探讨。
二、变频器及其构成概述
（1）变频器概述
变频器是一种能源转换的节能设备，其主要是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置，主要有交-交变频与交-直-交变频等两种主要的方式，而后者是目前主要的应用方式，由于其具有精度广、调速范围宽、动态响应快以及运行效率高和功率因数高以及操作方便等一系列突出的优势，使得其在交通运输、工业生产和日常生活中都有着非常广泛的应用。总体来说，目前变频器的应用主要为了达到以下几个目的，一是使用变频器的调速功能来实现软启动、加减速、关机和刹车等，而且在启动与关机中不存在电冲击和机械冲击；二是利用变频器的调速精度高、范围广的优势，通过将其应用在机械设备中，能够显著提升产生和工程的质量；三是对变频器的应用，能够灵活根据需求功率的大小，实时对功率的输出进行控制，从而最大限度地节省电力。
（2）变频器的主要构成
通常情况下，变频器主要由整流、逆变、平波以及控制电路等几个部分组成，其中整流电路主要与单相或者三相交流电源进行连接，以产生脉动的直流电压，而当前应用最为广泛的便是基于二极管的变流器，其将工频电源变换为直流电源。逆变电路主要将固定的直流电压变换成可变电压和频率的交流电压。以所确定的时间使6个开关器件导通、关断，就可以得到3相交流输出。在整流器整流后的直流电压中，含有电源6倍频率的脉动电压，此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动。为了抑制电压波动，采用电感和电容吸收脉动电压（电流）。而当前常用的变频器控制电路主要采用16、32位单片机或者DSP为控制核心，从而有效实现全数字化的控制。
三、变频器的合理选用方法
（1）变频器的关键指标
在对变频器进行选用之前，我们需要对变频器的关键指标进行了解，从而达到初步判断变频器的性能是否满足需求。具体来说，一是输出电流谐波对电动机是否会产生影响，而且输出的电流波形要接近于正弦波；二是输入侧的对电压波形不会发生畸变，没有谐波污染；三是具有高效率、高功率因素；四是控制比较稳定；五是能够实现失速再启动。六是能够达到节能的目的。
（2）变频器的类型及箱体结构选用
对变频器的类型选择主要依据运行条件和控制要求进行的，比如水泵和风机类负载的特点是转矩与转速的平方成正比，实际运行负载基本不变，可选用通用变频器。而对变频器箱体的选择，需要重点对条件的适应性进行考虑。目前常用的变频器箱体结构主要有敞开型IP00型、封闭型IP20型、密封性IP45型以及密闭型IP65型，它们各自的适应场合主要如表1所示：
（3）变频器的容量确定
本文通过查阅大量资料以及根据自身经验发现，目前比较方便的变频器容量确定方法主要有以下三种，一是公式法；二是电机实际功率确定法，在该种方法中，首先对电机的实际功率进行测定，然后以此为基础对变频器容量的选择提供依据；三是电机额定电流法。实际上，对变频器容量的确定过程，也是电机与变频器的最佳匹配过程，其中最为常见和安全的便是使变频器的容量大于或者等于电机的额定功率，但实际匹配中要考虑电机的实际功率与额定功率相差多少，通常都是设备所选能力偏大，而实际需要的能力小，因此按电机的实际功率选择变频器是合理的，避免选用的变频器过大，从而使得成本增加。
四、变频器的故障干扰及其处理
（1）变频器的故障诊断及其处理
在变频器的运行中，容易产生整流模块损坏、逆变模块损坏、充电启动电路故障、上电后显示过压以及上电后显示过电流或接地短路等故障，因此，要做好变频器的检修工作，对故障点进行寻找。在具体的寻找过程中，首先对故障现象进行仔细分析，通过对故障元器件的定位来达到替换相应元器件的目的。除此之外，还需要做好变频器的日常维护工作，这是因为变频器是一种比较精密的电子装置，如果使用不当，很可能会出现发生故障或者运行不佳的情况，因此，要重视日常维护工作。可以采取日常检查和定期检查相结合的方式，将检查项目按照变频器的实际情况列明，在日常维护和检查过程中，相关人员必须熟悉变频器的基本原理、功能特点、指标等，在操作之前，需要将电源关闭，注意主电路电容器是否充分放电，确认放电完后才可以继续下一步作业。而且要注意在检修过程中运用的仪器仪表需要符合相关的要求，以提升检修维护的精确度。
（2）变频器的干扰及其处理
在变频器的应用中存在的干扰主要有高次谐波、负载匹配、噪声、振动以及发热等问题，由于变频器的输入部分主要为整流电路、输出部分为逆变电路，它们主要起着开关作用，在其中存在着很多的非线性元件，在使用过程中会产生高次谐波等，使得输入输出电压电流波形产生畸变，从而造成干扰也是不可避免的。在应对變频器的干扰中，一是对干扰传播途径进行切断，比如，如果干扰的传播常通过共用的接地线传播，可以采用将动力线的接地与控制线的接地分开的方式；二是采用在变频器前侧安装线路电抗器，可抑制电源侧过电压，并降低变频器产生的电流畸变，避免使主电源受到严重干扰的方法来达到抑制高次谐波的目的。
参考文献
[1] 吴晓宇，夏季.浅论变频器的正确选用及调试技术[J].科技致富向导，2013，30：87+136.
[2] 张宗桐.中压变频器的结构特点及选用[J].电世界，2015，09：1-3.
[3] 刘福禄.浅谈变频器的选用和维护方法[J].科学咨询（科技·管理），2014，08：52-53.
[4] 丛日永，张宁，庄德胜.变频器冷却系统计算及元部件选用[J].煤矿机械，2012，01：27-28.
[5] 鲍小谷.变频器选用与参数设置[J].机械制造与自动化，2012，05：192-193.
[6] 胡孟欣.变频器的选用方案和其抗干扰处理[J].价值工程，2011，08：61.
[7] 孙国彬.浅议国产变频器的选用与操作注意要点[J].变频器世界，2011，12：75-77.