各國使用的交流供電電源，無論是用于家庭還是用于工廠，其電壓和頻率均為400V/50Hz或200V/60Hz（50Hz）等等。把電壓和頻率固定不變的交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的裝置稱作“變頻器"。

為了產(chǎn)生可變的電壓和頻率，該設(shè)備首先要把電源的交流電變換為直流電（DC）。

把直流電（DC）變換為交流電（AC）的裝置，其科學術(shù)語為“inverter"(逆變器)。由于變頻器設(shè)備中產(chǎn)生變化的電壓或頻率的主要裝置叫“inverter"，故該產(chǎn)品本身就被命名為“inverter"。

用于電機控制的變頻器，既可以改變電壓，又可以改變頻率。

變頻器和軟啟動器的根本區(qū)別：

變頻器：變頻變壓。主要作用：調(diào)速，節(jié)能，軟起動。

軟啟動器：僅改變電壓。主要作用：降低起動電流，減緩機械沖擊，減少線路壓降。

變頻器一般不宜在輸出端接觸器之類的器件來切換，主要是變頻器控制太復(fù)雜了，電機切換的時候，可能會造成電機空轉(zhuǎn)時候相位和變頻器輸出的相位有很大差異，切換時候產(chǎn)生比較大沖擊，對變頻器的IGBT壽命會有影響。

而軟啟動器本身設(shè)計就是要考慮到切換的，會重視到這些細節(jié)，使用一些鎖相環(huán)技術(shù)來跟蹤等，就是沒有這些功能，因為可控硅便宜可靠，可以使用耐壓高點的可控硅來彌補，而IGBT太貴了，變頻器一般又不會考慮切換到工頻的應(yīng)用，因此這些場所軟啟動器比變頻器可能更理想。

軟啟動器在一些控制領(lǐng)域是可以"獨擋一面"的，下面分析了一下的原因。

第一是從使用場合來說，在一些不需要進行調(diào)速的控制只需要降壓啟動的大負載場合可以選擇軟啟動器使用。

第二點是從控制投入上來說，軟啟動器的價格要比變頻器便宜許多，對于大功率負載的控制場合需要大容量的控制器來說更為明顯。

第三變頻器在一些高速運轉(zhuǎn)要求嚴格的控制場合需要配備專用變頻電機，若用普通異步電機則對電機傷害大，因此能用工頻的場合最好選用軟啟動器控制。

第四從整套配用投入來說能用軟啟動器的最好用軟啟動器控制，不適宜用軟啟動器的再采用變頻控制，這樣通過用軟啟動器與變頻器進行高低搭配，從經(jīng)濟效益和社會效益方面將都是非常理想的。

原則上，籠型異步電動機凡不需要調(diào)速的各種應(yīng)用場合都可適用。

目前的應(yīng)用范圍是交流380V（也可660V），電機功率從幾千瓦到800kW。軟起動器特別適用于各種泵類負載或風機類負載，需要軟起動與軟停車的場合。

同樣對于變負載工況、電動機長期處于輕載運行，只有短時或瞬間處于重載場合，應(yīng)用軟起動器（不帶旁路接觸器）則具有輕載節(jié)能的效果。

變頻器有關(guān)基本詞匯：

變流器            converters

整流              rectifying-rectification

整流器            rectifier

逆變              inverting-inversion

逆變器            inverter

轉(zhuǎn)矩脈動          torque pulsation

脈寬調(diào)制 (PWM)    pulse width modulation

諧波              harmonic

矢量控制 (VC)     vector control

直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC) direct torquecontrol

四象限運行        Four quadrant operation

再生(制動)        Regeneration

直流制動          d.c braking

漏電流            leak current

濾波器            filter

電抗器            reactor

電位器            potentiometer

編碼器            encoder, PG (pulse generator)

定子              stator

轉(zhuǎn)子              rotor

變頻器的結(jié)構(gòu)：

通常變頻器的結(jié)構(gòu)為交－直－交，也就是將單相或三相交流電壓整流成為直流電壓（AC→DC)，然后再將直流“逆變"成為所需頻率的三相交流電壓（DC→AC)。

變頻器最主要的部分是逆變部分，而且有生產(chǎn)廠家單獨生產(chǎn)逆變部分，所以有時又將變頻器稱為逆變器。

由于電機和變頻器原理的原因，在額定電壓以下，在改變輸出頻率的同時，也要改變輸出電壓的有效值，這種形式稱為可變電壓，可變頻率，故又將變頻器稱為VVVF。

變頻器的進線電源可以是三相380-500V，或三相200-240V，也可以是單相200-240V；也可以是690V。

電源電壓在690V以下稱為低壓變頻器，1000V以上稱為中壓或高壓變頻器。

進線電源的相序不影響電機的轉(zhuǎn)向。

變頻器普遍標配進線EMC濾波器，用來抑制變頻器對周圍設(shè)備的射頻干擾。

在變頻器通電時，EMC濾波器通過接地電容產(chǎn)生對地電流，尤其是上電瞬間會產(chǎn)生較大的漏電流。

變頻器一般應(yīng)用于工業(yè)場合，用接地的方式進行安全保護。

應(yīng)用于民用配電場合時，有時無安全接地，而采用漏電開關(guān)(RCD)，有時會因此發(fā)生RCD誤脫扣，這是正常的。解決的辦法是將圖中的接地斷開。

大多數(shù)變頻器采取三相全波整流，整流器件為功率二極管。

三相全波整流獲得的直流輸出電壓為進線電壓有效值的1.35倍，例如電網(wǎng)電壓為400V，則這時直流母線電壓為540V左右。但隨著負載的波動，直流母線電壓也會波動。

單整流橋獲得的電壓波形每個周波有六個波頭，稱為六波頭整流或六脈沖整流，這時的進線電流存在6m+1/6m-1次諧波，如5，7，11，13，…。

為了抑制電流諧波，可以采用兩套整流橋，分別連接到一個三繞組變壓器的輸出的兩個繞組，該變壓器的兩個繞組的輸出電壓有效值相等，相位互差30度。

兩套整流橋串聯(lián)，電壓相加。

這時的電壓波形每個周期有12個波頭，電流的諧波含量不包含5次，7次，17次，19次。

變頻器和配電回路的成本大大增加，用于大功率應(yīng)用和特殊場合。

上電瞬間，整流橋輸出端將產(chǎn)生峰值1.414U的電壓，對儲能電容快速充電。

為了保護儲能電容，需要在直流母線中串聯(lián)一個電阻。在變頻器上電時，整流橋通過該電阻向整流橋充電，充電結(jié)束后（如直流母線電壓上升到額定電壓的70%）以上后，需要用接觸器將該電阻旁路掉。在整個運行過程中，該電阻不起作用。

該電阻稱為預(yù)充電電阻，該接觸器稱為預(yù)充電接觸器或預(yù)充電繼電器。

如果電網(wǎng)電壓不穩(wěn)定導(dǎo)致瞬間大幅度跌落，會引起預(yù)充電回路頻繁動作，導(dǎo)致其損壞。

將上述整流橋中的三個橋臂改成可控硅，如晶閘管或IGBT，則整流橋的輸出電壓就是可調(diào)的。

在變頻器上電期間，控制晶閘管的導(dǎo)通角，半可控整流橋的輸出電壓逐漸升高，最后達到全波整流獲得的峰值，這樣一來在中就不需要預(yù)充電電阻和預(yù)充電接觸器。

如果上述整流橋的6個橋臂都是可控硅，加上控制回路，甚至可以做成可以四象限運行，既可以從電網(wǎng)吸收能量供給負載，也可以將負載制動的能量反饋回電網(wǎng)，實現(xiàn)再生制動。當然這樣變頻器的成本會大大升高，所以這種方式僅僅適用于大功率傳動。

實現(xiàn)能量再生制動的另一種方法是將一個系統(tǒng)中的所有變頻器的直流母線并聯(lián)，或者采用統(tǒng)一的整流電源和統(tǒng)一的能量再生制動單元，稱為網(wǎng)絡(luò)制動單元。

變頻器運行過程中需要相對穩(wěn)定的直流母線電壓，用儲能電容保證。

該電容的形式為電解電容，對于中大功率變頻器，需要將多個電容并聯(lián)。

當變頻器處于過載的過程中，瞬間會把直流母線電壓拉低；處于發(fā)電（制動）過程中，瞬間會升高直流母線電壓，若太高變頻器則停止輸出。

有些應(yīng)用中，為了提高變頻器的動態(tài)能力，或者在斷電瞬間保持變頻器斜坡停車，需要外加蓄電池或電容，需要考慮回路其它部件的承受能力。

直流電抗器是串聯(lián)在直流中間回路的一個或兩個扼流圈，因其通過的電流為直流電流，故亦成為直流扼流圈。

直流電抗器的作用是抑制變頻器的進線電流諧波，從而減少對電網(wǎng)的污染。

通常采用適當大小的直流電抗器，即可使變頻器的諧波污染減少到符合標準，這是一種低成本的方案。

如果要將諧波抑制到更低，需要大配合無源濾波器。

直流電抗器對進線浪涌電壓沒有抑制作用。

交流電抗器安裝在變頻器的進線側(cè)，也稱為進線電抗器。

交流電抗器與直流電抗器作用大致相同，但交流電抗器對進線浪涌電壓有抑制作用。

在對電流諧波產(chǎn)生相同的抑制作用時，交流電抗器產(chǎn)生的線路壓降比直流電抗器略大，從而會產(chǎn)生略大的輸出轉(zhuǎn)矩損失。

在下列情況下推薦使用交流電抗器：多臺變頻器并聯(lián)使用；線路電源有來自其他負荷的明顯擾動；變頻器由阻抗非常低的線路供電。

制動單元是一個或一組晶體管，與制動電阻串聯(lián)之后，接在直流母線上。

當直流母線電壓超過某規(guī)定電壓時，制動晶體管導(dǎo)通，直流母線電容和電機向制動電阻釋放能量。使直流母線電壓降低，降低到另一規(guī)定電壓后，制動晶體管截止。所以制動電阻的作用是能耗制動。

當變頻器驅(qū)動負載需要克服慣性快速減速或停車時，或位能性負載持續(xù)下降時，需要進行能耗制動。

逆變橋是變頻器的核心部分，其作用是將直流電壓通過6個橋臂可控硅的反復(fù)輪流通斷形成所需要的幅值和頻率變化的三相交流輸出電壓。

逆變橋的橋臂的可控硅的類型主要是IGBT—絕緣珊雙極型晶體管。

通過逆變橋，直流電壓被斬波成為高頻率的脈沖電壓，由于它是由逆變管反復(fù)開關(guān)形成，所以其頻率稱為開關(guān)頻率。

負載分類：

變頻器的正確選擇對于控制系統(tǒng)的正常運行是非常關(guān)鍵的。

選擇變頻器時必須要充分了解變頻器所驅(qū)動的負載特性；人們在實踐中常將生產(chǎn)機械分為三種類型：恒轉(zhuǎn)矩負載，恒功率負載，風機、水泵負載。

1.恒轉(zhuǎn)矩負載：

負載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速無關(guān)，任何轉(zhuǎn)速下總保持恒定或基本恒定。

例如：傳送帶、攪拌機、擠壓機等摩擦類負載；

例如：吊車、提升機等位能負載。

變頻器拖動恒轉(zhuǎn)矩性質(zhì)的負載時，低速下的轉(zhuǎn)矩要足夠大，并且要有足夠的過載能力。

如果需要在低速下穩(wěn)速運行，應(yīng)該考慮標準異步電動機的散熱能力，避免電動機的溫升過高。

對長期需要在低速下滿負荷運行的情況，需要安裝獨立強冷風扇對電機進行冷卻。

對未能性應(yīng)用應(yīng)配置制動單元和制動電阻，以及設(shè)置安全制動邏輯。

2.恒功率負載：

有些應(yīng)用在高速下要求的轉(zhuǎn)矩，大體與轉(zhuǎn)速成反比，就是所謂的恒功率負載。

機床主軸和軋機、造紙機、塑料薄膜生產(chǎn)線中的卷取機、開卷等。

負載的恒功率性質(zhì)應(yīng)該是就一定的速度變化范圍而言的。

當速度很低時，受機械強度的限制，不可能無限增大，在低速下轉(zhuǎn)變?yōu)楹戕D(zhuǎn)矩性質(zhì)。

負載的恒功率區(qū)和恒轉(zhuǎn)矩區(qū)對傳動方案的選擇有很大的影響。

電動機在恒磁通調(diào)速時，最大允許輸出轉(zhuǎn)矩不變，屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速；

而在弱磁調(diào)速時，最大允許輸出轉(zhuǎn)矩與速度成反比，屬于恒功率調(diào)速。

3.風機、泵類負載：

在各種風機、水泵、油泵中，隨葉輪的轉(zhuǎn)動，空氣或液體在一定的速度范圍內(nèi)所產(chǎn)生的阻力大致與速度n的2次方成正比。

隨著轉(zhuǎn)速的減小，轉(zhuǎn)矩按轉(zhuǎn)速的2 次方減小。這種負載所需的功率與速度的3 次方成正比。

當所需風量、流量減小時，利用變頻器通過調(diào)速的方式來調(diào)節(jié)風量、流量，可以大幅度地節(jié)約電能。

由于高速時所需功率隨轉(zhuǎn)速增長過快，與速度的三次方成正比，所以通常不應(yīng)使風機、泵類負載超工頻運行。

一般的風機泵類專用和聲稱為HVAC專用型變頻器的低速性能都很差，所以不適于恒轉(zhuǎn)矩應(yīng)用，即使功率放大也不夠用。

電機的轉(zhuǎn)速：

變頻器所拖動的電機為感應(yīng)式交流電動機，也稱交流異步電動機。

在工業(yè)中所使用的大部分電機為交流異步電動機。

異步電動機的旋轉(zhuǎn)速度取決于其定子旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速，即同步轉(zhuǎn)速。

所謂異步，是指其其實際轉(zhuǎn)速與同步轉(zhuǎn)速總是比較接近，但總有一定差別。其差別稱為轉(zhuǎn)差。

電動機狀態(tài)運行時，實際轉(zhuǎn)速略低于同步轉(zhuǎn)速。

發(fā)電機或制動狀態(tài)時，實際轉(zhuǎn)速略高于同步轉(zhuǎn)速。

同步轉(zhuǎn)速n1 = 60f/p，實際轉(zhuǎn)速n=(1-s)n1 =(1-s) 60f/p

n：同步速度；f：電源頻率；p：電機極對數(shù)；s：轉(zhuǎn)差率，接近于零。

變頻調(diào)速：

好的方法就是變頻調(diào)速，也就是改變電源頻率，使得同步速成比例變化，負載轉(zhuǎn)速就可以與電源頻率成正比地變化。這種裝置稱為變頻器。

變頻調(diào)速的優(yōu)點：

效率高，功率因數(shù)高。數(shù)字只能化，易于控制和調(diào)節(jié)。

固態(tài)硬件，可靠性高?？捎糜诳焖兕l繁起停，正反轉(zhuǎn)等。

動態(tài)和靜態(tài)精度高。容易集成到系統(tǒng)中。

起動和運行電流小。適用于廉價可靠的鼠籠式異步電動機。

變頻調(diào)速目前已經(jīng)成為異步電機調(diào)速的主流，而且逐漸可以控制同步電機等的調(diào)速。

改變頻率和電壓是優(yōu)的電機控制方法。

如果僅改變頻率而不改變電壓，頻率降低時會使電機出于過電壓（過勵磁），導(dǎo)致電機可能被燒壞。因此變頻器在改變頻率的同時必須要同時改變電壓。

輸出頻率在額定頻率以上時，電壓卻不可以繼續(xù)增加，最高只能是等于電機的額定電壓。

例如：為了使電機的旋轉(zhuǎn)速度減半，把變頻器的輸出頻率從50Hz改變到25Hz，這時變頻器的輸出電壓就需要從400V改變到約200V。

磁通矢量控制：

轉(zhuǎn)矩提升功能是提高變頻器的輸出電壓。然而即使提高很多輸出電壓，電機轉(zhuǎn)矩并不能和其電流相對應(yīng)的提高。因為電機電流包含電機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩分量和其它分量（如勵磁分量）。

 "矢量控制"把電機的電流值進行分配，從而確定產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電機電流分量和其它電流分量（如勵磁分量）的數(shù)值。

 "矢量控制"可以通過對電機端的電壓降的響應(yīng)，進行優(yōu)化補償，在不增加電流的情況下，允許電機產(chǎn)出大的轉(zhuǎn)矩。此功能對改善電機低速時溫升也有效。

使用"矢量控制"，可以使電機在低速,如(無速度傳感器時)1Hz（對4極電機，其轉(zhuǎn)速大約為30r/min）時的輸出轉(zhuǎn)矩可以達到電機在50Hz供電輸出的轉(zhuǎn)矩（最大約為額定轉(zhuǎn)矩的150％）。

變頻器怎么選型？

在容量適配的情況下，變頻器的額定電流應(yīng)該大于或等于對應(yīng)的電動機的額定電流，但實際情況并不如此。一般來說，2極和4極電動機的額定電流都小于變頻器的額定電流，但6極以上的額定電流往往比同容量變頻器的額定電流大。

（一）變頻器的容量與電動機特性

（二）電動機工況與變頻器的選擇

1.電動機的溫升

電動機在運行時，存在著銅損、鐵損以及機械損耗等各種功率的損失，這些損耗功率者腰轉(zhuǎn)化為熱能，使電動機的溫度上升。溫度太高了就會破壞電動機的各部分絕緣，使電動機燒壞。

2.連續(xù)不變負載的變頻器選擇

所謂連續(xù)不變負載是指負載是連續(xù)運行的，在運行過程中，負載的轉(zhuǎn)矩大小基本不變，如下圖a所示。電動機在拖動這類負載時，溫升能達到穩(wěn)定的溫升，因此這類負載在選擇變頻器時原則上只需使變頻器的配用電動機容量不小于電動機的實際容量即可。此類負載有：帶式輸送機、風機、水泵等。

3.連續(xù)變動負載的變頻器選擇

負載是連續(xù)運行的，但負載的輕重卻是經(jīng)常變動的。當電動機拖動這類負載時，其溫升將隨著負載轉(zhuǎn)矩的輕重而變化（見下圖b）。選擇變頻器的原則是：只要電動機的溫升不超過額定溫升，允許短時過載。

4.斷續(xù)負載的變頻器選擇

時開時停的負載，開的時候電動機的溫升達不到穩(wěn)定溫升，停的時候電動機的溫升也降不到O，如下圖c所示。對于這類負載，選擇電動機容量的基本原則與連續(xù)變動負載一樣。

5.短時負載

負載運行時間很短，而停止時間很長，運行時溫升達不到穩(wěn)定溫升，停止時溫升能下降為O。如三峽水電站的船閘的閘門電動機。這類負載在選擇變頻器時不考慮電動機溫升，主要考慮電動機的過載能力即可。

（三）一臺變頻器帶多臺電動機

1.多臺電動機同時起動和運行

.多臺電動機分別起動

如果各電動機分別起動，則當?shù)谝慌_電動機變頻起動并以一定頻率運行時，其他電動機只能在該頻率下直接起動，這時需要考慮的因素有：

1）變頻器必須有能夠承受各電動機直接起動時的起動電流。

2）由于起動電流持續(xù)的時間很短，一般不超過1min，因此變頻器的過載能力可以考慮進去。

I—電動機起動電流（為額定電流的5-7 倍）；

K—安全系數(shù)。如后起動電動機都從停止狀態(tài)起動時，k1=1.2；如后起動電機有可能從自由制動狀態(tài)下重新起動時，k1=1.5-2；

K—變頻器的過載能力。

變頻器的接線方法圖解：

變頻器工作原理：主電路是給異步電動機提供調(diào)壓調(diào)頻電源的電力變換部分，變頻器的主電路大體上可分為兩類：電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波是電容。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流回路濾波是電感。它由三部分構(gòu)成，將工頻電源變換為直流功率的“整流器"，吸收在變流器和逆變器產(chǎn)生的電壓脈動的“平波回路"，以及將直流功率變換為交流功率的“逆變器"。

要想弄清楚變頻器如何接線，先要搞明白變頻器是什么東西，變頻器是一種電機調(diào)速裝置，它會輸出不同的電壓和頻率來改變電機的速度，從這個作用而言，它是一個可變的交流電源而已，可以收到命令控制的大功率電源，而功率大的電源，本質(zhì)都是一種變電技術(shù)，都需要供給大功率的輸入電源，因此需要所謂的主回路電路；而這個電源要輸出什么樣的電壓和頻率，是通過人或者人指揮的其他設(shè)備來控制的，這樣需要控制回路電路。

變頻器的結(jié)構(gòu)是，先把工頻電源，整流成直流，逆變成可變電壓和頻率的電源來帶動電機，任何變頻器都一樣，只要接對主回路和控制回路就好了。

在變頻器的安裝中，有一些問題是需要注意的。例如變頻器本身有較強的電磁干擾，會干擾一些設(shè)備的工作，因此可以在變頻器的輸出電纜上加上電纜套。又或變頻器或控制柜內(nèi)的控制線距離動力電纜至少100mm等等。

一、主電路的接線

1、電源應(yīng)接到變頻器輸入端R、S、T接線端子上，一定不能接到變頻器輸出端（U、V、W）上，否則將損壞變頻器。接線后，零碎線頭必須清除干凈，零碎線頭可能造成異常，失靈和故障，必須始終保持變頻器清潔。在控制臺上打孔時，要注意不要使碎片粉末等進入變頻器中。

2、在端子+，PR間，不要連接除建議的制動電阻器選件以外的東西，或絕對不要短路。

3、電磁波干擾，變頻器輸入／輸出（主回路）包含有諧波成分，可能干擾變頻器附近的通訊設(shè)備。因此，安裝選件無線電噪音濾波器FR-BIF或FRBSF01或FR-BLF線路噪音濾波器，使干擾降到最小。

4、長距離布線時，由于受到布線的寄生電容充電電流的影響，會使快速響應(yīng)電流限制功能降低，接于二次側(cè)的儀器誤動作而產(chǎn)生故障。因此，最大布線長度要小于規(guī)定值。不得已布線長度超過時，要把Pr.156設(shè)為1。

5、在變頻器輸出側(cè)不要安裝電力電容器，浪涌抑制器和無線電噪音濾波器。否則將導(dǎo)致變頻器故障或電容和浪涌抑制器的損壞。

6、為使電壓降在2%以內(nèi)，應(yīng)使用適當型號的導(dǎo)線接線。變頻器和電動機間的接線距離較長時，特別是低頻率輸出情況下，會由于主電路電纜的電壓下降而導(dǎo)致電機的轉(zhuǎn)矩下降。

7、運行后，改變接線的操作，必須在電源切斷10min以上，用萬用表檢查電壓后進行。斷電后一段時間內(nèi)，電容上仍然有危險的高壓電。

二、控制電路的接線

變頻器的控制電路大體可分為模擬和數(shù)字兩種。

1、控制電路端子的接線應(yīng)使用屏蔽線或雙絞線，而且必須與主回路，強電回路（含200V繼電器程序回路）分開布線。

2、由于控制電路的頻率輸入信號是微小電流，所以在接點輸入的場合，為了防止接觸不良，微小信號接點應(yīng)使用兩個并聯(lián)的節(jié)點或使用雙生接點。

3、控制回路的接線一般選用0.3～0.75平方米的電纜。

三、地線的接線

1、由于在變頻器內(nèi)有漏電流，為了防止觸電，變頻器和電機必須接地。

2、變頻器接地用專用接地端子。接地線的連接，要使用鍍錫處理的壓接端子。擰緊螺絲時，注意不要將螺絲扣弄壞。

3、鍍錫中不含鉛。

4、接地電纜盡量用粗的線徑，必須等于或大于規(guī)定標準，接地點盡量靠近變頻器，接地線越短越好。

變頻器接線注意：

1、變頻器本身有較強的電磁干擾，會干擾一些設(shè)備的工作，因此我們可以在變頻器的輸出電纜上加上電纜套。

2、變頻器或控制柜內(nèi)的控制線距離動力電纜至少100mm等等。

3、在購買變頻器的時候都會有變頻器說明書。如果沒有的話，您可以上所購買的品牌的網(wǎng)站上去下載。變頻器說明書上面的內(nèi)容相當詳細，包括產(chǎn)品介紹、工作原理、安裝調(diào)試等等。

變頻器使用注意事項：

變頻器的故障率隨溫度升高而成指數(shù)的上升，使用壽命隨溫度升高而成指數(shù)的下降。環(huán)境溫度升高10度，變頻器平均使用壽命減半。

在變頻器工作時，流過變頻器的電流是很大的，變頻器產(chǎn)生的熱量也是非常大的，不能忽視其發(fā)熱所產(chǎn)生的影響。通常，變頻器安裝在控制柜中。我們要了解一臺變頻器的發(fā)熱量大概是多少，可以用以下公式估算：

發(fā)熱量的近似值＝ 變頻器容量（KW）×55 [W]

在這里，如果變頻器容量是以恒轉(zhuǎn)矩負載為準的 (過流能力150% * 60s)。

如果變頻器帶有直流電抗器或交流電抗器，并且也在柜子里面，這時發(fā)熱量會更大一些。電抗器安裝在變頻器側(cè)面或測上方比較好。

這時可以用估算：變頻器容量（KW）×60 [W]

如果有制動電阻的話，因為制動電阻的散熱量很大，因此最好安裝位置最好和變頻器隔離開，如裝在柜子上面或旁邊等。

怎樣降低控制柜內(nèi)的發(fā)熱量？

當變頻器安裝在控制機柜中時，要考慮變頻器發(fā)熱值的問題。

根據(jù)機柜內(nèi)產(chǎn)生熱量值的增加，要適當?shù)卦黾訖C柜的尺寸。因此，要使控制機柜的尺寸盡量減小，就必須要使機柜中產(chǎn)生的熱量值盡可能地減少。

如果在變頻器安裝時，把變頻器的散熱器部分放到控制機柜的外面，將會使變頻器有70％的發(fā)熱量釋放到控制機柜的外面。由于大容量變頻器有很大的發(fā)熱量，所以對大容量變頻器更加有效。

還可以用隔離板把本體和散熱器隔開，使散熱器的散熱不影響到變頻器本體。這樣效果也很好。

關(guān)于冷卻風扇：

一般功率稍微大一點的變頻器，都帶有冷卻風扇。

建議在控制柜上出風口安裝冷卻風扇。

進風口要加濾網(wǎng)以防止灰塵進入控制柜。

注意控制柜和變頻器上的風扇都是要的，不能誰替代誰。

有些盤廠習慣了配電盤不用安裝冷卻風扇，要更新觀念。

海拔高度對變頻器選型的影響：

在海拔高于1000m的地方，因為空氣密度降低，因此應(yīng)加大柜子的冷卻風量以改善冷卻效果。

理論上變頻器也應(yīng)考慮降容，每1000m降低5%。

由于實際上因為設(shè)計上變頻器的負載能力和散熱能力一般比實際使用的要大， 所以也要看具體應(yīng)用。

比方說在1500m的地方，但是周期性負載或短時運行的負載，如電梯，就不必要降容。

制動：

當電機的轉(zhuǎn)速高于同步速，這時電能從電機側(cè)流到變頻器側(cè)（或供電電源側(cè)）,這時電機處于發(fā)電機運行狀態(tài)。

負載的能量分為動能和勢能. 動能(由速度和重量確定其大小)隨著物體的運動而累積。當動能減為零時，該事物就處在停止狀態(tài)。

機械抱閘裝置的方法是用制動裝置把物體動能轉(zhuǎn)換為摩擦和勢能消耗掉。

能耗制動：

制動時，有一部分能量通過電機的定子和轉(zhuǎn)子以發(fā)熱的形式消耗掉。

另一部分能量將返回到變頻器直流母線側(cè)，向電容充電，使直流側(cè)的電壓升高。這些能量可以通過變頻器本身的發(fā)熱消耗，如果不夠的化，還需要經(jīng)過制動單元由制動電阻放電發(fā)熱消耗。

制動單元的作用是用來控制制動電阻的導(dǎo)通。制動電阻并不是永遠有效，只有當直流母線電壓上升到某一定值，與其串聯(lián)的制動單元導(dǎo)通，電容才通過制動電阻放電。

制動電阻：

制動電阻的瞬時放電功率，即制動功率=Vdc**2/Rb。制動電阻的阻值越小，放電電流越大，瞬時制動功率越大。該阻值不能小于規(guī)定值。

制動電阻的額定功率指其平均耐受功率，其瞬間功率要大于額定功率。

嚴格意義上講，制動電阻的阻值和額定功率，須通過計算獲得。

實際上經(jīng)常通過估算得到。

一般變頻器樣本上的制動電阻通常功率很小，做一般輔助用。若用在起重場合需要重新計算。

回饋制動：

制動產(chǎn)生的功率如果不通過熱消耗的方法消耗掉，而是把能量返回送到變頻器電源側(cè)的方法叫做“功率返回再生方法"，即回饋制動。

在實際中，這種應(yīng)用需要"能量回饋單元"選件。

直流制動：

減速時，變頻器對電機定子注入直流電，通過電機的發(fā)熱來消耗能量， 改善制動效果。

直流制動也可以用于使電機在零速時停的穩(wěn)一點，防止受外力作用而使電機轉(zhuǎn)動。

直流制動可通過頻率判斷自動諸如或通過邏輯端子強迫輸入。

要注意制動時間和電壓不要設(shè)的太大，防止電機過熱。

開關(guān)頻率對選型的影響：

變頻器的發(fā)熱主要來自于IGBT，IGBT的發(fā)熱有集中在開和關(guān)的瞬間。

開關(guān)頻率高時自然變頻器的發(fā)熱量就變大了，有的廠家宣稱降低開關(guān)頻率可以擴容。

變頻器與電動機距離較遠時的注意事項：

變頻器若要長電纜運行時，此時應(yīng)該采取措施抑制長電纜對地耦合電容的影響，避免變頻器出力不夠。

變頻器應(yīng)放大一、兩檔選擇或在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。

并聯(lián)電機運行：

變頻器用于控制并聯(lián)的幾臺電機時，一定要考慮變頻器到電動機的電纜的長度總和在變頻器的容許范圍內(nèi)。

如果超過規(guī)定值，要放大一檔或兩檔來選擇變頻器，以及增加線路電抗器。

另外在此種情況下，變頻器的控制方式只能為V/F控制方式，并且變頻器無法實現(xiàn)電動機的過流、過載保護，此時需在每臺電動機側(cè)加保護裝置來實現(xiàn)保護。

特殊使用環(huán)境：

對于一些特殊的應(yīng)用場合，如高環(huán)境溫度、高開關(guān)頻率、高海拔高度等，此時會引起變頻器的降容，變頻器需放大一檔選擇。

變頻器用于變極/多速電機：

變頻器用于變極電動機時，應(yīng)充分注意選擇變頻器的容量，使其最大額定電流在變頻器的額定輸出電流以下。

在運行中進行極數(shù)轉(zhuǎn)換時，應(yīng)先停止電動機工作，否則會造成電動機空轉(zhuǎn)，惡劣時會造成變頻器損壞。

驅(qū)動滑差電機：

變頻器驅(qū)動繞線轉(zhuǎn)子異步電動機時，大多是利用已有的電動機。將轉(zhuǎn)子繞組的滑環(huán)短接，然后用變頻器驅(qū)動。

繞線電動機與普通的鼠籠電動機相比，繞線電動機定子繞組的阻抗小。因此，容易發(fā)生由于紋波電流而引起的過電流跳閘現(xiàn)象，所以應(yīng)選擇比通常容量稍大的變頻器。

一般繞線電動機多用于飛輪力矩轉(zhuǎn)動慣量較大的場合，在設(shè)定加減速時間時應(yīng)多注意。

對于波動比較大的負載：

對于壓縮機、振動機等轉(zhuǎn)矩波動大的負載和油壓泵等有峰值負載情況下，如果按照電動機的額定電流或功率值選擇變頻器的話，有可能發(fā)生因峰值電流使過電流保護動作現(xiàn)象。

因此，應(yīng)了解工頻運行情況，選擇比其最大電流更大的額定輸出電流的變頻器。

驅(qū)動潛水泵電機：

潛水泵電動機的額定電流比通常電動機的額定電流大，而且很多是要求恒轉(zhuǎn)矩驅(qū)動。

所以選擇變頻器時，其額定電流要大于潛水泵電動機的額定電流。

當變頻器控制羅茨風機或特種風機時，由于其起動電流很大，所以選擇變頻器時一定要注意變頻器的容量是否足夠大。