变频器工作原理及变频器接线图大全
变频器工作原理
　　变频器可分为电压型和电流行两种变频器。
　　电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容。
　　电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波是电感。是整流器，整流器，逆变器。
　　而变频器的主电路由整流器、平波回路和逆变器三部分构成，将工频电源变换为直流功率的“整流器”，吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路。
变频器接线图
　　上图是一副变频器接线图。在变频器的安装中，有一些问题是需要注意的。例如变频器本身有较强的电磁干扰，会干扰一些设备的工作，因此我们可以在变频器的输出电缆上加上电缆套。又或变频器或控制柜内的控制线距离动力电缆至少100mm等等。

变频器接线方法

　一、主电路的接线
　　1、电源应接到变频器输入端R、S、T接线端子上，一定不能接到变频器输出端(U、V、W)上，否则将损坏变频器。
　　接线后，零碎线头必须清除干净，零碎线头可能造成异常，失灵和故障，必须始终保持变频器清洁。在控制台上打孔时，要注意不要使碎片粉末等进入变频器中。
　　2、在端子+，PR间，不要连接除建议的制动电阻器选件以外的东西，或绝对不要短路。
　　3、电磁波干扰，变频器输入/输出(主回路)包含有谐波成分，可能干扰变频器附近的通讯设备。因此，安装选件无线电噪音滤波器FR-BIF或FRBSF01或FR-BLF线路噪音滤波器，使干扰降到最小。
　　4、长距离布线时，由于受到布线的寄生电容充电电流的影响，会使快速响应电流限制功能降低，接于二次侧的仪器误动作而产生故障。因此，最大布线长度要小于规定值。
　　不得已布线长度超过时，要把Pr.156设为1。
　　5、在变频器输出侧不要安装电力电容器，浪涌抑制器和无线电噪音滤波器。否则将导致变频器故障或电容和浪涌抑制器的损坏。
　　6、为使电压降在2%以内，应使用适当型号的导线接线。变频器和电动机间的接线距离较长时，特别是低频率输出情况下，会由于主电路电缆的电压下降而导致电机的转矩下降。
　　7、运行后，改变接线的操作，必须在电源切断10min以上，用万用表检查电压后进行。断电后一段时间内，电容上仍然有危险的高压电。
　　二、控制电路的接线

　　变频器的控制电路大体可分为模拟和数字两种。
　　1、控制电路端子的接线应使用屏蔽线或双绞线，而且必须与主回路，强电回路(含200V继电器程序回路)分开布线。
　　2、由于控制电路的频率输入信号是微小电流，所以在接点输入的场合，为了防止接触不良，微小信号接点应使用两个并联的节点或使用双生接点。
　　3、控制回路的接线一般选用0.3～0.75平方米的电缆。
　　三、地线的接线

　　1、由于在变频器内有漏电流，为了防止触电，变频器和电机必须接地。
　　2、变频器接地用专用接地端子。接地线的连接，要使用镀锡处理的压接端子。拧紧螺丝时，注意不要将螺丝扣弄坏。
　　3、镀锡中不含铅。
　　4、接地电缆尽量用粗的线径，必须等于或大于规定标准，接地点尽量靠近变频器，接地线越短越好。
变频器的作用

　　1.变频器可以调整电机的功率，实现电机的变速运行，以此来达到省电的目的。例子体现在离心风机和水泵上，当离心风机和水泵使用了变频器后，操作人员变频调速，可根据需要轻松控制流量，从而节省了能源。
　　2.变频器可以降低电力线路中电压的波动，避免了一旦电压发生异常而导致设备的跳闸或者出现异常运行的现象。

　　3.变频器可以减少对电网的冲击，从而有效地减少了无功损耗，增加了电网的有效功率。
　　4.变频器还可以减少机械中传动部件之间的磨损，在一定程度上也降低了成本，提高了系统的稳定性。
　　5.此外变压器的控制功能非常齐全，可以很好的配合其他的控制设备或者一起，从而实现集中监视和实时控制，为用户解决了很多系统兼容性的麻烦等问题。

皮带输送机变频器如何选型
变频器是一种能改变交流电动机输入电源频率和电压的调速装置，按其用途大致可以分为三类：通用变频器、高性能变频器和专用变频器。其中专用变频器主要用于风机、泵类等流体负载的装置。变频器广泛用于异步电动机，具有节能、调速和软启动功能。

选择要点
选用变频器并不是容量越高就越好，应按拖动负载的特性选择合适的变频器，在满足技术要求的情况下，越经济越好。变频器容量过小，则电动机的潜力就不能充分发挥；容量过大，则变频器的余量就没有意义，增加了不必要的投资。因此，变频器的选择要根据驱动电动机容量、负载特性等各种因素综合考虑。因为对于相同功率的电动机，负载性质不同，所需的变频器容量也可能不同。
容量选型实例
对于变频器容量计算，一般有三种方法：额定电流、适配电动机的额定功率、额定视在功率。电动机额定电流是变频器容量选择的主要因素。例如某工厂的皮带输送装置，为有载启动方式，电机型号为Y225S-4，功率为45kW，请选择一台合适容量的变频器。
根据上述例子，可以计算出电动机的额定电流Ie约等于84A；
皮带输送有载启动时，变频器的容量为Sf=1.5*Se=1.5*1.732*Ue*Ie=1.5*1.732*380*84≈82.95kV.A
由于输送机为恒转矩负载，Ife=89A，综合以上因素后，查表可选用ACS501-060-3型变频器。

变频器损伤轴承机理及解决办法
变频器损伤电机轴承的原因是，有流过轴承的电流，并且这种电流处于断续连通的状态，断续连通的电路会产生电弧，电弧烧毁了轴承。
导致交流电机的轴承中流过电流的原因主要有两个。
内部电磁场不平衡产生的感应电压杂散电容引起的高频电流通路。
　　理想交流感应电机内部的磁场是对称的，当三相绕组的电流相等，并且相位相差120度时，不会在电机的轴杆上感应出电压。变频器输出的PWM电压导致电机内部的磁场不对称时，就会在轴杆上感应出电压，电压的幅度在10~30V，这与驱动电压有关，驱动电压越高，轴杆上的电压越高。当这个电压的数值超过轴承中的润滑油的绝缘强度时，就会形成一个电流通路。轴杆旋转过程中，在某个时刻，润滑油的绝缘又阻断了电流。这个过程类似于机械式开关的通断过程，这个过程中会产生电弧，烧蚀轴杆、滚珠、轴碗的表面，形成凹坑。如果没有外部振动，小凹坑不会产生过大的影响，但是如果有外部振动时，会产生凹槽，这对电机的运转影响很大。
另外，实验表明，轴杆上的电压还与变频器输出电压的基波频率有关，基波频率越低，轴杆上的电压越高，轴承损伤越严重。
在马达工作的初期，润滑油温度较低的时候，电流幅度在5-200mA，这么小的电流不会对轴承产生任何损坏。但是，当马达运行一段时间后，随着润滑油温度升高，峰值电流会达到5-10A，这会产生飞弧，在轴承部件的表面形成小坑。
怎么办呢？
1、定子绕组保护
当电缆的长度超过30米时，现代变频器必然会在电机端产生尖峰电压，缩短电机的寿命。防止电机出现损伤，有两个思路。
采用绕组绝缘抗电强度更高的电机（一般称为变频电机）
采取措施减小尖峰电压
前一种措施适合于新建的项目，后一种措施适合于对已有的电机进行改造。
2、四个办法
1.安装电抗器
在变频器的输出端安装电抗器：这个措施最常用，但是需要注意的是，这个方法对于较短的电缆（30米以下）有一定效果，但是有时效果不够理想，如图6(c)所示。

2.输出端安装滤波器
在变频器的输出端安装dv/dt滤波器：这个措施适用于电缆长度小于300米的场合，价格略高于电抗器，但是效果有了明显的改善，如图6(d)所示。

3.输出端安装正弦滤波器
在变频器的输出端安装正弦波滤波器：这个措施是最理想的。因为在这里，将PWM脉冲电压变成了正弦波电压，是电机工作在与工频电压相同的条件下，尖峰电压的问题得到了彻底的解决（电缆再长，也不会出现尖峰电压了）。

4.安装尖峰电压吸收器
在电缆与电机接口的位置安装尖峰电压吸收器：前面几个措施的缺点是当电机的功率较大时，电抗器或滤波器的体积、重量很大，价格较高，另外，电抗器和滤波器都会导致一定的电压降，影响电机的输出力矩，采用变频器尖峰电压吸收器能够克服这些缺点。航天科工集团二院706所开发的SVA尖峰电压吸收器，采用先进的电力电子技术和智能控制技术，是解决电机损伤的理想设备。另外，SVA尖峰吸收器还能保护电机的轴承。

3、尖峰电压吸收
尖峰电压吸收器是一种新型的电机保护装置，如图7所示（航天科工集团的SVA型号）。并联连接电机的电源输入端。

图7 示意图
SVA尖峰电压吸收器的原理框图如图8所示，它的工作过程如下：
尖峰电压检测电路实时检测电机电源线上的电压幅度；
当检测到电压的幅度超过设定的阈值时，控制尖峰能量缓冲电路，使其吸收尖峰电压的能量；
当尖峰电压的能量充满尖峰能量缓冲器时，尖峰能量吸收控制阀门打开，使缓冲器中的尖峰能量泄放到尖峰能量吸收器，将电能转变成热能；
温度监控器监测尖峰能量吸收器的温度，当温度过高时，适当关闭尖峰能量吸收控制阀门，减小能量的吸收（在保证电机受到保护的前提下），避免尖峰电压吸收器过热而损坏；
轴承电流吸收电路的作用是将轴承电流吸收掉，保护电机轴承。

图8工作原理
尖峰吸收器与前面所述的du/dt滤波器、正弦波滤波器等电机保护方法相比，最大的好处是，体积小、价格低，安装简便（并联安装）。特别是功率较大的场合，尖峰吸收器在价格、体积、重量等方面的优点很突出。另外，由于是并联安装，不会产生电压降，而du/dt滤波器和正弦波滤波器上都会有一定的电压降，正弦波滤波器的电压降接近10%，这会导致电机的转矩降低。