变频器是利用电力半导体器件的可控通断功能和交流电的特性，将电压和频率固定不变的工频交流电变换为电压或频率可变的交流电的电能控制装置，具有节能和调速作用。同时，通过外围的辅助元件，如编码器、旋转变压器等装置可以实现自动控制和髙精度控制的目的。因为变频器的这些优点，使得变频器在制砖生产线上应用得越来越广泛，例如：窑炉的风机、自动挤出机、自动码坯机等设备都用到了变频器。

目前我们常用的交—直—交变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、再次整流（直流变交流）制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。其中，控制电路完成对主电路的控制，整流电路将交流电变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆变成交流电。采用变频器的主要目的一是为了提高劳动生产率、改善产品质量、提高设备自动化程度等要求；二是为了节约能源、降低生产成本。使用变频器归纳起来有以下优点：

变频器使用在价格便宜、容易维修的笼型感应电动机上，并能够在原有的常用电源上增加使用，简单方便。其替代DC发动机，却减少了刷子、SLIP-RING等维护保养问题。

变频器可最大限度地限制电动机的启动电流，减少电网压降，可实现恒转矩及变转矩启动。即变频器可实现软启动。工频状况下电动机直接启动时，启动和加速冲击很大，电流是电机额定电流的4~7倍，若多台大功率的电机同时启动，将对电网造成很大冲击。采用变频器后，把工频电源（50Hz）变换成各种频率的交流电源，变频器的输出电压和频率是逐渐加到电机上的，启动电流为额定的1.2~1.5倍，启动转矩为70%~120%额定转矩，有些转矩增强功能的变频器，启动转矩为100%以上，所以电机启动电流和冲击要小些。电动机只需在额定电流下就可启动，电流平滑无冲击，减少了启动电流对电机和电网的冲击，延长了电机的使用寿命。

变频器可实现全范围调速，其节能效果较大。采用变频调速后，风机类负载的节能效果最明显，节电率据有关资料査询可达到20%~60%，这是因为风机的耗用功率与转速的三次方成比例，当用户需要的平均流量较小时，风机的转速较低，其节能效果是十分可观的。而传统的挡板和阀门进行流量调节时，耗用功率变化不大。由于这类负载很多，约占交流电动机总容量的20%~30%，它们的节能就具有非常重要的意义。

变频器可以最大限度地减少无功功率。无功功率不但增加线损和设备的发热，更主要的是因为无功功率因素的降低导致电网有功功率的降低。而使用变频器调节后由于变频器内滤波电容的使用，使得功率因数接近为1，增大了电网的有功功率。从而节省了无功功率消耗的能量。

变频器通过PID、PLC进行闭环调节，这种调节可以是连续的，也可以是跳跃的。并能实现自动控制和手动控制两者的方便切换，实现对电机转速的自动调节。

变频器采用过流、过压、瞬时断电、短路、欠压、缺相等多种保护，并且保留原有的工频回路互锁控制，并加以完善，作为变频故障应急措施，在变频器发生故障后可以尽快回复生产。

当然，任何事物都不可能是完美的，变频器也有一些缺点。其缺点主要表现在使用环境的要求较为严格，其使用的环境要求粉尘、温度和湿度必须符合变频器运行条件，环境温度要求在0℃~40℃范围内，最好能控制在25℃左右，湿度不超过95%，且无凝结或水雾，所在配电室尽量不用湿布拖地，以使室内能够保持长期干燥的状态。其次，变频器的造价相对较高，且变频器的技术要求高，保密性强，所以在变频器内部发生故障后必须联系厂家提供技术支持，维护和备件上要求高一些，由厂家或专业公司进行维修。

根据多年来对变频器的使用经验，我对变频器在制砖工业上使用和维护方法进行了总结。

1 设备要有良好的接地线

工厂的地线很少断，但一旦断了，变频器很容易被坏。因为如果工厂的地线断掉，这时设备未接地的电焊机或有一台电机漏电，强电就会经变频器地线反串端入变频器主板接线端出现强电打火，烧坏主板。所以，要有良好的接地线。

2 变频器容量选择

对于风机、水泵等启动转矩和负载量少的产品，使用1：1容量的电机和变频器，对使用提升部分，如箱式给料机等多转矩、大负载量的选定量比电机高一阶段的变频器，对于电压有波动的工厂，或锤破、挤出机等重负载或负载波动巨大的场合，变频器选用容量比电机大两档更好一些。

3 防止变频器被干扰

变频器在运行时就是一台功率较强的干扰器，干扰的源头就是输出模块的6个IGBT管上。有些变频器的开关电源也会造成一定的干扰，同时电机线就是干扰器的天线，如果地线接地不良，干扰信号也可通过接在外壳的地线发出去，线路越长干扰范围越大。

变频器的干扰信号强烈时，不仅会干扰周围的电子设备，也会干扰变频器本身。有些变频器本身。有些变频器本身具有防止干扰信号辐射及输入的功能，有些变频器则无抗干扰功能。所以如果靠模拟信号、脉冲信号通讯的电子设备来控制变频器，如电脑、人机界面、感应器等，选购变频器及布线时就要充分考虑采取防干扰措施。防止变频器被干扰是一个复杂的问题，要结合现场情况，采取不同的方式：一是动力回路加装电抗器、滤波器、控制回路线加磁环；二是利用屏蔽线，屏蔽层单端接地或双端接地；三是把变频器放在铁柜里，变频器和控制元件分开布局；四是将进出电源线套在钢质管件或桥架里；五是控制线不要与电源线一起走线，布线应纵横有序；六是调低载波频率；七是有良好接地线，但要注意很多变频器控制线公共端并不能接地。

4 制动单元和制动电阻的使用

在砖瓦生产线上，大负载、大惯量设备很多，如码坯机、摆渡车等设备在降速和停车时，电机处于再生制动状态，交直变频器无法通过整流器回馈到电网上造成直流电压升高。而制动单元的功能是当直流回路的电压超过规定的限值时（如660V），接通耗能电路，使得直流回路通过制动电阻以热能方式释放能量。所以，对使用大变频器的大惯量设备必须使用制动单元和制动电阻，在电阻选择上，变频器使用手册上有一个配置表，一般设备可以按表格选用，但对提升类和惯量大、启动频繁的设备则不能直接按配置表选用，一定要按手册给出的公式计算结果来选用，结果会远大于配置表的值。由于电阻是发热元件，表面会达到几百度，同时电压达到500V以上，在电阻安装时要注意排热和绝缘安全。

5 不要把变频器装在有震动的设备上

当变频器装在有震动的设备上运行一段时间后，其主回路的连接螺丝和模块的紧固螺丝容易松动，从而缩短变频器的使用寿命。设备震动时，变频器的模块最容易损坏，如果更换模块后没有加固其他螺丝，则模块很快又会坏掉。所以，安装模块后，最好按电流走向顺序拧紧主冋路上的螺丝。如果必须将变频器装在有震动的设备周围，应该定期检查回路的连接螺丝和模块的紧固螺丝，防止因螺丝松动导致变频器损坏。

6 变频器要小心保养

要定期对变频器模块进行检查，特别是散热风扇的维护，50%变频器的损害的部件首先是冷却风扇，因为散热风扇功率大、转速高，在灰尘较多的工作环境中，容易导致散热器排气孔堵塞，使内部电路板变脏、散热硅脂失效、缩短变频器散热器寿命等。如果风扇坏了，并且保护温度值设置过高，变频器不会马上跳转过热保护，这时整个变频器的内部温度很高，易使驱动电路及电源电路老化，烧坏变频器模块。所以，要经常对变频器除灰清扫，而且散热风扇的更好也很方便，一把都是拔插式接通，坏了一定要及时更换。如果有条件，最好能把变频器安装在有空调的房间里，这样可以降低变频器发生故障的几率，延长变频器的使用寿命。

特別注意的是，在进行清扫过程中要断电，注意安全，同时应尽量避免用压缩空气吹变频器内部的灰尘，因为压缩空气一般含有水蒸气，易造成电路板短路，损坏电源，所以给变频器除尘最好用电吹风。

7 保留好变频器的使用手册，同时作好更改参数的备份

变频器在使用中难免出故障或损害，故障排查和参数调整一定要有电工来做，如果最终需要更换变频器或更换主板，这时备份的参数对尽快间复生产就很重要了，变频器最怕的就是主板受损，引起主板损坏的累因很多，比如环境温度髙、静电多、干扰大（如附近有常动作的接触器）、模块爆炸等，强大的电磁波、开关毛源故障也容易烧坏变频器主板。当变频器出现主板故障时，有的显示通讯故障，有的显示正常但没有输出、有的一开机就是最大输出，不受控制。可将参数恢复到出厂值进行试验，如果仍然无效或参数打不开，则只能更换主板。

变频器已被公认为是最理想、最有发展前途的调速方式之一，虽然在砖瓦行业已经得到了应用，但是也仅局限于大规模的生产线，在小型生产线上还没有作到充分的普及，所以希望通过砖瓦行业技术人员的共同努力，让变频器在砖瓦行业应用更为广泛，为国家的节能环保工作发挥更大的作用。
     参考文献：

[1]电气传动自动化技术手册[M].天津电气传动设计研究所，机械工业出版社.

[2]变频器电路维修与故障实例分析[J].咸庆信机械工业出版社.

[3]汇川公司.汇川MD380M变频器用户手册[M].

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