目前，变频器在化工、电力、冶金以及民用等各个领域的应用已经日益广泛，变频器的使用不仅仅局限于电气技术人员的应用范畴。

       作为一名服务生产现场的仪表自控人员控制工程网版权所有，了解变频器，掌握变频器的基本原理以及常见故障的处理，在实际生产中尤为重要。同时，它又是提升自身自控系统能力的一种工具。

一、变频器的简单介绍

        变频器是把工频电源（50Hz或60Hz）变换成各种频率的交流电源，以实现电机变速运行的设备。

1. 变频器的基本结构

2. 其中各个电路的作用

a. 控制电路

       控制电路完成对主电路的控制。它将信号传给整流器、中间电路和逆变器，同时接受来自这些部分的信号。变频器都是由控制电路利用信号来开关逆变器的半导体器件CONTROL ENGINEERING China版权所有，这是所有变频器的共同点。

b. 整流器

c. 中间电路

       直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波。将整流电压变换成支流电流；使脉动的支流电压变得稳定平滑，供逆变器使用；将整流后固定的支流电压变换成可变的交流电压。

d. 逆变器

        逆变器产生电动机电压的频率，逆变电路将直流电再逆变成交流电（直—交变换）。

二、变频器在生产中的应用（以富士G7变频器为例）

1. 变频器的控制原理（见图2）

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       变频调速装置电路由空气开关QF2，交流接触器KM1和变频器U1组成，由安装在电气控制柜面板上的转换开关按钮S1，启动开关按钮S2；或安装在现场防爆操作柱上启动按钮和停止按钮；以及DCS控制系统的启动、停止按钮来控制U1的运行。

       启动U1时必须先闭合QF1和QF2，以及控制回路上的QF12（见图3）：

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     （1）电动机上PTC1处于得电状态，用于电动超温保护；

     （2）电气控制柜面板上的启动开关按钮S2置于启动位置，空气开关QF2得电时，其联动常开触点闭合，使得交流接触器KM1得电；则KM1常开触点闭合，变频器处于受电状态；

     （3）此时按下DCS系统画面上的启动按钮或现场防爆操作柱上的启动按钮，则K1得电，同样，K1的常开触点闭合；这样，变频器处于运行状态，同时K1的常开触点闭合将DCS启动按钮或现场的启动按钮进行自保。

2. 变频器频率调节回路（见图2、图4）

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     （1）QF11闭合，通过交—直流电源转换CONTROL ENGINEERING China版权所有，提供24V电源分别供给“电压U/电流I”和“电流I/电流I”转换器。DCS系统画面上以0～100%的信号，控制系统通过模拟输出卡FM151输出4～20mA电流信号，以及“电流I/电流I”转换器的转换为变频器提供适当的电流信号，作为变频器的模拟输入端（AM、AC）的输入。

     （2）变频器经过内部转换控制工程网版权所有，其模拟量输出端（FM、AC）的输出信号通过“电压U/电流I”转换器变换成相应的4～20mA电流信号；通过DCS控制系统模拟输入卡FM148A在DCS系统画面上显示变频器的运行频率百分数（%），可对应计算频率值。目前DCS系统的组态软件功能已经十分强大，通过DCS程序组态，可直接在画面上显示变频器的运行频率。

3. 变频器应用扩展

       通常为了生产安全，在变频器回路上均加一旁路接触器KM2；如果KM1或变频器本身发生故障时保证电动机仍能正常运行。也可通过变频器的外接频率给定端提供10V电源（A1控制工程网版权所有，A3）和4～20mA电流信号（A1控制工程网版权所有，A2），通过电压或电流信号