變頻器輸出的電壓波形只是類(lèi)似于正弦波，而絕非真正的正弦波，其波形中含有大量的諧波成分。 眾所周知高次諧波會(huì )使變頻器輸出電流增大，造成電機繞組發(fā)熱，產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，加速絕緣老化，甚至還有可能損壞電機。同時(shí)，各種頻率的諧波會(huì )向空間發(fā)射不同程序的無(wú)線(xiàn)電干擾，有可能會(huì )引起其它機電設備的誤動(dòng)作。 因此在安裝變頻器時(shí)，需要綜合考慮中心控制室、變頻器、電機三者之間的距離，才能盡量減少諧波的影響，提高控制的穩定性。 （一）距離的定義： 1、近距離：變頻器和電機之間的距離≤20m; 2、中距離：變頻器和電機之間的距離>20m,并且≤100m; 3、遠距離：變頻器和電機之間的距離>100m; （二）工業(yè)使用現場(chǎng)的場(chǎng)合： 1、近距離：變頻器和電機之間可以直接連接; 2、中距離：變頻器和電機之間可以直接連接，但是，需要調整變頻器的載波頻率來(lái)減少諧波及干擾; 3、遠距離：變頻器和電機之間可以直接連接，不但需要調整變頻器的載波頻率來(lái)減少諧波及干擾，而且，還需要加裝輸出交流電抗器。 （三）高度自動(dòng)化的工廠(chǎng)里： 在高度自動(dòng)化的工廠(chǎng)里，所有的設備都需要在中心控制室所有進(jìn)行監控及控制。所以，變頻器系統的信號也要送到中控室。 1、近距離：即變頻器若安裝在中心控制室?？刂婆_與變頻器之間，可以直接連接，通過(guò)0-5/10V的電壓信號和一些開(kāi)關(guān)量信號進(jìn)行控制。但是，變頻器的高頻開(kāi)關(guān)信號的電磁輻射對弱電控制信號會(huì )產(chǎn)生一些干擾，因此也不一定要美觀(guān)整齊，把變頻器放在中心控制室內； 2、中距離：即變頻器與中心控制室距離遠一點(diǎn)，可以采用4-20mA的電流信號和一些開(kāi)關(guān)量作控制連接;如果距離更遠，可以采用RS485串行通信方式來(lái)連接; 3、遠距離：即變頻器與中心控制室的距離大于100m。此時(shí)，可以利用通信中間繼電器達到1km的距離;如果還要遠，則需要采用光纖連接器，最遠可以達到23km。 采用通信電纜連接，可以很方便地構成多級驅動(dòng)控制系統，從而實(shí)現主/從和同步控制等要求。與目前流行的現場(chǎng)總線(xiàn)系統相連接將使數據變換速率大大提高。中心控制室與變頻器機柜之間的距離的延長(cháng)，有利于縮短變頻器到電機之間的距離，以便用更加合理的布局改善系統性能。

電壓不能無(wú)節制提升 電機有額定電壓，額定頻率和額定轉速，還有額定電流，也就是它有一個(gè)上限要求范圍，如果你給它的電壓超過(guò)了額定電壓，它線(xiàn)圈的絕緣擊穿了，會(huì )直接燒掉的。 所以電機的電壓到了一定程度，就不能繼續往上調整了，但是頻率還可以往上調整一定空間，這時(shí)候頻率變大的了，電壓的值依然沒(méi)有改變，相當于V/F值變小了，這時(shí)候電機里邊的主磁通是隨著(zhù)轉速的增加而變小的，所以轉速越高，電機的扭矩越小，這種調速方式，是犧牲了扭矩來(lái)提高頻率和轉速的，美其名曰“恒功率調速”，一般在調速范圍比較寬的場(chǎng)合來(lái)補充使用，類(lèi)似于汽車(chē)工作時(shí)候，變速箱的減速比比較小的場(chǎng)合。 這種調速方式，都是在額定頻率以上來(lái)實(shí)現的，是一種弱磁調速方式，也就是減弱了主磁通的來(lái)達到調速目的，因為帶載能力不行，需要綜合考慮現場(chǎng)的使用環(huán)境和條件。 而且電源的電壓也是有一定的限制的，比如三相380伏，全部整流后，加在直流母線(xiàn)上，大概是535伏，這樣即使斬波出來(lái)的脈沖電壓，最高的幅值也就是這個(gè)大小了，再往上是不可能的了，除非增加了一些變壓裝置，那樣體積和價(jià)格都會(huì )加很多倍，根本是無(wú)法實(shí)現和使用的。 單片機技術(shù)進(jìn)步也是關(guān)鍵 以往只有模擬電子電路，要實(shí)現一些量化控制，需要非常多的元件，一點(diǎn)小小的功能，根本就不能實(shí)現復雜一點(diǎn)的控制邏輯。 數字電路發(fā)展起來(lái)后，大規模集成電路在一個(gè)芯片里邊成為可能，單片機出來(lái)了，可以在一個(gè)很小的芯片里邊，容納了非常多的晶體管，而且最終出來(lái)了可以編程的軟件功能，這樣開(kāi)發(fā)復雜的大功率功率管控制才有了條件。 V/F控制，雖然看起來(lái)只是讓兩個(gè)比值保持一定的恒定，但是如果使用模擬電路來(lái)實(shí)現，幾乎是可能輕易實(shí)現的，但是對于單片機而言，它就是一個(gè)微信電腦主機了，能輕易計算和很多數據和流程，所以可以讓頻率在變化的同時(shí)，讓電壓也跟隨著(zhù)變化。 變頻器的功能也不斷進(jìn)步，除了簡(jiǎn)單處理V/F算法控制以外，PWM等功能都集成到單片機里邊了，調整計時(shí)器的參數和設置往往就可以達到目標。而矢量控制出來(lái)后，現在的芯片還能實(shí)現矢量變換和計算，還可以在變頻器里邊開(kāi)發(fā)出來(lái)了各種PLC控制功能，滿(mǎn)足不同的工藝控制要求和邏輯控制要求，這一些都得益于電子硬件技術(shù)和軟件技術(shù)的發(fā)展。

漏電開(kāi)關(guān)在在我們的日常的生活和生產(chǎn)中，時(shí)常會(huì )遇見(jiàn)并用到，這是因為它的作用是可以有效地保護低壓電網(wǎng)的直接觸電和間接觸電，而且還能當作三相電動(dòng)機的缺相保護。 很多工廠(chǎng)會(huì )在他們的車(chē)間裝設開(kāi)關(guān)時(shí)，往往將漏電開(kāi)關(guān)用作總開(kāi)關(guān)，在采用變頻器控制的情況下，就易導致一些問(wèn)題，即當漏電開(kāi)關(guān)開(kāi)始工作后，變頻器一上電就會(huì )出現跳閘的情況。 當安裝的時(shí)候，若帶有變頻器的話(huà)，那么我們需要將漏電保護撤掉，又或是單獨地采用一種塑殼式的斷路器，以此來(lái)規避開(kāi)關(guān)跳閘的風(fēng)險。當我們采用變頻器時(shí)，那我們就不能選用漏電電流為30MA的漏電裝置了，因為它不能發(fā)揮保護人身安全的功能，這是因為變頻器本身就有漏電流，因此會(huì )使變頻器發(fā)生誤動(dòng)作。 若非要裝設漏電開(kāi)關(guān)的話(huà)，那就必須采用漏電電力為100MA的漏電保護以確保線(xiàn)路的絕緣性不被破壞，從而避免火災等事故的發(fā)生。 一般在使用變頻器的情況下我們是不能再同時(shí)裝設漏電保護器的，這是行業(yè)內公認的一個(gè)原則，但是有些人卻不那么做，他們在使用變頻器的情況下還同時(shí)選用了漏電保護器，這就導致了只要我們啟動(dòng)變頻器，那么就會(huì )發(fā)生跳閘，從而致使系統不能正常的工作運行。 我們知道漏電保護器的工作原理是零序電流為零，當變頻器在工作的情況下，零序電流是不會(huì )為零的！變頻器輸出側為PWM波，電機電纜與大地之間有長(cháng)電纜的電容效應，當我們采用的電纜是帶屏蔽層的時(shí)候，電容效應就會(huì )變得更加明顯。 當變頻器在運行的時(shí)候，電容會(huì )充放電，這就致使電流通過(guò)它而流向大地，然后再經(jīng)過(guò)進(jìn)線(xiàn)側的接地線(xiàn)流回變頻器，形成電流回路。若我們在進(jìn)線(xiàn)側裝設了漏電保護器，那么它會(huì )跳閘，將系統運行切斷。因此別再為變頻器抓好干涉漏電保護，要想保證安全的哈，那將設備做好接地就行了。

伺服系統(servo?mechanism)是使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟跟隨輸入目標(或給定值)的任意變化的自動(dòng)控制系統。 那么伺服電機是如何實(shí)現精準定位，如何理解它的閉環(huán)特性，今天我們就來(lái)說(shuō)說(shuō)。首先我們看下交流伺服系統的組成，由伺服驅動(dòng)器和伺服電機組成。這里我們主要講述伺服驅動(dòng)的工作原理，電機只是一個(gè)執行機構。驅動(dòng)器的結構簡(jiǎn)圖如下，和變頻器的主電路類(lèi)似，電源經(jīng)過(guò)整流，逆變，實(shí)現從AC→DC→AC的轉換。 伺服驅動(dòng)器結構簡(jiǎn)圖 輸入信號/命令可以是位置、速度、扭矩等控制信號，對應伺服電機的三種控制模式，每種控制模式都對應著(zhù)環(huán)的控制，扭矩控制是電流閉環(huán)控制，速度模式是速度閉環(huán)控制，位置模式則是三閉環(huán)控制模式(扭矩、速度、位置)。下面我們對位置模式的三閉環(huán)進(jìn)行分析： 位置模式的三閉環(huán)控制 上圖中M表示伺服電機，PG代表編碼器，最外面的藍色的代表位置環(huán)，因為我們最終控制的是位置(定位)，內環(huán)分別是速度環(huán)和電流環(huán)(扭矩環(huán))，位置模式下速度環(huán)和電流環(huán)作為保護環(huán)防止失速控制和過(guò)載以確保電機恒速運轉和電機電流恒定。我們重點(diǎn)看下位置環(huán)是如何確保電機能夠準確旋轉給定的角度。 假如我們給定脈沖為1個(gè)，此時(shí)反饋脈沖為0，脈沖偏差△p=1，輸入到控制器中，這時(shí)候驅動(dòng)電路控制IPM逆變器產(chǎn)生SPWM波驅動(dòng)伺服電機旋轉，注意這個(gè)SPWM波和我們plc發(fā)脈沖的方波是不一樣的，時(shí)電機帶動(dòng)編碼器旋轉發(fā)出反饋脈沖，這個(gè)時(shí)候△p=0，電機停止輸出，1個(gè)脈沖定位完成。整個(gè)從發(fā)出脈沖到接受反饋脈沖的過(guò)程就是一個(gè)閉環(huán)過(guò)程，從而確保電機能夠準確定位，脈沖的數量決定定位的距離，脈沖的頻率決定電機的轉速。

變頻器控制電路的接線(xiàn) 變頻器的控制電路大體可分為模擬和數字兩種。 1、控制電路端子的接線(xiàn)應使用屏蔽線(xiàn)或雙絞線(xiàn)，而且必須與主回路，強電回路(含200V繼電器程序回路)分開(kāi)布線(xiàn)。 2、由于控制電路的頻率輸入信號是微小電流，所以在接點(diǎn)輸入的場(chǎng)合，為了防止接觸不良，微小信號接點(diǎn)應使用兩個(gè)并聯(lián)的節點(diǎn)或使用雙生接點(diǎn)。 3、控制回路的接線(xiàn)一般選用0.3～0.75平方米的電纜。 地線(xiàn)的接線(xiàn) 1、由于在變頻器內有漏電流，為了防止觸電，變頻器和電機必須接地。 2、變頻器接地用專(zhuān)用接地端子。接地線(xiàn)的連接，要使用鍍錫處理的壓接端子。擰緊螺絲時(shí)，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(xiàn)徑，必須等于或大于規定標準，接地點(diǎn)盡量靠近變頻器，接地線(xiàn)越短越好。 變頻器的作用 1.變頻器可以調整電機的功率，實(shí)現電機的變速運行，以此來(lái)達到省電的目的。例子體現在離心風(fēng)機和水泵上，當離心風(fēng)機和水泵使用了變頻器后，操作人員變頻調速，可根據需要輕松控制流量，從而節省了能源。 2.變頻器可以降低電力線(xiàn)路中電壓的波動(dòng)，避免了一旦電壓發(fā)生異常而導致設備的跳閘或者出現異常運行的現象。 3.變頻器可以減少對電網(wǎng)的沖擊，從而有效地減少了無(wú)功損耗，增加了電網(wǎng)的有效功率。 4.變頻器還可以減少機械中傳動(dòng)部件之間的磨損，在一定程度上也降低了成本，提高了系統的穩定性。 5.此外變壓器的控制功能非常齊全，可以很好的配合其他的控制設備或者一起，從而實(shí)現集中監視和實(shí)時(shí)控制，為用戶(hù)解決了很多系統兼容性的麻煩等問(wèn)題。

變頻器是應用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過(guò)改變電機工作電源頻率方式來(lái)控制交流電動(dòng)機的電力控制設備。 變頻器主要由整流(交流變直流)、濾波、逆變(直流變交流)、制動(dòng)單元、驅動(dòng)單元、檢測單元微處理單元等組成。 變頻器靠?jì)炔縄GBT的開(kāi)斷來(lái)調整輸出電源的電壓和頻率，根據電機的實(shí)際需要來(lái)提供其所需要的電源電壓，進(jìn)而達到節能、調速的目的。 變頻器工作原理 變頻器可分為電壓型和電流行兩種變頻器。 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。是整流器，整流器，逆變器。 而變頻器的主電路由整流器、平波回路和逆變器三部分構成，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(dòng)的“平波回路。 變頻器接線(xiàn)圖 上圖是一副變頻器接線(xiàn)圖。在變頻器的安裝中，有一些問(wèn)題是需要注意的。例如變頻器本身有較強的電磁干擾，會(huì )干擾一些設備的工作，因此我們可以在變頻器的輸出電纜上加上電纜套。又或變頻器或控制柜內的控制線(xiàn)距離動(dòng)力電纜至少100mm等等。 變頻器接線(xiàn)方法 主電路的接線(xiàn) 1、電源應接到變頻器輸入端R、S、T接線(xiàn)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(xiàn)后，零碎線(xiàn)頭必須清除干凈，零碎線(xiàn)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(shí)，要注意不要使碎片粉末等進(jìn)入變頻器中。 2、在端子+，PR間，不要連接除建議的制動(dòng)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備。因此，安裝選件無(wú)線(xiàn)電噪音濾波器FR-BIF或FRBSF01或FR-BLF線(xiàn)路噪音濾波器，使干擾降到最小。 4、長(cháng)距離布線(xiàn)時(shí)，由于受到布線(xiàn)的寄生電容充電電流的影響，會(huì )使快速響應電流限制功能降低，接于二次側的儀器誤動(dòng)作而產(chǎn)生故障。因此，最大布線(xiàn)長(cháng)度要小于規定值。 不得已布線(xiàn)長(cháng)度超過(guò)時(shí)，要把Pr.156設為1。 5、在變頻器輸出側不要安裝電力電容器，浪涌抑制器和無(wú)線(xiàn)電噪音濾波器。否則將導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?xún)?，應使用適當型號的導線(xiàn)接線(xiàn)。變頻器和電動(dòng)機間的接線(xiàn)距離較長(cháng)時(shí)，特別是低頻率輸出情況下，會(huì )由于主電路電纜的電壓下降而導致電機的轉矩下降。 7、運行后，改變接線(xiàn)的操作，必須在電源切斷10min以上，用萬(wàn)用表檢查電壓后進(jìn)行。斷電后一段時(shí)間內，電容上仍然有危險的高壓電。