1．物理環(huán)境
①工作溫度。內部是大功率的器件，極易受到工作溫度的影響，產品一般要求為0～55℃，但為了保證工作安全、可靠，使用時應考慮留有余地，可以控制在40℃以下。在控制箱中，變頻器一般應安裝在箱體上部，并嚴格遵守產品說明書中的安裝要求，絕對不允許把發(fā)熱元件或易發(fā)熱的元件緊靠變頻器的底部安裝。
②環(huán)境溫度。溫度太高且溫度變化較大時，變頻器內部易出現(xiàn)結露現(xiàn)象，其絕緣性能就會大大降低，甚至可能引發(fā)短路事故。必要時，必須在控制箱中增加干燥劑和加熱器。
③腐蝕性氣體。使用環(huán)境中如果腐蝕性氣體濃度大，不僅會腐蝕的引線、印制電路板等，而且還會加速塑料器件的老化，降低絕緣性能。在這種情況下，應把控制箱制成封閉式結構，并進行換氣。
④振動和沖擊。裝有變頻器的控制箱受到機械振動和沖擊時，會引起接觸不良。這時除了提高控制箱的機械強度，使其遠離振動源和沖擊源外，還應使用抗振橡皮墊固定控制柜和柜內電磁開關之類產生振動的元器件。設備運行一段時間后，應對其進行檢查和維護。
2．電氣環(huán)境
①防止電磁波干擾。變頻器在工作中由于整流和變頻，周圍產生了很多的干擾電磁波，這些高頻電磁波對附近的儀表、儀器有一定的干擾。因此，控制箱內儀表和電子系統(tǒng)，應該選用金屬外殼，屏蔽變頻器對儀表的干擾，所有的元器件均應可靠接地。除此之外，各電氣元件、儀器及儀表之間的連線應選用屏蔽控制電纜，且屏蔽層應接地。如果處理不好電磁干擾，往往會使整個系統(tǒng)無法工作，導致控制單元失靈或損壞。
②防止輸入端過電壓。變頻器輸入端往往有過電壓保護，但是，如果輸入端高電壓作用時間過長，會使變頻器輸入端損壞。因此，在實際運用中，要核實變頻器的輸入電壓、是單相還是三相及變頻器使用額定電壓。特別是電源電壓極不穩(wěn)定時要有穩(wěn)壓設備，否則會造成嚴重后果。
3．接地
變頻器正確接地是提高控制系統(tǒng)靈敏度以及抑制噪聲能力的重要手段。變頻器接地端子E (G)接地電阻越小越好，接地導線截面積應不小于2mm2，長度應控制在20m以內。變頻器的接地必須與動力設備接地點分開，不能共地。信號輸入線的屏蔽層，應接至E (G)上，其另一端絕不能接于地端，否則會引起信號變化波動，使系統(tǒng)振蕩不止。變頻器與控制箱之間應電氣連通，如果實際安裝有困難，可利用銅芯導線跨接。
4．防雷
在變頻器中，一般都設有雷電吸收網(wǎng)絡，主要用于防止瞬間的雷電侵入，使變頻器損壞。但在實際工作中，特別是電源線架空引入的情況下，僅通過變頻器的吸收網(wǎng)絡是不能滿足要求的。在雷電活躍地區(qū)，這一問題尤為重要，如果電源是架空進線，可在進線處裝設變頻專用避雷器（選件），或按規(guī)范要求在離變頻器20m的遠處預埋鋼管做專用接地保護。如果電源是電纜引入，則應做好控制室的防雷系統(tǒng)，以防雷電竄入破壞設備。實踐表明，這一方法基本上能夠有效解決雷擊問題。
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變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變 交流）、制動單元、驅動單元、檢測單元、微處理單元等組成。它是一種控制交流電機運轉的控制器，它把固定頻率的交流電源變成頻率電壓可調的交流電源，從而控制電機的轉速。
變頻調整系統(tǒng)的原理框圖
由處理器，按V/F恒定原則，產生PWM控制信號，令IGBT8了逆變模塊逬行功率放大后輸出，電路中還有電流檢測等單元，組成保護。在開環(huán)變頻調速系統(tǒng)中，速度指令可通過電位器，模擬電壓等形式輸入給DSP；將速度指令轉換為頻率，幅值，可變的電機定子電壓與電流，以控制電機的轉速。 1.頻率給定 在使用一臺變頻器的時候，目的是通過改變變頻器的輸出頻率。如何調節(jié)變頻器的輸出頻率呢？關鍵是向變頻器提供改變頻率的命令信號，這個信號，就稱為"頻率給定信號"。所謂頻率給定方式，就是調節(jié)變頻器輸出頻率的具體方法，變頻器常見的頻率給定方式主要有操作器鍵盤給定，接點信號給定，模擬信號給定，脈沖信號給定和通信方式給定等。這些頻率給定方式各有特點，必須按照實際的需要進行選擇設置，同時也可以根據(jù)功能需要選擇不同頻率給定方式之間的疊加和切換。 2.V/F控制 在逬行電動機調速時，通常要考慮的一個重要因素是保持電動機中每極磁通量為額定值如果磁通量太小，則電動機的出力不夠；如果過分增大磁通量，又會使鐵心飽和，過大的勵磁電流會使繞組過熱，從而損壞電動機。V/F控制是使變頻器的輸出在改變頻率的同時也改變電壓，通常是使V/F為常數(shù)，這樣可使電動機磁通保持一定，在較寬的調速范圍內，電動機的轉矩，功率，功率因數(shù)不下降。 3.PWM調制 變頻器的調制方式為PWM。 PWM調制是保持整流得到的直流，電壓幅值不變的條件下，以一定的規(guī)律，在改變輸出頻率的同時，通過改變輸出脈沖的寬度，來達到改變等效輸出電壓的一種方式。PWM是一種調制方式來控制逆變模塊的通斷。 4.功率放大 目前功率放大的開關器件主要采用大功率晶體管IGBT，功率器件從整體上可以分為不可控器件，半可控器件和全可控器件。不可控器件導通和關斷無法通過控制信號進行控制，完全由其在電路中所承受的電流，電壓情況決定，屬于自然導通和自然關斷，包括功率二極管；半可控器件指能用控制信號控制導通J旦不能控制關斷，關斷只能由其在主電路中承受的電壓，電流情況決定，屬于自然關斷，包括晶閘管和由其派生出來的可控雙向晶閘管。全可控器件指能使用控制信號控制其導通和關斷的器件，包括功率三極管，功率場效應管，可關斷晶閘管，絕緣柵雙極三極管，靜電感應晶體管。靜電感應晶閘管等等。 全可控器件從控制形式上還可以分為電流控制型和電壓控制型兩大類。屬于電流控制型的有GTR(功率三極管），SCR(可控晶閘管），TRIAC(可控雙向晶閘管），GTO(可關斷晶體管）等；屬于電壓控制型的有功率MOSFET，IGBT，MCT和SIT。 5.電流檢測 變頻器電流信號可以用于電機的轉矩和電流控制，以及過流保護。其檢測方法主要有直接串聯(lián)取樣電阻法霍爾傳感器法。直接串聯(lián)取樣電阻法，簡單可靠不失真速度快，但是有損耗，不隔離，只適用于小電流且不需要隔離的情況，多用于小容量變頻器中?；魻杺鞲衅鞣ň哂芯雀?，線性好，頻帶款，相應快，過載能力強和不損失測量電路能量等優(yōu)點。
1、變頻器應用中的一些問題
1.1 諧波問題
變頻器的主電路中起開關作用的器件，在通斷電路的過程中，都要產生諧波。較低次諧波通常對電動機負載影響較大，引起轉矩脈動；而較高的諧波則使變頻器輸出電纜的漏電流增加，使電動機出力不足。諧波干擾還會導致繼電保護裝置的誤動作，使儀表計量不準確，甚至無法正常工作。
1.2 噪聲與振動問題
采用變頻器調速，將產生噪聲和振動，這是因為變頻器輸出波形中含有高次諧波分量。隨著運轉頻率的變化，基波分量、高次諧波分量都在大范圍內變化，很可能與電動機的固有機械振動頻率發(fā)生諧振，而這種諧振是噪聲與振動的來源。
1.3 發(fā)熱問題
變頻器在運行中由于內部損耗而產生熱量，這種熱量主電路占98％，控制電路占2％左右。同時在夏季環(huán)境溫度過高，使變頻器溫度上升，溫度可高達80~90℃，由于變頻器是裝置，內含電子器件和電解等，溫度過高易造成失效，使液晶屏幕數(shù)據(jù)無法顯示，還經常會發(fā)生變頻器保護動作的現(xiàn)象。
因此，必須將變頻器輸出的諧波抑制在允許的范圍內，同時消除或減弱噪聲與振動，對變頻器進行散熱，以延長變頻器的使用壽命。
2、變頻器應用中一些問題的分析與處理
2.1 對諧波問題的處理
對諧波問題的處理就是切斷干擾的傳播途徑和抑制干擾源上的高次諧波。
切斷干擾的傳播途徑有：
1）切斷共用接地線傳播干擾的途徑動力線的
接地與控制線的接地應分開，即將動力裝置的接地
端子接到地線上，將控制裝置的接地端子接到該裝
置盤的金屬外殼上。
2）信號線遠離干擾源電流的導線布線分離對消除這種干擾行之有效，即把高壓電纜、動力電纜、控制電纜與儀表電纜、計算機電纜分開走線。
抑制干擾源上的高次諧波的方式有：
1）增加變頻器供電內阻抗通常電源設備的內阻抗可以起到緩沖變頻器直流濾波電容的無功功率的作用，內阻抗越大，諧波含量越小，這種內阻抗就是變壓器的短路阻抗。因此，選擇變頻器供電電源時，可以選擇短路阻抗大的變壓器。
2）安裝濾波器在變頻器前加裝LC 型無源濾波器，濾掉高次諧波，通常濾掉5次和7次諧波。
3）安裝電抗器在變頻器前側安裝線路電抗器，可抑制電源側過電壓。
4）設置有源濾波器有源濾波是自動產生一個與諧波電流的幅值相同且相位正好相反的電流，從而可以有效地吸收諧波電流。
2.2 對噪聲與振動問題的處理
1）當變頻器輸出中的低次諧波分量與轉子固有機械頻率發(fā)生諧振時，則噪聲增大；當變頻器輸出中的高次諧波分量與鐵芯、機殼、軸承架等，在各自固有頻率附近處發(fā)生諧振時，則噪聲增大。
變頻器傳動電動機產生的噪聲特別是刺耳的噪聲與PWM控制的開關頻率有關，尤其在低頻區(qū)更為顯著。要解決這一問題，一般在變頻器輸出側連接交流電抗器。如果電磁轉矩有余量，可將u/f 設定小些，以平抑和降低噪聲。
2）變頻器工作時，輸出波形中的高次諧波引起的磁場對許多機械部件產生電磁策動力，策動力的頻率與這些機械部件的固有頻率接近或重合時將發(fā)生諧振。對振動影響大的主要是較低次的諧波分量，在PAM 方式和方波PWM方式時有較大的影響。但采用SPWM方式時，低次的諧波分量小，影響亦變小。
減輕或消除振動的方法是在變頻器輸出側接人交流電抗器以吸收變頻器輸出電流中的高次諧波電流成分。采用PAM方式或方波PWM 方式的變頻器時，可改用SPWM方式變頻器，以減小脈動轉矩，就可以減弱或消除振動，防止機械部分因振動而受損。
2.3 對發(fā)熱問題的處理
通用變頻器的運行環(huán)境溫度一般要求在-l0 ℃～+50℃。為保證變頻器可靠地工作，并延長變頻器的使用壽命，必須對變頻器進行散熱。冬天可以利用變頻器的內裝風扇將變頻器箱體內部的熱量帶走；夏天溫度本身就有40 ℃，利用變頻器的內裝風扇帶走的內部熱量只能使室內和變頻器箱體溫度升高，此時可以的辦法是利用窗戶或在機配電室緊鄰變頻器箱體的墻壁上下方均勻適當?shù)卮驇讉€φ500 mm的洞，同時確?？刂乒駜茸冾l器周圍留有一定的空間，保持良好的自然通風。這樣還不行的話可以打開風扇，或在洞口加裝排氣扇和風道，將變頻器產生的熱量強制抽出室外。最后可考慮采用空調對安裝變頻器的空間環(huán)境進行強制降溫。
3、結語
加強對變頻器應用中故障問題的研究非常必要，這對變頻器的正常使用，挖潛增效，都具有十分重要的意義。
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