变频器在调试与使用过程中经常会遇到各种各样的问题，其中过电压现象为常见。
过电压产生后，变频器为了防止内部电路损坏，其过电压保护功能将动作，使变频器停止运行，导致设备无法正常工作。因此必须采取措施消除过电压，防止故障的发生。由于变频器与电机的应用场合不同，产生过电压的原因也不相同，所以应根据具体情沉采取相应的对策。
过电压的产生与再生制动
所谓变频器的过电压，是指由于种种原因造成的变频器电压过额定电压，集中表现在变频器直流母线的直流电压上。正常工作时，变频器直流部电压为三相全波整流后的平均值。若以380V线电压计算，则平均直流电压Ud=1.35U线=513V。
在过电压发生时，直流母线上的储能电容将被充电，当电压上升至700V左右时， （因机型而异）变频器过电压保护动作。造成过电压的原因主要有两种：电源过电压和再生过电压。电源过电压是指因电源电压过高而使直流母线电压过额定值。而现在大部分变频器的输入电压高可达460V，因此，电源引起的过电压极为少见。
本文主要讨论的问题是再生过电压。产生再生过电压主要有以下原因：当大GD2（飞轮力矩）负载减速时变频器诚速时间设定过短;电机受外力影响（风机、牵伸机）或位能负载（电梯、起重机）‘下放。由于这些原因，使电机实际转速高于变频器的指令转速，也就是说，电机转子转速过了同步转速，这时电机的转差率为负，转子绕组切割旋转磁场的方向与电动机状态时相反，其产生的电磁转矩为阻碍旋转方向的制动转矩。所以电动机实际上处于发电状态，负载的动能被“再生”成为电能。
再生能量经逆变部续流二极管对变频器直流储能电容器充电，使直流母线电压上升，这就是再生过电压。因再生过电压的过程中产生的转矩与原转矩相反，为制动转矩，因此再生过电压的过程也就是再生制动的过程。换句话说，消除了再生能量，也就提高了制动转矩。如果再生能量不大，因变频器与电机本身具有20%的再生制动能力，这部分电能将被变频器及电机消耗掉。若这部分能量过了变频器与电机的消耗能力，直流回路的电容将被过充电，变频器的过电压保护功能动作，使运行停止。为避免这种情况的发生，必须将这部分能量及时的处理掉，同时也提高了制动转矩，这就是再生制动的目的。
1.变频器过电压的处理方法
（1）对于变频器移相变压器的分断过电压，采用阻容吸收网络和氧化锌避雷器组成过电压吸收回路，取得较好效果。
（2）对于变压器带负载合闸产生的过电压，可以选用周期性能好的开关（开关长期操作后会出现不同期）;采用良好的阻容吸收回路或者有源抑制器技术方案;采用带静电屏蔽措施的变压器，也可以有效地抑制合闸过电压。但是大功率变压器在制作静电屏蔽层的难度将是相当大的。
（3）对整流元件换向产生的过电压，注意点是：整流元件的反向耐压值要足够，其次就是吸收回路和续流回路必须措施得当。否则整流器件就有可能被过电压击穿。
（4）由于变频器工作时的过电压基本上是变压器分闸合闸时产生，因此应该从变压器开始想办法抑制变频器的过电压。 可以采用：
①加大变压器励磁电感和对地电容，加大励磁电感即减小空载电流，这都会引|起变压器成本的增加。
②加大变压器对地电容：原理上容易分析，但是实际上由于变压器本身的结构和材料限制，要想做出任意绝缘方式或绝缘等级高的变压器是不太可能的，因此要想较大地增加变压器的对地电容C也是相当困难的。
TotalFORCE技术的功能扩展还包括更强大的自适应控制能力。随着时间的推移，被控机器特性随之变化，TotalFORCE技术可以让变频器对此予以自动补偿。自适应整定功能利用多达4个自动跟踪的谐波滤波器，防止那些可能影响质量、增加能耗或导致机器过早磨损的共振和抖动。
此外，预测性维护功能还可以实时提供有关变频器寿命的信息。通过对诸如温度、电压和电流等操作特性的监控，变频器能够计算出关键组件的剩余寿命并将此通知用户。这样用户就可以及早处置，避免意外停车。
“借助TotalFORCE技术，PowerFlex 755T变频器用户能够以主动的方式提高机器的正常运行时间。变频器可以将应用的状态信息传输至控制系统，而这对缩短停车时间和提高生产率而言有着重要意义，”罗克韦尔自动化产品经理Brad Arenz说。“变频器的自我感知能力不但可以提高可靠性，还能让维护工作更为简便易行。”
PowerFlex 755T变频器原提供160到3，000马力的功率范围。功率范围得到扩展后，PowerFlex 变频器能够更好地适应需要降低谐波的泵机和风扇等大功率应用，以及起重机和吊车等具有防摇功能需求的能量再生型应用。产品包括：
PowerFlex 755TL变频器：PowerFlex 755TL变频器采用有源前端技术和内置谐波滤波器来减少谐波失真。变频器现已支持10到1，800马力（7.5到1，400千瓦）。
PowerFlex 755TR变频器：PowerFlex 755TR变频器包含能量再生和低谐波解决方案，功率范围为10到6，000马力（7.5到4，500千瓦）。此款变频器可将再生能量输送回电源进线，降低能耗和成本，构成一个更节能的解决方案。
PowerFlex 755TM变频器系统：本系统可在公共母线结构中满足多个电机协调和能量再生的需求，帮助用户构建理想系统。为了优化系统需求并满足功耗要求，用户可从一系列预设模块中进行选择，电机侧逆变器的功率范围为250到6，000马力（160到4，500千瓦），回馈总线电源功率的范围为70到4，800千瓦。
其它新功能包括：可在EtherNet/IP网络上提供多个高级安全功能的集成安全模块；可改善起重应用稳定性的防摇功能；以及能够提高节能效果的永磁电机控制功能。
所有这些新的TotalFORCE技术结合在一起，可以帮助用户在PowerFlex 755T变频器的整个生命周期内缩短试运行时间、优化性能、简化维护工作并方便维修，从而支持更广的应用范围。
变频器是把工频电源（50Hz或60Hz）变换成各种频率的交流电源，以实现电机的变速运行的设备，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成交流电。对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说，有时还需要一个进行转矩计算的CPU以及一些相应的电路。变频调速是通过改变电机定子绕组供电的频率来达到调速的目的。
1、整流器
近大量使用的是二极管的变流器，它把工频电源变换为直流电源。也可用两组晶体管变流器构成可逆变流器，由于其功率方向可逆，可以进行再生运转。
2、平波回路
在整流器整流后的直流电压中，含有电源6倍频率的脉动电压，此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动。为了抑制电压波动，采用电感和电容吸收脉动电压（电流）。装置容量小时，如果电源和主电路构成器件有余量，可以省去电感采用简单的平波回路。
3、逆变器
同整流器相反，逆变器是将直流功率变换为所要求频率的交流功率，以所确定的时间使6个开关器件导通、关断就可以得到3相交流输出。以电压型pwm逆变器为例示出开关时间和电压波形。
变频器控制电路是给异步电动机供电（电压、频率可调）的主电路提供控制信号的回路，它有频率、电压的“运算电路”，主电路的“电压、电流检测电路”，电动机的“速度检测电路”，将运算电路的控制信号进行放大的“驱动电路”，以及逆变器和电动机的“保护电路”组成。
其特点是控制电路结构简单、成本较低，机械特性硬度也较好，能够满足一般传动的平滑调速要求，已在产业的各个领域得到广泛应用。但是，这种控制方式在低频时，由于输出电压较低，转矩受定子电阻压降的影响比较显著，使输出大转矩减小。另外，其机械特性终究没有直流电动机硬，动态转矩能力和静态调速性能都还不尽如人意，且系统性能不高、控制曲线会随负载的变化而变化，转矩响应慢、电机转矩利用率不高，低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而性能下降，稳定性变差等。因此人们又研究出矢量控制变频调速。
2、电压空间矢量（SVPWM）控制方式
它是以三相波形整体生成效果为前提，以逼近电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹为目的，一次生成三相调制波形，以内切多边形逼近圆的方式进行控制的。经实践使用后又有所改进，即引入频率补偿，能消除速度控制的误差；通过反馈估算磁链幅值，消除低速时定子电阻的影响；将输出电压、电流闭环，以提高动态的精度和稳定度。但控制电路环节较多，且没有引入转矩的调节，所以系统性能没有得到根本改善。
3、矢量控制（VC）方式
矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流Ia、Ib、Ic、通过三相－二相变换，等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1Ib1，再通过按转子磁场定向旋转变换，等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、It1（Im1相当于直流电动机的励磁电流；It1相当于与转矩成正比的电枢电流），然后模仿直流电动机的控制方法，求得直流电动机的控制量，经过相应的坐标反变换，实现对异步电动机的控制。其实质是将交流电动机等效为直流电动机，分别对速度，磁场两个分量进行独立控制。通过控制转子磁链，然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量，经坐标变换，实现正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有划时代的意义。然而在实际应用中，由于转子磁链难以准确观测，系统特性受电动机参数的影响较大，且在等效直流电动机控制过程中所用矢量旋转变换较复杂，使得实际的控制效果难以达到理想分析的结果。
4、直接转矩控制（DTC）方式
1985年，德国鲁尔大学的DePenbrock教授首次提出了直接转矩控制变频技术。该技术在很大程度上解决了上述矢量控制的不足，并以新颖的控制思想、简洁明了的系统结构、优良的动静态性能得到了迅速发展。目前，该技术已地应用在电力机车牵引的大功率交流传动上。直接转矩控制直接在定子坐标系下分析交流电动机的数学模型，控制电动机的磁链和转矩。它不需要将交流电动机等效为直流电动机，因而省去了矢量旋转变换中的许多复杂计算；它不需要模仿直流电动机的控制，也不需要为解耦而简化交流电动机的数学模型。
5、矩阵式交—交控制方式
VVVF变频、矢量控制变频、直接转矩控制变频都是交—直—交变频中的一种。其共同缺点是输入功率因数低，谐波电流大，直流电路需要大的储能电容，再生能量又不能反馈回电网，即不能进行四象限运行。为此，矩阵式交—交变频应运而生。由于矩阵式交—交变频省去了中间直流环节，从而省去了体积大、价格贵的电解电容。它能实现功率因数为l，输入电流为正弦且能四象限运行，系统的功率密度大。该技术目前虽尚未成熟，但仍吸引着众多的学者深入研究。其实质不是间接的控制电流、磁链等量，而是把转矩直接作为被控制量来实现的。具体方法是：
是变频器控制柜由于中央空调系统都是按大负载并增加一定余量设计，而实际上在年中，满负载下运行多只有十多天，甚至十多个小时，几乎绝大部分时间负载都在70%以下运行。通常中央空调系统中冷冻主机的负荷能随季节气温变化自动调节负载，而与冷冻主机相匹配的冷冻泵、冷却泵却不能自动调节负载，几乎长期在负载下运行，造成了能量的极大浪费，也恶化了中央空调的运行环境和运行质量。
随着变频技术的日益成熟，利用变频器、PLC、数模转换模块、温度传感器、温度模块等器件的有机结合，构成温差闭环自动控制系统，自动调节水泵的输出流量；采用变频调速技术不仅能使商场室温维持在所期望的状态，让人感到舒适满意，可使整个系统工作状态平缓稳定，更重要的是其节能效果高达30%以上，能带来很好的经济效益。
变频器控制柜（变频器电气控制柜/电控柜/电控箱）采用西门子，ABB，施耐德，富士，三菱，松下，台达，士林，汇川等厂家的变频器而开发的电气控制柜，根据工况需要可在变频柜内安装交流输入电抗器，输出电抗器，直流电抗器及EMI滤波器，制动单元，制动电阻，接触器，中间继电器，热继电器，可编程控制器（PLC），可编程操作终端（GOT），电度表，散热风扇等，根据系统工况在变频柜面板上设置多种控制按钮和指示灯如正转、反转、电机增速、电机减速、点动正转、点动反转、手动/自动、紧急停止、变频/工频、PLC控制，触摸屏等，目前比较定型的有：恒压供水变频控制柜（1控1，1控2，1控3等），自动扶梯变频控制柜，中央空调循环水泵变频柜， 风机变频节能柜，空压机恒压供气系统（变频器节能软启动控制系统）等。
变频器工作原理
主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分，变频器的主电路大体上可分为两类：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。它由三部分构成，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”，以及将直流功率变换为交流功率的“逆变器”。
变频器接线图
变频器接线方法
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，大布线长度要小于规定值。不得已布线长度过时，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。
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。
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。
1、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。
2、变频器或控制柜内的控制线距离动力电缆至少100mm等等。
3、在购买变频器的时候都会有变频器说明书。如果没有的话，您可以上您所购买的的网站上去下载。变频器说明书上面的内容相当详细，包括产品介绍、工作原理、安装调试等等。
