變頻器輸出的電壓波形只是類似于正弦波，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(jī)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(jī)。同時(shí)，各種頻率的諧波會(huì)向空間發(fā)射不同程序的無線電干擾，有可能會(huì)引起其它機(jī)電設(shè)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(jī)三者之間的距離，才能盡量減少諧波的影響，提高控制的穩(wěn)定性。 （一）距離的定義： 1、近距離：變頻器和電機(jī)之間的距離≤20m; 2、中距離：變頻器和電機(jī)之間的距離>20m,并且≤100m; 3、遠(yuǎn)距離：變頻器和電機(jī)之間的距離>100m; （二）工業(yè)使用現(xiàn)場的場合： 1、近距離：變頻器和電機(jī)之間可以直接連接; 2、中距離：變頻器和電機(jī)之間可以直接連接，但是，需要調(diào)整變頻器的載波頻率來減少諧波及干擾; 3、遠(yuǎn)距離：變頻器和電機(jī)之間可以直接連接，不但需要調(diào)整變頻器的載波頻率來減少諧波及干擾，而且，還需要加裝輸出交流電抗器。 （三）高度自動(dòng)化的工廠里： 在高度自動(dòng)化的工廠里，所有的設(shè)備都需要在中心控制室所有進(jìn)行監(jiān)控及控制。所以，變頻器系統(tǒng)的信號(hào)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_(tái)與變頻器之間，可以直接連接，通過0-5/10V的電壓信號(hào)和一些開關(guān)量信號(hào)進(jìn)行控制。但是，變頻器的高頻開關(guān)信號(hào)的電磁輻射對(duì)弱電控制信號(hào)會(huì)產(chǎn)生一些干擾，因此也不一定要美觀整齊，把變頻器放在中心控制室內(nèi)； 2、中距離：即變頻器與中心控制室距離遠(yuǎn)一點(diǎn)，可以采用4-20mA的電流信號(hào)和一些開關(guān)量作控制連接;如果距離更遠(yuǎn)，可以采用RS485串行通信方式來連接; 3、遠(yuǎn)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(dá)到1km的距離;如果還要遠(yuǎn)，則需要采用光纖連接器，最遠(yuǎn)可以達(dá)到23km。 采用通信電纜連接，可以很方便地構(gòu)成多級(jí)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)主/從和同步控制等要求。與目前流行的現(xiàn)場總線系統(tǒng)相連接將使數(shù)據(jù)變換速率大大提高。中心控制室與變頻器機(jī)柜之間的距離的延長，有利于縮短變頻器到電機(jī)之間的距離，以便用更加合理的布局改善系統(tǒng)性能。

電壓不能無節(jié)制提升 電機(jī)有額定電壓，額定頻率和額定轉(zhuǎn)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了額定電壓，它線圈的絕緣擊穿了，會(huì)直接燒掉的。 所以電機(jī)的電壓到了一定程度，就不能繼續(xù)往上調(diào)整了，但是頻率還可以往上調(diào)整一定空間，這時(shí)候頻率變大的了，電壓的值依然沒有改變，相當(dāng)于V/F值變小了，這時(shí)候電機(jī)里邊的主磁通是隨著轉(zhuǎn)速的增加而變小的，所以轉(zhuǎn)速越高，電機(jī)的扭矩越小，這種調(diào)速方式，是犧牲了扭矩來提高頻率和轉(zhuǎn)速的，美其名曰“恒功率調(diào)速”，一般在調(diào)速范圍比較寬的場合來補(bǔ)充使用，類似于汽車工作時(shí)候，變速箱的減速比比較小的場合。 這種調(diào)速方式，都是在額定頻率以上來實(shí)現(xiàn)的，是一種弱磁調(diào)速方式，也就是減弱了主磁通的來達(dá)到調(diào)速目的，因?yàn)閹лd能力不行，需要綜合考慮現(xiàn)場的使用環(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，加在直流母線上，大概是535伏，這樣即使斬波出來的脈沖電壓，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，根本是無法實(shí)現(xiàn)和使用的。 單片機(jī)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(xiàn)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(xiàn)復(fù)雜一點(diǎn)的控制邏輯。 數(shù)字電路發(fā)展起來后，大規(guī)模集成電路在一個(gè)芯片里邊成為可能，單片機(jī)出來了，可以在一個(gè)很小的芯片里邊，容納了非常多的晶體管，而且最終出來了可以編程的軟件功能，這樣開發(fā)復(fù)雜的大功率功率管控制才有了條件。 V/F控制，雖然看起來只是讓兩個(gè)比值保持一定的恒定，但是如果使用模擬電路來實(shí)現(xiàn)，幾乎是可能輕易實(shí)現(xiàn)的，但是對(duì)于單片機(jī)而言，它就是一個(gè)微信電腦主機(jī)了，能輕易計(jì)算和很多數(shù)據(jù)和流程，所以可以讓頻率在變化的同時(shí)，讓電壓也跟隨著變化。 變頻器的功能也不斷進(jìn)步，除了簡單處理V/F算法控制以外，PWM等功能都集成到單片機(jī)里邊了，調(diào)整計(jì)時(shí)器的參數(shù)和設(shè)置往往就可以達(dá)到目標(biāo)。而矢量控制出來后，現(xiàn)在的芯片還能實(shí)現(xiàn)矢量變換和計(jì)算，還可以在變頻器里邊開發(fā)出來了各種PLC控制功能，滿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。

漏電開關(guān)在在我們的日常的生活和生產(chǎn)中，時(shí)常會(huì)遇見并用到，這是因?yàn)樗淖饔檬强梢杂行У乇Ｗo(hù)低壓電網(wǎng)的直接觸電和間接觸電，而且還能當(dāng)作三相電動(dòng)機(jī)的缺相保護(hù)。 很多工廠會(huì)在他們的車間裝設(shè)開關(guān)時(shí)，往往將漏電開關(guān)用作總開關(guān)，在采用變頻器控制的情況下，就易導(dǎo)致一些問題，即當(dāng)漏電開關(guān)開始工作后，變頻器一上電就會(huì)出現(xiàn)跳閘的情況。 當(dāng)安裝的時(shí)候，若帶有變頻器的話，那么我們需要將漏電保護(hù)撤掉，又或是單獨(dú)地采用一種塑殼式的斷路器，以此來規(guī)避開關(guān)跳閘的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)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?yàn)樗荒馨l(fā)揮保護(hù)人身安全的功能，這是因?yàn)樽冾l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(shè)漏電開關(guān)的話，那就必須采用漏電電力為100MA的漏電保護(hù)以確保線路的絕緣性不被破壞，從而避免火災(zāi)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(shè)漏電保護(hù)器的，這是行業(yè)內(nèi)公認(rèn)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(hù)器，這就導(dǎo)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(tǒng)不能正常的工作運(yùn)行。 我們知道漏電保護(hù)器的工作原理是零序電流為零，當(dāng)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(cè)為PWM波，電機(jī)電纜與大地之間有長電纜的電容效應(yīng)，當(dāng)我們采用的電纜是帶屏蔽層的時(shí)候，電容效應(yīng)就會(huì)變得更加明顯。 當(dāng)變頻器在運(yùn)行的時(shí)候，電容會(huì)充放電，這就致使電流通過它而流向大地，然后再經(jīng)過進(jìn)線側(cè)的接地線流回變頻器，形成電流回路。若我們在進(jìn)線側(cè)裝設(shè)了漏電保護(hù)器，那么它會(huì)跳閘，將系統(tǒng)運(yùn)行切斷。因此別再為變頻器抓好干涉漏電保護(hù)，要想保證安全的哈，那將設(shè)備做好接地就行了。

伺服系統(tǒng)(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(biāo)(或給定值)的任意變化的自動(dòng)控制系統(tǒng)。 那么伺服電機(jī)是如何實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位，如何理解它的閉環(huán)特性，今天我們就來說說。首先我們看下交流伺服系統(tǒng)的組成，由伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)組成。這里我們主要講述伺服驅(qū)動(dòng)的工作原理，電機(jī)只是一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)簡圖如下，和變頻器的主電路類似，電源經(jīng)過整流，逆變，實(shí)現(xiàn)從AC→DC→AC的轉(zhuǎn)換。 伺服驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)簡圖 輸入信號(hào)/命令可以是位置、速度、扭矩等控制信號(hào)，對(duì)應(yīng)伺服電機(jī)的三種控制模式，每種控制模式都對(duì)應(yīng)著環(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(duì)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(jī)，PG代表編碼器，最外面的藍(lán)色的代表位置環(huán)，因?yàn)槲覀冏罱K控制的是位置(定位)，內(nèi)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(hù)環(huán)防止失速控制和過載以確保電機(jī)恒速運(yùn)轉(zhuǎn)和電機(jī)電流恒定。我們重點(diǎn)看下位置環(huán)是如何確保電機(jī)能夠準(zhǔn)確旋轉(zhuǎn)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(qū)動(dòng)電路控制IPM逆變器產(chǎn)生SPWM波驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)，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(jī)帶動(dòng)編碼器旋轉(zhuǎn)發(fā)出反饋脈沖，這個(gè)時(shí)候△p=0，電機(jī)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程就是一個(gè)閉環(huán)過程，從而確保電機(jī)能夠準(zhǔn)確定位，脈沖的數(shù)量決定定位的距離，脈沖的頻率決定電機(jī)的轉(zhuǎn)速。

變頻器控制電路的接線 變頻器的控制電路大體可分為模擬和數(shù)字兩種。 1、控制電路端子的接線應(yīng)使用屏蔽線或雙絞線，而且必須與主回路，強(qiáng)電回路(含200V繼電器程序回路)分開布線。 2、由于控制電路的頻率輸入信號(hào)是微小電流，所以在接點(diǎn)輸入的場合，為了防止接觸不良，微小信號(hào)接點(diǎn)應(yīng)使用兩個(gè)并聯(lián)的節(jié)點(diǎn)或使用雙生接點(diǎn)。 3、控制回路的接線一般選用0.3～0.75平方米的電纜。 地線的接線 1、由于在變頻器內(nèi)有漏電流，為了防止觸電，變頻器和電機(jī)必須接地。 2、變頻器接地用專用接地端子。接地線的連接，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徑，必須等于或大于規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，接地點(diǎn)盡量靠近變頻器，接地線越短越好。 變頻器的作用 1.變頻器可以調(diào)整電機(jī)的功率，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的變速運(yùn)行，以此來達(dá)到省電的目的。例子體現(xiàn)在離心風(fēng)機(jī)和水泵上，當(dāng)離心風(fēng)機(jī)和水泵使用了變頻器后，操作人員變頻調(diào)速，可根據(jù)需要輕松控制流量，從而節(jié)省了能源。 2.變頻器可以降低電力線路中電壓的波動(dòng)，避免了一旦電壓發(fā)生異常而導(dǎo)致設(shè)備的跳閘或者出現(xiàn)異常運(yùn)行的現(xiàn)象。 3.變頻器可以減少對(duì)電網(wǎng)的沖擊，從而有效地減少了無功損耗，增加了電網(wǎng)的有效功率。 4.變頻器還可以減少機(jī)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(tǒng)的穩(wěn)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(shè)備或者一起，從而實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)視和實(shí)時(shí)控制，為用戶解決了很多系統(tǒng)兼容性的麻煩等問題。

變頻器是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過改變電機(jī)工作電源頻率方式來控制交流電動(dòng)機(jī)的電力控制設(shè)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(qū)動(dòng)單元、檢測單元微處理單元等組成。 變頻器靠內(nèi)部IGBT的開斷來調(diào)整輸出電源的電壓和頻率，根據(jù)電機(jī)的實(shí)際需要來提供其所需要的電源電壓，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能、調(diào)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(gòu)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。 變頻器接線圖 上圖是一副變頻器接線圖。在變頻器的安裝中，有一些問題是需要注意的。例如變頻器本身有較強(qiáng)的電磁干擾，會(huì)干擾一些設(shè)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(nèi)的控制線距離動(dòng)力電纜至少100mm等等。 變頻器接線方法 主電路的接線 1、電源應(yīng)接到變頻器輸入端R、S、T接線端子上，一定不能接到變頻器輸出端(U、V、W)上，否則將損壞變頻器。 接線后，零碎線頭必須清除干凈，零碎線頭可能造成異常，失靈和故障，必須始終保持變頻器清潔。在控制臺(tái)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(duì)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(shè)備。因此，安裝選件無線電噪音濾波器FR-BIF或FRBSF01或FR-BLF線路噪音濾波器，使干擾降到最小。 4、長距離布線時(shí)，由于受到布線的寄生電容充電電流的影響，會(huì)使快速響應(yīng)電流限制功能降低，接于二次側(cè)的儀器誤動(dòng)作而產(chǎn)生故障。因此，最大布線長度要小于規(guī)定值。 不得已布線長度超過時(shí)，要把Pr.156設(shè)為1。 5、在變頻器輸出側(cè)不要安裝電力電容器，浪涌抑制器和無線電噪音濾波器。否則將導(dǎo)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%以內(nèi)，應(yīng)使用適當(dāng)型號(hào)的導(dǎo)線接線。變頻器和電動(dòng)機(jī)間的接線距離較長時(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(dǎo)致電機(jī)的轉(zhuǎn)矩下降。 7、運(yùn)行后，改變接線的操作，必須在電源切斷10min以上，用萬用表檢查電壓后進(jìn)行。斷電后一段時(shí)間內(nèi)，電容上仍然有危險(xiǎn)的高壓電。