1、变频器应用中的问题
1.1谐波问题
变频器的主电路中起开关作用的器件，在通断电路的过程中，都要产生谐波。较低次谐波通常对电动机负载影响较大，引起转矩脉动；而较高的谐波则使变频器输出电缆的漏电流增加，使电动机出力不足。谐波干扰还会导致继电保护装置的误动作，使电气仪表计量不准确，甚至无法正常工作。
1.2噪声与振动问题
采用变频器调速，将产生噪声和振动，这是因为变频器输出波形中含有高次谐波分量。随着运转频率的变化，基波分量、高次谐波分量都在大范围内变化，很可能与电动机的固有机械振动频率发生谐振，而这种谐振是噪声与振动的来源。
1.3发热问题
变频器在运行中由于内部损耗而产生热量，这种热量主电路占98%，控制电路占2%左右。同时在夏季环境温度过高，使变频器温度上升，温度可高达80~90℃，由于变频器是电子装置，内含电子器件和电解电容等，温度过高易造成元器件失效，使液晶屏幕数据无法显示，还经常会发生变频器保护动作的现象。
因此，必须将变频器输出的谐波抑制在允许的范围内，同时消除或减弱噪声与振动，对变频器进行散热，以延长变频器的使用寿命。
2、变频器应用中一些问题的分析与处理
2.1对谐波问题的处理
对谐波问题的处理就是切断干扰的传播途径和抑制干扰源上的高次谐波。
切断干扰的传播途径有：
1）切断共用接地线传播干扰的途径动力线的接地与控制线的接地应分开，即将动力装置的接地端子接到地线上，将控制装置的接地端子接到该装置盘的金属外壳上。
2）信号线远离干扰源电流的导线布线分离对消除这种干扰行之有效，即把高压电缆、动力电缆、控制电缆与仪表电缆、计算机电缆分开走线。
抑制干扰源上的高次谐波的方式有：
1）增加变频器供电电源内阻抗通常电源设备的内阻抗可以起到缓冲变频器直流滤波电容的无功功率的作用，内阻抗越大，谐波含量越小，这种内阻抗就是变压器的短路阻抗。因此，选择变频器供电电源时，**选择短路阻抗大的变压器。
2）安装滤波器在变频器前加装LC型无源滤波器，滤掉高次谐波，通常滤掉5次和7次谐波。
3）安装电抗器在变频器前侧安装线路电抗器，可抑制电源侧过电压。
4）设置有源滤波器有源滤波是自动产生一个与谐波电流的幅值相同且相位正好相反的电流，从而可以有效地吸收谐波电流。
2.2对噪声与振动问题的处理
1）当变频器输出中的低次谐波分量与转子固有机械频率发生谐振时，则噪声增大；当变频器输出中的高次谐波分量与铁芯、机壳、轴承架等，在各自固有频率附近处发生谐振时，则噪声增大。
变频器传动电动机产生的噪声特别是刺耳的噪声与PWM控制的开关频率有关，尤其在低频区更为显著。要解决这一问题，一般在变频器输出侧连接交流电抗器。如果电磁转矩有余量，可将u/f设定小些，以平抑和降低噪声。
2）变频器工作时，输出波形中的高次谐波引起的磁场对许多机械部件产生电磁策动力，策动力的频率与这些机械部件的固有频率接近或重合时将发生谐振。对振动影响大的主要是较低次的谐波分量，在PAM方式和方波PWM方式时有较大的影响。但采用SPWM方式时，低次的谐波分量小，影响亦变小。
减轻或消除振动的方法是在变频器输出侧接人交流电抗器以吸收变频器输出电流中的高次谐波电流成分。采用PAM方式或方波PWM方式的变频器时，可改用SPWM方式变频器，以减小脉动转矩，就可以减弱或消除振动，防止机械部分因振动而受损。
2.3对发热问题的处理
通用变频器的运行环境温度一般要求在-l0℃～+50℃。为保证变频器可靠地工作，并延长变频器的使用寿命，必须对变频器进行散热。冬天可以利用变频器的内装风扇将变频器箱体内部的热量带走；夏天温度本身就有40℃，利用变频器的内装风扇带走的内部热量只能使室内和变频器箱体温度升高，此时**的办法是利用窗户或在机配电室紧邻变频器箱体的墙壁上下方均匀适当地打几个φ500mm(＄393.6600)的洞，同时确保控制柜内变频器周围留有一定的空间，保持良好的自然通风。这样还不行的话可以打开风扇，或在洞口加装排气扇和风道，将变频器产生的热量强制抽出室外。**后可考虑采用空调对安装变频器的空间环境进行强制降温。
3、结语
加强对变频器应用中故障问题的研究非常必要，这对变频器的正常使用，挖潜增效，都具有十分重要的意义。
变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变部分为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM波形，中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。我们现在使用的变频器主要采用交—直—交方式（VVVF变频或矢量控制变频），先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变部分为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM波形，中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。
本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201710/369100.htm
变频器控制原理图设计分析：
1）首先确认变频器的安装环境；
I. 工作温度。变频器内部是大功率的电子元件，极易受到工作温度的影响，产品一般要求为0～55℃，但为了保证工作安全、可靠，使用时应考虑留有余地，**控制在40℃以下。在控制箱中，变频器一般应安装在箱体上部，并严格遵守产品说明书中的安装要求，**不允许把发热元件或易发热的元件紧靠变频器的底部安装。II.环境温度。温度太高且温度变化较大时，变频器内部易出现结露现象，其绝缘性能就会大大降低，甚至可能引发短路事故。必要时，必须在箱中增加干燥剂和加热器。在水处理间，一般水汽都比较重，如果温度变化大的话，这个问题会比较突出。III.腐蚀性气体。使用环境如果腐蚀性气体浓度大，不仅会腐蚀元器件的引线、印刷电路板等，而且还会加速塑料器件的老化，降低绝缘性能。IV. 振动和冲击。装有变频器的控制柜受到机械振动和冲击时，会引起电气接触不良。淮安热电就出现这样的问题。这时除了提高控制柜的机械强度、远离振动源和冲击源外，还应使用抗震橡皮垫固定控制柜外和内电磁开关之类产生振动的元器件。设备运行一段时间后，应对其进行检查和维护。V. 电磁波干扰。变频器在工作中由于整流和变频，周围产生了很多的干扰电磁波，这些高频电磁波对附近的仪表、仪器有一定的干扰。因此，柜内仪表和电子系统，应该选用金属外壳，屏蔽变频器对仪表的干扰。所有的元器件均应可靠接地，除此之外，各电气元件、仪器及仪表之间的连线应选用屏蔽控制电缆，且屏蔽层应接地。如果处理不好电磁干扰，往往会使整个系统无法工作，导致控制单元失灵或损坏。
2）变频器和电机的距离确定电缆和布线方法；
I.变频器和电机的距离应该尽量的短。这样减小了电缆的对地电容，减少干扰的发射源。II.控制电缆选用屏蔽电缆，动力电缆选用屏蔽电缆或者从变频器到电机全部用穿线管屏蔽。III. 电机电缆应独立于其它电缆走线，其**小距离为５００ｍｍ。同时应避免电机电缆与其它电缆长距离平行走线，这样才能减少变频器输出电压快速变化而产生的电磁干扰。如果控制电缆和电源电缆交叉，应尽可能使它们按９０度角交叉。与变频器有关的模拟量信号线与主回路线分开走线，即使在控制柜中也要如此。IV.与变频器有关的模拟信号线**选用屏蔽双绞线，动力电缆选用屏蔽的三芯电缆（其规格要比普通电机的电缆大档）或遵从变频器的用户手册。
3）变频器控制原理图；
I. 主回路：电抗器的作用是防止变频器产生的高次谐波通过电源的输入回路返回到电网从而影响其他的受电设备，需要根据变频器的容量大小来决定是否需要加电抗器；滤波器是安装在变频器的输出端，减少变频器输出的高次谐波，当变频器到电机的距离较远时，应该安装滤波器。虽然变频器本身有各种保护功能，但缺相保护却并不完美，断路器在主回路中起到过载，缺相等保护，选型时可按照变频器的容量进行选择。可以用变频器本身的过载保护代替热继电器。 II.控制回路：具有工频变频的手动切换，以便在变频出现故障时可以手动切工频运行，因输出端不能加电压，固工频和变频要有互锁。
4）变频器的接地；
变频器正确接地是提高系统稳定性，抑制噪声能力的重要手段。变频器的接地端子的接地电阻越小越好，接地导线的截面不小于4mm，长度不超过5m。变频器的接地应和动力设备的接地点分开，不能共地。信号线的屏蔽层一端接到变频器的接地端，另一端浮空。变频器与控制柜之间电气相通。
常见故障分析：
1） 过流故障：过流故障可分为加速、减速、恒速过电流。其可能是由于变频器的加减速时间太短、负载发生突变、负荷分配不均，输出短路等原因引起的。这时一般可通过延长加减速时间、减少负荷的突变、外加能耗制动元件、进行负荷分配设计、对线路进行检查。如果断开负载变频器还是过流故障，说明变频器逆变电路已环，需要更换变频器。2）过载故障：过载故障包括变频过载和电机过载。其可能是加速时间太短，电网电压太低、负载过重等原因引起的。一般可通过延长加速时间、延长制动时间、检查电网电压等。负载过重，所选的电机和变频器不能拖动该负载，也可能是由于机械润滑不好引起。如前者则必须更换大功率的电机和变频器；如后者则要对生产机械进行检修。3）欠压：说明变频器电源输入部分有问题，需检查后才可以运行。