一、空调密闭冷却方式
为了提高高压大功率变频器的应用稳定性，解决好高压变频器环境散热问题。目前常用的办法是：密闭式空调冷却。该方法主要是为高压变频器提供一个固定的具有隔热保温效果的房间，根据高压变频器的发热量和房间面积大小计算出空调的制冷量，从而配备一定数量的空调。采用空调冷却时，房间的建筑面积过大会增加空调冷却负荷。同时，由于变频器排出的热风不能被空调全部吸入冷却，因此，造成系统运行效率低，造成节约能源的二次浪费。变频器室内的冷热风循环情况如下图所示。
变频器从柜体的正面和后面吸入空气，经柜顶风机将变频器内部的热量带走排到室内。从而在变频器室上部形成一个温度偏高、压力偏高的气旋涡流区，在变频器的正面部分形成一个偏负压区。在运行中，变频器功率柜正面上部区域实际上是吸入刚排出的热风进行冷却，形成气流短路风不能达到有效的冷却效果。空调通常采用下进上出风结构，从而与变频器在一定程度上形成了“抢风”现象，这就是“混合循环区”。在这个区域变频器吸入的空气不完全是空调降温后的冷空气，空调的降温处理也没有把变频器排出的热空气全部降温，从而导致了整个冷却系统的运行效率不高。变频器自身是节能节电设备，而通常采用的空调式冷却则造成能源的二次浪费。这种情况在大功率、超大功率的变频应用系统中更加明显。
二、风道冷却
1、功率柜风道设计见下图：
从功率柜散热系统图可知：功率单元内部散热系统通过安装在单元内的风机强制冷却单元里的散热器，使每一个功率单元满足散热需求，同时，由于功率单元内风机吹走热风，使其进风处的柜体内形成强力负压，柜外冷风大量进入高压变频气内，通过功率单元风道对单元散热器进行冷却。同时，由于柜顶风机大量抽风，使其密闭风室内形成强力负压，加速功率单元内热风进入密闭风室，通过柜顶风机抽出高压变频器柜外。通过建立严密畅通的风道，以及在功率单元内设计强制风冷，大大提高那高压变频器散热系统的散热能力和效率，同时，也可以减少散热器体积和功率柜体积，实现高压变频器的小型化，为用户安装高压变频器节省空间。
三、空－水冷却系统
高压变频器对运行环境温度通常要求在-5～40℃，环境粉尘含量低于950ppm。过高的温度会造成变频器温度过热保护而跳闸，粉尘含量过高导致变频器通风滤网更换清洗维护量过高，增加维护费用。因此，采用何种冷却方式和系统结构至关重要。
为了解决高压变频器的运行环境冷却和控制问题，提高系统安全可靠性、降低运营成本。可以解决单位散热密度高、功率大，有效提高系统安全可靠性、降低运营成本的问题。
空－水冷却系统是一种利用高效、环保、节能的冷却系统，其应用技术在国内处于領先地位。在电力、钢铁等行业的高压大功率变频应用中得到广泛的推广应用。该系统由于其采用完全机械结构设计，较空调等电力、电子设备而言具有明显的安全、可靠性。
其主要原理是：将变频器的热风通过风道直接通过空冷装置进行热交换，由冷却水直接将变频器散失的热量带走；经过降温的冷风排回至室内。空冷装置内通过冷水温度低于33℃，即可以保证热风经过散热片后，将变频器室内的环境温度控制在40℃以下满足变频器对环境运行的要求。从而，保证了变频器室内良好的运行环境。冷却水与循环风完全分离，水管线在变频室外与高压设备明确分离，确保高压设备室不会受到防水、绝缘破坏等安全威胁和事故。
同时，由于房间密闭，变频器利用室内的循环风进行设备冷却，具有粉尘度低，维护量小的特点；减少了环境对变频器功率柜、控制柜运行稳定性的不利影响。空-水冷却系统结构原理图如下：
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变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变 交流）、制动单元、驱动单元、检测单元、微处理单元等组成。它是一种控制交流电机运转的控制器，它把固定频率的交流电源变成频率电压可调的交流电源，从而控制电机的转速。
变频调整系统的原理框图
由处理器，按V/F恒定原则，产生PWM控制信号，令IGBT8了逆变模块逬行功率放大后输出，电路中还有电流检测等单元，组成保护。在开环变频调速系统中，速度指令可通过电位器，模拟电压等形式输入给DSP；将速度指令转换为频率，幅值，可变的电机定子电压与电流，以控制电机的转速。
1.频率给定
在使用一台变频器的时候，目的是通过改变变频器的输出频率。如何调节变频器的输出频率呢？关键是向变频器提供改变频率的命令信号，这个信号，就称为"频率给定信号"。所谓频率给定方式，就是调节变频器输出频率的具体方法，变频器常见的频率给定方式主要有操作器键盘给定，接点信号给定，模拟信号给定，脉冲信号给定和通信方式给定等。这些频率给定方式各有特点，必须按照实际的需要进行选择设置，同时也可以根据功能需要选择不同频率给定方式之间的叠加和切换。
2.V/F控制
在逬行电动机调速时，通常要考虑的一个重要因素是保持电动机中每极磁通量为额定值如果磁通量太小，则电动机的出力不够；如果过分增大磁通量，又会使铁心饱和，过大的励磁电流会使绕组过热，从而损坏电动机。V/F控制是使变频器的输出在改变频率的同时也改变电压，通常是使V/F为常数，这样可使电动机磁通保持一定，在较宽的调速范围内，电动机的转矩，功率，功率因数不下降。
3.PWM调制
变频器的调制方式为PWM。
PWM调制是保持整流得到的直流，电压幅值不变的条件下，以一定的规律，在改变输出频率的同时，通过改变输出脉冲的宽度，来达到改变等效输出电压的一种方式。PWM是一种调制方式来控制逆变模块的通断。
4.功率放大
目前功率放大的开关器件主要采用大功率晶体管IGBT，功率器件从整体上可以分为不可控器件，半可控器件和全可控器件。不可控器件导通和关断无法通过控制信号进行控制，完全由其在电路中所承受的电流，电压情况决定，属于自然导通和自然关断，包括功率二极管；半可控器件指能用控制信号控制导通J旦不能控制关断，关断只能由其在主电路中承受的电压，电流情况决定，属于自然关断，包括晶闸管和由其派生出来的可控双向晶闸管。全可控器件指能使用控制信号控制其导通和关断的器件，包括功率三极管，功率场效应管，可关断晶闸管，绝缘栅双极三极管，静电感应晶体管。静电感应晶闸管等等。
全可控器件从控制形式上还可以分为电流控制型和电压控制型两大类。属于电流控制型的有GTR(功率三极管），SCR(可控晶闸管），TRIAC(可控双向晶闸管），GTO(可关断晶体管）等；属于电压控制型的有功率MOSFET，IGBT，MCT和SIT。
5.电流检测
变频器电流信号可以用于电机的转矩和电流控制，以及过流保护。其检测方法主要有直接串联取样电阻法霍尔传感器法。直接串联取样电阻法，简单可靠不失真速度快，但是有损耗，不隔离，只适用于小电流且不需要隔离的情况，多用于小容量变频器中。霍尔传感器法具有精度高，线性好，频带款，相应快，过载能力强和不损失测量电路能量等优点。
变频调速器作为一种高效节能的电机调速装置在黄哗港煤炭装卸设备中得到了广泛应用。其中采用较多的日本富士，使用多年后已渐入故障高发期。下面就富士变频器的一些常见故障及判断解决方法介绍如下。
一、OC1、OC2、OC3故障
故障显示OC1、OC2、OC3，是富士变频器常见的故障之一，它指变频器加速、减速和恒速中过电流，此故障产生的原因有以下几种。
1．加减速时间过短，这是常见的过电流现象。可依据不同的负载情况相应调整加减速时间，就能消除此故障。
2．大功率晶体管损坏也可能引起OC报警。从早期的用于G2(P2)，G5(P5)，G7(P7)系列的GTR模块，到G9(P9)系列的IGBT模块，以至IPM模块，无论从封装技术还是保护性能，都有了很大提高，高耐压、大电流、高频、低耗、静音、多保护功能已成为大功率晶体管模块的发展趋势。大功率晶体管模块的损坏主要有以下几种原因：(1)输出负载短路；(2)负载过大，大电流持续出现；(3)负载波动很大，导致浪涌电流过大。
3．大功率晶体管的驱动电路损坏导致过流报警。富士G7S、G9S分别使用了PC922和PC923两种光祸作为驱动电路的核心部分。由于内置放大电路设计简单，被包括富士变频器在内的多家变频器厂家广泛使用。驱动电路损坏的常见现象就是缺相，或三相输出电压不平衡。
4．检测电路的损坏导致变频器显示OC报警。检测电流的霍尔由于受温湿度等环境因素的影响，工作点很容易飘移，导致OC报警。
二、损坏
开关电源损坏的特征是变频器上电无显示。富士G5S采用两级开关电源，先把中间直流回路的直流电压由500V左右转换成300V左右，然后再通过一级开关电源输出5V、24V等多路电源。开关电源损坏常见的有开关管击穿、脉冲变压器烧坏以及次级输出整流损坏。滤波使用时间过长，导致电容特性变化，带载能力下降，也很容易造成开关电源损坏。富士G9S使用一片开关电源专用的波形发生芯片，由于主回路高电压的窜入，经常会导致此芯片损坏且较难修复。
三、整流桥损坏
富士G7S使用一块带有可控硅的整流模块，它与普通整流桥的区别在于用可控硅替代了主回路，提高了机器的可靠性。G9S小功率机器整流桥则是集成可控硅与开关管于一体。整流桥的损坏常与机器外部电源有密切联系，当整流桥发生故障后，不可再盲目上电源，应先检查外围设备。
四、LV、OV故障
欠压和过压也是富士变频器的常见故障，这有主电源因素引起的故障报警，也有机器检测电路损坏而引起的报警。富士G5S使用了一片定做的电压检测厚膜电路，检测主回路直流电压。G7S、G9S则是直接从直流主回路采样检测，其检测效果是一样的。
此外富士变频器也会经常出现一些与主板有密切联系的报警，包括（Err，Erl，Er7，Er3）等。变频器的故障多种多样，但变频器的工作原理大同小异，只是在功能实现的线路上有所区别，这需要在实践中不断总结，以便更好、更快地寻找问题和解决问题。
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