变频器毕竟是近二十年来新出现的一种涵盖了多种高新技术的电力电子产品，在工业自动化控制的现场设备中，实际上存在着部分变频器不能长期稳定正常工作或真正发挥其应有功能的现象，究其原因，绝大部分都是在设计上考虑不周选用不当所致的，不但造成一定的经济损失，而且使配电系统解列。结合工程设计，分析和总结变频器在工业自动化控制系统应用中的一些注意事项和选型原则，以便达到节能高效运行并充分发挥变频器应用功能的目的。
一、变频器的基本构成
主电路。在异步电动机中，主电路是其电力变换的重点，唯有通过主电路才能促进异步电动机电力变换，例如电源调频调压。通常来讲，变频器主电路包含两种形式，一种是电压型，另一种是电流型。对于这两种变频器来看均能够对电压源开展直接转化，将其变成交流，二者的区别在于前者的直流回路滤波属于电容，而后者的交流回路滤波属于电感。线路设计运行中主要包含三部分，首先为整流器，它是对工频电源进行转换，变为直流功率，交流实现防雷及滤波的有效处理，以保证电路能够全面吸收雷击残留电压，促进后期顺利运行，对整流及无源功率因素开展全面校正，将其转换成高压直流电。
控制电路。该部分的作用可以赋予主电路所需的回路，以此对信号开展有效控制，控制电路实际运行中，往往包含大量的部分，若是具备良好的驱动电路引导，将显著提升控制信号，在这一过程中，还能实现电动机与逆变器保护电路的全面融合。首先，利用运算电路能够确定实际运行的速度，同时对转矩质量进行科学计算，利用对比电压及电流信号的方式，求出具体的逆变器输出频率。其次，一般来讲，电流与电压检测线路还同主电流点位之问存在适当的距离，利用二者的检测线路，能够科学检测出电流电压实际数值。
二、变频器在自动化控制系统中的应用
变频器防护等级。变频器防护等级要与其使用的环境条件相适应，即必须考虑温度、湿度、粉尘、酸碱度、腐蚀性气体等因素，这与变频器能否长期、安全、可靠运行关系重大。本身无机箱，适用于装在电控箱内或电气室内的屏、盘、架上，尤其是多台变频器集中使用时注意以下几点：①变频器功率与电动机功率相当时为最合适，以利于变频器在高频状态下运转；②在变频器的功率分级与电动机的功率分级不相同时，变频器的功率要尽可能接近电动机的功率，并且应略大于电动机的功率；③当电动机频繁启动、制动工作或处于重载启动且较频繁时，可选取大一级的变频器，以利于变频器长期、安全地运行；④经测试，电动机的实际功率确实有富余，可以考虑选用功率小于电动机功率的变频器，但要注意瞬时峰值电流是否会造成过电流保护动作；⑤对于一些特殊的应用场合如高环境温度、高海拔高度等情况下，在选用变频器时应放大一级使用。
变频器容量的确定变频器容量。选定过程，实际上是一个变频器与电机的最佳匹配过程，最常见、也较安全的是使变频器的容量大于或等于电机的额定功率，但实际匹配中要考虑电机的实际功率与额定功率相差多少，通常是设备所选能力偏大，而实际需要的能力小，因此按电机的实际功率选择变频器是合理的，避免选用的变频器过大，使投资增大。轻负载阻抗增量，提出两种自适应保护方案，一种方案是根据UPFC串、并联侧引起的阻抗增量对整定阻抗值进行自适应调整，使得整定阻抗特性变成自适应的可变阻抗圆；另一种方案是对测量的阻抗值进行自适应的修正，在传统整定阻抗下判断动作特性。分别对距离保护的接地短路保护模型和相间短路保护模型采用两种方案。结果表明在短路故障后两种方案均能使保护正确动作。克服了在含UPFC装置的后端线路发生故障时传统的距离保护可能拒动的影响，使距离保护能正确的反应各短路故障。
三、主要故障和处理
短路故障。变频器引流具有多样性，其中电路短路是非常普遍的问题，若是冉现电流短路问题，将产生较大的安全风险，严重的话会对现场工作者的安全产生损害，造成公司员工受伤，导致严重的经济损失。由此企业应对变频器短路开展全面分析，第一时问处理潜在的安全问题。要求操作者对短路的根本原因开展科学分析，对硬件及软件问题加以重视，采用过流保护装置。
功率单元。现阶段，功率单元模块开始朝着智能化发展，模块是正负极之问的连接接口，对变频器设备运行具有较大的作用。不管处于什么样的状态中，变频器运行过程巾都应对功率单元模块进行有效保护，避免对模块提供过度电流以及在超过安全运行区域中操作电源模块，应确保其使用周期。操作者在对临界电流故障进行处理前应先对模块运行稳定性开展全面检验。
辅助电路故障。通常来讲若是辅助电路产生故障，将表现为下述情况：变频器实际运行过程中，初始运行能够顺利通电，然而却显示没有输出，在对变频器开展拆卸检查后，可以找出熔断问题。若是检修工作者缺乏足够的经验，未在第一时间发现模块的隐患，也未使用别的有效的熔件，而借助铜芯线进行替换。在变频器开启后，将产生非常大的响声，会对回路吸收以及驱动板块造成较大的破坏，导致不可预计的经济损失。该问题产生的原因，一般是将铜芯线当作保险丝运用，这样一来，将极易出现短路问题，当铜芯线烧熔时还会造成四处喷射。基于此，操作者应借助快速熔断器对晶闸管半导体元件等进行保护。
增加故障诊断路径。第一，操作者可利用故障树诊断法，它属于一种定性因果模型，可以将系统不愿出现的情况看成顶事件，将不愿出现的原因看成底事件及中间事件，根据逻辑门彰显相互问的关系。一般情况下，操作者应先选取诊断对象，以此充当相关事件，接着对故障树开展科学的描述，对变频器问题进行有效分析，利用合理搜寻法找出故障的部位，然后制定相应的方法及规划。基于故障树的运用，可以全面展示变频器问题，有着良好的适用性，能够快速找出现场操作问题。第二，可根据神经网络以及信号处理法，在神经网络控制器实际运行过程中，无需使用对象数据模型。因为变频器自身有着一定的模糊性以及随机性，在产生问题的情况下，操作者无法凭借传统模式进行检验，应参照神经网络开展诊断，对故障信号问存在的关系进行描述。
结束语
综上所述，变频器故障分析以及检验是非常重要的工作，有利于促进自动化系统安全运行，是行之有效的措施，是实现工业生产以及资源合理开发的重要手段。伴随电力行业的进步，变频器被运用于多个领域，由此，产生了很多变频器维护和检修问题，应提高对相关维护工作的重视，要求操作者熟练使用变频器和维修技术，做好维护及保养工作，全面保证变频器高效率工作。
参考文献
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