科士达变频器

变频器的英文译名是VFD（Variable-frequency Drive），这可能是现代科技由中

文反向译为英文的为数不多实例之一。（但VFD也可解释为Vacuum fluorescent

display，真空荧光管，故这种译法并不常用）。

变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源的频率和幅度的方

式来控制交流电动机的电力传动元件。变频器在中、韩等亚洲地区受日本厂商影

响而曾被称作VVVF。变频器集成了高压大功率晶体管技术和电子控制技术，得到

广泛应用。

变频器的作用是改变交流电机供电的频率和幅值，因而改变其运动磁场的周期，

达到平滑控制电动机转速的目的。变频器的出现，使得复杂的调速控制简单化，

用变频器+交流鼠笼式感应电动机组合替代了大部分原先只能用直流电机完成的工

作，缩小了体积，降低了维修率，使传动技术发展到新阶段。变频器通常分为4部

分：整流单元、高容量电容、逆变器和控制器。整流单元将工作频率固定的交流

电转换为直流电。高容量电容存储转换后的电能。逆变器由大功率开关晶体管阵

列组成电子开关，将直流电转化成不同频率、宽度、幅度的方波。控制器按设定

的程序工作，控制输出方波的幅度与脉宽，使叠加为近似正弦波的交流电，驱动

交流电动机。

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”。

整流器：最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。

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。

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。

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。运算电路：将外部的速度、转矩等指令同检测

电路的电流、电压信号进行比较运算，决定逆变器的输出电压、频率。电压、电

流检测电路：与主回路电位隔离检测电压、电流等。

驱动电路：驱动主电路器件的电路。它与控制电路隔离使主电路器件导通、关断

。速度检测电路:以装在异步电动机轴机上的速度检测器(tg、plg等)的信号为速

度信号，送入运算回路，根据指令和运算可使电动机按指令速度运转。保护电路:

检测主电路的电压、电流等，当发生过载或过电压等异常时，为了防止逆变器和

异步电动机损坏，使逆变器停止工作或抑制电压、电流值。

随着工业的发展，能源与环境日益受到广泛的关注，科士达CT以“开创绿色用电

的明天”为宗旨，推出 ENYDRIVETM 系列变频调速产品，覆盖从0.4 KW 到 280

KW 的功率范围，全方位的产品满足您多样性的需求。

科士达变频器全称为“科士达交流变频调速器”，是由科士达公司研发、生产、

销售的知名变频器品牌。主要用于控制和调节三相交流异步电机的速度，以其稳

定的性能、丰富的组合功能、良好的动态特性、超强的过载能力以及无可比拟的

灵活性，在变频器市场占据着重要的地位。广泛应用于各工业领域，尤其在电梯

、纺织、机床、起重运输和港口等行业。

科士达变频器的常见型号：

EV1000 系列 体积小，操作简便，适用于塑料机械、纺织机械、烟草机械、陶瓷

机械、制药机械食品机械、印刷机械、包装机械、中央空调等专用设备配套。

EV2000 系列 功率范围广，功能更加丰富，适合于风机、水泵的节能改造；传送

负载、位能负载的变速驱动；各种机械设备配套 TD2100 系列：供水专用型。适

用于城乡住宅小区供水，城市集中供热供水，无塔供水装置，工业企业供油、供

水装置。

EV3000 系列 高性能矢量控制型。适合于： 位势负载、 大动态变化负载控制、

速度高精度控制、转矩控制系统、位置控制系统。如提升机械、冶金机械、高精

度造纸系统、拉丝机控制、卷曲控制、化纤高速纺丝控制等。

EV3100 系列 电梯专用型。

科士达变频器的主要特点：

● 采用最新的智能功率模块（ IPM ）和集成功率模块（ PIM ），整机可靠性高

● 优化的空间电压矢量控制技术，输出谐波少，电压输出能力强

● 最先进的硬件组合：DSP + CPLD + MCU，高效完成电机实时控制算法

● 采用实时死区补偿技术，消除由于上下桥臂开关死区引起的转矩脉动

● 标准的 RS232/485 或 PROFIBUS - DP 现场总线接口，开放的通信协议，实现

多台变频器网络控制无源功率因数校正 （ PFC ）技术，彻底解决变频器对电网

的污染

电压过低（brownout）：指市电电压有效值低于额定值，并且持续较长时间，其产生原因包括：大型设备启动和应用、主电力线切换、启动大型电动机、线路过载等。

市电中断（powerfai1）：指市电中断并且持续至少两个周期到数小时的情况，其产生原因有：线路上的断路器跳闸、市电供应中断、电网故障等。

电流峰值系数（CF）：电流峰值系数是指电流周期波形的峰值与有效值之比。由于计算机性负载接受正弦波电压时其吸收的能量不一定按正弦规律，会产生较高的峰值电流（介于2.4-2.6倍的电流），因此，UPS设计时应能提供CF值大于3的电流，以满足电脑性负载的应用。

电池串联/并联：多个性能容量相同的电池按一定极性串行连接叠加即为串联，形成电池组；多个电压相同的电池或电池组在其末端按同极性连接，形成并行输出即为并联。

电池管理系统：用于保护UPS电池以及延长其寿命，达到最佳充电效果。电池管理系统包含了软件和硬件，包括电池特性判定、充电模式的自动选择、自动告警以及特殊电池的充电等多项技术。

短路：指电路的直流正负两极或交流的火线与零、地线发生直接连接。短路会发生严重的过载，产生很大的短路电流，有可能烧毁设备，甚至引起火灾。

地线、零线和火线：大地是良好的导体，地线通过深埋的电极与大地短路连接。市电的传输是以三相的方式，并有一根中性线，三相平衡时中性线的电流为零，俗称"零线"，零线的另一个特点是与地线在系统总配电输入短接，电压差接近为零。三相电的三根相线与零线有220电压，会对人产生电击，俗称"火线"。电气线路的安装及排列顺序有严格的标准，实际中按标准正确装配地线、零线和火线对安全至关重要。

电磁兼容（EMC）：设备的辐射波和传导波的总称。

额定安全低电压（SafetyExtraLowVoltageSELV）：IEC的规章中有规定电器设备额定安全电压的限制。此规章中表示，在电压较高或是在AC电源部份必须要非常谨慎的应加以隔离，或是使人员难以接触到，以确保人员的安全。

峰值因数（CF）：所谓的CF是指周期波形的峰值与有效值之比。由于计算机性负载接受正弦波电压会产生CF（介于2.4-2.6倍的电流），因此，UPS设计时常需能提供CF值3的规格，以满足电脑性负载的应用。

放电管：是一种使用于设备输入端的高压保护元件。若其两端的电压高过其保护规格值时，其内部会出现短路现象，并吸收掉输入的过高压。

辐射波（EMR）：这是种空间电磁波，存在于通讯设备或者电脑操作设备当中，有部份波源是借由设备的线路或*电天线向空间辐射出来的，在某些情况下，可能因为振幅波过大，而造成*电传输中断或是电脑操作设备故障等问题。

浮充和均充：浮充和均充都是电池的充电模式。

1．浮充工作原理：当电池处于充满状态时，充电器不会停止充电，仍会提供恒定的浮充电压与很小浮充电流供给电池，因为，一旦充电器停止充电，电池会自然地释放电能，所以利用浮充的方式，平衡这种自然放电，小型UPS通常采用浮充模式。

2．均充工作原理：以定电流和定时间的方式对电池充电，充电较快。在专业维护人员对电池保养时经常用的充电模式，这种模式还有利于激活电池的化学特性。

很多人认为蓄电池是不需要维护的，尤其是在使用UPS电源时，这种想法就更加明显。但实际上，由于蓄电池缺乏维护而导致的问题在UPS的全部故障占比中相当高。所以，例行对UPS的蓄电池进行维护，将很大程度上延长UPS的蓄电池寿命并降低故障率。本篇文章就将为大家介绍UPS电池的维护方法。

保持适宜的环境温度

通常来说，影响电池寿命较大的因素是环境温度。一般电池生产厂家要求的最佳环境温度是在20-25℃之间。虽然温度的升高对电池放电能力有所提高，但付出的代价却是电池的寿命大大缩短。据试验测定，环境温度一旦超过25℃，每升高10℃，电池的寿命就要缩短一半。目前UPS所用的蓄电池一般都是免维护的密封铅酸蓄电池，设计寿命普遍是5年，这在电池生产厂家要求的环境下才能达到。达不到规定的环境要求，其寿命的长短就有很大的差异。另外，环境温度的提高，会导致电池内部化学活性增强，从而产生大量的热能，又会反过来促使周围环境温度升高，这种恶性循环，会加速缩短电池的寿命。

定期充电放电

UPS电源中的浮充电压和放电电压，在出厂时均已调试到额定值，而放电电流的大小是随着负载的增大而增加的，使用中应合理调节负载，比如控制微机等电子设备的使用台数。一般情况下，负载不宜超过UPS额定负载的60%.在这个范围内，电池的放电电流就不会出现过度放电。

UPS因长期与市电相连，在供电质量高、很少发生市电停电的使用环境中，蓄电池会长期处于浮充电状态，日久就会导致电池化学能与电能相互转化的活性降低，加速老化而缩短使用寿命。因此，一般每隔2-3个月应完全放电一次，放电时间可根据蓄电池的容量和负载大小确定。一次全负荷放电完毕后，按规定再充电8小时以上。

利用通讯功能

目前，绝大多数大、中型UPS都具备与微机通讯和程序控制等可操作性能。在微机上安装相应的软件，通过串/并口连接UPS，运行该程序，就可以利用微机与UPS进行通讯。一般具有信息查询、参数设置、定时设定、自动关机和报警等功能。通过信息查询，可以获取市电输入电压、UPS输出电压、负载利用率、电池容量利用率、机内温度和市电频率等信息；通过参数设置，可以设定UPS基本特性、电池可维持时间和电池用完告警等。通过这些智能化的操作，大大方便了UPS电源及其蓄电池的使用管理。

及时更换废/坏电池

目前大中型UPS电源配备的蓄电池数量，从3只到80只不等，甚至更多。这些单个的电池通过电路连接构成电池组，以满足UPS直流供电的需要。在UPS连续不断的运行使用中，因性能和质量上的差别，个别电池性能下降、储电容量达不到要求而损坏是难免的。当电池组中某个/些电池出现损坏时，维护人员应当对每只电池进行检查测试，排除损坏的电池。更换新的电池时，应该力求购买同厂家同型号的电池，禁止防酸电池和密封电池、不同规格的电池混合使用。