一、由负载异常引起的损坏
誠然，變頻器的(de)保護電(dian)路已經相当完善。對价值昂貴的逆變模块(kuai)的保護，各個變頻器(qi)廠(chang)家都在其保護電路上做足了功夫，从輸出(chu)電流檢(jian)測到驅動電路的 IGBT 管壓降檢測，並努力追求以(yi)應變速度實施快速的過载保(bao)護！从電壓(ya)檢測到電流檢測，从模块温度檢測到缺相輸出檢(jian)測等，還未见(jian)有哪種電器的保護(hu)電路，像變頻器这樣做得專注而投入。而(er)變頻器的銷售人員，提到變頻器的性能時，也必提(ti)及變頻(pin)器的保護功能，常常不自(zi)覺地對(dui)用戶許諾：用上變頻(pin)器，其全面的保護功能(neng)，你(ni)的電機就不容易烧了。这位銷售(shou)人員不知道，这句許諾，將給自(zi)己带來極大的被動！
用上變頻(pin)器，電機真的不會烧吗？我的答案是：相對(dui)於工頻(pin)供電，用上變頻(pin)器，電機倒是更容易烧了，而電機的容易烧，使得變頻器逆(ni)變模块也容易(yi)一块“報銷”掉。變頻器的灵敏(min)的過流保護電路，在此處(chu)偏(pian)偏手足无措，起不到丝(si)毫作用。这(zhe)是导致變頻器模块损坏的一大外(wai)部原因。聽我道出其中原(yuan)委(wei)。
一(yi)臺電機，在工頻状態下能够運行，虽然運行電流较之额定電流稍(shao)大，长時間的(de)運行有一定(ding)的温升。这(zhe)是一臺带病的電(dian)機，在(zai)烧(shao)掉之前確實是能够運行的。但接(jie)入變頻器(qi)后，會出現頻繁過载，以至(zhi)不能運行。这還不要紧。
一(yi)臺電機，在工頻状態下能够運行，用戶已經正常使用多(duo)年了，請注意“多年(nian)”兩個(ge)字。用戶(hu)想到要節約電費，或因工藝(yi)改造的原因，需要進行變頻改造。但接(jie)入變頻器(qi)后，會頻(pin)跳(tiao) OC 故障，这是好的，保護停機(ji)了，模块没有坏(huai)掉。可怕的(de)是，變頻器並不馬上跳 OC 故障，而是毫无來由地在運行(xing)中--運行了才三(san)、兩天(tian)的(de)光景，模块(kuai)炸掉了，電(dian)機烧毁了(le)。用戶赖(lai)了銷售人員一把(ba)：你裝的變頻器質量差，烧了我的電機，你要賠我的電機！
在此之前，電機好像是(shi)是真的没有問題(ti)，運行得好好的，測測運行電流，因為负荷较轻(qing)，才達到一半(ban)的额定電流;測測(ce)三相供電， 380V ，平衡和稳定得很。真像是(shi)變(bian)頻器的损坏，连带着损坏了電機。
我要是在場的話，就會这樣主公道：不怨(yuan)變頻器，是你(ni)的電機已經“病入膏肓”，突然发(fa)作，捎(shao)带着损坏了變(bian)頻器！
運行多(duo)年的電機，因(yin)電機的運行温升和(he)受潮等原因，繞組(zu)的絕缘程度已大大降低，甚至有了明顯的絕缘缺(que)陷，處於電壓擊穿的臨界點上。工頻供電(dian)情况下(xia)，電(dian)機繞組輸入的(de)是三相 50Hz 的正弦波電壓，繞組產生的(de)感(gan)生電壓也较低，線路中的浪涌分量较小，電機絕缘程度的降低(di)，也(ye)許(xu)只是带來了並不起眼的“漏電流”，但繞組的(de)匝間和(he)相間，還未能產生(sheng)電壓(ya)擊穿現象，電(dian)機還在“正常運行(xing)”。應该(gai)說，随着絕(jue)缘老化程度(du)的進一步加深，即使(shi)還是在工頻供電情(qing)况下，相信在不远的將來，该臺(tai)電機終會因絕缘老化造成相間或繞組(zu)間的電壓擊穿而烧毁。但問題是，現在並没有烧毁(hui)。
接入變(bian)頻(pin)器后，電機的(de)供電条件由此變得“恶劣”了：變頻器輸出的 PWM 波(bo)形(xing)，實為(wei)数(shu) kHz 乃至十几(ji) kHz 的载波電壓，在電機繞組供電回路(lu)中，還會產生各種(zhong)分量的諧波電壓。由電感特性(xing)可知，流過電感電流的變化速度越快，電感的感生(sheng)電壓(ya)也越高。電機繞組的感生電壓比工頻供(gong)電時(shi)升高了。在(zai)工頻供電時暴露不出(chu)的絕缘缺陷，因不耐高(gao)頻载波(bo)下感生電壓的冲擊，於是繞組匝(za)間或相間的(de)電壓擊穿產生了。電機繞組的由相間(jian)、匝間短路造成(cheng)了電機繞組的突然短(duan)路，在運行中--模块(kuai)炸掉了，電(dian)機烧毁了(le)。
變頻器在(zai)起動初始阶段，因輸出(chu)頻率和電壓均在较低的幅值内，负载電機存在故(gu)障時，虽造成较大的(de)輸出電(dian)流，但(dan)此電流往往在额定值以内，電(dian)流檢(jian)測電路及時動作，變頻器實施保護停機動作(zuo)，模块无炸毁(hui)之虞(yu)。但若在(zai)全(quan)速（或近於(yu)全速）運(yun)行情(qing)况下，三相輸出電壓與頻率均達较高的幅值，此(ci)時電機繞組若有(you)電壓擊穿現象，會於瞬間形成(cheng)極大(da)的浪涌電流，則逆變模块在電流檢測電路動作(zuo)之前(qian)，已經(jing)无法承受而炸裂(lie)损坏了。
由此(ci)看出，保護電路(lu)不是(shi)萬能的，任何保護電路都有它(ta)的“软肋”所在。變頻器對全速運行中，電(dian)機繞組的突发性電壓擊(ji)穿現象，是(shi)无能為力的(de)，起不到有效保護作用的。而不唯變(bian)頻(pin)器保護電路，任何電機保護器(qi)，對此類突发故障，都不能實施有效的保護。此類突发故障出現(xian)時，只能宣告：该臺電機確實已經“寿終正寝”了。
此類故障對變頻器的逆變輸出(chu)模块是致命的打(da)擊，无(wu)可逃(tao)避的。
其它由供電或负(fu)载方面引起(qi)的原因，如(ru)過、欠壓、负载重、甚至堵轉引起的(de)過流等(deng)故障，在變頻器的保護電路正常的(de)前提下，是能有效保護模块安全的，模块的损坏機率將大為减小。在此不多討论。
二、由變頻器本身電路不(bu)良造成的模块损坏(huai)
1、 由驅動電路不良對模块會造成(cheng)一級危(wei)害
由驅動電路的供電方式可知，一(yi)般由正、负(fu)兩個電源供電(dian)。 +15V 電壓提供 IGBT 管子的(de)激(ji)勵電壓，使其開通。 -5V 提供 IGBT 管子的截止電壓，使其可(ke)靠和快速的截(jie)止。当 +15V 電壓不足(zu)或丢失時(shi)，相應的 IGBT管子不(bu)能開通，若驅(qu)動電路的(de)模块故障檢測電路也能檢測 IGBT 管子時，則(ze)變頻器一投入運行信號，即可由模块故障檢測電路報出 OC 信號，變頻器實施保護停機動作(zuo)，對模(mo)块几乎无危害性。
而萬(wan)一(yi) -5V 截(jie)止负壓不足或丢(diu)失時（如同(tong)三相整流橋一樣，我們可先把逆變輸出電(dian)路看成一個逆變橋，則由 IGBT 管子組成了三個上橋臂和三個下橋臂，如 U 相上橋臂和 U 相下(xia)橋(qiao)臂的 IGBT 管子。）， 当任(ren)一相的上（下）橋臂受激勵而開通時，相應的(de)下（上）橋臂 IGBT 管(guan)子則因截止负壓的丢失(shi)，形成(cheng)由 IGBT 管子的集 - 栅結電容對(dui)栅 - 射(she)結(jie)電容的充電，导致管子的误导通，兩管(guan)共通對直流電源形成了短路！其后果是：模块都炸飞了(le)！
截止(zhi)负壓的丢(diu)失，一個是驅(qu)動 IC 损(sun)坏所(suo)造成;還有可能是(shi)驅動 IC 后級的功率(lv)推動級（通常由兩級互(hu)补式電壓跟随功率放大器組成）的下管(guan)损坏所造成(cheng);触发端子(zi)引線连接不良;再就是驅動電路的负供電支路不良或電(dian)源滤波(bo)電容失效。而一旦出現上述現(xian)象之一(yi)，必將對模块形成致命(ming)的打擊！是无可挽回的。
2 、脉冲傳遞通路不良，也將對模块形成威胁
由 CPU 輸出的 6 路 PWM 逆變(bian)脉(mai)冲，常經六反相（同相）缓冲器(qi)，再送入驅動 IC 的輸入脚，由 CPU 到驅動 IC ，再(zai)到逆變模块的触发端子， 6 路信號中只要有一路中(zhong)断--
（ 1 ）、變頻器有可能報出(chu) OC 故障。逆變橋的下三橋臂 IGBT 管子，导通時的管壓降是經模块故障檢測電路檢測處理的，而上三橋臂的 IGBT 管子，在小部分變頻器中，有(you)管壓降檢測，大部分變頻器(qi)中，是省去了管壓降檢測(ce)電路的。当丢失激勵脉冲的(de) IGBT 管子，恰好是有管(guan)壓降(jiang)檢測電路的，則丢失激勵脉冲后(hou)，檢(jian)測電路會報出(chu) OC 故障，變頻(pin)器停機保護;
（ 2 ）、變(bian)頻器有可能出現偏相運(yun)行。丢失激勵脉冲的(de)该路 IGBT 管子，正是没有管壓(ya)降檢測電路的管(guan)子，只有(you)截止负壓存在，能(neng)使其可靠截(jie)止。该相橋臂(bi)只有半波輸出，导致變頻器偏相運行，其后果是電(dian)機繞(rao)組中產生了直流成分，也形(xing)成较大的浪涌電流，从而造成模块的受冲擊而损坏(huai)！但损坏機率较(jiao)第一種原因為低。
若此路脉冲傳遞(di)通路一直(zhi)是断的，即使模块故障電路不能起到作用，但互感(gan)器等電流檢測電路(lu)能起到作用，也是(shi)能起到保護作用(yong)的，但(dan)就怕这種傳遞通路因接(jie)触不良等故障原因，時通時断(duan)，甚至有随機性開断(duan)現象，電(dian)流檢測電路莫名所以(yi)，來不及反應(ying)，而(er)使變頻器造(zao)成“断續偏相”輸出，形(xing)成较大冲擊電流而(er)损坏模块。
而電機在此(ci)輸出状態(tai)下會“跳動着(zhe)”運行(xing)，发出“咯楞咯楞”的(de)聲(sheng)音，发熱(re)量(liang)與损耗大幅度上升，也很容易损坏。
3 、電流檢測電路和模块(kuai)温度檢(jian)測電路失效或故障，對模块起不(bu)到有效地過流和過熱保(bao)護作用，因而造成了模块(kuai)的损(sun)坏。
4 、主直流回路的储能電容容量(liang)容量下降或失容后，直(zhi)流回(hui)路電壓的脉動成分增加，在(zai)變頻器启動后，在空载和空载時尚不明(ming)顯，但(dan)在带载起動過(guo)程中，回路(lu)電壓浪起(qi)涛涌，逆變模块炸裂(lie)损坏，保護電路對此(ci)也表現(xian)得无所適从。
對已經多年運行的變頻器，在模块(kuai)损坏后，不能忽略對直流回路(lu)的储能電容容量的檢(jian)查。電容的完全失容很少碰到，但一旦碰(peng)上，在带载启動過程中，將造成逆變模块的(de)损坏(huai)，那也是確定(ding)无疑的！
三、質量低劣、偷工减料的少部分國產變頻器，模块極易损坏
这是(shi)國民劣根性的一種體現(xian)，民族之痒啊。不错，近(jin)几年變頻器(qi)市場的竞争日趨激烈，變頻器的(de)利润(run)空間也是越來越狭窄，但可(ke)以通過技術進步，提高生產(chan)力等方式來提高自身產品的竞(jing)争力。而采用以旧充新、以次充好(hao)、並(bing)用减小模块容量偷工减料的(de)方式，來增加自(zi)己的市場占(zhan)有率，實(shi)是不明智(zhi)之舉呀，純屬一(yi)個目光短浅的短期(qi)行為呀。
1 、質量低劣、精製滥造，使得(de)變頻器故障(zhang)保護電路的故障率上升，逆變(bian)模块因得不到保護電(dian)路的有效保護，从而(er)使(shi)模块损坏的機率上升。
2 、逆變模块(kuai)的容量選取(qu)，一般應達(da)到额定電流的(de) 2.5 倍(bei)以上，才有长期安全(quan)運行的保(bao)障。如 30kW 變頻器，额定電流為 60A ，模块應選用 150A 至 200A 的。用 100A 的則偏小。但部(bu)分生(sheng)產廠商，竟敢用 100A 模(mo)块安裝！更有甚者，還有用旧 模块和次品模块的。此類變頻器不但在運(yun)行中(zhong)容易损坏模块，而且在启動過程中，模块常常炸裂！現場安裝此類變頻器的工作人(ren)員都害(hai)了怕，远远地用一支木棍(gun)來(lai)按壓操作面板的启動按键。
容(rong)量偏小的模块，又要(yao)能勉強運行，模块超负荷工作，保護電路形(xing)成同虚設（按變頻器的(de)標注功率容量來保護而不是按模块的實际容(rong)量值來保護），模块不出(chu)現頻繁炸毁，才真(zhen)是(shi)不正常了。
这類機器(qi)，因价格低廉，初上市好像很“火”，但用不了多长時間，廠家也只有倒闭一途了。
这第三種模块损坏的原因(yin)本來不應该成為一種原(yuan)因的，但愿不远的(de)將(jiang)來，模块损(sun)坏的(de)原因，只剩下前兩(liang)種原因。
對國產變(bian)頻(pin)器來說，有時候(hou)是一粒老鼠粪坏(huai)了一锅汤啊。好多變頻器也還是不(bu)错的，與國(guo)外產(chan)品相比毫不逊色，且質優(you)价廉的呀。
