变频器的可靠性分析10页word
电气自动化控制设备的可靠性控制分析
电气自动化控制设备的可靠性控制分析电气自动化控制设备在工业生产中起着至关重要的作用，它们能够实现自动化控制、监测和运行，提高生产效率，降低人工成本，保证生产质量。
电气自动化控制设备的可靠性控制一直是一个备受关注的问题。
在工业生产中，设备的故障可能导致严重的生产事故，造成不可估量的损失。
如何保证电气自动化控制设备的可靠性成为了一个重要的课题。
一、可靠性分析的概念可靠性是指系统在一定条件下按照要求正常进行工作的概率，是一个系统如期实现其功能的能力。
可靠性分析就是对系统工作的不确定性进行定量分析和评估，找出系统的弱点，并制定相应的改进方案，以提高系统的可靠性。
在电气自动化控制设备中，可靠性分析是对设备整体可靠性进行预测、评估和改进的过程，旨在保证设备的正常运行，避免故障对生产造成的影响。
二、可靠性控制分析的方法1. 故障树分析故障树分析是一种系统的可靠性分析方法，它通过构建一棵逻辑树来描述系统故障事件的因果关系，找出可能导致系统故障的所有可能途径，进而分析故障发生的概率，识别主要故障原因，制定相应的改进措施。
在电气自动化控制设备的可靠性控制中，故障树分析可以帮助工程技术人员从系统整体的角度出发，深入分析设备故障的根本原因，找出相应的改进建议，从而提高设备的可靠性。
2. 可靠性增长模型可靠性增长模型是一种用于描述设备可靠性随时间变化的数学模型，它可以通过历史数据或实验得到设备可靠性曲线，以便预测设备在未来的可靠性水平。
通过可靠性增长模型，可以对设备的寿命进行预测和评估，及时制定保养计划和更换策略，避免设备故障对生产造成不必要的损失。
3. 可靠性工程可靠性工程是指利用科学的方法和手段，通过系统的设计、制造、测试、维护和管理等环节，提高系统和设备的可靠性。
在电气自动化控制设备的可靠性控制中，可靠性工程可以通过完善的设计和制造工艺，严格的测试和维护流程，以及科学合理的管理方法，提高设备的可靠性，从而降低设备的故障概率，减少生产事故的发生。
3变频器的可靠性
第3节变频器的可靠性
保护器件。 实践证明，用（80±5）℃动作的温度继电器进行温度保 护是可靠的 。设计合理散热器与温度继电器相结合，可 以使逆变功率模块得到可靠的保护。
• 4.风扇运转保护 风扇运转保护
变频器箱体内的风扇是箱内电子器件散热的主要途径， 风扇运转保护，是整合变频器正常工作的必要条件。
• 3.3.1变频器外部的干扰 变频器外部的干扰
变频器外部的干扰往往通过各种传输途径侵入变频器， 对调速系统的正常运转造成恶劣影响。
• 1.干扰的种类 干扰的种类
外来干扰是指外部控制信号发生装置
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第3节变频器的可靠性
同接收其信号的变频器控制回路间产生的干扰电势。变频 器控制回路通过控制电缆受到的外来干扰大致可以分成以 下几类。 ① 静电耦合干扰。控制电缆与周围电气回路的静电容 耦合在电缆中产生的电势。 ② 电磁感应干扰。由于周围电气回路产生的磁通变化 在控制电缆中感应出的电势。 ③电波干扰。控制电缆成为“天线”，外来电波在电缆 中产生电势 。 ④ 接触不良干扰。由于控制电缆的 电接点接触不良，在电缆中产生干扰。 ⑤ 电源线传导干扰。当各种电气设
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第3节变频器的可靠性
（1）抑制静电耦合干扰 抑制静电耦合干扰必须减小电缆间的杂散电容，其方法 有电缆的分离或屏蔽。 （2）抑制电磁感应干扰 电磁感应的干扰大小取决于干扰源电缆产生的磁通大小， 控制电缆形成的闭环面积和干扰源电缆与控制电缆间的相 对角度（ϕ）三个因素见图3—10
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第3节变频器的可靠性
• 2.对通信设备的干扰 对通信设备的干扰
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第3节变频器的可靠性
变频器的电源线与电话机电缆要尽量分离，或者在变频 器的输入侧接入交流电抗器。
变频器的缺点总结
变频器的缺点总结-电机与变频器接线距离太长造成新电机烧火-连着烧两台新电机！变频器输出电流电压都平衡，输入电压平衡，电流不稳，波动在20%-50%,变频器是在35Hz匝间短路烧掉的，电网电压很稳定，720V，电机至变频器距离120m，变频器输入输出端都加了电抗器。
电机电流很小，且环境温度-10度左右，可以排除电机过热的原因。
这种情况什么原因可能造成电机故障？分析原因：负载电机的电流不大，是变频器引起的，变频器距离电机太远了，变频器输出电流的谐波击穿砸间的绝缘，导致短路，可以用示波器测下电机侧的电流电压的质量。
电缆线长，与大地之间，存在一定的分布电容，这种电容就会影响到电的传播，使得电流与电压之间产生一定的相移，会使得加在电机上的（尖峰，示波器可以看到，普通万用表看不到）电压高，高压击穿电机绕组。
解决方案：若真是耐压不够烧电机，可以使用通过国际认证（CE,UL）的变频器+适合的电抗器可以避免这样的问题。
-变频器对电机有没有影响-普通异步电动机都是按恒频恒压设计的，不可能完全适应变频调速的要求。
以下为变频器对电机的影响：1、电动机的效率和温升的问题不论那种形式的变频器，在运行中均产生不同程度的谐波电压和电流，使电动机在非正弦电压、电流下运行。
据资料介绍，以目前普遍使用的正弦波PWM型变频器为例，其低次谐波基本为零，剩下的比载波频率大一倍左右的高次谐波分量为：2u+1（u为调制比）。
高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜（铝）耗、铁耗及附加损耗的增加，最为显着的是转子铜（铝）耗。
因为异步电动机是以接近于基波频率所对应的同步转速旋转的，因此，高次谐波电压以较大的转差切割转子导条后，便会产生很大的转子损耗。
除此之外，还需考虑因集肤效应所产生的附加铜耗。
这些损耗都会使电动机额外发热，效率降低，输出功率减小，如将普通三相异步电动机运行于变频器输出的非正弦电源条件下，其温升一般要增加10%-20%。
2、电动机绝缘强度问题目前中小型变频器，不少是采用PWM的控制方式。
浅谈提高高压变频器运行可靠性
浅谈提高高压变频器运行可靠性摘要：高压变频器运行期间，多次出现变频器自身故障或者运行维护经验不足而使变频装置撤换，引起机组降负荷乃至停炉，停机等事故，直接关系到钢铁冶金企业各项安全指标及经济效益。
关键词：高压变频器；运行可靠性；措施前言：在科学技术飞速发展的今天，工艺得到了不断的开发，可以很好地满足生产工艺的需求，增加了对电压，电源的控制需求，所以，配套使用的低压高压设备的结构变得日益复杂，伴随而来的是，对于高压变频器有较高要求，保证高压变频器设备稳定可靠，最大限度地延长变频器寿命就显得非常重要，能够促进高压变频器安全运行和提高变频器可靠性。
一、高压变频器运行中的故障概述高压变频器工作时很容易发生故障，根据故障性质可将其划分为重故障和轻故障两种类型，而重故障则主要指发生故障之后会给机械设备造成显著影响的情况，比如说，立即停止运行，设备立即停机，高压断路器失灵等，影响机械设备的正常运行。
轻故障主要是指未影响变频器的正常工作，即当故障出现时，会给机械设备工作效率带来一定程度的影响而导致设备出现磨损，但长期下去，很容易变成重故障而影响到设备正常工作。
通常，根据故障结构的不同，可将高压变频器的故障分为主控系统，附属设备，变压器线路和功率。
针对常发生的故障情况，可详细研究故障类型和故障次数，并做出精确统计，在此基础上为高压变频器在工作过程中发生故障时提供借鉴。
高压变频器的故障类型和次数如下，电源单元故障（轻故障），累计发生故障次数为118次，主控系统故障，累积出现故障次数是13次，功率单元故障（重故障），累积出现故障次数是20次，电源附属设备故障，累积出现故障次数是5次，移相变压器设备故障，累积出现故障次数是2次，旁路柜高压故障，累积出现故障次数是5次。
二、高压变频器本身提高运行可靠性的措施（一）设备的选择根据功率单元器件的数量和结构，功率单元的特性，谐波含量，功率因素以及效率等方面的指标，电流型高压变频器因使用高压SGCT（高压大功率元件之一）而具有器件较少，结构较为简单的特点；电压型高压变频器是由低压IGBT（绝缘栅双极晶体管）组件多级串联而成，元器件众多且结构复杂，而低压功率单元器件的工艺则较为成熟。
变频器的保护分析
其 用 于变 频 器 的投 入 与 切 除 ， 变频 器 发 生 故 障或 失 在
压 时 ， 断 电源 ， 切 防止 电 网失 压 后 复 电 而 变频 器 不 经 正 常
程序 自动 起 动 对 设 备 及 人 身 造 成危 害 。但 用 于 供 电控 制
时 ， 要用 接 触 器 来 控 制 变频 器 上 、 电 。其 选 择 原 则 同 不 下
【 】韩 安 荣 ． 用 变 频 器 及 其 应 用 ［ ］ 京 ： 械 工 业 出 版 社 ， １ 通 Ｍ． 北 机
２ ｏ８ ｏ ．
变 频器 输 出侧 滤 波 器连 接 在低 噪 音 变 频器 的 输 出侧 ， 作 用 一 般是 抑 制 ４ ０ 变频 器 的 电涌 电压 ， ０Ｖ 防止 电动 机 绝 缘 损坏 ， 制 输 出侧 漏 电流 ， 制 输 出侧 的干 扰 。 抑 抑
一
输 出滤 波器
输 出电抗 器 零相 电抗 器
般 接 触 器 。用 户 手 册 要 求原 则上 不 要 在 变 频 器 与 电动
机 之 间装 设 接 触 器 ，因 为 装设 于变 频 器 和 电动 机 间 的接 触 器 在 电动 机运 行 时通 断 ， 产 生 操 作 过 电压 ， 变 频 器 将 对
图所 示 ：
Ａ Ｒ ｒ
般 而 言 下述 情 况需 要 安 装 输入 电抗 器 ： 变频 器 所 ①
用之 处 的电 源容 量 为变 频 器 容量 １ ０倍 以上 ，或 电源容 量
为 ５０Ｖ ０ ｋ Ａ及 以上 ； 在 同一 变 压 器 上 连 接有 晶 闸管 变 换 ②
器是 使 用 ， 即若 晶 闸管 变 换 器不 使 用 换 流 电抗 器 时 ， 频 变
２ 变 频器 各 外 部 保护 器 件 的分 析
变频器故障分析报告
变频器故障分析报告摘要本报告旨在对变频器故障进行分析，通过详细的故障症状描述和可能的原因分析，帮助用户快速定位和解决问题。
本报告采用Markdown文本格式输出，不包含图片和网址，并避免使用与人工智能相关的字样。
引言变频器是现代工业生产中常用的电力调节设备，用于调节电机的转速和电压。
然而，由于工作环境、使用不当或者其他原因，变频器可能会发生各种故障，导致设备无法正常工作。
本报告将分析几种常见的变频器故障，并提供解决问题的方法。
故障1：变频器无法启动症状描述当尝试启动变频器时，它无法正常启动，没有任何反应。
可能的原因分析1.供电异常：检查供电是否正常，确保电源稳定。
2.控制信号问题：检查控制信号线路是否正常连接，控制信号是否正确传输。
3.保护功能触发：检查变频器的保护功能是否触发，例如过压、欠压、过载等。
解决方法1.检查供电电源，确保电源稳定。
2.检查控制信号线路，确保连接正常。
3.检查变频器的保护设置，解除保护功能触发。
故障2：变频器输出电压异常症状描述变频器输出电压波形不稳定，频率或幅值波动较大。
可能的原因分析1.电源质量不佳：检查供电电源的质量，排除电源问题。
2.输出滤波器故障：检查输出滤波器的连接情况，确保正常运行。
3.控制系统问题：检查控制信号的传输情况，确保稳定性。
解决方法1.改善供电电源的质量，例如通过使用稳压器等设备。
2.检查输出滤波器的连接，确保正常运行。
3.检查控制信号的传输情况，确保稳定性。
故障3：变频器过热症状描述变频器工作一段时间后，发热严重，甚至可能触发过热保护功能。
可能的原因分析1.散热系统故障：检查变频器的散热系统，清洁散热器，确保散热良好。
2.负载过大：检查负载是否超出变频器的额定工作范围，调整负载使其在额定范围内。
3.工作环境温度过高：检查变频器安装环境，确保周围温度适宜。
解决方法1.清洁散热器，确保散热系统正常运行。
2.调整负载使其在变频器的额定工作范围内。
3.调整变频器的安装环境，确保周围温度适宜。
提高高压变频器运行可靠性的研究
提高高压变频器运行可靠性的研究作者：白波来源：《中国新通信》 2017年第16期前言随着科技的快速发展，工艺也不断发展，能够更好地适应生产工艺要求，提高电压、电源控制要求，因此，相配套的低压高压设备结构越来越复杂，随之，对高压变频器提出了更高的要求，确保高压变频器设备的稳定性与可靠性，实现变频器寿命的最大化尤为重要，可以促进高压变频器的安全运行，提高变频器的可靠性。
一、高压变频器运行中的故障概述高压变频器在运行中极易出现故障，按照故障性质可以分为重故障与轻故障，其中重故障主要是指故障出现后对机械设备产生重要影响的故障，例如，立刻停止运行，设备立即停机，高压断路器故障等，影响机械设备的正常运行。
轻故障主要指不影响变频器正常运行的故障，即在发生故障后，只会对机械设备的工作效率产生一定的影响，造成设备的磨损，但是长此以往，极易成为重故障，影响设备的正常运行。
一般情况下，高压变频器故障按照故障结构可以划分为主控系统故障、附属设备故障、变压器线路故障以及功率故障。
根据经常出现的故障，可以对故障类型以及故障次数进行细致的研究，做出准确的统计，以此作为依据，对高压变频器运行中出现的故障提供参考。
高压变频器故障类型与次数如下，功率单元故障（轻故障），累积出现故障次数是118 次，主控系统故障，累积出现故障次数是13 次，功率单元故障（重故障），累积出现故障次数是20 次，电源附属设备故障，累积出现故障次数是5 次，移相变压器设备故障，累积出现故障次数是2 次，旁路柜高压故障，累积出现故障次数是5 次。
二、提高高压变频器运行可靠性的措施2.1 核心元器件确保核心元器件质量，是提高高压变频器运行可靠性的主要措施，核心元器件主要包括功率单元、主控系统部件以及相关附件，极易出现故障，因此，确保核心元器件质量，降低核心元器件发生故障的几率尤为重要，有助于提高高压变频器的安全性与可靠性。
核心元器件故障产生的原因以及解决措施主要有以下几点，第一，核心元器件本质质量不佳，存在电子控制通信回路故障，面对此问题，需要从正规厂家购入具有质量保证的核心元器件，降低核心元器件故障的发生几率。
变频器的可靠性分析
高压变频器基础教程随着电气传动技术，尤其是变频调速技术的发展，作为大容量传动的高压变频调速技术也得到了广泛的应用。
高压电机利用高压变频器可以实现无级调速，满足生产工艺过程对电机调速控制的要求，以提高产品的产量和质量，又可大幅度节约能源，降低生产成本。
近年来，各种高压变频器不断出现，高压变频器到目前为止还没有像低压变频器那样近乎统一的拓扑结构。
根据高压组成方式可分为直接高压型和高-低-高型，根据有无中间直流环节来分，可以分为交-交变频器和交-直-交变频器，在交-直-交变频器中，按中间直流滤波环节的不同，可分为电压源型和电流源型。
高-低-高型变频器采用变压器实行输入降压，输出升压的方式，其实质上还是低压变频器，只不过从电网和电机两端来看是高压的，是受到功率器件电压等级技术条件的限制而采取的变通办法，需要输入，输出变压器，存在中间低压环节电流大，效率低下，可靠性下降，占地面积大等缺点，只用于一些小容量高压电机的简单调速。
常规的交-交变频器由于受到输出最高频率的限制，只用在一些低速，大容量的特殊场合。
直接高压交-直-交变频器直接高压输出，无需输出变压器，效率高，输出频率范围宽，应用较为广泛。
我们将对目前使用较为广泛的几种直接高压输出交-直-交型变频器及其派生方案进行分析，指出各自的优缺点。
评价高压变频器的指标主要有：成本，可靠性，对电网的谐波污染，输入功率因数，输出谐波，dv/dt，共模电压，系统效率，能否四象限运行等。
顺便指出，我们习惯称作的高压变频器，实际上电压一般为2.3-10KV，国内主要为3KV，6KV和10KV，和电网电压相比，只能算作中压，故国外常成为Medium Voltage Drive。
高压变频器正向着高可靠性，低成本，高输入功率因数，高效率，低输入输出谐波，低共模电压，低dv/dt等方向发展。
电流源型变频器技术成熟，且可四象限运行，但由于高压时器件串联的均压问题，输入谐波对电网的影响和输出谐波对电机的影响等问题，使其应用受到限制。
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高压变频器基础教程随着电气传动技术，尤其是变频调速技术的发展，作为大容量传动的高压变频调速技术也得到了广泛的应用。
高压电机利用高压变频器可以实现无级调速，满足生产工艺过程对电机调速控制的要求，以提高产品的产量和质量，又可大幅度节约能源，降低生产成本。
近年来，各种高压变频器不断出现，高压变频器到目前为止还没有像低压变频器那样近乎统一的拓扑结构。
根据高压组成方式可分为直接高压型和高-低-高型，根据有无中间直流环节来分，可以分为交-交变频器和交-直-交变频器，在交-直-交变频器中，按中间直流滤波环节的不同，可分为电压源型和电流源型。
高-低-高型变频器采用变压器实行输入降压，输出升压的方式，其实质上还是低压变频器，只不过从电网和电机两端来看是高压的，是受到功率器件电压等级技术条件的限制而采取的变通办法，需要输入，输出变压器，存在中间低压环节电流大，效率低下，可靠性下降，占地面积大等缺点，只用于一些小容量高压电机的简单调速。
常规的交-交变频器由于受到输出最高频率的限制，只用在一些低速，大容量的特殊场合。
直接高压交-直-交变频器直接高压输出，无需输出变压器，效率高，输出频率范围宽，应用较为广泛。
我们将对目前使用较为广泛的几种直接高压输出交-直-交型变频器及其派生方案进行分析，指出各自的优缺点。
评价高压变频器的指标主要有：成本，可靠性，对电网的谐波污染，输入功率因数，输出谐波，dv/dt，共模电压，系统效率，能否四象限运行等。
顺便指出，我们习惯称作的高压变频器，实际上电压一般为2.3-10KV，国内主要为3KV，6KV和10KV，和电网电压相比，只能算作中压，故国外常成为Medium Voltage Drive。
高压变频器正向着高可靠性，低成本，高输入功率因数，高效率，低输入输出谐波，低共模电压，低dv/dt等方向发展。
电流源型变频器技术成熟，且可四象限运行，但由于高压时器件串联的均压问题，输入谐波对电网的影响和输出谐波对电机的影响等问题，使其应用受到限制。
对风机和水泵等一般不要求四象限运行的设备，单元串联多电平PWM电压源型变频器在输入，输出谐波，效率和输入功率因数等方面有明显的优势，具有较大的应用前景。
对于轧机，卷扬机等要求四象限运行和动态性能较高的场合，双PWM结构的三电平电压源型变频器会得到广泛的应用。
电流源型变频器(CSI：Current Source Inverter)采用大电感作为中间直流滤波环节。
整流电路一般采用晶闸管作为功率器件，少数也有采用GTO的，主要目的是采取电流PWM控制，以改善输入电流波形。
逆变部分一般采用晶闸管或GTO 作为功率器件。
由于存在着大的平波电抗器和快速电流调节器，所以过电流保护比较容易。
当逆变侧出现短路等故障时，由于电抗器存在，电流不会突变，而电流调节器则会迅速响应，使整流电路晶闸管的触发角迅速后移，电流能控制在安全范围内。
为了对接地短路也实现保护，通常把滤波电抗器分为两半，上下直流母线各串一半。
电流源型变频器的一大优点是能量可以回馈电网，系统可以四象限运行。
虽然直流环节电流的方向不能改变，但整流电压可以反向(当整流电路工作在有源逆变状态时)，能量可以回馈到电网。
晶闸管目前工业应用的最高电压为8000V左右，当电网电压较高时，可采用晶闸管串联的办法。
比如，当电网电压为交流4160V时，需要2个耐压为5KV 的晶闸管串联，才能满足5900V峰值电压时的耐压要求。
考虑到器件串联时的均压问题和器件耐压使用安全裕量，在工业应用中，一般使用到器件额定电压的50-60%。
晶闸管串联存在静态均压和动态均压问题。
均压电阻会消耗一部分功率，影响系统的效率。
晶闸管的通态压降一般较低，门极触发电路比较简单，驱动功率较低。
以6500V，4200A的晶闸管为例，通态压降可做到1.73V，门极触发电流仅需 400mA，触发功率仅为3W，该晶闸管的断态电压临界上升率达2000V/us，通态电流临界上升率达250A/us(连续)。
由于电源侧采用三相桥式晶闸管整流电路，输入电流的谐波成份较大，为了降低谐波，可采取多重化，有的还必须加输入滤波装置。
电流源型变频器输入功率因数一般较低，且会随着转速的下降而降低，通常要附加功率因数补偿装置。
另外，电流源型变频器还会产生较大的共模电压，当没有输入变压器时，共模电压会施加到电机定子绕组中心点和地之间，影响电机绝缘。
电流源型变频器的输出电流谐波较高，会引起电机的额外发热和转矩脉动，必要时也可采取输出12脉冲方式或设置输出滤波器，当然系统的复杂性和成本也会增加。
由于均压电路等固定损耗较大，以及输入功率因数较低，导致无功电流较大等原因，系统效率会随着负载的降低而降低。
电流源型变频器种类较多，主要有串联二极管式，输出滤波器换相式，负载换相式和GTO-PWM式等。
其中，前三种电流源型变频器的逆变功率器件都采用晶闸管，输出采用120°导通方式。
GTO-PWM式电流源型变频器采用GTO作为功率器件，逆变器一般采取电流PWM控制方式。
在系统控制上，电流源型变频器在一般应用时采取电压-频率协调控制。
与电压源型变频器可以直接控制输出电压不同，电流源型变频器的输出电压是由输出电流及负载决定的，所以为了实现电压频率协调控制，必须设置电压环以实现输出电压的闭环控制。
高性能时，通常采取磁场定向矢量控制，采用常见的转速电流双闭环，通过速度和磁通闭环调节器分别得到定子电流的转矩分量和励磁分量，经过极坐标变换，得到定子电流幅值和负载角，定子电流的幅值作为电流环的给定值，控制晶闸管整流电路实现定子电流的闭环控制，负载角和同步旋转坐标系的位置角迭加在一起，用于逆变侧晶闸管的触发脉冲分配。
电流源型变频器对电网电压的波动较为敏感，一般电网电压下降15%，变频器就会跳闸停机。
1 串联二极管式电流源型变频器图 1是串联二极管式电流源型变频器的逆变电路结构图。
图中C13，C35，C51和C46，C62，C24是换相电容器，利用换相电容和电机电感之间的谐振实现晶闸管的强迫换流，二极管VD1-VD6在换流过程中隔离电机反电势，使它不影响换相电容的放电过程。
变频器运行与电机参数(主要是漏感)的关系较大，换相电容的容量要与电机电感和负载电流相匹配。
在实际应用中，通常要根据所带电机的不同，相应地配置换相电容的数量。
2输出滤波器换相式电流源型变频器输出滤波器换相式电流源型变频器利用输出滤波器对晶闸管进行换相，组成结构如图2所示。
滤波器大概在50%转速时提供电机所需的全部励磁电流，在这点以上，负载(包括电机和滤波器)维持超前的功率因数。
所以逆变器的晶闸管可以实现自然换流，滤波器的容量基本和变频器容量相当，除了庞大的滤波电容外，滤波器还必须串联一定量的电感，以防止产生过大的di/dt，影响晶闸管的安全。
由于滤波器容量较大，足以让电机自激发电，所以在滤波器输出和电机之间必须附加一个接触器，以防止变频器跳闸或自由停车时，电机自激发电。
庞大的滤波器的优点是对输出120°方波电流起到了很好的滤波作用，所以速度较高时，电机电流波形有所改善。
当输出频率降低时，滤波器的滤波作用下降，电机电流波形的质量也有所下降。
在变频调速过程中，由于输出电压随着频率的上升正比上升，电容的阻抗与频率成反比关系，所以，随着输出频率的上升，流入滤波器的基波电流幅值按照频率的平方关系上升，直到额定值。
因此，这种变频器运行的最高频率一般不会超过额定频率的1.1倍，否则，当频率过高时，变频器无法提供滤波电容所需的无功电流。
图2 输出滤波器换向式电流源型变频器在起动和低速时，由于输出电压较低，滤波电容基本上起不到换相作用，一般采取电流断续换相法。
每当逆变侧晶闸管要换相时，设法使流入到逆变器的直流电流下降到零，使逆变侧晶闸管暂时关断，然后给换向后应该导通的晶闸管加上触发脉冲。
重新恢复直流电流时，电流将根据触发顺序流入新导通的晶闸管，从而实现从一相到另一相的换相。
断流的办法很多，其中一种方法是在直流环节设置一直流电流旁路电路，当要关断逆变侧晶闸管时，直流环节电流被此电路所旁路，而不会流过逆变侧晶闸管，晶闸管自然关断。
当下一对晶闸管需要导通时，再切断旁路电路，恢复直流电流继续流向逆变器(图2)。
此辅助断流电路要能承受全部直流环节电压，并能通过全部直流电流，时间大约几百微秒，以保证晶闸管恢复阻断。
高压晶闸管要求较高的阻断电压，带来的负面影响是需要较长的关断时间，因此，辅助断流电路需要相当的容量。
当然，辅助断流电路不是设计成为连续运行的，只是在起动和低速时工作，使速度达到一定值，让滤波电容能正常工作，变频器要求能在两种模式之间自动切换。
另一种方法是封锁电源，或让电源侧整流入逆变状态，直流环节电流迅速衰减，以达到短时间内断流的目的。
触发新的晶闸管时再让电源恢复。
直流回路的平波电抗器对电流断续换相是十分不利的，因此必须在电抗器两端并联一个续流晶闸管，当电流衰减时，触发此晶闸管使之导通，使电抗器的能量得以释放，以便不影响逆变器的断流(图3)。
输出滤波器换相式电流源型变频器在一些调速范围不大(比如60-100%)的场合还是应用比较成功的。
3 负载换相式电流源型变频器（LCI）负载换相式电流源型变频器(LCI：Load Commutated Inverter)，负载为同步电机，变频器工作原理与输出滤波器换相式电流源型变频器有些类似，组成结构见图3。
晶闸管的关断主要靠同步电机定子交流反电势自然完成，不需要强迫换相，逆变器晶闸管的换流与整流桥晶闸管的换流极其相似。
变频器的输出频率一般不是独立调节的，而是依靠转子位置检测器得到的转子位置信号按一定顺序周期性地触发逆变器中相应的晶闸管，LCI这种“自控式”功能，保证变频器的输出频率和电机转速始终保持同步，不存在失步和振荡现象。
同步电机在整个调速范围内都必须提供超前的功率因数，以保证逆变器晶闸管的正常换相。
电机必须有足够的漏电感，以限制晶闸管的di/dt，电机也要能够承受变频器输出的谐波电流，除了需要特殊的同步电机之外，LCI应用是较为成功的。
尤其是在一些超大容量的传动系统中，因为LCI无须强迫换流电路，结构简单，在大容量时只有晶闸管能够提供所需的电压和电流耐量，从电机角度来说，同步电机在大容量时，相对异步电机也有不少优势。
现在，随着大容量自关断器件的应用越来越广泛，LCI应用逐渐减少。
变频器输出电流波形和输入电流波形极为相似，呈120°方波状，输出电流中含有丰富的谐波成分，谐波电流会产生电机的附加发热，也会产生转矩脉动。
图4为该变频的输出电压，电流和转矩。
在起动和低速时，电机反电势很小，不足以保证安全换相，因此，一般也采取电流断续换相法。
LCI的一个主要缺点就是转矩过载能量不强。