变频器原理及接线图介绍
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变频器原理原理和接线
03 常见变频器类型及其特点
电压型变频器
工作原理
电压型变频器通过改变输出电压的幅值和频率来控制电机。它采用PWM（脉 宽调制）技术，通过调整脉冲宽度来改变输出电压的有效值，从而实现对电机 的调速控制。
特点
电压型变频器具有动态响应快、调速范围宽、效率高等优点。同时，由于输出 电压波形接近正弦波，对电机的谐波影响较小，可延长电机使用寿命。
变频器作用
在工业生产中，变频器广泛应用于风 机、水泵、压缩机、提升机等设备的 调速控制，以实现节能、提高生产效 率、改善产品质量等目的。
交流电机调速原理
交流电机调速方式
交流电机调速主要有变极调速、调压调速、变频调速等方式。其中，变频调速具 有调速范围宽、平滑性好、效率高等优点，是现代交流电机调速的主要方式。
欠压故障
变频器输入电压过低，可能是电源电 压不稳定、主回路元件损坏或电源缺 相等原因造成。
过热故障
变频器内部温度过高，可能是环境温 度过高、风扇故障或散热不良等原因 导致。
故障诊断方法和步骤
观察法
通过观察故障现象，如指示灯状态、显 示屏提示等，初步判断故障原因。
替换法
对于疑似故障的元件，可以采用替换 法进行验证，以便快速定位故障点。
优化运行参数调整策略
动态响应优化
通过调整控制参数，提高系统的动态响应性 能，减少超调和振荡。
故障诊断与处理
实时监测变频器运行状态，及时发现并处理 故障，确保系统稳定运行。
节能运行策略
根据负载变化，实时调整变频器输出频率和 电压，实现节能运行。
参数备份与恢复
定期备份变频器参数设置，以便在故障或意 外情况下快速恢复系统正常运行。
02 变频器接线方法
三菱FR-A540变频器电源部份原理图
10/11/12脚：RC振荡外接回路，三者决定PWM输出的频率，本图约200KHZ
14脚：IC电源的负端
15脚：过电流检测，大于0.2V时停振，根据串接的取样电阻可算出限制电流
16脚：IC的正电源，一般12-30V，本电路16V
M51996基本功能同UC3844，只是功能要强多一些辅助功能，但是本图基本上把辅助功能都取消了。功能脚搞清楚了，具体工作过程估计你们一看就知道不再赘述。同类不同产品的维修都有相似性，只有搞清原理才不会盲目操作，见血封喉一招毙敌相信你也能做到。
4/13脚：好象是过热保护端，本图接负应是不用此功能
5脚：过压保护，大于0.75V时停止PWM输出，本图接负取消此功能
6脚：电压反馈端，实际反馈电流在6-1.4ma，占空比0-50%
7脚：大于2.5V时可降低PWM输出频率，接负取消此功能
8脚：内部辅助电源输出，精确的7.8V
9脚：软启动端，电压变低时PWM频率可下降，此端接正表明取消该功能
M51996管脚定义
_此主题相关图片如下，点击图片看大图：
本图的零件编号以7.5KW机为准，此系列的变频器电源基本一样的，只是不同功率的板上零件
编号有所差别。下面简单介绍下M51996的大概功能
1脚：PWM输出晶体管的集电极，本图与正电源16脚连接
2脚：PWM输出端，也是内部下拉晶体管的集电极
3脚：内部下拉晶体管（保护用与2脚输出反相）的发射极，接与1脚同电源的负极
14脚：IC电源的负端
15脚：过电流检测，大于0.2V时停振，根据串接的取样电阻可算出限制电流
16脚：IC的正电源，一般12-30V，本电路16V
M51996基本功能同UC3844，只是功能要强多一些辅助功能，但是本图基本上把辅助功能都取消了。功能脚搞清楚了，具体工作过程估计你们一看就知道不再赘述。同类不同产品的维修都有相似性，只有搞清原理才不会盲目操作，见血封喉一招毙敌相信你也能做到。
4/13脚：好象是过热保护端，本图接负应是不用此功能
5脚：过压保护，大于0.75V时停止PWM输出，本图接负取消此功能
6脚：电压反馈端，实际反馈电流在6-1.4ma，占空比0-50%
7脚：大于2.5V时可降低PWM输出频率，接负取消此功能
8脚：内部辅助电源输出，精确的7.8V
9脚：软启动端，电压变低时PWM频率可下降，此端接正表明取消该功能
M51996管脚定义
_此主题相关图片如下，点击图片看大图：
本图的零件编号以7.5KW机为准，此系列的变频器电源基本一样的，只是不同功率的板上零件
编号有所差别。下面简单介绍下M51996的大概功能
1脚：PWM输出晶体管的集电极，本图与正电源16脚连接
2脚：PWM输出端，也是内部下拉晶体管的集电极
3脚：内部下拉晶体管（保护用与2脚输出反相）的发射极，接与1脚同电源的负极
变频器的工作原理和接线详细图文解析
变频器的工作原理和接线详细图文解析
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频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。
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。
变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的。
一、变频器工作原理
变频器可分为电压型和电流型两种变频器：
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。
是整流器，整流器，逆变器。
而变频器的主电路由整流器、平波回路和逆变器三部分构成，将工频电源。
变频器的工作原理,包括电路图等解释
变频器工作原理直流－>振荡电路－>变压器（隔离、变压）－>交流输出方波信号发生器使直流以50Hz的频率突变，用正弦和准正弦的振荡器，波形类似于长城的垛口，一上一下的方波，突变量约为5V；再经过信号放大器使突变量扩大至12V左右；经变压器升压至220V输出怎样将直流电转换成交流电？有三种方法：1、用直流电源带动直流电动机----机械传动到交流发电机发出交流电；这是一种最古老的方法，但现在仍有人在用，特点是成本低，易维护。
目前在大功率转换中还在使用。
2、用振荡器（就是目前市场上的逆变器）；这是比较先进的方法，成本高，多用于小功率变换；3、机械振子变换器，其原理就是让直流电流断断续续，通过变压器后就能在变压器的次级输出交流电，这是一种比较老的方法，目前基本上已被淘汰。
现在日本发现一种有机物可以转换2交流电是指电压或电流的幅值在0值附近震荡，也就是有正有负，方向会发生变化，而并不一定是正弦的。
直流电也并不是恒定不变的，它的幅值也是可以变化的，但不会改变方向。
也就是说恒为正或恒为负。
在逆变器中不能单独应用可控硅，它仅仅是起一个开关作用，必须要由振荡电路来控制可控硅的开/关状态，得到方波形的交流电，再经变压、滤波，得到较纯的正弦波交流电。
UPS 电源(Uninterruptible Power System 不间断电源系统)利用逆变电路，即用直流电驱动一个振荡器，产生交流振荡，一般得到的是方波。
如果经过滤波电路去除50Hz的谐波，就能得到比较纯的50Hz交流电。
变频器1 1.1变频技术的概念1.常用的调速方法变极调速、定子调压调速、转差离合器调速2.变频技术的概念把直流电逆变成不同频率的交流电，或是把交流电变成直流电再逆变成不同频率的交流电，或是把直流电变成交流电再把交流电变成直流电等技术的总称。
特点：电能不变，只有频率变。
3.变频技术的发展应交流电机无级调速的需要而诞生的。
自20世纪60年代以来，电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，电气传动技术面临着一场革命，即交流调速取代直流调速、计算机数字控制技术取代模拟控制技术已经成为发展趋势。
变频器原理及接线图 (1) 共38页
变频恒压供水系统原理图
电源
变频器不仅可以用于恒压供水，供油、送风同 样适用。化工厂、化纤厂、冶金厂、铸造厂、印染 厂、纺织、制药厂、塑料厂、水泥厂、矿井，各行 各业的工厂，根据它们工艺要求，会派上不同的用 场。提升机、皮带传送、送风机，引风机，给料系 统，注塑机，挤塑机，油田磕头机，可以说每一个 行业的每一个生产工艺中，都能用上变频器。 不论 机关、院校、工厂，变频器都很适用，生活、消防 也都需要。
三、变频器的安装方法
1、变频器应垂直安装,在正前方能看到 FRENIC5000G11S或FRENIC5000P11S。
2、变频器运行时要产生热量，为确保冷却空 气的通路，在设计时要在变频器的各个方向 留有一定的空间。
3、变频器运行时，散热板的温度能达到接近 90摄氏度，所以，变频器背面的安装面必须 要用能耐受较高温度的材质。
具体连线方法如 右图所示:
FWD
变 频REV 器 CM
具体连线：
2、连接电位器 端子11（黄线）、12（绿线）、13（红线）接电位器的
三个端子，其中，12（绿线）接电位器的中间的端子。 注：此线组为软线；变频器在正常工作过程中，电位器两端 有10V的电压。（已经接好，请同学们确认） 3、连接电源
主电路电源端子L1/R、L2/S、L3/T与电源连接。（已接好） 4、连接电动机
电工实训
接 受 生 活 挑 战
培
养
全
面
素
质
变频器简介
主要内容
一、变频器简介 二、变频器的用途 三、变频器的安装方法 四、变频器外部线路的连接 五、变频器的主要功能操作键说明 六、变频器的参数设定
一、变频器简介
变频器是利用电力半导体器件的通断作用 将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。
完整版变频器原理原理和接线图
四、变频器外部线路的连接
如果打开变频器的控制面板，我们会发 现，面板的下面是一排接线端子，我们所有 对变频器的连线都是从这一排接线端子引出 来的。
具体连线：
刚才已经说过，变频器的控制面板下面是一排接 线端子，我们所有对变频器的连线都是从这一排接 线端子引出来的。但变频器的控制面板是不能频繁 的拆卸的。所以为了保护变频器，也为了方便同学 们做实验，我们已经将大家在实验中需要用到的接 线端子都连上线并且引出来了，一会我会告诉大家 所有的连线分别是跟哪个端子相连的。在实验中， 大家只需要将这些引出的线按照要求作一下连接就 可以了。
其它异常
存储器异常、键盘通信异常、CPU异常等等
二、变频器的用途
变频器在日常生活及工业生产中用途非常广泛．比如 我们日常生活中的供水，住户只要上了七楼以上，自来 水公司的压力就很难满足需要了，水压不够，打不开热 水器，启动不了全自动洗衣机的电磁阀，因为它们是靠 水压来开启的。所以，对于一般的高层建筑，我们可以 利用变频器的调速特性和编程自动化控制功能，把它装 配在地下水池的水泵上，让水泵直接往用户管道供水。 用户用水量大，变频器控制水泵自动加速运行；用户用 水量小，变频器控制水泵减速运行；无人用水，自动减 速甚至停机。这就是我们通常说的变频恒压供水。
变频输出端子（U、V、W）应按正确相序连接至电动机。 在变频器上已经给出的接线中有3条颜色相同的软线，将这3 条线通过接线端子与电动机相连
连线时注意事项
在变频器的线路连接过程中，同学们需要注意以下几 个方面： 1、电源一定要连接于主电路电源端子L1/R、L2/S、L3/T。 如果错将电源连接于其他端子，则将损坏变频器。 2、接地端子必须良好接地，一方面可以防止电击或火警事 故，另外能降低噪音。 3、一定要用压接端子连接端子和导线，保证连接的高可靠 性。
变频器工作原理-整流逆变演示幻灯片
34
SPWM 2. 电压型正弦波脉宽调制（SPWM）
变频器及应用技术
35
2.6 SPWM变频器的工作原理：
❖所谓正弦波脉宽调制(SPWM)就是把正弦波 等效为一系列等幅不等宽的矩形脉冲波形， 如图4所示，等效的原则是面积相等。
u
u rU
uc urV
urW
O
t
u UN'
Ud
2
O
Ud
t
2
u VN'
电路有公共端，连线方便。
T
a
VT1
b
VT2
c ud
VT3
R id
图3-19 三相半波可控整流电路
10
2.3.2共阳极三相半波可控整流电路
❖电路
➢ 共阳极电路，即将三个晶 闸管的阳极连在一起，其 阴极分别接变压器三相绕 组，变压器的零线作为输
T
a
b
VT1 VT2
c
VT3
出电压的正端，晶闸管共 阳极端作为输出电压的负 端，如图2-26所示。
16
（3）ud一周期脉动6次，每次脉动的波形都一样，所以三相全桥电路称 为6脉波整流电路；
（4）需保证同时导通的2个晶闸管均有脉冲： 可采用两种方法：一种是宽脉冲触发(大于600)
另一种是双脉冲触发（常用）：在Ud的六个时间段，均给应该导 通的SCR提供触发脉冲，而不管其原来是否导通。所以每隔600 就需要提供两个触发脉冲。 实际提供脉冲的顺序为：1,2 - 2,3 - 3,4 - 4,5 - 5,6 - 6,1 - 1,2，不断 重复。 （5）晶闸管承受的电压波形与三相半波时相同， 晶闸管承受最大正、反向电压的关系也相同为：
➢ 这种共阳极电路接法，对
SPWM 2. 电压型正弦波脉宽调制（SPWM）
变频器及应用技术
35
2.6 SPWM变频器的工作原理：
❖所谓正弦波脉宽调制(SPWM)就是把正弦波 等效为一系列等幅不等宽的矩形脉冲波形， 如图4所示，等效的原则是面积相等。
u
u rU
uc urV
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电路有公共端，连线方便。
T
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图3-19 三相半波可控整流电路
10
2.3.2共阳极三相半波可控整流电路
❖电路
➢ 共阳极电路，即将三个晶 闸管的阳极连在一起，其 阴极分别接变压器三相绕 组，变压器的零线作为输
T
a
b
VT1 VT2
c
VT3
出电压的正端，晶闸管共 阳极端作为输出电压的负 端，如图2-26所示。
16
（3）ud一周期脉动6次，每次脉动的波形都一样，所以三相全桥电路称 为6脉波整流电路；
（4）需保证同时导通的2个晶闸管均有脉冲： 可采用两种方法：一种是宽脉冲触发(大于600)
另一种是双脉冲触发（常用）：在Ud的六个时间段，均给应该导 通的SCR提供触发脉冲，而不管其原来是否导通。所以每隔600 就需要提供两个触发脉冲。 实际提供脉冲的顺序为：1,2 - 2,3 - 3,4 - 4,5 - 5,6 - 6,1 - 1,2，不断 重复。 （5）晶闸管承受的电压波形与三相半波时相同， 晶闸管承受最大正、反向电压的关系也相同为：
➢ 这种共阳极电路接法，对
变频器的原理介绍完整版课件
(1)自然采样法 (2)规则采样法
图(十) 三相SPWM变 频器输出波形
三、异步电机变频调速控制策略
变频器控制的对象是电机，首先研究电机等效图
(一)等效图: 1、转子电势: 转子电势的频率为f2 ，转子旋转后，由于转子导体与磁
场之间的相对运动速度减小，转子感应电势的频率也随之减小，此时:
f2=f1S
1、定义：利用半导体器件的开通和关断，把直流电压变成一定形状的 电压脉冲序列，以实现变频、变压及控制和消除谐波为目标的一门技术。
2、数学分析：
f (t) a0 (an cosnt bn sin nt)
n1
t 02
a 1
0
2 t 0
f (t)dt
f(t)
t 02
a 1
n
2 t 0
f (t)dt
1
4 sin ntdt
3
m
sin ntdt]
m 1
2
[
c
osn
1
c
osn
n
2
c
osn
2
]
2 n
m
(1)k1 cosnk
k 1
(4)
于是，由(3)和(4)式对于奇数n和任意的m均有:
m
bn
(1) k 1 cos nk
(5)
k 1
式中 : 0
1
2 m
2
对于奇函数，偶次谐波为零，仅有奇次谐波，即：
一.变频器的原理与组成
(一)概述:
1.定义：转换电能并能改变频率的电能转换装置。 2.交流调速技术发展的概况与趋势： 交流电机：结构简单，价低，动态响应好、维护方便，但调速困难。 直流电机：结构复杂、成本高、故障多、维护困难且工作量大；机械换向 器的换向能力限制了电动机的容量（单机容量12000kW~14000kW）、电压和 速度（最高电压1000多伏、最高转速3000r/min）。接触式的电流传输又限制 了其使用场合；电枢在转子上，电动机的效率低，散热条件差。为改善换向 能力，减小电枢漏感，转子变得粗短惯性增大，影响系统的动态响应。 交流调速飞速技术发展的原因： 电力电子器件制造技术；电力电子电路的变换技术；PWM技术，矢量控 制技术，直接转矩控制技术；微机和大规模集成电路基础的数字控制技术。
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18
连线时注意事项
4、完成电路连接后，需检查以下诸点： （1）所有连接是否都正确无误？ （2）有无漏接线？ （3）各端子和连接线之间是否有短路或对地短路？
5、投入电源后，要改变接线，首先应切除电源，并必须注 意主电路直流部分滤波电容器完成放电需要一定时间， 要等待充电指示灯熄灭，再用直流电压表测试，确认电 压值小于DC25V安全电压值后，才能开始作业．
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22
（1）F01频率设定1
该参数设定的目的是将频率设定的按钮移植到外部的电位 器上 当F01参数为0时：频率调整由键盘面板（∧ ∨键）设定 当F01参数为1时：频率调整由外接电位器设定
FWD
变频器
CM （硬质导线）
KM
REV
KM
KM
N
KM
M
3~
变频器输出线中有3条颜色相同的软线为电动机接线
剩余的一条线为接地线
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具体连线：
1、连接外部按钮 端子CM（黄线）、REV（蓝线）、FWD（绿线）接按钮开关。 注：此线组为硬线，（黄线为公共端）。
具体连线方法如 右图所示:
FWD
变 频REV 器 CM
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15
具体连线：
2、连接电位器
端子11（黄线）、12（绿线）、13（红线）接电位器的 三个端子，其中，12（绿线）接电位器的中间的端子。
注：此线组为软线；变频器在正常工作过程中，电位器两端 有10V的电压。（已经接好，请同学们确认）
3、连接电源
主电路电源端子L1/R、L2/S、L3/T与电源连接。（已接好）
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3
调速系统的发展历程
早
发 展 时 间
晚
在变频器出现前同步电机无法实现调速功能，因此只能在定速传动领域使用
三相交流鼠笼电机尽管调速性能不佳，但其结构坚固、经久耐用且价格低廉
还是在一些性能较低的传动现场使用
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4
变频器的特点
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5
交直交变频器系统框图
～
整流部分
直流中间电路
逆变部分
4、连接电动机
变频输出端子（U、V、W）应按正确相序连接至电动机。 在变频器上已经给出的接线中有3条颜色相同的软线，将这3 条线通过接线端子与电动机相连
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16
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连线时注意事项
在变频器的线路连接过程中，同学们需要注意以下几 个方面： 1、电源一定要连接于主电路电源端子L1/R、L2/S、L3/T。 如果错将电源连接于其他端子，则将损坏变频器。 2、接地端子必须良好接地，一方面可以防止电击或火警事 故，另外能降低噪音。 3、一定要用压接端子连接端子和导线，保证连接的高变频器外部线路的连接
如果打开变频器的控制面板，我们会发 现，面板的下面是一排接线端子，我们所有 对变频器的连线都是从这一排接线端子引出 来的。
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12
具体连线：
刚才已经说过，变频器的控制面板下面是一排接
线端子，我们所有对变频器的连线都是从这一排接
线端子引出来的。但变频器的控制面板是不能频繁
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10
三、变频器的安装方法
1、变频器应垂直安装,在正前方能看到 FRENIC5000G11S或FRENIC5000P11S。
2、变频器运行时要产生热量，为确保冷却空 气的通路，在设计时要在变频器的各个方向 留有一定的空间。
3、变频器运行时，散热板的温度能达到接近 90摄氏度，所以，变频器背面的安装面必须 要用能耐受较高温度的材质。
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二、变频器的用途
变频器在日常生活及工业生产中用途非常广泛．比如 我们日常生活中的供水，住户只要上了七楼以上，自来 水公司的压力就很难满足需要了，水压不够，打不开热 水器，启动不了全自动洗衣机的电磁阀，因为它们是靠 水压来开启的。所以，对于一般的高层建筑，我们可以 利用变频器的调速特性和编程自动化控制功能，把它装 配在地下水池的水泵上，让水泵直接往用户管道供水。 用户用水量大，变频器控制水泵自动加速运行；用户用 水量小，变频器控制水泵减速运行；无人用水，自动减 速甚至停机。这就是我们通常说的变频恒压供水。
的拆卸的。所以为了保护变频器，也为了方便同学
们做实验，我们已经将大家在实验中需要用到的接
线端子都连上线并且引出来了，一会我会告诉大家
所有的连线分别是跟哪个端子相连的。在实验中，
大家只需要将这些引出的线按照要求作一下连接就
可以了。
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13
变频恒压供水控制典型接线方案
压力表 电位器
A BC
插头
L
SB1 SB2 SB3
电工实训
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1
主要内容
一、变频器简介 二、变频器的用途 三、变频器的安装方法 四、变频器外部线路的连接 五、变频器的主要功能操作键说明 六、变频器的参数设定
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2
一、变频器简介
变频器是利用电力半导体器件的通断作用 将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。
变频器主要用来通过调整频率而改变电动 机转速，因此也叫变频调速器。
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8
变频恒压供水系统原理图
电源
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9
变频器不仅可以用于恒压供水，供油、送风同 样适用。化工厂、化纤厂、冶金厂、铸造厂、印染 厂、纺织、制药厂、塑料厂、水泥厂、矿井，各行 各业的工厂，根据它们工艺要求，会派上不同的用 场。提升机、皮带传送、送风机，引风机，给料系 统，注塑机，挤塑机，油田磕头机，可以说每一个 行业的每一个生产工艺中，都能用上变频器。 不论 机关、院校、工厂，变频器都很适用，生活、消防 也都需要。
M
交流
直流
直流
交流
控制系统
控制电路完成对主电路的控制，整流电路将交流电变换成直流电， 直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流 电再逆变成交流电。对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的 变频器来说，有时还需要一个进行转矩计算的CPU以及一些相应 的电路。
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6
变频器的保护功能
由于变频器大量的使用了各种半导体器件，如整流桥、IGBT、电 解电容等，要想保证变频器长期稳定工作，则必须保证各器件工 作在其允许条件下。超出条件则必须立刻或延时停止变频器工作， 待异常条件消失后才能重新开始工作，如保护失效或动作延迟将 导致变频器出现不可恢复性损害。
精选课件
19
五、变频器的主要功能操作键说明
此外，面板上还有2个绿色的按钮，精选一课个件 是正转另一个是反转
20
六、变频器的参数设定
精选课件
21
在使用变频器之前,首先要对变频器进行初始 化.
方法:将H03设为1。
在将变频器初始化以后,变频器内的参数都会 恢复为出厂数值,然后就可以对变频器进行其 它参数设置了。