一 由(you)負載異常引起的損壞

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誠然，變(bian)(bian)頻器的(de)(de)保護(hu)電路已經相當完善。對價(jia)值(zhi)昂貴(gui)的(de)(de)逆變(bian)(bian)模(mo)塊的(de)(de)保護(hu)，各個變(bian)(bian)頻器廠(chang)家都在其保護(hu)電路上做(zuo)足了功夫，從輸出(chu)電流檢(jian)測到驅動(dong)電路的(de)(de)IGBT管壓降檢(jian)測，并努力追求以最快的(de)(de)應變(bian)(bian)速度實施最快速的(de)(de)過(guo)載保護(hu)！

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從電(dian)壓檢測到(dao)電(dian)流檢測，從模塊溫度檢測到(dao)缺(que)相輸出檢測等，還未見有哪種電(dian)器(qi)(qi)的保(bao)(bao)護電(dian)路，像變(bian)頻(pin)(pin)器(qi)(qi)這樣做得(de)專注而投入。而變(bian)頻(pin)(pin)器(qi)(qi)的銷售人(ren)員，提到(dao)變(bian)頻(pin)(pin)器(qi)(qi)的性能(neng)(neng)時，也必提及變(bian)頻(pin)(pin)器(qi)(qi)的保(bao)(bao)護功能(neng)(neng)，常常不自覺地對用(yong)(yong)戶許(xu)諾：用(yong)(yong)上變(bian)頻(pin)(pin)器(qi)(qi)，其(qi)全面的保(bao)(bao)護功能(neng)(neng)，你的電(dian)機就(jiu)不容(rong)易(yi)燒了。這(zhe)位(wei)銷售人員(yuan)不知道，這(zhe)句許諾，將給自己帶(dai)來極大的被動！

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用上變(bian)頻(pin)器，電機(ji)真(zhen)的(de)不(bu)會燒嗎？我的(de)答案是(shi)：相對于工頻(pin)供電，用上(shang)變頻(pin)器，電機倒是(shi)更容易燒了，而電(dian)機的容(rong)易燒，使得(de)變頻器逆變模塊(kuai)也容(rong)易一塊(kuai)“報銷”掉。變頻器的靈敏的過(guo)流保(bao)護電(dian)路，在此處偏偏手足無措，起不到絲毫作用。這是(shi)導(dao)致變頻器模塊(kuai)損壞的一大外部原(yuan)因(yin)。聽我道(dao)出其(qi)中原(yuan)委。

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一(yi)臺電機，在工頻(pin)狀態下能夠運(yun)(yun)行，雖然運(yun)(yun)行電流較之額定(ding)電流稍大，長(chang)時(shi)間的(de)運(yun)(yun)行有一(yi)定(ding)的(de)溫升。這是一(yi)臺帶病的(de)電機，在燒掉之前確實(shi)是能夠運(yun)(yun)行的(de)。但接入變頻(pin)器后，會出現頻(pin)繁(fan)過載，以(yi)至不能運(yun)(yun)行。這還不要(yao)緊。

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一臺電機，在工頻狀態下能夠運行，用戶已經(jing)正常使(shi)用多年了，請注意“多年”兩(liang)個字。用戶(hu)想到要(yao)(yao)節約電費，或因工藝改造(zao)的原因，需(xu)要(yao)(yao)進行變頻改造(zao)。但接(jie)入變頻器(qi)后，會頻跳OC故障，這(zhe)是好的，保護(hu)停機了，模塊沒(mei)有壞(huai)掉(diao)。

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可怕的(de)(de)是，變頻(pin)器(qi)并(bing)不馬上跳(tiao)OC故障，而是毫無來(lai)由地在運(yun)(yun)行(xing)中——運(yun)(yun)行(xing)了(le)才三、兩天的(de)(de)光景(jing)，模塊炸掉了(le)，電機(ji)燒毀了(le)。用戶(hu)賴了(le)銷售人員(yuan)一把：你(ni)裝的(de)(de)變頻(pin)器(qi)質量差，燒了(le)我的(de)(de)電機(ji)，你(ni)要賠我的(de)(de)電機(ji)！

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在(zai)此(ci)之前(qian)，電機(ji)好像(xiang)是是真的沒有問題，運行得好好的，測(ce)(ce)測(ce)(ce)運行電流，因為負荷較輕(qing)，才達到(dao)一(yi)半的額定(ding)電流；測(ce)(ce)測(ce)(ce)三相供電，380V，平(ping)衡(heng)和穩(wen)定(ding)得很。真像(xiang)是變頻器的損(sun)(sun)壞(huai)，連帶著損(sun)(sun)壞(huai)了電機(ji)。

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我要是在場的(de)話(hua)，就會這樣(yang)主公道：不怨變頻(pin)器，是你(ni)的(de)電機已經“病(bing)入膏肓”，突然發作，捎帶著損壞了變頻(pin)器！

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運(yun)(yun)行多年的(de)(de)(de)電機(ji)，因電機(ji)的(de)(de)(de)運(yun)(yun)行溫升和受潮等(deng)原因，繞(rao)(rao)組(zu)的(de)(de)(de)絕緣程度(du)已大大降(jiang)低，甚至有了明顯(xian)的(de)(de)(de)絕緣缺陷，處于電壓(ya)擊穿的(de)(de)(de)臨(lin)界點(dian)上。工頻供電情況(kuang)下，電機(ji)繞(rao)(rao)組(zu)輸入(ru)的(de)(de)(de)是三相50Hz的(de)(de)(de)正(zheng)弦(xian)波電壓(ya)，繞(rao)(rao)組(zu)產生的(de)(de)(de)感(gan)生電壓(ya)也較低，線(xian)路中的(de)(de)(de)浪涌分量較小，電機(ji)絕緣程度(du)的(de)(de)(de)降(jiang)低，也許只(zhi)是帶來了并不起眼的(de)(de)(de)“漏電流”，但繞(rao)(rao)組(zu)的(de)(de)(de)匝(za)間和相間，還(huan)未能產生電壓(ya)擊穿現(xian)象，電機(ji)還(huan)在“正(zheng)常運(yun)(yun)行”。

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應該說，隨著絕緣老(lao)化程度的(de)進一步加深(shen)，即使(shi)還是在(zai)工頻供電(dian)情(qing)況下，相信(xin)在(zai)不遠的(de)將來，該臺電(dian)機終會因絕緣老(lao)化造成相間(jian)或(huo)繞組(zu)間(jian)的(de)電(dian)壓(ya)擊(ji)穿(chuan)而(er)燒毀。但(dan)問題是，現在(zai)并沒有燒毀。

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接(jie)入變頻器后，電(dian)機的(de)供電(dian)條件由此變得“惡劣”了：變頻器輸出的(de)PWM波(bo)形，實為數kHz乃至(zhi)十幾kHz的(de)載(zai)波(bo)電(dian)壓，在(zai)電(dian)機繞組供電(dian)回路中(zhong)，還會產生各種分(fen)量(liang)的(de)諧波(bo)電(dian)壓。

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由電(dian)(dian)(dian)(dian)感(gan)特(te)性可知，流過電(dian)(dian)(dian)(dian)感(gan)電(dian)(dian)(dian)(dian)流的(de)變化速度越(yue)快，電(dian)(dian)(dian)(dian)感(gan)的(de)感(gan)生(sheng)(sheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)也越(yue)高(gao)。電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)繞(rao)組(zu)的(de)感(gan)生(sheng)(sheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)比工頻(pin)(pin)供電(dian)(dian)(dian)(dian)時升高(gao)了(公眾號:泵管家)。在工頻(pin)(pin)供電(dian)(dian)(dian)(dian)時暴露不出(chu)的(de)絕緣缺陷，因不耐(nai)高(gao)頻(pin)(pin)載波下(xia)感(gan)生(sheng)(sheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)的(de)沖(chong)擊(ji)，于(yu)是(shi)繞(rao)組(zu)匝(za)間或相間的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)擊(ji)穿產(chan)生(sheng)(sheng)了。電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)繞(rao)組(zu)的(de)由相間、匝(za)間短路造成了電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)繞(rao)組(zu)的(de)突然短路，在運行中——模塊炸(zha)掉了，電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)燒毀了。

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變(bian)頻(pin)器(qi)在(zai)起動(dong)(dong)初始階(jie)段，因輸(shu)出頻(pin)率和電壓均(jun)在(zai)較低的幅值內，負載電機(ji)存在(zai)故(gu)障時(shi)，雖造成(cheng)較大的輸(shu)出電流，但此電流往往在(zai)額定值以內，電流檢測電路及時(shi)動(dong)(dong)作(zuo)，變(bian)頻(pin)器(qi)實施(shi)保護停機(ji)動(dong)(dong)作(zuo)，模塊無炸毀(hui)之虞(yu)。

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但(dan)若在全(quan)速（或近于全(quan)速）運(yun)行情況下(xia)，三(san)相輸(shu)出電(dian)(dian)壓與頻率均達較(jiao)高的(de)幅值(zhi)，此(ci)時電(dian)(dian)機(ji)繞(rao)組若有電(dian)(dian)壓擊穿現象(xiang)，會于瞬(shun)間(jian)形(xing)成極大(da)的(de)浪涌(yong)電(dian)(dian)流，則(ze)逆變(bian)模塊(kuai)在電(dian)(dian)流檢測電(dian)(dian)路(lu)動作之前，已(yi)經(jing)無法承受而炸裂損壞了。

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由此看出，保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)電(dian)(dian)路不(bu)是萬(wan)能的(de)(de)，任何保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)電(dian)(dian)路都(dou)有它的(de)(de)“軟肋”所(suo)在。變頻器(qi)(qi)對全速(su)運(yun)行中，電(dian)(dian)機繞組的(de)(de)突(tu)(tu)發(fa)性電(dian)(dian)壓擊穿現(xian)象，是無能為(wei)力的(de)(de)，起不(bu)到有效保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)作用的(de)(de)。而不(bu)唯變頻器(qi)(qi)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)電(dian)(dian)路，任何電(dian)(dian)機保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)器(qi)(qi)，對此類(lei)突(tu)(tu)發(fa)故(gu)障(zhang)，都(dou)不(bu)能實施有效的(de)(de)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)。此類(lei)突(tu)(tu)發(fa)故(gu)障(zhang)出現(xian)時，只能宣告：該臺電機確實已經(jing)“壽終正(zheng)寢”了。

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此類故障(zhang)對(dui)變頻(pin)器的(de)(de)逆變輸出模塊是致命的(de)(de)打擊(ji)，無可(ke)逃避的(de)(de)。

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其(qi)它由供電或負載(zai)方面引(yin)起(qi)(qi)的(de)原因，如過、欠壓(ya)、負載(zai)重、甚至堵轉引(yin)起(qi)(qi)的(de)過流等故障，在變頻器的(de)保(bao)護電路正(zheng)常(chang)的(de)前提下，是(shi)能(neng)有效保(bao)護模塊(kuai)(kuai)安全的(de)，模塊(kuai)(kuai)的(de)損(sun)壞(huai)機率將大為減小(xiao)。在此不多討論。

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二? 由變(bian)頻器本身電路不良(liang)造成(cheng)的模(mo)塊損壞

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1、由驅(qu)動電路不良對模塊會(hui)造成(cheng)一級危害

由驅動電(dian)路(lu)的(de)供(gong)(gong)(gong)電(dian)方式可知，一(yi)般由正、負兩個電(dian)源供(gong)(gong)(gong)電(dian)。+15V電(dian)壓提(ti)供(gong)(gong)(gong)IGBT管子(zi)的(de)激勵(li)電(dian)壓，使(shi)其(qi)開(kai)通(tong)。-5V提(ti)供(gong)(gong)(gong)IGBT管子(zi)的(de)截(jie)止電(dian)壓，使(shi)其(qi)可靠和(he)快速的(de)截(jie)止。當+15V電(dian)壓不(bu)足或丟失時，相(xiang)應的(de)IGBT管子(zi)不(bu)能開(kai)通(tong)，若驅動電(dian)路(lu)的(de)模塊(kuai)(kuai)故障檢測(ce)電(dian)路(lu)也能檢測(ce)IGBT管子(zi)時，則變頻(pin)器(qi)一(yi)投入運(yun)行信(xin)號(hao)，即可由模塊(kuai)(kuai)故障檢測(ce)電(dian)路(lu)報出OC信(xin)號(hao)，變頻(pin)器(qi)實(shi)施保(bao)護(hu)停機動作(zuo)，對(dui)模塊(kuai)(kuai)幾乎無危害性(xing)。

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而萬(wan)一(yi)-5V截止負(fu)壓不足(zu)或丟(diu)失時（如(ru)同(tong)三(san)(san)相整流橋(qiao)(qiao)一(yi)樣，我們可先把(ba)逆變輸出電路(lu)看成一(yi)個(ge)逆變橋(qiao)(qiao)，則(ze)由IGBT管(guan)子(zi)(zi)組(zu)成了三(san)(san)個(ge)上(shang)橋(qiao)(qiao)臂(bei)(bei)和(he)三(san)(san)個(ge)下(xia)橋(qiao)(qiao)臂(bei)(bei)，如(ru)U相上(shang)橋(qiao)(qiao)臂(bei)(bei)和(he)U相下(xia)橋(qiao)(qiao)臂(bei)(bei)的(de)(de)IGBT管(guan)子(zi)(zi)。），當任一(yi)相的(de)(de)上(shang)（下(xia)）橋(qiao)(qiao)臂(bei)(bei)受激勵而開通時，相應的(de)(de)下(xia)（上(shang)）橋(qiao)(qiao)臂(bei)(bei)IGBT管(guan)子(zi)(zi)則(ze)因截止負(fu)壓的(de)(de)丟(diu)失，形(xing)成由IGBT管(guan)子(zi)(zi)的(de)(de)集-柵(zha)結電容(rong)對(dui)柵(zha)-射(she)結電容(rong)的(de)(de)充電，導致管(guan)子(zi)(zi)的(de)(de)誤導通，兩(liang)管(guan)共通對(dui)直流電源形(xing)成了短(duan)路(lu)！其后(hou)果是(shi)：模塊都炸飛(fei)了！

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截止(zhi)負壓的丟失(shi)，一個是驅(qu)動IC損(sun)壞所(suo)造成；還有可能是驅(qu)動IC后(hou)級的功(gong)率推動級（通常由兩級互補式電(dian)壓跟隨功(gong)率放大器(qi)組成）的下管(guan)損(sun)壞所(suo)造成；觸發端子引(yin)線連接不(bu)良；再就是驅(qu)動電(dian)路(lu)(lu)的負供電(dian)支路(lu)(lu)不(bu)良或(huo)電(dian)源(yuan)濾波電(dian)容失(shi)效。而一旦出現上(shang)述(shu)現象之一，必將(jiang)對(dui)模塊形成致命的打擊(ji)！是無可挽回的。

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2、脈(mo)沖傳遞通(tong)路不良，也(ye)將對模塊形成威脅

由(you)CPU輸(shu)出(chu)的(de)6路(lu)PWM逆變(bian)脈沖，常經六反相(xiang)（同相(xiang)）緩沖器，再送(song)入(ru)驅動IC的(de)輸(shu)入(ru)腳，由(you)CPU到驅動IC，再到逆變(bian)模(mo)塊的(de)觸(chu)發端子，6路(lu)信號(hao)中(zhong)只(zhi)要有一路(lu)中(zhong)斷——

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（1）、變頻器(qi)(qi)(qi)有可能報出(chu)OC故障(zhang)。逆(ni)變橋的(de)(de)下三橋臂IGBT管(guan)(guan)(guan)子(zi)，導通時(shi)的(de)(de)管(guan)(guan)(guan)壓降(jiang)(jiang)是(shi)經模塊故障(zhang)檢(jian)測電(dian)(dian)路檢(jian)測處理的(de)(de)，而上(shang)三橋臂的(de)(de)IGBT管(guan)(guan)(guan)子(zi)，在小部分(fen)(fen)變頻器(qi)(qi)(qi)中，有管(guan)(guan)(guan)壓降(jiang)(jiang)檢(jian)測，大部分(fen)(fen)變頻器(qi)(qi)(qi)中，是(shi)省去了管(guan)(guan)(guan)壓降(jiang)(jiang)檢(jian)測電(dian)(dian)路的(de)(de)。當(dang)丟失激勵(li)(li)脈(mo)沖(chong)的(de)(de)IGBT管(guan)(guan)(guan)子(zi)，恰好是(shi)有管(guan)(guan)(guan)壓降(jiang)(jiang)檢(jian)測電(dian)(dian)路的(de)(de)，則丟失激勵(li)(li)脈(mo)沖(chong)后，檢(jian)測電(dian)(dian)路會報出(chu)OC故障(zhang)，變頻器(qi)(qi)(qi)停機保護；

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（2）、變頻(pin)器有可(ke)能出(chu)現偏相運(yun)行。丟失(shi)激勵脈沖的該(gai)路IGBT管子，正(zheng)是沒有管壓(ya)降(jiang)檢測電路的管子，只(zhi)(zhi)有截(jie)止負壓(ya)存在，能使其(qi)可(ke)靠截(jie)止。該(gai)相橋臂只(zhi)(zhi)有半波輸出(chu)，導致變頻(pin)器偏相運(yun)行，其(qi)后果(guo)是電機繞組中產生(sheng)了直流(liu)成分，也形成較大的浪涌電流(liu)(公(gong)眾(zhong)號:泵管家)，從而造成模塊的受沖擊而損壞(huai)！但(dan)損壞(huai)機率較第(di)一種原因為(wei)低。

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若此(ci)路(lu)脈沖(chong)傳遞通路(lu)一直是斷(duan)(duan)的(de)，即(ji)使模塊(kuai)故(gu)(gu)障(zhang)電(dian)路(lu)不能(neng)起到(dao)作(zuo)用，但(dan)互感(gan)器等電(dian)流(liu)檢測(ce)電(dian)路(lu)能(neng)起到(dao)作(zuo)用，也是能(neng)起到(dao)保護作(zuo)用的(de)，但(dan)就怕這種(zhong)傳遞通路(lu)因(yin)接觸不良等故(gu)(gu)障(zhang)原因(yin)，時通時斷(duan)(duan)，甚至有隨機性開斷(duan)(duan)現(xian)象(xiang)，電(dian)流(liu)檢測(ce)電(dian)路(lu)莫名所以，來不及反應，而使變(bian)頻器造成(cheng)“斷(duan)(duan)續(xu)偏相”輸出(chu)，形(xing)成(cheng)較大沖(chong)擊(ji)電(dian)流(liu)而損壞模塊(kuai)。

而電(dian)機在此輸(shu)出狀態下會“跳動著”運行，發出“咯楞(leng)咯楞(leng)”的聲音，發熱量與損(sun)(sun)耗大幅度(du)上升，也很容易損(sun)(sun)壞。

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3、電流(liu)檢(jian)測電路(lu)和模(mo)(mo)塊(kuai)溫度檢(jian)測電路(lu)失效或(huo)故障(zhang)，對模(mo)(mo)塊(kuai)起不到有(you)效地過流(liu)和過熱保護作用，因(yin)而造(zao)成了模(mo)(mo)塊(kuai)的損(sun)壞。

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4、主直流回路的儲能電容(rong)容(rong)量容(rong)量下降或失容(rong)后，直流回路電壓的脈(mo)動(dong)成分(fen)增加，在變頻器啟動(dong)后，在空載(zai)和空載(zai)時(shi)尚(shang)不明顯，但在帶載(zai)起動(dong)過(guo)程(cheng)中(zhong)，回路電壓浪起濤涌，逆變模塊炸裂損壞，保護電路對此也表(biao)現得無所適從。

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已經多年運行的變(bian)頻器(qi)，在(zai)模(mo)塊(kuai)損壞后(hou)，不能(neng)忽略對直流回路的儲能(neng)電容容量的檢查。電容的完(wan)全失容很少碰到，但(dan)一旦碰上(shang)，在(zai)帶載(zai)啟(qi)動(dong)過程中，將造成逆(ni)變(bian)模(mo)塊(kuai)的損壞，那也(ye)是(shi)確定無(wu)疑的！

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?三?質量低劣、偷(tou)工(gong)減料的少(shao)部分國(guo)產(chan)變頻器(qi)，模塊極(ji)易損壞

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不錯，近幾年變(bian)頻器(qi)市場(chang)的競爭日趨激烈，變(bian)頻器(qi)的利潤(run)空(kong)間也是(shi)越來越狹窄(zhai)，但可(ke)以通過技術(shu)進步，提高(gao)(gao)生產力(li)等方式(shi)來提高(gao)(gao)自(zi)身產品(pin)的競爭力(li)。

而采(cai)用以舊充(chong)新、以次充(chong)好(hao)、并(bing)用減(jian)小模塊容量(liang)偷工減(jian)料的(de)方式，來增(zeng)加(jia)自己(ji)的(de)市場占有(you)率，實是不明智之舉(ju)呀，純屬一個(ge)目光短(duan)(duan)淺的(de)短(duan)(duan)期(qi)行為呀。

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1、質量低劣、精(jing)制濫(lan)造(zao)，使(shi)得(de)變頻器故(gu)障保護電路的(de)(de)故(gu)障率上(shang)升，逆變模塊因得(de)不(bu)到保護電路的(de)(de)有效保護，從而(er)使(shi)模塊損(sun)壞的(de)(de)機(ji)率上(shang)升。

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2、逆變(bian)模(mo)塊(kuai)的(de)容量(liang)選取(qu)，一般應達到額定(ding)電流的(de)2.5倍以上，才(cai)有(you)長期(qi)安全運行的(de)保障。如30kW變(bian)頻器，額定(ding)電流為60A，模(mo)塊(kuai)應選用(yong)(yong)150A至200A的(de)。用(yong)(yong)100A的(de)則偏小。但部分生產廠商，竟敢(gan)用(yong)(yong)100A模(mo)塊(kuai)安裝！更(geng)有(you)甚者，還(huan)有(you)用(yong)(yong)舊模(mo)塊(kuai)和(he)次品模(mo)塊(kuai)的(de)。此類變(bian)頻器不但在運行中容易損(sun)壞模(mo)塊(kuai)，而且在啟動(dong)過(guo)程中，模(mo)塊(kuai)常(chang)常(chang)炸裂(lie)！現場安裝此類變(bian)頻器的(de)工作人員都害了怕，遠遠地用(yong)(yong)一支木棍來按壓操(cao)作面板的(de)啟動(dong)按鍵。

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容(rong)(rong)量(liang)偏(pian)小的(de)模(mo)塊(kuai)，又要能(neng)勉強運(yun)行，模(mo)塊(kuai)超負(fu)荷工作，保護(hu)電路形(xing)成(cheng)同虛設（按(an)變頻器的(de)標注功率容(rong)(rong)量(liang)來(lai)(lai)保護(hu)而不是按(an)模(mo)塊(kuai)的(de)實際容(rong)(rong)量(liang)值來(lai)(lai)保護(hu)），模(mo)塊(kuai)不出現頻繁炸(zha)毀，才真是不正常(chang)了。

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這類機器，因(yin)價格低廉，初上(shang)市好像很“火(huo)”，但用不了(le)多長時間，廠家(jia)也只有倒閉一(yi)途了(le)。

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這第三種(zhong)(zhong)模塊(kuai)損(sun)壞的原因(yin)本來不應該成為一種(zhong)(zhong)原因(yin)的，但(dan)愿不遠的將來，模塊(kuai)損(sun)壞的原因(yin)，只(zhi)剩(sheng)下前(qian)兩(liang)種(zhong)(zhong)原因(yin)。

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對(dui)國產變頻器來說(shuo)，有時候(hou)是一粒老鼠(shu)糞壞了一鍋湯(tang)啊。好多變頻器也還(huan)是不錯的，與國外產品相比(bi)毫不遜色(se)，且質優價廉的呀。