虽然现在变频器（Variable-frequency Drive，VFD）在保护电路上的功能已经相当完善，而且为了保护价格昂贵的逆变模块，所有VFD厂商都在自己的保护电路上下足了功夫，从检测输出电流到检测驱动电路中的IGBT压降，力求以最快的应变速率实现最快的过载保护！

从电压检测到电流检测，从模块温度检测到异相输出检测等。，一直没有任何一种电器的保护电路，比如VFD，是专用的，投入的。VFD的销售人员在提到VFD的性能时，一定也会提到VFD的保护功能，往往会不自觉地向用户承诺，有了它的全面保护功能，你的电机就不容易烧坏了。这个销售人员不知道这个承诺会给自己带来很大的被动！

但是我们要明白，用了VFD，电机真的不烧了吗？这里的答案是:与工频电源相比，使用VFD更容易烧坏电机，使得VFD逆变模块容易报销。VFD灵敏的过流保护电路在这里不知所措，起不到任何作用。这是VFD模块损坏的一个主要外因。我听到了整个故事。

下面通过两个案例来介绍非正常负荷造成的故障损害:

1.电机可以在工频下运行。虽然运行电流略大于额定电流，但长期运行后会有一定的温升。这是个有病的电机，烧起来之前还真能跑。但是访问VFD后，会出现频繁过载，以至于无法运行。现在还不重要。

2.台电机，可在工频下运行。用户多年来一直正常使用。请注意“很多年”这个词。用户想节省电费，或者因为技术改造，需要变频改造。但是在访问VFD之后，会频繁出现oc故障，这是好事。保护失效了，模块也没坏。

可怕的是VFD不是马上跳oc故障，而是无缘无故的运行——才运行了三两天，模块就炸了，电机也烧了。用户依赖销售人员:你装的VFD质量很差，烧了我的电机。你得赔偿我的马达！

在此之前，电机看起来状态良好，运行良好，运行电流也有测量。因为负载轻，达到了额定电流的一半；测量三相电源，380V，非常平衡稳定。真的很像VFD的损坏，电机损坏。

经过多年的运行，由于温升、潮湿等原因，电机绕组的绝缘程度已经大大降低，甚至出现明显的绝缘缺陷，处于电压击穿的临界点。在供电条件下，三相50Hz正弦波电压输入电机绕组，绕组产生的感应电压也较低，线路中的浪涌分量较小，电机绝缘程度降低，可能只带来微不足道的“漏电流”。但匝间和相间绕组尚未产生电压击穿，电机仍处于“正常运行”状态。

应该说，随着绝缘老化的进一步加深，相信在不久的将来，电机最终会因为绝缘老化引起的相间或绕组间的电压击穿而烧毁，即使是在工频供电的情况下。但问题是，现在没烧。

VFD接入后，电机的供电条件变得“糟糕”:VFD的输出PWM波形实际上是几kHz甚至十几kHz的载波电压，在电机绕组的供电回路中也会产生谐波电压的各种分量。

根据电感特性，流经电感器的电流变化速度越快，电感器的感应电压越高。电机绕组感应电压高于电源(微信官方账号:水泵管家)。工频供电时不能暴露的绝缘缺陷，承受不了高频载波下感应电压的冲击，所以发生绕组匝间或相间的电压击穿。电机绕组的相间和匝间短路导致电机绕组突然短路。在运行中，模块爆炸，电机烧毁。

VFD在起动初期，由于输出频率和电压都处于低幅值，当负载电机发生故障时，虽然引起较大的输出电流，但电流往往在额定值以内，电流检测电路及时动作。VFD防止模块爆炸。

但如果三相输出电压和频率在全速(或接近全速)运行时达到很高的幅值，而此时电机绕组出现电压击穿，瞬间就会形成巨大的浪涌电流，那么逆变器模块在电流检测电路动作之前就承受不了，就会爆裂损坏。

可见，保护电路并不是万能的，任何保护电路都有其“软肋”。VFD对全速运行的电机绕组突然电压击穿无能为力，不能起到有效的保护作用。但不仅仅是VFD保护电路，任何电机保护器都无法有效保护这种突发故障。出现这种突发故障，只能宣告电机真的死了。

这种故障对VFD的逆变器输出模块是致命的打击，无法避免。

电源或负载引起的其他原因，如过压、欠压、负载过重甚至堵转引起的过流等，在VFD的保护电路正常的前提下，可以有效保护模块的安全，模块的损坏概率会大大降低。这里就不讨论了。

VFD模块因电路不良而损坏。

1.驱动电路不良会对模块造成一级伤害。

根据驱动电路的供电方式，一般采用正负电源供电。+15V电压提供IGBT管的激励电压，使其导通。-5V提供IGBT管的截止电压，使其可靠和快速。

当+15V电压不足或失去时，相应的IGBT管不能打开。如果驱动电路的模块故障检测电路也能检测到IGBT管，VFDOC信号可以在模块故障检测电路一投入运行就上报，VFD实施保护性关断动作，对模块几乎无害。

万一-5V的负截止电压不足或失去(就像三相整流桥一样，我们可以先把逆变输出电路看成一个逆变桥，然后用IGBT管组成三个上桥臂和三个下桥臂，比如U相上桥臂和U相下桥臂。)，当任意一相的上(下)桥臂励磁导通时，对应的下(上)桥臂的IGBT管会由于截止负电压的损失而被IGBT管的集电极-栅极结电容充电，导致管的误导导通，两个管的共同连接会形成对DC电源的短路！后果就是:模块炸了！

切断负压的损失是由于驱动IC损坏造成的。也可能是驱动IC后级的功率驱动级(通常由两个互补的电压跟随功率放大器组成)下管损坏造成的；触发端子引线连接不良；也就是说，再驱动电路的负电源分支坏了，或者电源滤波电容失效了。一旦出现上述现象之一，必将对模块造成致命打击！这是不可逆的。

2.不良的脉冲传输路径也会对模块造成威胁。

CPU输出的6个PWM逆变器脉冲往往经过6个反相(同相)缓冲器，然后送到驱动器IC的输入引脚，从CPU到驱动器IC，再到逆变器模块的触发端。只要六个信号中有一个中断-

(1) VFD有可能报告oc故障。逆变桥下三个桥臂的IGBT管导通时的压降由模块故障检测电路检测和处理，而上三个桥臂的IGBT管导通时的压降在小部分VFD中检测，大部分VFD省略了压降检测电路。当失去激励脉冲的IGBT管恰好有压降检测电路时，激励脉冲丢失后，检测电路会报OC故障，VFD关断保护；

(2) VFD有偏相运行的可能。失去激励脉冲的IGBT管是没有管压降检测电路的管，只有截止负压存在，能使其可靠截止。相位桥臂只有半波输出，导致VFD相位偏置操作。导致电机绕组中产生DC分量，还形成较大的浪涌电流(微信官方账号:水泵管家)，导致模块受到冲击损坏！但损伤概率低于第一种原因。

如果这个脉冲传输路径一直关着，即使模块故障电路不能发挥作用，变压器等电流检测电路可以发挥作用，也可以起到保护作用。但又怕这个传输路径因为接触不良等故障原因时开时关，甚至会随机关。电流检测电路莫名其妙，无法响应，VFD会造成“间歇性相位偏差”输出，导致冲击电流大，损坏。

在这种输出状态下，电机会“跳动”，发出“吱吱”的声音，发热量和损耗会大大增加，也容易损坏。

3.电流检测电路和模块温度检测电路失效或失效，不能有效保护模块过流过热，造成模块损坏。

4.主DC回路储能电容容量减少或失去容量后，DC回路电压脉动分量增加，但在VFD启动后空载和空载方式下不明显。但在带载启动过程中，电路电压浪涌，逆变模块爆裂损坏，保护电路不知所措。

运行多年的VFD在模块损坏后，不能忽视对DC电路储能电容容量的检查。电容完全损耗的情况很少遇到，但是一旦遇到，逆变器模块在带载启动的过程中就会损坏，这是肯定的！

质量差，偷工减料

少数国产VFD质量低劣，偷工减料，模块容易损坏。

是的，近年来VFD市场竞争日益激烈，VFD的利润空间越来越窄。但是我们可以通过技术进步和生产力的提高来提高自己产品的竞争力。

但是，以旧换新、以次充好、降低模组产能偷工减料来增加自己的市场份额，是不明智的。是短期的短期行为。

1.质量差、过度精细化、制造增加了VFD故障保护电路的故障率，逆变模块得不到保护电路的有效保护，从而增加了模块损坏的概率。

2.逆变器模块容量的选择一般应达到额定电流的2.5倍以上，以保证长期安全运行。比如30kW VFD，额定电流60A，模块应该在150A到200A之间。用100A，太小了。但是有的厂商敢用100A模块装！更何况还有老模块和有缺陷的模块。这种VFD不仅在运行中容易损坏模块，而且在启动时模块经常会发生爆炸！现场安装这种VFD的工人被吓到了，远远地用木棍按下了操作面板的启动键。

容量小的模块必须能勉强运行，模块过载，保护电路也是一样的虚设(保护的是VFD的标注功率容量，而不是模块的实际容量值)。模块不经常炸确实不正常。

这种机器，因为价格低廉，上市之初看似“火爆”，但用不了多久，厂家就倒闭了。

模块损坏的第三个原因不应该是一个原因。希望在不久的将来，模块损坏的原因只有前两种。