1前言變頻器的輸出切換問，目前尚未得到足夠看法是將變頻器當作般的交流電源，或者象軟起動器樣，因而可以將電動機在變頻器與供電電網(wǎng)之間任意切換；另種看法則認為由于變頻器自身的設計原理，是不允許變頻器在運行中進行切換的。這兩種看法都不免有失偏頗，所以有關變頻器在拖動系統(tǒng)應用的文章中，碰到變頻器要么語帶過，用簡單的句切換到電網(wǎng)運行了之3.即使有些文章在切換問上進行了些探索12，但是也沒有將這個問的本質(zhì)揭出來，給人種功虧匱的感覺1.本文試從技術和經(jīng)濟實用的角度出發(fā)，對變頻器輸出切換問們批評指正。

　　2變頻器的輸出切換方法分類首先對目前工程設計中常用的變頻器的輸出切換方式進行大致的分類，然后再逐加以討論。

　　冷切換在變頻器停車停電時進行切換，等切換完成后再開機運行。

　　冷切換變頻器輸出切換切換異步切換熱切換軟切換同步切換熱切換在變頻器運行中進行帶電切換。

　　硬切換電動機在切換時要瞬時停電，因而難免會產(chǎn)生沖擊。

　　軟切換也叫同步切換，真正的不停電平穩(wěn)切換。

　　冷切換是比較安全比較簡單的切換方式，但它只能用于可以間斷工作的負載；對于需連續(xù)工作的負載，只能采用熱切換的方式，詳下面的討論。

　　3硬切換的危害性及改進辦法由于硬切換時不可避免地要使電動機瞬時停電，問也就因此而產(chǎn)生了。

　　3.1由變頻器向電網(wǎng)切換變頻器拖動電機軟起動，逐漸升速，當變頻器輸出頻率達到50，電壓達到額定電壓，電動機的轉速也已達到額定轉速時，快速將電動機從變頻器切出，再立即投入電網(wǎng)運行。如果開關的速度快，加上你的運氣好的話，也許不會出現(xiàn)過大的沖擊電流，電動機在承受較小的電流和轉矩沖擊后正常全速運行。但是其先決條件是在切換前必須保證變頻器的輸出與電網(wǎng)電壓同相序，并比較好要進行電壓的幅值頻率及相位跟蹤，使其與電網(wǎng)盡量保持致，否則將會引起嚴重的后果。另外，為了避免變頻器因為突然甩負荷而使功率器件因承受過大的電流電壓沖擊而損壞，在將電動機從變頻器切離之前，應先封鎖變頻器的輸出。

　　我們知道，當電動機斷開電源后，由于定子開路，定子繞組中儲存的磁場能量要經(jīng)過較長的時間才能衰減完，而轉子是短路的，轉子電流將按定的時間常數(shù)衰減，這個電流產(chǎn)生的磁通，因為轉子還在旋轉，就會在定子繞組中感應出電動勢反電勢。感應電勢的頻率和相位是隨著轉子轉速的變化而變化的。當轉子電流尚未衰減到零時，若合上電源，會因為電源電壓與定子儲能電勢和轉子感應電勢的相位差而產(chǎn)生沖擊電流，若合閘時電源電壓與感應電勢的相位差剛好為180時，將會產(chǎn)生比起動電流還要大的沖擊電流，會影響到電網(wǎng)及電動機的壽命。因此電動機在斷開電源后，應該等轉子電流充分衰減后再合上電源。轉子電流衰減的時間視電動機容量的大小及其所帶負荷的大小而異，般為廣3秒。

　　由電動機反電勢引起的過電流與電動機起動時因為轉子堵轉5=1所產(chǎn)生的堵轉電流不是回事，所以在切換時會面臨種矛盾的選擇方面要避開反電勢引起的沖擊電流，方面又要利用電機的轉速，以減小堵轉由轉差率5引起的沖擊電流。因此應當選擇個比較為合適的時間重合閘，才能使切換引起的沖擊電流比較小，倒并否非要等轉子完全停止后再合閘，因為此時的電流即為全壓靜止起動電流。

　　由此可，硬切換定會引起沖擊電流，只是其大小的不同罷了，不可能做到平穩(wěn)切換。為了減小硬切換時引起的沖擊電流，當變頻器的輸出頻率已經(jīng)達到50時，在變頻器及電動機參數(shù)許可的范圍內(nèi)，繼續(xù)加速到55脫左右時，再將電動機從變頻器切出，電動機進行自由停車運行，同時轉子電流逐漸衰減，經(jīng)過2秒鐘，轉子電流基本己衰減為零，且轉速也已下降到額定轉速附近時，將電動機投入電網(wǎng)運行，將會有較小的沖擊電流。當然為了避免電動機從變頻器切出時變頻器因甩負荷而引起的過電壓損壞功率器件，在切換前應先封鎖變頻器的輸出。

　　3.2由電網(wǎng)向變頻器切換到目前為止，還沒有人敢在變頻器運行中將電動機由電網(wǎng)向變頻器切換，因為由以上的分析可知，這無疑是對變頻器作次破壞性的試驗，過大的沖擊電流將使變頻器跳閘或損壞。

　　如果電動機拖動的負載不允許突然停車的話，或者須由定速運行轉為調(diào)速運行時，可以這樣操作先將電動機由電網(wǎng)切除，自由停車運行，延時2秒，避開反電勢的影響，在封鎖輸出轉速并以跟蹤頻率啟動運行，沖擊將會很小。件8公司的1000型變頻器就有跟蹤起動功能5.

　　4同步切換軟切換同步切換就是在不停電的情況下，利用鎖相環(huán)技術，使變頻器輸出電壓的頻率幅值和相位均保持與電網(wǎng)電壓致，然后可進行變頻器與電網(wǎng)之間的相互平穩(wěn)切換。

　　4.1由變頻器向電網(wǎng)切換同步切換的過程是這樣的變頻器拖動電機軟起動，平穩(wěn)升頻到接近50取，進入鎖相環(huán)路的捕捉范圍，之后在鎖相環(huán)路的作用下，鎖定變頻器輸出電壓的頻率幅值相序和相位與工頻電網(wǎng)致，將電動機與工頻電網(wǎng)之間的接觸器吸合，電網(wǎng)和變頻器同時向電動機供電，然后封鎖變頻器的輸出，并將電機從變頻器切出，電動機即平穩(wěn)地切換到電網(wǎng)運行。

　　由于進行了同步操作，變頻器的輸出參數(shù)與電網(wǎng)參數(shù)保持致，在接入電網(wǎng)時對變頻器和電動機都不會有什么影響。然后有段變頻器和電網(wǎng)同時對電動機供電的時間。為了使變頻器能全身而退，應該逐漸減小變頻器的負荷，可以稍稍降低變頻器的輸出電壓幅值，然后封鎖變頻器的輸出，再進行切換操作。

　　4.2由電網(wǎng)向變頻器切換在由電網(wǎng)向變頻器同步切換之前，變頻器先空載加速到50取，啟動鎖相環(huán)路的跟蹤技術，經(jīng)過段時間的跟蹤調(diào)整，達到鎖定狀態(tài)后變頻器合閘，然后電網(wǎng)開關跳閘，電動機即平穩(wěn)地由電取樣電路取樣電路鎮(zhèn)相控電路網(wǎng)切換到變頻器調(diào)速運行。

　　為了盡量減小切換過程中對變頻器的沖擊作用，在鎖定狀態(tài)變頻器合閘之前，應稍稍調(diào)低變頻器輸出電壓的幅值，以免合閘時造成對變頻器過大的沖擊電流。在過渡到由電網(wǎng)和變頻器同時向電動機供電階段，再稍稍調(diào)高變頻器輸出電壓的幅值，逐漸將負荷從電網(wǎng)向變頻器轉移，以免在電網(wǎng)開關跳閘時對變頻器造成過大的沖擊。

　　4.3鎖相控制鎖相控制就是利用鎖相環(huán)路，通過讓變頻電源的頻率和相位自動跟蹤工頻電源的頻率和相位，達到鎖定狀態(tài)，從而為同步切換創(chuàng)造條件。鎖相環(huán)路是個閉環(huán)的相位控制系統(tǒng)，能夠自動地跟蹤輸入信號的頻率和相位，使輸出信號的頻率和相位與輸入信號同步，稱之為鎖定。鎖相環(huán)路主要由鑒相器，環(huán)路濾波器1和壓控振蒎器00，這里即為變頻器個基本部分組成，其構成1.

　　循環(huán)軟起動切換控制裝置框。用臺變頻器分時軟起動3臺異步電動機，每臺電動機軟起動以后，切換到工頻電網(wǎng)定速運行。系統(tǒng)由變頻器相位信號取樣電路鎖相控制電路可編程控制器和切換接觸器等組成。相位信號取樣電路對工頻電源和變頻器輸出電壓實行取樣隔離和整形處理。鎖相環(huán)路由鎖相控制電路和變頻器組成；鎖相控制電路則由鑒相器和環(huán)路濾波器組成。

　　同步切換控制系統(tǒng)以工頻電源的電壓相位信號1作為基準信號，變頻器輸出的電壓相位信號20作為跟蹤信號。鑒相器比較兩個信號的相位，輸出個正比于兩個信號相位差的電壓信號山，經(jīng)濾波器濾波后作為變頻器的輔助頻率給定信號，用以控制變頻器輸出電壓的頻率和相位，達到跟蹤工頻電源頻率和相位的目便可以在，的控制下，安全平穩(wěn)地進行變頻器和工頻電網(wǎng)之間的相互切換了。

　　4.4六88公司6031000中壓變頻器的同步切換控制功能5率開關器，丁集成門極換流晶閘管設計生產(chǎn)的電平新型高效中壓變頻器系列。并采用了先進的直接轉矩控制，扣技術，從而獲得了非常出色的轉矩特性和速度響應特性。輸出功率315，5000輸出電壓等級有2.3找3.3砂4.16砂。對于6電機須進行改接滿足電動機循環(huán)軟起動及調(diào)速運行和定速運行之間的切換，特別設計了變頻器與工頻電網(wǎng)之間拓展了變頻器的應用領域。同步旁路切換控制系統(tǒng)詳3.旁路切換控制系統(tǒng)有兩種型號單機旁路和多機旁路，選用多機旁路時比較多可控制4臺電動機。

　　控廣臺變鐸器種經(jīng)濟實用的恒壓供水系統(tǒng)1推薦種既經(jīng)濟實用，又安全可靠的恒制系統(tǒng)用臺變頻器固定拖動調(diào)速泵供水，用臺軟起動器負責多臺定速栗3制，整個供水系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制則用臺蘆控制器，實現(xiàn)，其控制系統(tǒng)框+，甚至使變頻軟起動功能失去意義。且口換操作還可能會損壞變頻器。采用同步增加控制和檢測設備的投資，要求很高量。同時也因為變頻器過高的使用率，供水系統(tǒng)的可靠性，變頻器比較好考慮備5恒壓供水及水泵群軟起停控制系統(tǒng)可以說恒壓供水系統(tǒng)是變頻器應用比較普遍和比較成功的場合，但是系統(tǒng)設計花門，各有高招，然而卻不盡合理。

　　5.1不同供水調(diào)節(jié)方式的經(jīng)濟性般的供水系統(tǒng)，由于供水容量及可靠性要求，都采用多臺泵并聯(lián)運行的方式。這樣也有利于當供水流量在大范圍內(nèi)變化時，通過水泵的臺數(shù)調(diào)節(jié)實現(xiàn)經(jīng)濟運行，但是僅用臺數(shù)調(diào)節(jié)，不能保證恒壓供水，且其運行效率也不高。水泵采用轉速調(diào)節(jié)流量，運行的經(jīng)濟性比較好。但對于容量較大的供水系統(tǒng)，若采用全容童轉速調(diào)節(jié)，投資太大，也無這個必要。所以對于多臺水泵的供水系統(tǒng)，有臺調(diào)速泵也就夠了，同樣也可實現(xiàn)全容量范圍的恒壓供水，其他的泵只要定速運行。

　　即用臺數(shù)調(diào)節(jié)和轉速調(diào)節(jié)共同保證供水流量變化范圍內(nèi)的恒壓供水。其經(jīng)濟性的比較4.

　　系統(tǒng)中的調(diào)速泵般用變頻器拖動。變頻器除了通過調(diào)節(jié)水泵轉速實現(xiàn)恒壓供水外，也可通過切換控制用作其他泵的軟起動設備。但如前面方式，若操作不當，也不可避免地會出現(xiàn)較大的頻繁的七切換就3為了保份。

　　這1壓供水托保證恒月可編程，5.

　　恒壓供水控制系統(tǒng)框受箱8 1分虧菪該方案在大型母管制供水系統(tǒng)中幾乎已成為標準設計。系統(tǒng)中的軟起動器指的是電子式可控硅降壓軟起動器，其原理控制框6.

　　它的起動性能雖然沒有變頻軟起動好，有較小的沖擊電流存在，但因其投資省，且可與電網(wǎng)之間任意切換而不會造成任何損害，還可實現(xiàn)軟停車，消除水錘效應，因而得到了廣泛的應用。

　　為了減小由軟起動器起動水泵時的沖擊電流，可在每臺水泵的出口處裝設電動閥門，起動前將閥門關閉，等電機起動達到全速后，再將閥門打開，這些操作都可以交由，完成。

　　旁路接，1正常運行由6可，通過可控硅的移相控制作用，使電動機的電壓按定的規(guī)律升為全壓后，短路旁路接觸器，撤去可控硅的控制信號，即可關斷可控硅，軟起動器即可退出運行。當某臺水泵需要退出系統(tǒng)軟停車時，可以先將軟起動器投入，使可控硅全開通，再將該泵的旁路接觸器跳開，軟起動器就可通過控制可控硅的導通角3，逐漸減小輸出電壓，進行水泵的軟停車了。這樣自來水系統(tǒng)中，因水泵功率大，多采用高壓電動機拖動。由于高壓變頻器的價格昴貴，故只用變頻器拖動臺調(diào)速泵運行。軟起動器的價格則僅為變頻器價格的1520左右，由它來控制其它泵的啟停，這樣由于避免了變頻器的切換操作，系統(tǒng)可靠性大大提。

　　6結論由以上的分析可，變頻器般不允許在運行中進行負載切換操作。如果要在變頻器輸出側進行切換的話，應盡量，取冷切換方式第步應使變頻器停機，第步在其輸出側進行切換，第步在切換后重新啟動變頻器。

　　利用臺變頻器對多臺電動機進行循環(huán)軟起動是種危險的誘惑4，因為大部分設計采用硬切換方式，稍有操作不當都會產(chǎn)生不良后果，甚至根本達不到變頻軟起動的目的。對于小容量量較大，問還不大突出，還能勉強使用，功率越火，危險性也越大。

　　對于大功率的高壓電機定要采用同步切換方案，否則后果不堪設想。但也并不是說變頻調(diào)速拖動系統(tǒng)就定不能進行變頻器供電和電網(wǎng)供電之間的相互切換，只要真正認識了變頻器拖動系統(tǒng)的客觀規(guī)律，設計好同步切換控制系統(tǒng)，變頻器的輸出切換是完全可行的。

　　丁學文，金大海。交流電機變頻軟起動時的問及解決方法。

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