新聞中心

EEPW首頁(yè) > 模擬技術(shù) > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 關(guān)于變頻器的輸出切換問(wèn)題探討——兼論水泵群

關(guān)于變頻器的輸出切換問(wèn)題探討——兼論水泵群

作者: 時(shí)間:2011-05-20 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
摘要:針對(duì)目前在變頻器輸出切換問(wèn)題上存在認(rèn)識(shí)誤區(qū)的情況,試圖從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)實(shí)用的角度出發(fā),對(duì)變頻器的輸出切換問(wèn)題進(jìn)行分析探討,以澄清某些錯(cuò)誤的看法,確立一個(gè)客觀的認(rèn)識(shí)。同時(shí)提出了一種多泵恒壓供水及水泵群軟起??刂品桨浮jP(guān)鍵詞:變頻器;輸出切換;軟起動(dòng);恒壓供水系統(tǒng)


1引言

交流異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)所產(chǎn)生的電流沖擊和轉(zhuǎn)矩沖擊會(huì)給供電系統(tǒng)和拖動(dòng)系統(tǒng)帶來(lái)不利影響,故對(duì)于容量較大的異步電動(dòng)機(jī)一般都要采用軟起動(dòng)方案。常用的方法是降壓起動(dòng),但由于電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與所加電壓的平方成正比,所以降壓起動(dòng)只適用于空載或輕載起動(dòng)的設(shè)備。即使如此,在降壓起動(dòng)過(guò)程中,由于沒(méi)有改變電源頻率,過(guò)大的轉(zhuǎn)差率的存在,也不可避免地會(huì)出現(xiàn)較大的過(guò)電流。對(duì)于重載起動(dòng)的設(shè)備則需要采用變頻軟起動(dòng)方案,即用變頻器帶動(dòng)電機(jī)從零速開(kāi)始起動(dòng),逐漸升壓升速,直至達(dá)到其額定轉(zhuǎn)速。變頻軟起動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是由于采用電壓/頻率按比例控制方法,所以不會(huì)產(chǎn)生過(guò)電流;并可提供等于額定轉(zhuǎn)矩的起動(dòng)力矩,故特別適合于需重載或滿載起動(dòng)的設(shè)備。

如果變頻器僅僅承擔(dān)軟起動(dòng)的任務(wù),不作調(diào)速運(yùn)行的話,則在變頻器帶動(dòng)電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速后,就要將電動(dòng)機(jī)切換到工頻電網(wǎng)直接供電運(yùn)行,變頻器可以再去起動(dòng)其他的電動(dòng)機(jī)。母管制多泵恒壓供水系統(tǒng)就是一個(gè)典型的例子。當(dāng)水壓過(guò)高需要停泵時(shí),為了避免“水錘效應(yīng)”,也不允許突然切斷水泵電源,而要求逐漸降低轉(zhuǎn)速緩慢停車。這時(shí)就需要將電動(dòng)機(jī)再切換到變頻器拖動(dòng),實(shí)現(xiàn)減速停車。這樣就不可避免地要進(jìn)行電網(wǎng)和變頻器之間的相互切換操作。 變頻器的輸出切換問(wèn)題,目前尚未得到足夠的重視,因而在認(rèn)識(shí)上還存在著一些誤區(qū):一種看法是將變頻器當(dāng)作一般的交流電源,或者象軟起動(dòng)器一樣,因而可以將電動(dòng)機(jī)在變頻器與供電電網(wǎng)之間任意切換;另一種看法則認(rèn)為由于變頻器自身的設(shè)計(jì)原理,是不允許變頻器在運(yùn)行中進(jìn)行切換的。這兩種看法都不免有失偏頗,所以有關(guān)變頻器在拖動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用的文章中,碰到變頻器的切換問(wèn)題時(shí),要么有意回避,不作具體描述;要么一語(yǔ)帶過(guò),用簡(jiǎn)單的一句“切換到電網(wǎng)運(yùn)行”了之[3]。即使有些文章在切換問(wèn)題上進(jìn)行了一些探索[1][2],但是也沒(méi)有將這個(gè)問(wèn)題的本質(zhì)揭示出來(lái),給人一種功虧一匱的感覺(jué)[1]。本文試圖從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)實(shí)用的角度出發(fā),對(duì)變頻器輸出切換問(wèn)題作進(jìn)一步的分析探討,不妥之處,歡迎同行們批評(píng)指正。

2變頻器的輸出切換方法分類

首先對(duì)目前工程設(shè)計(jì)中常用的變頻器的輸出切換方式進(jìn)行大致的分類,然后再逐一加以討論。

冷切換

變頻器輸出切換硬切換

熱切換

軟切換

冷切換在變頻器停車停電時(shí)進(jìn)行切換,等切換完成后再開(kāi)機(jī)運(yùn)行。

熱切換在變頻器運(yùn)行中進(jìn)行帶電切換,又可分為

硬切換電動(dòng)機(jī)在切換時(shí)要瞬時(shí)停電,因而難免會(huì)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。

冷切換是最安全、最簡(jiǎn)單的切換方式,但它只能用于可以間斷工作的負(fù)載;對(duì)于需連續(xù)工作的負(fù)載,只能采用熱切換的方式。

3硬切換的危害性及改進(jìn)辦法 3.1由變頻器向電網(wǎng)切換

變頻器拖動(dòng)電機(jī)軟起動(dòng),逐漸升速,當(dāng)變頻器輸出頻率達(dá)到50Hz,電壓達(dá)到額定電壓,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速也已達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí),快速將電動(dòng)機(jī)從變頻器切出,再立即投入電網(wǎng)運(yùn)行。如果開(kāi)關(guān)的速度快,碰巧也許不會(huì)出現(xiàn)過(guò)大的沖擊電流,電動(dòng)機(jī)在承受較小的電流和轉(zhuǎn)矩沖擊后正常全速運(yùn)行。通常在切換前必須保證變頻器的輸出與電網(wǎng)電壓同相序,并最好要進(jìn)行電壓的幅值、頻率及相位跟蹤,使其與電網(wǎng)盡量保持一致,否則將會(huì)引起嚴(yán)重的后果。另外,為了避免變頻器突然甩負(fù)荷而使功率器件承受過(guò)大的電流電壓沖擊而損壞,故在將電動(dòng)機(jī)從變頻器切離之前,應(yīng)先封鎖變頻器的輸出。 當(dāng)電動(dòng)機(jī)斷開(kāi)電源后,由于定子開(kāi)路,定子繞組中儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能量要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的時(shí)間才能衰減完,而轉(zhuǎn)子是短路的,轉(zhuǎn)子電流將按一定的時(shí)間常數(shù)衰減,這個(gè)電流產(chǎn)生的磁通,因?yàn)檗D(zhuǎn)子還在旋轉(zhuǎn),就會(huì)在定子繞組中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)(反電勢(shì))。感應(yīng)電勢(shì)的頻率和相位是隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的變化而變化的。當(dāng)轉(zhuǎn)子電流尚未衰減到零時(shí),若合上電源,會(huì)因?yàn)殡娫措妷号c定子儲(chǔ)能電勢(shì)和轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢(shì)的相位差而產(chǎn)生沖擊電流,若合閘時(shí)電源電壓與感應(yīng)電勢(shì)的相位差剛好為180°時(shí),將會(huì)產(chǎn)生比起動(dòng)電流還要大的沖擊電流,這會(huì)影響到電網(wǎng)的安全運(yùn)行及電動(dòng)機(jī)的壽命。因此電動(dòng)機(jī)在斷開(kāi)電源后,應(yīng)該等轉(zhuǎn)子電流充分衰減后再合上電源。轉(zhuǎn)子電流衰減的時(shí)間視電動(dòng)機(jī)容量的大小及其所帶負(fù)荷的大小而異,一般為1~3s。

由電動(dòng)機(jī)反電勢(shì)引起的過(guò)電流與電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)因?yàn)檗D(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)(S=1)所產(chǎn)生的堵轉(zhuǎn)電流不是一回事,所以在切換時(shí)會(huì)面臨二個(gè)問(wèn)題:一方面要避開(kāi)反電勢(shì)引起的沖擊電流,另一方面又要利用電機(jī)的轉(zhuǎn)速,以減小合閘沖擊電流。因此應(yīng)當(dāng)選擇一個(gè)最為合適的時(shí)間重合閘,才能使切換引起的沖擊電流最小,倒并非要等轉(zhuǎn)子完全停止后再合閘,因?yàn)榇藭r(shí)的電流即為全壓靜止起動(dòng)電流。

由此可見(jiàn),硬切換一定會(huì)引起沖擊電流,只是其值大小不同罷了,不可能做到平穩(wěn)切換。為了減小硬切換時(shí)引起的沖擊電流,當(dāng)變頻器的輸出頻率已經(jīng)達(dá)到50Hz時(shí),可在變頻器及電動(dòng)機(jī)參數(shù)許可的范圍內(nèi),繼續(xù)加速到55Hz左右,再將電動(dòng)機(jī)從變頻器切出,電動(dòng)機(jī)進(jìn)行自由停車運(yùn)行,同時(shí)轉(zhuǎn)子電流逐漸衰減,經(jīng)過(guò)1~2s,轉(zhuǎn)子電流基本已衰減為零,且轉(zhuǎn)速也已下降到額定轉(zhuǎn)速附近時(shí),再將電動(dòng)機(jī)投入電網(wǎng)運(yùn)行,將會(huì)有較小的沖擊電流。當(dāng)然為了避免電動(dòng)機(jī)從變頻器切出時(shí)變頻器因甩負(fù)荷而引起的過(guò)電壓損壞功率器件,在切換前應(yīng)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(méi)有人敢在變頻器運(yùn)行中將電動(dòng)機(jī)由電網(wǎng)向變頻器切換,因?yàn)橛梢陨系姆治隹芍@無(wú)疑是對(duì)變頻器作一次破壞性的試驗(yàn),過(guò)大的沖擊電流將使變頻器跳閘或損壞。 如果電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的負(fù)載不允許突然停車的話,或者須由定速運(yùn)行轉(zhuǎn)為調(diào)速運(yùn)行時(shí),可以這樣操作:先將電動(dòng)機(jī)由電網(wǎng)切除,自由停車運(yùn)行,延時(shí)1~2s,避開(kāi)反電勢(shì)的影響,在封鎖輸出的情況下將電機(jī)接到變頻器,變頻器跟蹤電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速并以跟蹤頻率啟動(dòng)運(yùn)行,沖擊將會(huì)很小。ABB公司的ACS1000型變頻器就有跟蹤起動(dòng)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(shù),使變頻器輸出電壓的頻率、幅值和相位均保持與電網(wǎng)電壓一致,然后可進(jìn)行變頻器與電網(wǎng)之間的相互平穩(wěn)切換。

()


專家論述


4.1由變頻器向電網(wǎng)切換

同步切換的過(guò)程是這樣的:變頻器拖動(dòng)電機(jī)軟起動(dòng),平穩(wěn)升頻到接近50Hz,進(jìn)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)一致,將電動(dòng)機(jī)與工頻電網(wǎng)之間的接觸器吸合,電網(wǎng)和變頻器同時(shí)向電動(dòng)機(jī)供電,然后封鎖變頻器的輸出,并將電機(jī)從變頻器切出,電動(dòng)機(jī)即平穩(wěn)地切換到電網(wǎng)運(yùn)行。

由于進(jìn)行了同步操作,變頻器的輸出參數(shù)與電網(wǎng)參數(shù)保持一致,在接入電網(wǎng)時(shí)對(duì)變頻器和電動(dòng)機(jī)都不會(huì)有什么影響。然后有一段時(shí)間變頻器和電網(wǎng)同時(shí)對(duì)電動(dòng)機(jī)供電。為了使變頻器能安全而退,應(yīng)該逐漸減小變頻器的負(fù)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(jìn)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50Hz,啟動(dòng)鎖相環(huán)路的跟蹤技術(shù),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的跟蹤調(diào)整,達(dá)到鎖定狀態(tài)后變頻器合閘,然后電網(wǎng)開(kāi)關(guān)跳閘,電動(dòng)機(jī)即平穩(wěn)地由電網(wǎng)切換到變頻器調(diào)速運(yùn)行。

為了盡量減小切換過(guò)程中對(duì)變頻器的沖擊作用,在鎖定狀態(tài)變頻器合閘之前,應(yīng)稍稍調(diào)低變頻器輸出電壓的幅值,以免合閘時(shí)造成對(duì)變頻器過(guò)大的沖擊電流。在過(guò)渡到由電網(wǎng)和變頻器同時(shí)向電動(dòng)機(jī)供電階段,再稍稍調(diào)高變頻器輸出電壓的幅值,逐漸將負(fù)荷從電網(wǎng)向變頻器轉(zhuǎn)移,以免在電網(wǎng)開(kāi)關(guān)跳閘時(shí)對(duì)變頻器造成過(guò)大的沖擊。

4.3鎖相控制[1]

鎖相控制就是利用鎖相環(huán)路(PLL)通過(guò)讓變頻電源的頻率和相位自動(dòng)跟蹤工頻電源的頻率和相位,達(dá)到“鎖定”狀態(tài),從而為同步切換創(chuàng)造條件。鎖相環(huán)路是一個(gè)閉環(huán)的相位控制系統(tǒng),能夠自動(dòng)地跟蹤輸入信號(hào)的頻率和相位,使輸出信號(hào)的頻率和相位與輸入信號(hào)同步,稱之為“鎖定”。鎖相環(huán)路主要由鑒相器(PD)、環(huán)路濾波器(LF)和壓控振蕩器(VCO,這里即為變頻器)三個(gè)基本部分組成,其構(gòu)成如圖1所示。

圖2為具有同步切換功能的交流異步電動(dòng)機(jī)循環(huán)軟起動(dòng)切換控制裝置框圖。用一臺(tái)變頻器分時(shí)軟起動(dòng)3臺(tái)異步電動(dòng)機(jī),每一臺(tái)電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)以后,切換到工頻電網(wǎng)定速運(yùn)行。系統(tǒng)由變頻器、相位信號(hào)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(hào)取樣電路對(duì)工頻電源和變頻器輸出電壓實(shí)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(hào)θ1(t)作為基準(zhǔn)信號(hào),變頻器輸出的電壓相位信號(hào)θ2(t)作為跟蹤信號(hào)。鑒相器比較兩個(gè)信號(hào)的相位,輸出一個(gè)正比于兩個(gè)信號(hào)相位差的電壓信號(hào)ud(t),經(jīng)濾波器濾波后作為變頻器的輔助頻率給定信號(hào),用以控制變頻器輸出電壓的頻率和相位,達(dá)到跟蹤工頻電源頻率和相位的目的。當(dāng)二者的頻率相等,相位差穩(wěn)定在一個(gè)較小的數(shù)值時(shí),稱為鎖定,此時(shí)輸出一個(gè)切換信號(hào),便可以在PLC的控制下,安全、平穩(wěn)地進(jìn)行變頻器和工頻電網(wǎng)之間的相互切換了。

4.4ABB公司ACS1000中壓變頻器的同步切換控

制功能[5]

ACS1000型中壓變頻器,是ABB公司用最新功率開(kāi)關(guān)器件—IGCT(集成門極換流晶閘管)設(shè)計(jì)生產(chǎn)的三電平新型高效中壓變頻器系列。并采用了先進(jìn)的直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)技術(shù),從而獲得了非常出色的轉(zhuǎn)矩特性和速度響應(yīng)特性。輸出功率315kW~5000kW;輸出電壓等級(jí)有2.3kV、3.3kV、4.16kV。(對(duì)于6kV電機(jī)須進(jìn)行Y/△改接)

ACS1000變頻器的另一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)是,為了滿足電動(dòng)機(jī)循環(huán)軟起動(dòng)及調(diào)速運(yùn)行和定速運(yùn)行之間的


圖1鎖相環(huán)路的基本組成


圖2同步切換系統(tǒng)框圖


關(guān)于變頻器的輸出切換問(wèn)題探討——兼論水泵群軟起??刂品桨?/P>


圖3同步旁路切換控制系統(tǒng)單線圖


圖4不同供水調(diào)節(jié)方式的經(jīng)濟(jì)性比較


切換,特別設(shè)計(jì)了變頻器與工頻電網(wǎng)之間的同步旁路切換功能,滿足了這類用戶的要求,拓展了變頻器的應(yīng)用領(lǐng)域。同步旁路切換控制系統(tǒng)如圖3所示。旁路切換控制系統(tǒng)有兩種型號(hào):?jiǎn)螜C(jī)旁路和多機(jī)旁路,選用多機(jī)旁路時(shí)最多可控制4臺(tái)電動(dòng)機(jī)。

5恒壓供水及水泵群軟起??刂葡到y(tǒng)

可以說(shuō)恒壓供水系統(tǒng)是變頻器應(yīng)用最普遍和最成功的場(chǎng)合,雖然系統(tǒng)設(shè)計(jì)五花八門,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(jì)性

一般的供水系統(tǒng),由于供水量及可靠性的要求,都采用多臺(tái)泵并聯(lián)運(yùn)行的方式。這樣也有利于當(dāng)供水量在大范圍內(nèi)變化時(shí),通過(guò)水泵的臺(tái)數(shù)調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,但是僅用臺(tái)數(shù)調(diào)節(jié),不能保證恒壓供水,且其運(yùn)行效率也不高。水泵采用轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)流量,運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性最好。但對(duì)于容量較大的供水系統(tǒng),若采用全容量轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié),投資太大,也無(wú)必要。所以對(duì)于多臺(tái)水泵的供水系統(tǒng),用一臺(tái)調(diào)速泵即可實(shí)現(xiàn)全容量范圍的恒壓供水,其它的泵只要定速運(yùn)行。即用臺(tái)數(shù)調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)共同保證供水量變化范圍內(nèi)的恒壓供水。其經(jīng)濟(jì)性比較如圖4所示。

系統(tǒng)中的調(diào)速泵一般用變頻器拖動(dòng)。變頻器除了通過(guò)調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)恒壓供水外,也可通過(guò)切換控制用作其它泵的軟起動(dòng)設(shè)備。但如前面分析的那樣,切換控制是一個(gè)關(guān)鍵。采用硬切換方式,若操作不當(dāng),不可避免地會(huì)出現(xiàn)較大的沖擊電流,甚至使變頻軟起動(dòng)功能失去意義,且頻繁的切換操作還可能會(huì)損壞變頻器。采用同步切換就要增加控制和檢測(cè)設(shè)備的投資,同時(shí)考慮到變頻器過(guò)高的使用率,為了保證供水系統(tǒng)的可靠性,變頻器最好考慮備份。 5.2一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的恒壓供水系統(tǒng)

這里推薦一種既經(jīng)濟(jì)實(shí)用,又安全可靠的恒壓供水控制系統(tǒng),即用一臺(tái)變頻器固定拖動(dòng)調(diào)速泵保證恒壓供水,用一臺(tái)軟起動(dòng)器負(fù)責(zé)多臺(tái)定速泵的起??刂?,整個(gè)供水系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制則用一臺(tái)可編程序控制器(PLC)實(shí)現(xiàn),其控制系統(tǒng)框圖如圖5所示。

該方案在大型母管制供水系統(tǒng)中幾乎已成為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。系統(tǒng)中的軟起動(dòng)器指的是電子式晶閘管降壓起動(dòng)器,其原理控制框圖如圖6所示。它的起動(dòng)性能雖然沒(méi)有變頻軟起動(dòng)好,有較小的沖擊電流存在,但因其投資省,且可與電網(wǎng)任意切換而不會(huì)造成任何損害,還可實(shí)現(xiàn)軟停車,消除“水錘效應(yīng)”,因而得到了廣泛的應(yīng)用。為了減小由軟起動(dòng)器起動(dòng)水泵時(shí)的沖擊電流,可在每臺(tái)水泵的出口處裝設(shè)電動(dòng)閥門,起動(dòng)前將閥門關(guān)閉,等電機(jī)起動(dòng)達(dá)到全速后,再將閥門打開(kāi),這些操作都可以交由PLC完成。 由圖6可見(jiàn),通過(guò)晶閘管的移相控制作用,使電動(dòng)機(jī)的電壓按一定的規(guī)律升為全壓后,接通旁路接觸器,撤去晶閘管的控制信號(hào),關(guān)斷晶閘管,軟起動(dòng)器即可退出運(yùn)行。當(dāng)某臺(tái)水泵需要退出系統(tǒng)軟停車時(shí),可以先將軟起動(dòng)器投入,使晶閘管全開(kāi)通,再將該泵的旁路接觸器跳開(kāi),軟起動(dòng)器就可通過(guò)控制晶閘管的導(dǎo)

通角,逐漸減小輸出電壓,進(jìn)行水泵的軟停車。

這樣的恒壓供水系統(tǒng),既經(jīng)濟(jì)又可靠。尤其是在城市自來(lái)水系統(tǒng)中,因水泵功率大,多采用高壓電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。由于高壓變頻器的價(jià)格昴貴,故只用變頻器拖動(dòng)一臺(tái)調(diào)速泵運(yùn)行。軟起動(dòng)器的價(jià)格則僅為變頻器價(jià)格的15%~20%左右,由它來(lái)控制其它泵的起停,這樣由于避免了變頻器的切換操作,系統(tǒng)可靠性大大

()


專家論述


圖5恒壓供水控制系統(tǒng)框圖


圖6軟起動(dòng)器控制框圖


提高。

5.3變頻器旁路與軟起動(dòng)器旁路的分析比較

由圖6可見(jiàn),軟起動(dòng)器的功率器件—晶閘管的輸入端也是接到電網(wǎng)的,所以當(dāng)將電動(dòng)機(jī)由軟起動(dòng)器切換到電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)只是將晶閘管短路而已,切換操作對(duì)晶閘管絲毫沒(méi)有影響。而變頻器一般采用交一直—交系統(tǒng),即使將變頻器整個(gè)短路后,變頻器的直流母線還通過(guò)整流器由電網(wǎng)供電,逆變器的功率器件仍然要承受直流高壓,這時(shí)逆變器的功率器件若導(dǎo)通的話,則會(huì)直接與電網(wǎng)短路而造成損壞。

另外變頻器的逆變器部分與功率器件反并聯(lián)的快恢復(fù)二極管剛好組成了一個(gè)反向的三相整流橋,當(dāng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在發(fā)電狀態(tài)時(shí),或者當(dāng)變頻器輸出端直接接到電網(wǎng)時(shí),則會(huì)通過(guò)這個(gè)整流橋使電流流向直流母線,使直流母線電壓“泵升”,威脅濾波電容器及功率開(kāi)關(guān)器件的安全。所以在變頻器的輸出端切換電動(dòng)機(jī)時(shí),一定要慎之又慎。

6結(jié)語(yǔ)

由以上的分析可見(jiàn),變頻器一般不允許在運(yùn)行中進(jìn)行負(fù)載切換操作。如果要在變頻器輸出側(cè)進(jìn)行切換的話,應(yīng)盡量采取冷切換方式:第一步使變頻器停機(jī),第二步在其輸出側(cè)進(jìn)行切換,第三步在切換后重新起動(dòng)變頻器。 利用一臺(tái)變頻器對(duì)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行循環(huán)軟起動(dòng)是一種危險(xiǎn)的誘惑[4],因?yàn)榇蟛糠衷O(shè)計(jì)采用硬切換方式,稍有操作不當(dāng)都會(huì)產(chǎn)生不良后果,甚至根本達(dá)不到變頻軟起動(dòng)的目的。對(duì)于小容量的低壓電機(jī),由于變頻器功率開(kāi)關(guān)器件的過(guò)載容量較大,問(wèn)題還不大突出,還能勉強(qiáng)使用,功率越大,危險(xiǎn)性也越大。對(duì)于大功率的高壓電機(jī)一定要采用同步切換方案,否則后果


關(guān)于變頻器的輸出切換問(wèn)題探討——兼論水泵群軟起??刂品桨?/P>

不堪設(shè)想。只要真正認(rèn)識(shí)了變頻器拖動(dòng)系統(tǒng)的客觀規(guī)律,設(shè)計(jì)好同步切換控制系統(tǒng),變頻器的輸出切換是完全可行的。

參考文獻(xiàn)

[1]丁學(xué)文,金大海.交流電機(jī)變頻軟起動(dòng)時(shí)的問(wèn)題及解決

方法[J].電力電子技術(shù),2001(5).

[2]胡綱衡,唐瑞球.高(中)壓變頻器應(yīng)用基礎(chǔ)講座,第三講

高壓變頻器的切換[J].變頻器世界,2001(10).

[3]張燕賓.水泵和風(fēng)機(jī)的變頻調(diào)速概述,3.多臺(tái)水泵變頻

調(diào)速時(shí)的切換控制[J].變頻器世界,2001(7).

[4]符錫理.變頻恒壓給水設(shè)備變頻泵固定運(yùn)行方式與循環(huán)

運(yùn)行方式的對(duì)比分析[J].變頻器世界,2000(12).

[5]ABB公司.ACS1000變頻器技術(shù)手冊(cè)[M],2000(10).



評(píng)論


相關(guān)推薦

技術(shù)專區(qū)

關(guān)閉