变频器的运行方式之并联运行-民熔
并联运行
变频器的并行运行分为两种情况。也就是说，单台低频转换器的电容转换器的并行运行方式和“一拖放多”运行方式。其中，如果单台小变频器的容量并行运行，则适用于单台变频器无法满足实际变频器的容量需求的情况。详细介绍这两种方法。
1.变频器并联
如果生产中变频器的容量大，单变频器的容量有限，可以并行运行两台以上同类型的变频器来满足大容量电动机的驱动要求。此时，变频器的并行运行有问题。两个变频器实现并行运行的基本要求是控制方式、输入电源和开关的频率相同，输出电压的宽度、频率和相位相等，频率的变化率严格一致。图是两台变频器并联运行结构的示意图。
实现上述条件的方法是，在振动频率相同的条件下，根据反馈定理导入输出电压的负反馈，实现各变频器输出电压的同步。需要注意的问题包括以下3点。
①变频器并联连接时，各电源输出电压的差变大。主要反馈采样点的电压不是单台电源的输出电压，而是多台变频器共同作用的结果。
②多台变频器即使在稳定状态下的振幅、频率及相位相等，它们的动态调整过程也不完全相同，会产生瞬时的动态电流，动态电流值较大，需要在各变频器的输出端连接限流电阻和均流电流路。
③集成度高的变频器控制电路难以进行并行转换，需慎重应对。
2.1台变频器拖拽多个电机并联运行
如图所示，一台变频器拖拽多个马达并并行运行时，不能使用变频器内的电子热保护。对每个马达加热继电器，用热继电器的常闭接点串联控制保护单元。此时，变频器的容量必须根据电动机的启动方式，决定多个电动机不是同时启动，而是依次启动。首先，从低频启动马达，在该变频器已经以某个频率动作时，剩余的马达又以全压启动。每次启动马达时变频器都会有一次电流冲击。此时，变频器的电流可以承受马达全压启动所产生的电流冲击。如果多个电动机的容量不同，请尽量启动容量大的电动机，然后启动容量小的电动机。尽量避免马达依次启动的运行方式。马达台数多的情况下，可以将马达分成几个组，按组采用同时启动方式。
【例】在某一污水处理过程的处理池中设置有6台混频器，搅拌强度与污水处理量有关，需要以3种不同的速度进行搅拌，通过PLC控制混频器的启动、停止、搅拌强度。6台混频器的电动机功率均为5.5kW，额定电流均为12.8A，根据要求设计频率转换速度调整系统。
混合器与定转矩负载相似，不太有超负荷运转的可能性，所以无论哪个品牌的变频器都可以选择。在此选择CIMR-F7A4045变频器。
变频器的规格根据额定电流来选择，6台电动机的额定电流之和为76.8%A，因此变频器的额定电流不得低于81A。选择CIMR-F7A4045的变频器，额定电流为91A，标称功率为45kW。这里6台电动机的功率之和只有33kW，37kW的变频器的额定电流只有75A。这是因为低容量电动机的额定电流比较高，所以选择电流和变频器时的容量比电力的和大。
在本例中采用了“一拖动多”的运行方式，电路布线如图所示。CIMR-F7A4045转换器拖拽6台搅拌机的马达。变频器和PLC通过控制端子连接。PLC发送变频器运行指令和2个多级速度指令。变频器发送PLC运行信号和故障信号。将6台热继电器的常开触点信号并行发送至PLC，当任何马达过载时，PLC取消运行指令后，将停止变频器的运行。
3、多台电机并联同步运行 接线： 按图三所示的电路，连接空气开关、电磁开关、电源，检查接线无误后，合上空气开关和电磁开关，变频器上电，键盘数码管显示。 关掉电源，电源指示灯熄灭后，再连接电机、温度继电器、启停开关、正/反转开关、电位器、复位按钮、频率表（0～10V电压表头）等，三台电机并联同步运行，变频器和电动机接地端子可靠接地，并仔细检查。 图三三台电机并联同步运行接线图 每台电机均按电机容量采用温度继电器RT进行过载保护。 变频器功率按三台电机容量之和选取。 参数设定： 变频器上电，数码管显示 出厂值为0，设定为1 出厂值为0，设定为1 按电机名牌设定电机参数：、～ 查看的参数，旋转电位器，数码管显示值从～跟随电位器变化。
运行： 合上启停开关，变频器运行指示灯亮，输出频率从到达电位器设定频率，调节电位器，同步改变三台电动机转速。合上正/反转开关，三台电动机同步减速后反转。 4、多台变频器比例联动 接线：
按图四所示的电路，连接空气开关、电源，检查接线无误后，合上空气开关，变频器上电，数码管显示。 关掉电源，电源指示灯熄灭后，再连接电机、启停开关、主调电位器、微调 电位器、寸动按钮、频率表（0～10V电压表头）等，三台变频器和电机比例联动运行，变频器和电动机接地端子可靠接地，并仔细检查。
图四三台变频器比例联动运行接线图 参数设定： 假定三台变频器的输出频率比例为1::2 合上空气开关，变频器上电，数码管显示 1号变频器参数设定： 出厂值为0，设定为1，端子开关启停 出厂值为0，设定为4，两路模拟量求和输入 出厂值为100，设定为10，微调电位器最大±5Hz 出厂值为100，保持不变，输出频率比例为1 按1号电机名牌设定电机参数：、～ 2号变频器参数设定： 出厂值为0，设定为1，端子开关启停 出厂值为0，设定为4，两路模拟量求和输入 出厂值为100，设定为15，微调电位器最大± 出厂值为100，设定为150，输出频率比例为 按2号电机名牌设定电机参数：、～ 3号变频器参数设定： 出厂值为0，设定为1 出厂值为0，设定为4，两路模拟量求和输入 出厂值为100，设定为20，微调电位器最大±10Hz 出厂值为100，设定为200，输出频率比例为2 按3号电机名牌设定电机参数：、～ 旋转主调电位器，分别查看三台变频器参数，键盘数码管显示的参考输入跟随电位器变化，且比例关系为1::2。分别旋转三个微调电位器，相应的变频器参考输入有微小的变化。 运行：
变频器工作原理图解 1 变频器的工作原理 变频器分为 1 交---交型输入是交流，输出也是交流 将工频交流电直接转换成频率、电压均可控制的交流，又称直接式变频器 2 交—直---交型输入是交流，变成直流再变成交流输出 将工频交流电通过整流变成直流电，然后再把直流电变成频率、电压、均可控的交流电 又称为间接变频器。 多数情况都是交直交型的变频器。 2 变频器的组成 由主电路和控制电路组成 主电路由整流器中间直流环节逆变器组成 先看主电路原理图
三相工频交流电经过VD1 ~ VD6 整流后，正极送入到缓冲电阻RL中，RL的作用是防止电流忽然变大。经过一段时间电流趋于稳定后，晶闸管或继电器的触点会导通 短路掉缓冲电阻RL ，这时的直流电压加在了滤波电容CF1、CF2 上，这两个电容可以把脉动的直流电波形变得平滑一些。由于一个电容的耐压有限，所以把两个电容串起来用。 耐压就提高了一倍。又因为两个电容的容量不一样的话，分压会不同，所以给两个电容分别并联了一个均压电阻R1、R2 ，这样，CF1 和CF2 上的电压就一样了。 继续往下看，HL 是主电路的电源指示灯，串联了一个限流电阻接在了正负电压之间，这样三相电源一加进来，HL就会发光，指示电源送入。 接着，直流电压加在了大功率晶体管VB的集电极与发射极之间，VB的导通由控制电路控制，VB上还串联了变频器的制动电阻RB，组成了变频器制动回路。我们知道， 由于电极的绕组是感性负载，在启动和停止的瞬间都会产生一个较大的反向电动势，这个反向电压的能量会通过续流二极管VD7~VD12使直流母线上的电压升高，这个电压 高到一定程度会击穿逆变管V1~V6 和整流管VD1~VD6。当有反向电压产生时，控制回路控制VB导通，电压就会通过VB在电阻RB释放掉。当电机较大时，还可并联外接电阻。 一般情况下“+”端和P1端是由一个短路片短接上的，如果断开，这里可以接外加的支流电抗器，直流电抗器的作用是改善电路的功率因数。 直流母线电压加到V1~V6 六个逆变管上，这六个大功率晶体管叫IGBT ，基极由控制电路控制。控制电路控制某三个管子的导通给电机绕组内提供电流，产生磁场使电机运转。 例如：某一时刻，V1 V2 V6 受基极控制导通，电流经U相流入电机绕组，经V W 相流入负极。下一时刻同理，只要不断的切换，就把直流电变成了交流电，供电机运转。 为了保护IGBT，在每一个IGBT上都并联了一个续流二极管，还有一些阻容吸收回路。主要的功能是保护IGBT，有了续流二极管的回路，反向电压会从该回路加到直流母线 上，通过放电电阻释放掉。 变频器主电路引出端子
变频器工作原理 主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分，变频器的主电路大体上可分为两类: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。它由三部分构成，将工频电源变换为直流功率的“整流器”，吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路”，以及将直流功率变换为交流功率的“逆变器”。整流器 最近大量使用的是二极管的变流器，它把工频电源变换为直流电源。也可用两组晶体管变流器构成可逆变流器，由于其功率方向可逆，可以进行再生运转。平波回路 在整流器整流后的直流电压中，含有电源6倍频率的脉动电压，此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动。为了抑制电压波动，采用电感和电容吸收脉动电压（电流）。装置容量小时，如果电源和主电路构成器件有余量，可以省去电感采用简单的平波回路。 逆变器 同整流器相反，逆变器是将直流功率变换为所要求频率的交流功率，以所确定的时间使6个开关器件导通、关断就可以得到3相交流输出。以电压型pwm 逆变器为例示出开关时间和电压波形。 控制电路 是给异步电动机供电（电压、频率可调）的主电路提供控制信号的回路，它有频率、电压的“运算电路”，主电路的“电压、电流检测电路”，电动机的“速度检测电路”，将运算电路的控制信号进行放大的“驱动电路”，以及逆变器和电动机的“保护电路”组成。 （1）运算电路：将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压信号进行比较运算，决定逆变器的输出电压、频率。 （2）电压、电流检测电路：与主回路电位隔离检测电压、电流等。 （3）驱动电路：驱动主电路器件的电路。它与控制电路隔离使主电路器件导通、关断。（4）速度检测电路:以装在异步电动机轴机上的速度检测器(tg、plg 等)的信号为速度信号，送入运算回路，根据指令和运算可使电动机按指令速度运转。 （5）保护电路:检测主电路的电压、电流等，当发生过载或过电压等异常时，为了防止逆变器和异步电动机损坏，使逆变器停止工作或抑制电压、电流值。
1、输出电磁滤波器安装在变频器和 电动机 之间，抑制变频器输出侧的 浪涌 电压。 变频器具有多种不同的类型：按变换环节可分为交—交型和___交-直-交________型；按改变变频器输出电压的方法可分为脉冲幅度调制（PAM ）型和_脉冲宽度调制（PWM ）___型；按用途可分为专用型变频器和___通用型__型变频器。 1．变频器种类很多，其中按滤波方式可分为电压型和 电流 型；按用途可分为通用型和 专用 型。 2．变频器的组成可分为主电路和 控制 电路。 4．变频器安装要求其正上方和正下方要避免可能阻挡进风、出风的大部件，四周距控制柜顶部、底部、隔板或其他部件的距离不应小于120mm 。 变频器按控制方式分类 ：压频比控制变频器 （ V/f ）、转差频率控制变频器 （SF ）、矢量控制 （VC ）、直接转矩控制。 变频器产生谐波时，由于功率较大，因此可视为一个强大的干扰源，其干扰途径与一般电磁干扰途径相似，分别为传导、辐射和二次辐射、电磁耦合、边传导边辐射等。 13．输入电源必须接到变频器输入端子R 、S 、T 上，电动机必须接到变频器输出端子U 、V 、W 上。 交-交变频根据其输出电压的波形，可以分为矩形波及正弦波型两种。 高（中）压变频调速系统的基本型式有直接高-高型、高-中型和高-低-高型等三种。 8．（：对）电压型变频器多用于不要求正反转或快速加减速的通用变频器中。 5.（错）交-交变频器的最大输出频率和市网电压频率一样，为50Hz 。 16．变频器的问世，使电气传动领域发生了一场技术革命，即 交流调速 取代直流调速。 19．SCR 是指(可控硅)。 20．GTO 是指(门极关断晶闸管)。 21．IGBT 是指(绝缘栅双极型晶体管 )。 22．IPM 是指(智能功率模块)。 53．电阻性负载的三相桥式整流电路负载电阻L R 上的平均电压O U 为（ ）。 A ．2.342U B ．2U C ．2.341U D ．1U 107．下述选项中，（ ）不是高中压变频器调速系统的基本形式。 A ．直接高-高型 B ．高-中型 C ．高-低-高型 D ．交-交变频器 116．（ ）变频器矢量控制模式下，一只变频器只能带一台电动机。对
1 变频器的工作原理 我们知道，交流电动机的同步转速表达式位： n＝60 f(1－s)/p (1) 式中n———异步电动机的转速； f———异步电动机的频率； s———电动机转差率； p———电动机极对数。 由式(1)可知，转速n与频率f成正比，只要改变频率f即可改变电动机的转速，当频率f在0～50Hz的范围内变化时，电动机转速调节范围非常宽。变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的，是一种理想的高效率、高性能的调速手段。 2变频器控制方式 低压通用变频输出电压为380～650V，输出功率为0.75～400kW，工作频率为0～400Hz，它的主电路都采用交—直—交电路。其控制方式经历了以下四代。 2.1U/f=C的正弦脉宽调制（SPWM）控制方式 其特点是控制电路结构简单、成本较低，机械特性硬度也较好，能够满足一般传动的平滑调速要求，已在产业的各个领域得到广泛应用。但是，这种控制方式在低频时，由于输出电压较低，转矩受定子电阻压降的影响比较显著，使输出最大转矩减小。另外，其机械特性终究没有直流电动机硬，动态转矩能力和静态调速性能都还不尽如人意，且系统性能不高、控制曲线会随负载的变化而变化，转矩响应慢、电机转矩利用率不高，低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而性能下降，稳定性变差等。因此人们又研究出矢量控制变频调速。 2.2电压空间矢量（SVPWM）控制方式 它是以三相波形整体生成效果为前提，以逼近电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹为目的，一次生成三相调制波形，以内切多边形逼近圆的方式进行控制的。经实践使用后又有所改进，即引入频率补偿，能消除速度控制的误差；通过反馈估算磁链幅值，消除低速时定子电阻的影响；将输出电压、电流闭环，以提高动态的精度和稳定度。但控制电路环节较多，且没有引入转矩的调节，所以系统性能没有得到根本改善。 2.3矢量控制（VC）方式 矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流Ia、Ib、Ic、通过三相－二相变换，等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1Ib1，再通过按转子磁场定向旋转变换，等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、It1（Im1相当于直流电动机的励磁电流；It1相当于与转矩成正比的电枢电流），然后模仿直流电动机的控制方法，求得直流电动机的控制量，经过相应的坐标反变换，实现对异步电动机的控制。其实质是将交流电动机等效为直流电动机，分别对速度，磁场两个分量进行独立控制。通过控制转子磁链，然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量，经坐标变换，实现正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有划时代的意义。然而在实际应用中，由于转子磁链难以准确观测，系统特性受电动机参数的影响较大，且在等效直流电动机控制过程中所用矢量旋转变换较复杂，使得实际的控制效果难以达到理想分析的结果。
文章编号:1004—289X (2002)03-0001-03 变频器运行方式分析 刘美俊 (湖南工程学院,湖南 湘潭 411101) 摘 要:分析了变频器的三种运行方式,并提出了制动运行时外接电阻的计算方法,这种计算方法具有很大的实用性。 关键词:变频器;寸动运行;并联运行;制动运行中图分类号:TM 43 文献标识码:B A naly sis of Operat ion method of a Frequency T ransfo rmer L IOU M ei -j un (Hunan Engineering Inst itute ,Xiangt an Hunan 411101China ) Abstract :Threc operation metho ds of a frequency transformer ar e analyzed in the paper,and presents caluclation m ethod of ex ternal resistance at running under br aking.T his method is o f quite pr actical applicability . Key w ords :fr equency transfor mer ;small m ove o peratio n ;parallel o peratio n ;operation under braking 1 引言 在交流变频调速系统中,由于控制对象和系统的控制要求不同,因此变频器的运行方式也不一样,对不同的运行方式,应选择不同的外围设备和控制回路,以满足负载的要求。通常,变频器有多种运行方式,如正反转运行、寸动运行、并联运行、同步运行、带制动器的电机运行等方式,本文着重分析三种运行方式的控制线路,注意事项以及制动电阻的选择。 2 寸动运行 寸动运行是变频器最常用的运行方式之一,其控制电路如图1所示。 图中变频器正常运行,由接触器K 1控制,寸动运行时由接触K2控制,同时,当K2闭合时,可选择寸动运行频率,寸动频率通过改变电位器电阻的大小来确定。需要指出的是:第一,寸动运行时,由寸动运行用频率给定器给出低速的频率指令,而不是平常运行时使用的频率给定器,因为寸动运行时,频率不能太高,否则,电动机产生过大的起动冲击电流,损坏变频器,当然,寸动运转的控制回路也是单独设置的,单独给变频 器输入起动指令信号;第二,不要在变频器负载侧另加 接触器进行寸动运行,这样很容易损坏变频器,对于带制动器电机的寸动运行,停止时使用变频器的输出停止端子M RS 或RES(本图中未画出)。 3 并联运行 用一台变频器使多台电机同时并联运行,其控制线路如图2所示。 图1 电机寸动运行电路图 这时,不能使用变频器内的电子热保护,而是每台电机外加热继电器,再用热继电器的常闭触点串联去控制保护单元。此时,变频器的容量应根据电机的起动 方式确定。如果多台电机是同时由低频起动,变频器的容量应该大于或等于多台电机的容量和。同时,在加速
变频器的运行方式之并联运行-民熔 并联运行 变频器的并联运行分为两种情况，即单台小变频器容量变频器并联运行方式和“一拖多”运行方式。其中单台小变频器容量变频器并联运行适用于单台变频器不能满足实际变频器容量需求的情况，“一拖多”运行方式是指一台变频器拖动多台电动机运行的模式。下面将详细介绍这两种方式。 1.变频器并联 生产当中变频器的容量需要很大时，如果单台变频器的容量有限，可以通过两台或者多台相同型号的变频器并联运行来满足大容量电动机的驱动要求，此时存在变频器的并联运行问题。两台变频器实现并联运行的基本要求是，控制方式、输入电源和开关的频率要相同，输出电压幅值、频率和相位都相等，频率的变化率要求严格一致。图为两台变频器的并联运行结构示意图。 实现上述条件的方法是在晶振振荡频率相同的条件下，根据反馈定理引入输出电压的负反馈，实现各逆变器输出电压的同步。值得注意的问题包括以下3点。 ①变频器并联后导致各电源输出电压的差别加大，主要是因为反馈采样点的电压已不再是单台电源的输出电压，而是多台逆变器共同作用的结果。
②多台逆变器即使在稳态下的幅值、频率及相位均相等，它们的动态调节过程也不可能完全一样，会产生瞬时的动态电流，并且动态电流值很大，需要在各变频器的输出端串入限流电抗和均流电路。 ③集成度较高的变频器控制电路，并联改造相对困难，应慎重对待。 2.一台变频器拖动多台电动机并联运行 如图所示，一台变频器拖动多台电动机并联运行时，不能使用变频器内的电子热保护，而是每台电动机外加热继电器，用热继电器的常闭触点串联去控制保护单元。此时，变频器的容量应根据电动机的启动方式确定多台电动机不是同时启动
高压变频器基础教程 随着电气传动技术，尤其是变频调速技术的发展，作为大容量传动的高压变频调速技术也得到了广泛的应用。高压电机利用高压变频器可以实现无级调速，满足生产工艺过程对电机调速控制的要求，以提高产品的产量和质量，又可大幅度节约能源，降低生产成本。近年来，各种高压变频器不断出现，高压变频器到目前为止还没有像低压变频器那样近乎统一的拓扑结构。根据高压组成方式可分为直接高压型和高-低-高型，根据有无中间直流环节来分，可以分为交-交变频器和交-直-交变频器，在交-直-交变频器中，按中间直流滤波环节的不同，可分为电压源型和电流源型。高-低-高型变频器采用变压器实行输入降压，输出升压的方式，其实质上还是低压变频器，只不过从电网和电机两端来看是高压的，是受到功率器件电压等级技术条件的限制而采取的变通办法，需要输入，输出变压器，存在中间低压环节电流大，效率低下，可靠性下降，占地面积大等缺点，只用于一些小容量高压电机的简单调速。常规的交-交变频器由于受到输出最高频率的限制，只用在一些低速，大容量的特殊场合。直接高压交-直-交变频器直接高压输出，无需输出变压器，效率高，输出频率范围宽，应用较为广泛。我们将对目前使用较为广泛的几种直接高压输出交-直-交型变频器及其派生方案进行分析，指出各自的优缺点。评价高压变频器的指标主要有：成本，可靠性，对电网的谐波污染，输入功率因数，输出谐波，dv/dt，共模电压，系统效率，能否四象限运行等。顺便指出，我们习惯称作的高压变频器，实际上电压一般为2.3-10KV，国内主要为3KV，6KV和10KV，和电网电压相比，只能算作中压，故国外常成为Medium Voltage Drive。 高压变频器正向着高可靠性，低成本，高输入功率因数，高效率，低输入输出谐波，低共模电压，低dv/dt等方向发展。电流源型变频器技术成熟，且可四象限运行，但由于高压时器件串联的均压问题，输入谐波对电网的影响和输出谐波对电机的影响等问题，使其应用受到限制。对风机和水泵等一般不要求四象限运行的设备，单元串联多电平PWM电压源型变频器在输入，输出谐波，效率和输入功率因数等方面有明显的优势，具有较大的应用前景。对于轧机，卷扬机等要求四象限运行和动态性能较高的场合，双PWM结构的三电平电压源型变频器会得到广泛的应用。 电流源型变频器(CSI：Current Source Inverter)采用大电感作为中间直流滤波环节。整流电路一般采用晶闸管作为功率器件，少数也有采用GTO的，主要目的是采取电流PWM控制，以改善输入电流波形。逆变部分一般采用晶闸管或GTO 作为功率器件。由于存在着大的平波电抗器和快速电流调节器，所以过电流保护比较容易。当逆变侧出现短路等故障时，由于电抗器存在，电流不会突变，而电流调节器则会迅速响应，使整流电路晶闸管的触发角迅速后移，电流能控制在安全范围内。为了对接地短路也实现保护，通常把滤波电抗器分为两半，上下直流母线各串一半。电流源型变频器的一大优点是能量可以回馈电网，系统可以四象限运行。虽然直流环节电流的方向不能改变，但整流电压可以反向(当整流电路工作在有源逆变状态时)，能量可以回馈到电网。 晶闸管目前工业应用的最高电压为8000V左右，当电网电压较高时，可采用
变频器在各类负载中的应用 1.风机水泵负载类 风机水泵变频调速的节电原理： 如图示为离心风机水泵的风压、（水压）H-风量（流量）Q曲线特性图： n1-代表风机水泵在额定转速运行时的特性； n2-代表风机水泵降速运行在n2转速时的特性； R1-代表风机水泵管路阻力最小时的阻力特性； R2-代表风机水泵管路阻力增大到某一数组时的阻力特性。 风机水泵在管路特性曲R1工作时，工况点为A，其流量压力分别为Q1、H1，此时风机水泵所需的功率正比于H1与Q1的乘积，即正比于AH1OQ1的面积。由于工艺要求需减小风量（流量）到Q2，实际上通过
增加管网管阻，使风机水泵的工作点移到R2上的B点，风压（水压）增大到H2，这时风机水泵所需的功率正比H2Q2的面积，即近比广BH2OQ2的面积。显然风机水泵所需的功率增大了。这种调节方式控制虽然简单、但功率消耗大，不利于节能，是以高运行成本换取简单控制方式。 若采用变频调速，风机水泵转速由n1下降到n2，这时工作点由A 点移到C点，流量仍是Q2，压力由H1降到H3，这时变频调速后风机（水泵）所需的功率正比于H3与Q2的乘积，即正比于CH3OQ2的面积，由图可见功率的减少是明显的。 风机水源节能的计算： 风机水泵流量变化量，如前所述，采用变频调速是节电之有效的措施。如下的计算公式。 采用档板调节流量对应电动机输入功率P1V与流量Q的关系为：P1V≈[0.45+0.55(Q/QN)2]P1e （1） 式中：P1e——额定流量时电动机输入功率（kW）。 Q N——额定流量 变频调速时电机功率与流量关系为P1V≈(Q/QN)3P1e 需要注意的是水泵静压不为零时功率与流量不在保持比例而且为了保持最小需要的压力，转速不能随意降低，应该以最小需要的压力确定最低频率，防止频率过低引起的压力不足问题。 在串联风道的情况下，风机会被吹的自己旋转，启动过程容易过压保护，故变频器应设置成飞车启动模式。
变频器定义及工作原理概述 变频器是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源，以实现电机的变速运行的设备，其中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。变频调速是通过改变电机定子绕组供电的频率来达到调速的目的。 变频技术是应交流电机无级调速的需要而诞生的。20世纪60年代以后，电力电子器件经历了SCR(晶闸管)、GTO(门极可关断晶闸管)、BJT(双极型功率晶体管)、MOSFET(金属氧化物场效应管)、SIT(静电感应晶体管)、SITH(静电感应晶闸管)、MGT(MOS控制晶体管)、MCT(MOS 控制晶闸管)、IGBT(绝缘栅双极型晶体管)、HVIGBT(耐高压绝缘栅双极型晶闸管)的发展过程，器件的更新促进了电力电子变换技术的不断发展。20世纪70年代开始，脉宽调制变压变频(PWM－VVVF)调速研究引起了人们的高度重视。20世纪80年代，作为变频技术核心的PWM模式优化问题吸引着人们的浓厚兴趣，并得出诸多优化模式，其中以鞍形波PWM模式效果最佳。20世纪80年代后半期开始，美、日、德、英等发达国家的VVVF变频器已投入市场并获得了广泛应用。 变频器的分类方法有多种，按照主电路工作方式分类，可以分为电压型变频器和电流型变频器；按照开关方式分类，可以分为PAM控制变频器、PWM控制变频器和高载频PWM控制变频器；按照工作原理分类，可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等；按照用途分类，可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。 VVVF：改变电压、改变频率 CVCF：恒电压、恒频率。各国使用的交流供电电源，无论是用于家庭还是用于工厂，其电压和频率均为400V/50Hz或200V/60Hz(50Hz)，等等。通常，把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。为了产生可变的电压和频率，该设备首先要把电源的交流电变换为直流电(DC)。 用于电机控制的变频器，既可以改变电压，又可以改变频率。 变频器的工作原理 我们知道，交流电动机的同步转速表达式位： n＝60 f(1－s)/p (1) 式中 n———异步电动机的转速； f———异步电动机的频率； s———电动机转差率； p———电动机极对数。 由式(1)可知，转速n与频率f成正比，只要改变频率f即可改变电动机的转速，当频率f在0～50Hz的范围内变化时，电动机转速调节范围非常宽。变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的，是一种理想的高效率、高性能的调速手段。 变频器控制方式 低压通用变频输出电压为380～650V，输出功率为0.75～400kW，工作频率为0～400Hz，它的主电路都采用交—直—交电路。其控制方式经历了以下四代。 1U/f=C的正弦脉宽调制(SPWM)控制方式 其特点是控制电路结构简单、成本较低，机械特性硬度也较好，能够满足一般传动的平滑调速要求，已在产业的各个领域得到广泛应用。但是，这种控制方式在低频时，由于输出电压较低，转矩受定子电阻压降的影响比较显著，使输出最大转矩减小。另外，其机械特性
变频器工作原理 要想做好变频器维修，当然了解变频器基础知识是相当重要的，也是迫不及待的。下面我们就来分享一下变频器维修基础知识。大家看完后，如果有不正确地方，望您指正，如果觉得还行支持一下，给我一些鼓动！变频器维修入门--电路分析图对于变频器修理，仅了解以上基本电路还远远不够的，还须深刻了解以下主要电路。主回路主要由整流电路、限流电路、滤波电路、制动电路、逆变电路和检测取样电路部分组成 通用变频器的整流电路是由三相桥式整流桥组成。它的功能是将工频电源进行整流，经中间直流环节平波后为逆变电路和控制电路提供所需的直流电源。三相交流电源一般需经过吸收电容和压敏电阻网络引入整流桥的输入端。网络的作用，是吸收交流电网的高频谐波信号和浪涌过电压，从而避免由此而损坏变频器。当电源电压为三相380V时，整流器件的最大反向电压一般为1200;-;1600V，最大整流电流为变频器额定电流的两倍。 滤波电路 逆变器的负载属感性负载的异步电动机，无论异步电动机处于电动或发电状态，在直流滤波电路和异步电动机之间，总会有无功功率的交换，这种无功能量要靠直流中间电路的储能元件来缓冲。同时，三相整流桥输出的电压和电流属直流脉冲电压和电流。为了减小直流电压和电流的波动，直流滤波电路起到对整流电路的输出进行滤波的作用。 通用变频器直流滤波电路的大容量铝电解电容，通常是由若干个电容器串联和并联构成电容器组，以得到所需的耐压值和容量。另外，因为电解电容器容量有较大的离散性，这将使它们随的电压不相等。因此，电容器要各并联一个阻值等相的匀压电阻，消除离散性的影响，因而电容的寿命则会严重制约变频器的寿命。 逆变电路 逆变电路的作用是在控制电路的作用下，将直流电路输出的直流电源转换成频率和电压都可以任意调节的交流电源。逆变电路的输出就是变频器的输出，所以逆变电路是变频器的核心电路之一，起着非常重要的作用。 常见的逆变电路结构形式是利用六个功率开关器件（GTR、IGBT、GTO等）组成的
水泵变频运行的图解分析方法 作者：变频器世界 1 引言 水泵采用变频调速可以达到很好的节能效果，这在同行业中已经有很多人写了大量的论文进行论述。但其结果却有很多不尽人意的地方，有很多结论甚至是错误的和无法解释清楚的，本文以简易的图解分析法来进行进一步的解释和分析。 2 水泵变频运行分析的误区 2.1 有很多人在水泵变频运行的分析中都习惯引用风机水泵中的比例定律 流量比例定律Q1/Q2=n1/n2 扬程比例定律H1/H2=(n1/n2)2 轴功率比例定律P1/P2=(n1/n2)3 并由此得出结论：水泵的流量与转速成正比，水泵的扬程与转速的平方成正比，水泵的输出功率与转速的3次方成正比。 以上结论确实是由风机和水泵的比例定律中引导出来的，但是却无法解释如下问题： (1) 为什么水泵变频运行时频率在30~35Hz以上时才出水？ (2) 为什么水泵在不出水时电流和功率极小，一旦出水时电流和功率会有一个突跳，然后才随着转速的升高而升高？ 2.2 绘制水泵的性能特性曲线和管道阻力曲线 很多人绘制出水泵的性能特性曲线和管道阻力曲线如图1所示。 图1 水泵的特性曲线
图1中，水泵在工频运行的特性曲线为F1，额定工作点为A，额定流量QA，额定扬程HA，管网理想阻力曲线R1=KQ与流量Q成正比。采用节流调节时的实际管网阻力曲线R2，工作点为B，流量QB，扬程HB。采用变频调速且没有节流的特性曲线F2，理想工作点为C，流量QC，扬程HC;这里QB=QC。 按图1中所示曲线，要想用调速的方法将流量降到零，必须将变频器的频率也降到零，但这与实际情况是不相符的。实际水泵变频调速时，频率降到30~35Hz以下时就不出水了，流量已经降到零。 2.3 变频泵与工频泵并联 变频泵与工频泵并联运行时，由于工频泵出口压力大，变频泵出口压力小，因此怀疑变频泵是否会不出水？是否工频泵的水会向变频泵倒灌？ 3 以上分析的误区 (1) 相似定律确实是风机水泵在理论分析当中的一条很重要的定律，它表明相似泵(或风机)在相似工况下运行时，对应各参数之相互关系的计算公式。而比例定律是相似定律作为特例演变而来的。即两台完全相同的泵在相同的工况条件下，输送相同的流体，且泵的直径和输送流体的密度不变，仅仅转速不同时，水泵的流量、扬程和功率与转速之间的关系。 (2) 在风机单机运行时，风门挡板不变且温度和密度不变时，管网阻力只与风机的流量有关，阻力系数为常数。因此其运行工况与标准工况相同，可以应用比例定律。但在风机并联运行时，由于出口风压受其它风机的风压的影响，出口流量也与总流量不同，造成工况变化，因此比例定律已经不再适用了。 (3) 相似定律在引风机中，如果挡板不变但介质温度和密度发生了变化时，作为特例，其形式也发生了变化，与上述比例定律不同，必须进行温度或密度的修正。 (4) 在水泵方面，比例定律仅适用于水泵的出水口和进水口之间没有高度差，即没有净扬程的情况。比如在没有落差的同一水平面上远距离输水，水泵的输出扬程(压力)仅用来克服管道的阻力，在这种情况下，当转速降到零时，扬程(压力)也降到零，流量也正好降到零，这是理想的水泵运行工况。图1中工作点A和C就完全适合这种工况，可以使用比例定律。 (5) 但实际水泵运行工况不可能达到理想工况，水泵的出水口和进水口之间是有高度差的，有时还很大。在水泵并联运行时，水泵的出水口压力还要受到其它水泵运行压力的影响。并联运行的泵要想出水，水其扬程必须大于其他水泵当时的压力。水泵出口流量并不是总管网流量，总管网流量为所有运行的水泵的流量和。由于管网总流量增大和阻力增大，因此并联运行的水泵扬程更高，工况发生变化，因此比例定律在此也不再适用。
变频器运行操作步骤 一． 变频器启动电机操作 1.确定电机处于可以运行状态。 2.合上变频器控制电源开关CDS1，并按UPS 上电按钮后，控制系统上电，此时 键盘上最左边的power on灯亮，表示380V控制电源已经上电，变频器电源正常，过60秒后，键盘显示正常。 2.1）CDS1位置如照片所示 2.2）UPS 开关如下图， TEST 键为开机 键，POWER 键为关机键 2.3）控制电源上电后，变频器显示
3.观察变频器的键盘显示，如果键盘上显示有故障（键盘上故障指示灯长亮）,按键盘上的故障复位键，确定故障是否能被复位，如不能复位说明设备有问题，察看键盘的故障提示，采取相应解决的措施，或按控制柜上提供的电话 （021-********热线电话）联系西门子上海电气传动设备有限公司。如果键盘上的故障灯闪烁，说明内部有报警，查看报警情况，看完后按故障位键，若不能复位，采取相应的措施。 4.确认变频器控制柜上的就地/远程 旋钮开关打到远程位置。 5.合上上级用户高压开关之后，柜顶风机开始旋转，其中变压器柜顶一个风机旋转，功率单元柜顶一个风机旋转。观察变频器有无故障显示，要按复位按钮将报警或故障复位，若不能消除故障或报警，则查看是何原因引起的故障和报警，并采取相应的措施。键盘显示为待机状态，并且上级PLC 显示就绪时，就可以由远程进行启动变频器的操作，变频器启动后单元柜和变压器柜顶共8个风机同时转动，然后根据工艺要求设定变频器的运行速度。 5.1)变频器就绪后键盘显示如下： 5.2)变频器运行后键盘显示如下： 二． 变频器停止电机操作 1．远程控制发出信号让变频器停止的命令，电机速度降到零速。 2．断开上级用户高压开关。 3．关闭UPS, 并断开变频器控制电源开关CDS1，操作完毕。 注意：如果变频器长时间停止使用，可以关断高压和380V 控制电源，但是如果短 时间的停止，则保持380V 和高压带电，尽量避免频繁合高压开关，变频器可以长期保持在就绪状态。 在打开变频器中压柜门的时候，一定要确认上级高压开关已经断开。
大功率G150的并联介绍 1.大功率G150介绍 G150大功率装置 指电压等级400V 630KW以上和电压等级690V 1000KW以上的变频器,其硬件结构为并联方式, 即由二套完全相同的小功率装置并联构成, 外部主回路设备如输入侧开关,断路器,接触器,电抗器,电机连接端子等为二套. 而控制器CU320,输入输出端子板TM31和AOP30操作面板为一套. 某大功率的G150外观如下图: . 2. G150并联方案种类 并联结构的 G150装置即可以用做6脉动系统,也可以用做12脉动系统,依据用户的设计或变压器的要求,G150可灵活适配.
图二图三 对图二的系统 (变压器为双绕阻, 异步电机为电气隔离的双绕阻电机), 输入侧的二个2%电抗器选件必须有,并联的输入和输出侧的动力电缆尽可能对称如长度相等,粗细相同, 从而保证负荷尽可能平均分配.并联后的功率为总功率的97%. 对非并联的G150, 主接触器为选件,可选,也可不选, 但对并联结构的G150, 主接触器选件L13或L26必须包括. 对图三的系统 (变压器为双绕阻,异步电机为单绕阻电机),输入侧的二个2%电抗器选件必须有.对此种方案, 如功率单元到马达的动力电缆长度大于最小电缆长度, 则用于解耦的输出电抗器不要求,否则输出电抗器选件必须. 并联的输入和输出侧的动力电缆尽可能对称如长度相等,粗细相同, 从而保证负荷尽可能平均分配. 并联的功率为总功率的92%.对非并联的G150, 主接触器为选件,可选,也可不选, 但对并联结构的 G150, 主接触器选件L13或L26必须包括.
图四图五 对图四系统 (变压器为三绕阻, 异步电机为电气隔离的双绕阻电机), 变压器的阻抗大于4%. 输入侧的二个2%电抗器依据变压器的类型和阻抗决定, 如变压器为双层的设计且阻抗大于6%,可不加输入电抗器, 并联的输入和输出侧的动力电缆尽可能对称如长度相等,粗细相同保证负荷尽可能平均分配. 并联的功率为总功率的97%. 对图五系统 (变压器为三绕阻, 异步电机为单绕阻电机),变压器的阻抗大于4%,输入侧的二个2%电抗器依据变压器的类型和阻抗决定,如变压器的阻抗双层的设计且大于6%,可不加输入电抗器, 如功率单元到马达的动力电缆长度大于最小电缆长度,则用于解耦的输出电抗器不要求.并联的输入和输出侧的动力电缆尽可能对称如长度
变频器的运行问题分析及改善措施 邰洋 （南京理工大学紫金学院土木一班，江苏南京210046） 摘要:文中对变频器运行过程中存在的谐波、负载匹配等问题逐一进行了分析，并提出了相对应的解决方案。关键词:变频器、问题分析、改善措施 The Analyse Of Inverter Harmonic’s Problems And It’s Improve Measures Tai Yang (Nanjing University of Science and Technology Zijin College Civil engineering class1，Nanjing210046,China) Abstract:In this paper analyse some problems of inverter harmonic in runing,and made the relatively the measure. Keywords:inverter harmonic、problems analysc、improve measures ⒈引言 目前，通用变频器以其智能化、数字化、网络化等优点越来越受到人们的青睐。随着通用变频器应用范围的扩大，暴露出来的问题也越来越多，主要有以下几方面:
①谐波问题 ②变频器负载匹配问题 ③发热问题 ④调速问题 由变频器构成的交流调速系统普遍存在的问题是，系统运行在低频区域时,其性能不够理想,主要表现在低频启动时启动转矩小,造成系统启动困难甚至无法启动。由于变频器的非线性产生的高次谐波，引起电动机的转距脉动及电动机发热，并且电动机运行噪声也加大。低频稳态运行时，受电网电压波动或系统负载的变化及变频器输出电压波形的奇变，将造成电动机的抖动。当变频器距电动机距离较大时及高次谐波对控制电路的干扰，极易引起电动机的爬行。由于上述各种现象，严重降低由变频器构成的调速系统的调速特性和动态品质指标，本文对以上进行分析，提出相应的措施，以使系统的运行特性能得以改善。 ⒉变频器问题分析及其改善措施 ⒉1谐波问题及其改善措施 通用变频器的主电路形式一般由三部分组成:整流部分、逆变部分和滤波部分。整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变器部分为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM波形。 通用变频器的输出电压中确实含有除基波以外的其他谐波。较低次谐波通常对电机负载影响较大，引起转矩脉动，而较高的谐波又使变频器输出电缆的漏电流增加，使电机出力不足，故变频器输出的高低次谐波都必须抑制。
变频器控制电机运行的方式-民熔 一旦转换器的主电路连接到电源线，就必须控制电动机的操作，并且边缘控制电路必须连接到相关端子，并且在外部操作模式中设置转换器的起动参数。 频率变频器以两种方式控制发动机的操作，一种是开关控制，另一种是继电器控制： 开关控制旋转控制电路 如下图所示，开关控制旋转电路利用手动转换器STF端子外的SA开关控制电动机的旋转。
电路的工作原理如下： 1，启动准备：按SB2键，KM触点电化，KM触点经常关闭KM触点，第二触点经常打开，主触点电锁定，主触点关闭KM触点以将转换器连接到主电源。 正旋转控制：单击SA开关、STF开关、SD连接开关，等于STF终端的输入、输入和旋转控制信号、U、V和W终端的正电源电压。驱动电动机沿方向运行反之R端子外部电位计、电源频率输出频率变频器和电动机的转速。 异常保护：在变频器运行期间发生异常或故障的情况下，通常关闭的开关，在变频器B和C 端子之间内部等效，接触器的KM线圈，主要的KM接触，变频器的电源，转换器保护 停止控制：当转换器正常工作时，SA开关被断开，STF和SD端子被断开，转换器停止输出功率，电动机停止。 如果要切断转换器的主电源，可以按SB1键，切断触发器的KM线圈，切断主KM触点，切断转换器的输入电源。
中继控制的正旋转控制电路 中继控制的正旋转控制电路 电路的工作原理如下： 1，启动准备：按SB2键，KM接触器被电化，KM主接触器和两个通常打开的辅助接触器都被关闭，KM主接触器被关闭以连接转换器至主电源，其中一个辅助接触器经常被关闭，KM 线圈的锁定是电气锁定的，而另一公里则定期关闭辅助接触，以便从中继器的K中间线圈准备电力。 正向旋转控制：按SB4键，KA线圈继电器，3KA恒定开启触点全部关闭，普通开启触点锁定KA锁定线圈以获得电力，普通开启触点锁定SB1，普通开启触点使STF端子和SD端子接触，这相当于STF端子的输入控制信号，并逆转U、V和W端子的输出电源电压，以使发动机沿方向运行。反之电位计R，在端子外面连接，修改转换器输出电源频率和发动机转速。 变频器的异常保护：当变频器在异常期间发生故障时，变频器的B和C端子之间的内部等效普通开关被断开，触发器的KM线圈被断开，主KM接触被断开，变频器被切断。在人的电源中，转换器受到保护，而继电器的Ka线圈失去电力，三个正常的Ka接触被关闭。
1、基本概念 （1）VVVF 改变电压、改变频率（Variable Voltage and Variable Frequency）的缩写。 （2）CVCF 恒电压、恒频率（Constant Voltage and Constant Frequency）的缩写。 各国使用的交流供电电源，无论是用于家庭还是用于工厂，其电压和频率均200V/60H z（50Hz）或100V/60Hz（50Hz）。通常，把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。为了产生可变的电压和频率，该设备首先要把三相或单相交流电变换为直流电（DC）。然后再把直流电（DC）变换为三相或单相交流电（A C），我们把实现这种转换的装置称为“变频器”（inverter）。 变频器也可用于家电产品。使用变频器的家电产品中不仅有电机（例如空调等），还有荧光灯等产品。用于电机控制的变频器，既可以改变电压，又可以改变频率。但用于荧光灯的变频器主要用于调节电源供电的频率。汽车上使用的由电池（直流电）产生交流电的设备也以“inverter”的名称进行出售。变频器的工作原理被广泛应用于各个领域。例如计算机电源的供电，在该项应用中，变频器用于抑制反向电压、频率的波动及电源的瞬间断电。 2. 电机的旋转速度为什么能够自由地改变？ r/min电机旋转速度单位：每分钟旋转次数，也可表示为rpm。例如：4极电机60Hz 1,800 [r/min]，4极电机50Hz 1,500 [r/min]，电机的旋转速度同频率成比例。 本文中所指的电机为感应式交流电机，在工业领域所使用的大部分电机均为此类型电机。感应式交流电机（以后简称为电机）的旋转速度近似地取决于电机的极数和频率。电机的极数是固定不变的。由于极数值不是一个连续的数值（为2的倍数，例如极数为2，4，6），所以不适合改变极对数来调节电机的速度。另外，频率是电机供电电源的电信号，所以该值