变频器电路设计
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变频器电路设计
水电站桥机或门机传动负荷分为摩擦类负荷和位能式负
荷，摩擦类有：大、小车行走机构，其中大车行走由多台电机
驱动；位能式有主、副起升机构，其中主起升机构可能有多台
电机驱动。速度一般分为3档或5档，在司机室用凸轮控制手
柄来控制各套机构多档速运行。
变频器的选择分为品牌的选择和型号的选择，由于桥机或
门机在电站的重要性要求变频器具有很高的可靠性，通常选用
国外知名品牌如西门子、ABB、日本安川、施奈德等产品。我
个人认为西门子系列功能齐全，参数设置复杂，难学不易掌握，
适合大型系统复杂的门机、桥机设备和经验丰富的设计人员；
ABB和安川的产品功能较齐全，参数设置简单，通俗易懂，当
然对不同品牌的产品个人喜好不同，因人而宜。
对于行走机构变频器起动转矩一般要求额定转矩的150%
左右，制动转矩一般要求额定转矩的100%左右，所以变频器
应选择具有恒定转矩特性，而且起动和制动转矩都比较大，过
载时间和过载能力大的变频器，功率可选择与电动机功率同一
档型号，带多台电机行走机构的变频器可选择比电动机总功率
大一档型号，一般应配置制动单元，其型号可采用推荐值。
对于起升机构变频器一般要求大的起动转矩和能量回馈
功能，能够快速实现正反转，变频器应选择具有四象限运行能
力的变频器，功率一般选择比驱动电机功率大一档的型号，制
动单元为必配，其型号一般比推荐值大一型号。
变频器控制方式有u/f、无传感器的磁通矢量（开环）控
制、带传感器的磁通矢量控制（闭环）等方式。对于行走机构
一般采用u/f控制，特别是对于变频器带多台电机的行走机构
只能采用u/f控制；对于起升机构可采用开环、闭环控制两种
方式，闭环控制调速性能更稳定，更安全，且仅仅增加了传感
器，成本增加不多，所以得到广泛运用。
在大功率变频器输入端考虑到高次谐波对电网的污染，增
加电抗器；输出端考虑到下降时电机处于发电机状况，回馈电
能产生的高次谐波对其他设备的干扰，一般应装设输出电抗
器。功率较小的变频器可以不考虑。
变频器与电机间动力电缆应选择屏蔽电缆，屏蔽电缆可降
低高次谐波对其他设备（如荷载、高度、速度传感器，PLC通
信线）的干扰，提高系统的稳定性。变频器与电机间距离应尽
量短，降低高频载波电流损失，保证电机正常运行。
调速系统的控制电源应选用变压器隔离，避免高次谐波直
接耦合到控制回路，干扰控制信号。
