变频器变频与工频切换问题改进的技术方法

    所有的切换都应保证变频器拖动和工频电源拖动电动机的转向应该是一致的。通过以上分析可以看出C-E、F-G、H点以后三个安全投入工频电源的时间范围，都是由相位和幅值共同作用的结果。我们还可以分别从相位和幅值两个方面入手来寻求解决办法。    方法一，设法降低感应电动势的幅值，待其降到其幅值小于0. 33U后切人工频。    依赖时间的推移来降低电动势幅值的方法虽然简单，但在有些情况下是不可取的。因为随着时间的推移，转速也在快速的下降，生产工艺上不允许；另外转差的增大将不太有利于启动电流的减小。对图2-18的切换控制主电路进行优化，得到如图2 23所示的切换控制主电路2。
    图2-23    切换控制主电路2    切换过程如下：    ①断开接触器KM2，切断电动机与变频器之间的联系；    ②接通接触器KM4，为电动机感应电动势提供释放通路；    ③断开接触器KM4；    ④接通接触器KM3，将电动机投入到工频电源上。    图2-24是KM4作用对电动势影响对比图。由图2-24可以看出，KM4提供通路作用后与一般状态同一时刻的感应电动势幅值相比小了很多。适当控制KM4的作用时间，让其幅值减小到额定电压的三分之一以下就可以了。这样，即使切换至工频电源时刻感应电动势与工频电源的相位相差180°，△U也不会超出其许可的安全范围了。在KM4的作用过程中，会加快电机的转速下降，但通过试验得知，KM4的作用对电机转速的影响比对感应电动势幅值的影响要小得多。
    图2-24    KM4作用对电动势影响对比图    此方法简单易行，安全可靠，成本增加较小，但仍存在不小的电流冲击。通过试验和现场测试，此种切换方法的冲击电流约为额定电流的3～5倍。    方法二，在回路中串入电抗器，延时后将其短路。    在前面的分析中知道电机承受的电压Um=△U×Xm／(Xm+Xs)，可以在回路中串入一电抗承担一定得电压，使电动机承担的电压在允许范围之内，其电路如图2-25所示。    切换过程如下：    ①断开接触器KM2，切断电动机与变频器之间的联系；    ②接通接触器KM4，在电源与电机间串入L;    ③接通接触器KM3，将L短路掉，将电动机投入到工频电源上；    ④断开接触器KM4，完成切换。    通过合理设计的L参数，电机分担的电压就可以控制在允许范围之内，顺利完成切换。    此切换方法控制简单，较为安全。但电抗器体积庞大，成本增加较多。冲击峰值较大，但持续时间短。通过试验和现场测试，此种切换方法的冲击电流峰值约为额定电流的4～5.5倍。
    图2-25    切换控制主电路3