關(guān)鍵詞： 高壓變頻器 軟啟動(dòng)裝置 同步切換 

   一、引言

   近年來(lái)，高壓變頻調速技術(shù)已越來(lái)越多的應用在各行各業(yè)，以達到節約電能、改善電機系統壽命、進(jìn)步產(chǎn)品質(zhì)量的目的高壓變頻器在全世界的應用比低壓變頻器晚。但是高壓變頻器用作大型電機的啟動(dòng)裝置更少。

   交流電動(dòng)機的啟動(dòng)一直是人們關(guān)注的一個(gè)課題，尤其是高壓大容量交流電動(dòng)機隨著(zhù)其用量的急劇增加，軟啟動(dòng)問(wèn)題就變得更加突出。

   眾所周知，普通鼠籠式電動(dòng)機在空載全壓直接啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)電流會(huì )達到額定電流的5—7倍。當電動(dòng)機容量相對較大時(shí)，該啟動(dòng)電流將引起電網(wǎng)電壓急劇下降，電壓頻率也會(huì )發(fā)生變化，這會(huì )破壞同電網(wǎng)其它設備的正常運行，甚至會(huì )引起電網(wǎng)失去穩定，造成更大的事故。

   電動(dòng)機全壓?jiǎn)?dòng)時(shí)的大電流在定子線(xiàn)圈和轉子鼠籠條上產(chǎn)生很大的沖擊力，會(huì )破壞繞組絕緣和造成鼠籠條斷裂，引起電機故障，大電流還會(huì )產(chǎn)生大量的焦耳熱，損傷繞組絕緣，減少電機壽命。

   電動(dòng)機直接全壓?jiǎn)?dòng)時(shí)的啟動(dòng)轉矩約為額定轉矩的7-8倍，對于齒輪傳動(dòng)設備來(lái)說(shuō)，很大的沖擊力會(huì )使齒輪磨損加快甚至破碎；對于皮帶傳動(dòng)設備來(lái)說(shuō)，加大了皮帶磨損甚至拉斷皮帶。

   對于水泵類(lèi)負荷來(lái)說(shuō)，電動(dòng)機全壓?jiǎn)?dòng)時(shí)，水流會(huì )在很短的時(shí)間內達到全速，在遇到管路拐彎時(shí)，高速的水流沖擊到管壁上，產(chǎn)生很大的沖擊力，形成水錘效應，會(huì )破壞管道。如果水泵前面的管路比較長(cháng)，當水泵電機突然停止時(shí)，高速的水流會(huì )沖擊到水泵的葉輪上，產(chǎn)生很大的沖擊力，會(huì )使葉輪變形或損壞。

   以上各點(diǎn)都會(huì )使設備增加停工臺時(shí)，影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行，增加維修費用。

  3-10KV電動(dòng)機的容量都比較大，一般都在200KW以上。近些年來(lái)，許多行業(yè)的生產(chǎn)能力越來(lái)越大，其生產(chǎn)設備的驅動(dòng)電機也越來(lái)越大，如在鋼鐵、化工行業(yè)，10000KW以上的電動(dòng)機的使用已越來(lái)越多，以上問(wèn)題也變得越來(lái)越嚴重，人們對其關(guān)注的程度也越來(lái)越高。

  二、各種啟動(dòng)/裝置方式對比

        
        
從1）-9）的排序過(guò)程中，不難看出電機起動(dòng)方式的進(jìn)化進(jìn)程，變頻器軟起動(dòng)的優(yōu)勢是明的。

三、一拖二同步無(wú)擾一次原理圖
 
            
                                  圖1 原理圖

3.1 系統主要有三部分組成：

第一部分是電機1和電機2；
第二部分是無(wú)擾切換部分：KM4、L1 ；
第三部分是變頻及其旁路部分：KM1、KM2、KM3、KM5、KM6、KM7。
嚴格按照聯(lián)鎖要求設計，完全能夠保證變頻調速系統安全運行：KM5與KM6、KM7與KM3，KM2、KM3、KM5相互電氣互鎖；

3.2 M1無(wú)擾切換過(guò)程

變頻運行：QF1、KM1、KM2、KM6吸合，KM3、KM6、KM5、KM7斷開(kāi)，電機M1變頻運行。
無(wú)擾切換過(guò)程：M1變頻運行至50HZ時(shí)，合KM4，延時(shí)斷開(kāi)KM2，同時(shí)合KM5，延時(shí)斷開(kāi)KM4、KM6，電機工頻運行。M2切換過(guò)程類(lèi)似。

3.3 同步無(wú)擾切換注意事項及優(yōu)點(diǎn)：

注意事項：

無(wú)擾切換前，變頻控制器在檢測電網(wǎng)電壓的幅值、頻率和相位后，控制高壓變頻器輸出電壓同頻、同相、幅值可控的電壓，然后才能進(jìn)行軟切換。高壓變頻切換到工頻過(guò)程中，用鎖相環(huán)鎖定工頻電源的相位和頻率，控制高壓變頻器使電機在稍微高于額定電壓和頻率的狀態(tài)下，提供了更充裕的時(shí)間進(jìn)行切換，這樣，就可以實(shí)現高壓變頻電源與工頻電源之間的軟切換。
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無(wú)擾切換優(yōu)點(diǎn)：

1) 有效的降低了直接切換對電網(wǎng)的沖擊過(guò)大引起上面配電開(kāi)關(guān)跳閘；
2) 減少了因為直接切換過(guò)大的沖擊對電機絕緣及散熱的影響；
3) 避免了因為直接切換引起負載負荷突然加載給管網(wǎng)還有生產(chǎn)造成影響；
4) 實(shí)現了多臺電機的順序軟起，保護了電機。

   四、結束語(yǔ)

   英威騰變頻軟起改造的成功實(shí)施運行，體現出了變頻技術(shù)的廣泛應用前景，更體現了深圳市英威騰電氣股份有限公司在高壓變頻綜合改造上的技術(shù)解決能力，也驗證了國產(chǎn)高壓變頻器性能的成熟可靠性。在大型水泵、高爐風(fēng)機等負載的啟動(dòng)方面都有潛力。

  參考文獻：

[1] 《CHH100系列高壓變頻器產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)》深圳市英威騰電氣股份有限公司
[2] 倚鵬 《高壓大功率變頻器技術(shù)原理與應用》人民郵電出版社 2008-02出版