高压变频器的切换讨论 点击：19839 | 回复：282
发表于：2007-04-13 11:59:00
楼主
高压变频器为了节能、检修或将一台变频器用于控制多台电动机时，常使用切换线路。切换要求有三种:
(1) “冷”切换: 在变频器停机时进行切换；
(2) 单向切换:电动机只从变频器切换到电网，不从电网切换到变频器。此方式多用于一台变频器对多台电机的“软”起动系统中；
(3) 同步切换:在电动机不停止的情况下，变频器可与电网相互切换，又称“热”切换。
热切换须要使变频器输出电压调整到与电网电压同步，这对于热切换是必须的，否则切换会造成对电动机和变频器的冲击，当电机由电网供电切换到由变频器供电时，会使变频器因过大的电流而损坏。尤其是当变频器的输出电压与电动机的反电势成180°相位差时，过电流甚至会达到起动电流的7-8倍以上。
欢迎大家讨论！
(1) “冷”切换: 在变频器停机时进行切换；
(2) 单向切换:电动机只从变频器切换到电网，不从电网切换到变频器。此方式多用于一台变频器对多台电机的“软”起动系统中；
(3) 同步切换:在电动机不停止的情况下，变频器可与电网相互切换，又称“热”切换。
热切换须要使变频器输出电压调整到与电网电压同步，这对于热切换是必须的，否则切换会造成对电动机和变频器的冲击，当电机由电网供电切换到由变频器供电时，会使变频器因过大的电流而损坏。尤其是当变频器的输出电压与电动机的反电势成180°相位差时，过电流甚至会达到起动电流的7-8倍以上。
欢迎大家讨论！
发表于：2010-06-14 17:26:40
262楼
本公司是一家专业生产 SIKES变频器周边设备的厂家，主要产品有：
1. 制动单元；通用回馈单元；
2. 变频器专用输入、输出滤波器；
3. 变频器专用输入、输出交/直流电抗器；
4. 电梯专用回馈单元；起重机专用回馈单元；油田专用回馈单元
5. 波纹电阻、铝壳电阻、电阻箱、电阻柜；
产品面向国内外，主要提供给各个品牌的变频器代理商，自动化工程公司，变频器生产厂家、成套设备配套厂商等；
配套品牌：西门子、LG、富士、ABB、施耐德、西威、爱默生、欧姆龙、安川、三菱、日立等变频器。
公 司：深圳市西凯士电气有限公司
联系人：韦生
手 机：13554955169
商务 QQ：910605971
E—Mail：910605971@qq.com
1. 制动单元；通用回馈单元；
2. 变频器专用输入、输出滤波器；
3. 变频器专用输入、输出交/直流电抗器；
4. 电梯专用回馈单元；起重机专用回馈单元；油田专用回馈单元
5. 波纹电阻、铝壳电阻、电阻箱、电阻柜；
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配套品牌：西门子、LG、富士、ABB、施耐德、西威、爱默生、欧姆龙、安川、三菱、日立等变频器。
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发表于：2010-06-14 17:27:40
263楼
本公司是一家专业生产 SIKES变频器周边设备的厂家，主要产品有：
1. 制动单元；通用回馈单元；
2. 变频器专用输入、输出滤波器；
3. 变频器专用输入、输出交/直流电抗器；
4. 电梯专用回馈单元；起重机专用回馈单元；油田专用回馈单元
5. 波纹电阻、铝壳电阻、电阻箱、电阻柜；
产品面向国内外，主要提供给各个品牌的变频器代理商，自动化工程公司，变频器生产厂家、成套设备配套厂商等；
配套品牌：西门子、LG、富士、ABB、施耐德、西威、爱默生、欧姆龙、安川、三菱、日立等变频器。
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1. 制动单元；通用回馈单元；
2. 变频器专用输入、输出滤波器；
3. 变频器专用输入、输出交/直流电抗器；
4. 电梯专用回馈单元；起重机专用回馈单元；油田专用回馈单元
5. 波纹电阻、铝壳电阻、电阻箱、电阻柜；
产品面向国内外，主要提供给各个品牌的变频器代理商，自动化工程公司，变频器生产厂家、成套设备配套厂商等；
配套品牌：西门子、LG、富士、ABB、施耐德、西威、爱默生、欧姆龙、安川、三菱、日立等变频器。
公 司：深圳市西凯士电气有限公司
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手 机：13554955169
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发表于：2010-11-17 18:46:57
268楼
这个讨论持续了这么长呀。我来说下我的应用吧。我是从事高压变频器售后工作的，所以对这方面也是有了解的。像你们说的热态切换，我们公司还在研究中。就是保证变频切工频一个无扰切换。具体到哪一步了暂时还不清楚，但是已经有了突破性的进展了。冷态下的切换没有你们想象的那么糟糕。上次我做的一个调试，具体方案是这样的：变频器运行的某频率下，先给变频器急停，延时1秒发切换指令（防止变频器未停机而甩负荷，造成变频器损坏，PLC中也加了未停机不做切换逻辑），在0.6秒内变频器切除，延时0.3秒合上6KV进线开关。电机工频启动，但是用户表示冲击较大（这个是带负荷的实际测试，并且测试了5次，可见这个冲击对电机本体来讲还是能承受的，500KW电机—300MW火电一次风机）。后来为了安全起见加了个延时，0.3秒修改为5秒，若风门位置信号未到，延时5秒自动合。大家会注意到这个风门位置信号，该信号就是当变频器急停的时候开始关闭一次风机入风口挡板，到一定位置反馈给变频器的。至于这么做的原因就是为了降低电机的冲击。不过挡板的关闭速度一般都比较慢，除非是快速反应风门。希望还有人继续探讨这个问题
发表于：2010-11-17 18:54:21
269楼
回复内容：
对：ljm841130 关于
对：ljm841130 关于
我厂生产的高压变频器为开环控制V/F变频器,其对电机转速的检测是通过检测电机电流，所以做瞬停再启动时启动电流很大，不过后来引入了飞车启动后，电流就小多了，所以可以通过改变软件而改变其搜索电机频率的方式，就可以大大提高其频率输出准确性
内容的回复：你说的应该是虚拟速度传感器，这个是通过检测到的电机数据来建立一个数学模型而得到的。不知道你们的飞车启动时间有多长？你这个和变频切工频没有什么关联。作用是工频切换到变频下吧。上面说的那个调试中也有这个，0.9秒的时候切换回来。频率从50掉到40。至于我们的这个飞车启动时间看这0.9秒就知道了，其中还包括高压接触器的切换时间
发表于：2011-06-19 14:16:45
276楼
变频切工频是很好实现的，但是工频切变频难以实现因为需要检测电压、频率。相位、还有突停时反向电动势。有的品牌的变频器说明上说具有这种功能叫“飞车启动”但变频器要有相当大的余量。变频切工频在我厂脱硫罗茨风机上已成功应用，使用西门子LOGO!编程来实现的电机是280KW的已经运行两年一期脱硫罗机控制回路改造方案
一期脱硫罗茨风机目前的运行控制方式有2种：变频运行和工频运行， 3台罗机同时只能有任意1台变频运行，其他任意2台可工频运行。在实际生产中，一台变频运行，用于工艺调节，其他两台根据产量工频运行。
罗茨风机电机功率为280KW，电流540A，变频器长期工作在大电流下，电力半导体器件性能逐渐劣化，发热越来越严重，特别在气温高的天气下，变频器散热成为影响稳定运行的大问题，另外变频器作为电子产品，在工业生产环境下，因电磁干扰、CPU程序跑飞、CPU死锁、电子元件损坏、失效等不可控因素造成意外停车的事故也多次发生，在电气方面，罗机变频器是脱硫工段故障率最高的电气设备，对生产影响很大。针对这种情况，我们准备对罗机控制回路进行技术改造，以降低罗茨风机变频器故障时对生产的影响。对变频器故障时的应对措施有两种方案：
1、 两台变频器之间自动切换：脱硫罗机共配置了两台变频器，一台是森兰SB61型，性能较差，功能可靠性较低。另一台是富士FRENIC5000G11型，相对性能较高，并且具有工频、变频双向切换功能，我们准备利用此功能，在森兰变频器故障停机时，利用可编程控制器自动切除森兰变频器并自动启动富士变频器并发出声音报警，富士变频器在引入启动模式，自动搜寻正在惯性旋转的罗茨风机的速度，输出相应的频率，无冲击的接替罗机的变频运行状态，如变频器切换失败则立即转入工频切换。
2、 变频器至工频切换：当变频器出现故障停机时，可编程控制器立即切掉变频器，并输出声音报警，经过短暂延时，投入工频电源，使罗机工作在工频状态，由变频器完成的工艺参数调节功能改为阀门控制。在应急处理完成后，再变频启动另一台罗机，接替工艺参数调节功能后，退出其中一台工频运行的罗机。
对于以上两种方案，我们电气部内部进行了讨论论证，第1种方案，变频器的速度搜寻计算功能需要时间，而罗机在失去供电后降速较快，因此在变频器计算完成具备切换条件时罗机可能已经停止旋转，另外变频器功率余量大的情况下，切换成功率较高，而罗机变频器的功率余量很小，因此这种切换的成功率和效果都不适合我们的工艺条件。
第2种方案的切换成功率最高，速度最快，但是需要人工调节工艺参数，建议组织工艺及相关部门进行一次技术论证会，以确定切换时的工艺操作流程和调节设备的控制方式。
一期脱硫罗茨风机目前的运行控制方式有2种：变频运行和工频运行， 3台罗机同时只能有任意1台变频运行，其他任意2台可工频运行。在实际生产中，一台变频运行，用于工艺调节，其他两台根据产量工频运行。
罗茨风机电机功率为280KW，电流540A，变频器长期工作在大电流下，电力半导体器件性能逐渐劣化，发热越来越严重，特别在气温高的天气下，变频器散热成为影响稳定运行的大问题，另外变频器作为电子产品，在工业生产环境下，因电磁干扰、CPU程序跑飞、CPU死锁、电子元件损坏、失效等不可控因素造成意外停车的事故也多次发生，在电气方面，罗机变频器是脱硫工段故障率最高的电气设备，对生产影响很大。针对这种情况，我们准备对罗机控制回路进行技术改造，以降低罗茨风机变频器故障时对生产的影响。对变频器故障时的应对措施有两种方案：
1、 两台变频器之间自动切换：脱硫罗机共配置了两台变频器，一台是森兰SB61型，性能较差，功能可靠性较低。另一台是富士FRENIC5000G11型，相对性能较高，并且具有工频、变频双向切换功能，我们准备利用此功能，在森兰变频器故障停机时，利用可编程控制器自动切除森兰变频器并自动启动富士变频器并发出声音报警，富士变频器在引入启动模式，自动搜寻正在惯性旋转的罗茨风机的速度，输出相应的频率，无冲击的接替罗机的变频运行状态，如变频器切换失败则立即转入工频切换。
2、 变频器至工频切换：当变频器出现故障停机时，可编程控制器立即切掉变频器，并输出声音报警，经过短暂延时，投入工频电源，使罗机工作在工频状态，由变频器完成的工艺参数调节功能改为阀门控制。在应急处理完成后，再变频启动另一台罗机，接替工艺参数调节功能后，退出其中一台工频运行的罗机。
对于以上两种方案，我们电气部内部进行了讨论论证，第1种方案，变频器的速度搜寻计算功能需要时间，而罗机在失去供电后降速较快，因此在变频器计算完成具备切换条件时罗机可能已经停止旋转，另外变频器功率余量大的情况下，切换成功率较高，而罗机变频器的功率余量很小，因此这种切换的成功率和效果都不适合我们的工艺条件。
第2种方案的切换成功率最高，速度最快，但是需要人工调节工艺参数，建议组织工艺及相关部门进行一次技术论证会，以确定切换时的工艺操作流程和调节设备的控制方式。
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