高压变频器的切换讨论 点击：19195 | 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！
“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。”
1、当电机由电网供电切换到由变频器供电时，如果变频器的输出频率在电机内产生的旋转磁场的转速，即同步转速等于电机转子转速，变频器的切换电流为零，没有任何冲击；
2、当电机由电网供电切换到由变频器供电时，如果变频器的输出频率在电机内产生的旋转磁场的转速，即同步转速小于电机转子转速，变频器切换后便进入电机制动状态，造成直流部电压升高，如果不启动制动电阻，会产生过压保护；
3、当电机由电网供电切换到由变频器供电时，如果变频器的输出频率在电机内产生的旋转磁场的转速，即同步转速大于电机转子转速，变频器切换后电机便进入转差率为S的电动运行状态，切换电流与转差率S有关，S越大切换电流越大；
4、所以当电机由电网供电切换到由变频器供电时，变频器要检测电机的转速，自动调整输出频率，以达到平稳切换：
5、说“变频器的输出电压与电动机的反电势成180°相位差时”，是一个错误的解释，因为此时电机内只有弱小的剩磁电势，而且在切换后，就立刻被变频电压所平衡；
6、想看到如火的见解！
“电动机的反电势是很高的”
1、电机高速运转期间断电后，电动机绕组接线端内存在高电势的说法本人持反对意见；
2、电动机高速惯性运动期间，只有转子剩磁被定子绕组切割而产生感生电势；
3、如果认为该电势和原电路电压相当，那就等于说剩磁和原磁通一样强，显然这个结论是错的，电机铁心是软磁材料制成，剩磁很弱；
4、举个简单例子，一个电机高速运转期间，通过开关断开后，然后再合上，会出现7-8倍的冲击电流吗？
5、这是个误解，好多人把切换过程中由于时间差没控制好而出现的瞬间短路造成的大电流、跳空开误解为，什么相位不一致；
6、也可以通过实际检测证明不存在大电势，你只要在电机接线柱上并一个电压表或白织灯，观察断开电源后，电机电压不就很清楚了吗！
“热”切换、“直流制动”、变频器调速过程中，要注意反电势就是因为电动机可能因为较大的负载惯性进入发电状态，造成变频器报警，如过压等”
1、如果是自由停车，当然就不用考虑反电势的问题，仅剩的一点剩磁，反电势肯定没有多高！
2、“热”切换、“直流制动”、变频器调速过程中，要注意反电势，即变频器在正常输出的情况下，通过接触器将电机从变频器输出端切除时，有很大的反电势！
3、这时接触器触头承受的电压将是变频输出电压与反电势的和，触头间的电弧不会小，特别是大电机！
4、所以变频到工频切换时，一定要先自由停车，再将电机从变频输出端切除；
5、所以工频到变频的切换，一定要先从工频切除电机，并给一定的灭弧时间，特别是大电机：
6、如火是我说的这样吧，那我们就没有什么分歧！
“请您注意,我的前提是:"锁定变频器输出电压的频率、幅值、相序和相位与工频电网一致”
1、我说的就是这个意思，即就是:“锁定变频器输出电压的频率、幅值、相序和相位与工频电网一致”，也不能和工频有连接；
2、你用两独立工频电源并网的思路想实现工频、变频的共同供电后，然后封锁变频器的输出，并将电机从变频器切出，是十分错误的；
3、你的错误在于，变频的输出不是独立于工频的另一电源；
4、我的理由是，当工频有一相与变频输出端连接时，则该相通过变频器的输出电路、逆变电路、直流部、整流桥、三相工频输入电路构成短路环，短路电流立刻将变频主电路击溃！
5、这个道理也可用于一些接地电网的变频器输出端由于漏电而莫名其妙炸机的解释；
6、如伙你的意见呢？
发表于：2007-04-16 16:02:00
1楼
“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。”
1、当电机由电网供电切换到由变频器供电时，如果变频器的输出频率在电机内产生的旋转磁场的转速，即同步转速等于电机转子转速，变频器的切换电流为零，没有任何冲击；
2、当电机由电网供电切换到由变频器供电时，如果变频器的输出频率在电机内产生的旋转磁场的转速，即同步转速小于电机转子转速，变频器切换后便进入电机制动状态，造成直流部电压升高，如果不启动制动电阻，会产生过压保护；
3、当电机由电网供电切换到由变频器供电时，如果变频器的输出频率在电机内产生的旋转磁场的转速，即同步转速大于电机转子转速，变频器切换后电机便进入转差率为S的电动运行状态，切换电流与转差率S有关，S越大切换电流越大；
4、所以当电机由电网供电切换到由变频器供电时，变频器要检测电机的转速，自动调整输出频率，以达到平稳切换：
5、说“变频器的输出电压与电动机的反电势成180°相位差时”，是一个错误的解释，因为此时电机内只有弱小的剩磁电势，而且在切换后，就立刻被变频电压所平衡；
6、想看到如火的见解！
发表于：2007-04-16 19:36:00
3楼
“电动机的反电势是很高的”
1、电机高速运转期间断电后，电动机绕组接线端内存在高电势的说法本人持反对意见；
2、电动机高速惯性运动期间，只有转子剩磁被定子绕组切割而产生感生电势；
3、如果认为该电势和原电路电压相当，那就等于说剩磁和原磁通一样强，显然这个结论是错的，电机铁心是软磁材料制成，剩磁很弱；
4、举个简单例子，一个电机高速运转期间，通过开关断开后，然后再合上，会出现7-8倍的冲击电流吗？
5、这是个误解，好多人把切换过程中由于时间差没控制好而出现的瞬间短路造成的大电流、跳空开误解为，什么相位不一致；
6、也可以通过实际检测证明不存在大电势，你只要在电机接线柱上并一个电压表或白织灯，观察断开电源后，电机电压不就很清楚了吗！
发表于：2007-04-17 09:45:00
6楼
电动机的转子带着负载（生产机械）有较大的机械惯性，不可能很快的停止，这样就会产生反电势，此时电动机处于发电状态。
所谓“直流制动”，一般指当变频器的输出频率接近为零（起始频率一般可设置为0.5～15HZ），电机的[color=#FF0000]转速降低到一定数值[/color]时，变频器改向异步电动机定子绕组中通入直流，形成静止磁场，此时电动机处于能耗制动状态，转动着的转子切割该静止磁场而产生制动转矩，使电动机迅速停止。
另外在电动机制动过程中，由于变频器输出频率逐渐降低，定子绕组内的同步磁场转速低于转子转速，电动机处于再生制动过程，此时旋转系统存储的动能转换成电能热损耗的形式消耗于异步电动机的转子回路中，为防止电动机减速过程中所形成的再生发电制动以及直流制动过程中的能量回馈，造成变频器和电机的损坏，需串入专用制动单元／制动电阻既是这个道理。
所谓“直流制动”，一般指当变频器的输出频率接近为零（起始频率一般可设置为0.5～15HZ），电机的[color=#FF0000]转速降低到一定数值[/color]时，变频器改向异步电动机定子绕组中通入直流，形成静止磁场，此时电动机处于能耗制动状态，转动着的转子切割该静止磁场而产生制动转矩，使电动机迅速停止。
另外在电动机制动过程中，由于变频器输出频率逐渐降低，定子绕组内的同步磁场转速低于转子转速，电动机处于再生制动过程，此时旋转系统存储的动能转换成电能热损耗的形式消耗于异步电动机的转子回路中，为防止电动机减速过程中所形成的再生发电制动以及直流制动过程中的能量回馈，造成变频器和电机的损坏，需串入专用制动单元／制动电阻既是这个道理。
发表于：2007-04-17 18:16:00
10楼
“热”切换、“直流制动”、变频器调速过程中，要注意反电势就是因为电动机可能因为较大的负载惯性进入发电状态，造成变频器报警，如过压等”
1、如果是自由停车，当然就不用考虑反电势的问题，仅剩的一点剩磁，反电势肯定没有多高！
2、“热”切换、“直流制动”、变频器调速过程中，要注意反电势，即变频器在正常输出的情况下，通过接触器将电机从变频器输出端切除时，有很大的反电势！
3、这时接触器触头承受的电压将是变频输出电压与反电势的和，触头间的电弧不会小，特别是大电机！
4、所以变频到工频切换时，一定要先自由停车，再将电机从变频输出端切除；
5、所以工频到变频的切换，一定要先从工频切除电机，并给一定的灭弧时间，特别是大电机：
6、如火是我说的这样吧，那我们就没有什么分歧！
发表于：2007-04-17 22:30:00
11楼
我目前正在做相关课题,就是检测和控制变频器的输出频率和相位达到与工频同频同相.从而实现无扰切换.
如果变频器达到工频退出运行后电机出现反电势与剩磁无关那还有相位检测的必要么?
我看到许多学术论文上详细的分析过,与楼主观点一直,在切断电源的瞬间,E基本保持不变,这个瞬间是多长?
同步切换的过程是这样的：变频器拖动电机软起动，平稳升频到接近50Hz，进入锁相环路的捕捉范围，之后在锁相环路的作用下，锁定变频器输出电压的频率、幅值、相序和相位与工频电网一致，将电动机与工频电网之间的接触器吸合，电网和变频器同时向电动机供电，然后封锁变频器的输出，并将电机从变频器切出，电动机即平稳地切换到电网运行。
这样是否可行?
如果变频器达到工频退出运行后电机出现反电势与剩磁无关那还有相位检测的必要么?
我看到许多学术论文上详细的分析过,与楼主观点一直,在切断电源的瞬间,E基本保持不变,这个瞬间是多长?
同步切换的过程是这样的：变频器拖动电机软起动，平稳升频到接近50Hz，进入锁相环路的捕捉范围，之后在锁相环路的作用下，锁定变频器输出电压的频率、幅值、相序和相位与工频电网一致，将电动机与工频电网之间的接触器吸合，电网和变频器同时向电动机供电，然后封锁变频器的输出，并将电机从变频器切出，电动机即平稳地切换到电网运行。
这样是否可行?
发表于：2007-04-18 09:04:00
19楼
“请您注意,我的前提是:"锁定变频器输出电压的频率、幅值、相序和相位与工频电网一致”
1、我说的就是这个意思，即就是:“锁定变频器输出电压的频率、幅值、相序和相位与工频电网一致”，也不能和工频有连接；
2、你用两独立工频电源并网的思路想实现工频、变频的共同供电后，然后封锁变频器的输出，并将电机从变频器切出，是十分错误的；
3、你的错误在于，变频的输出不是独立于工频的另一电源；
4、我的理由是，当工频有一相与变频输出端连接时，则该相通过变频器的输出电路、逆变电路、直流部、整流桥、三相工频输入电路构成短路环，短路电流立刻将变频主电路击溃！
5、这个道理也可用于一些接地电网的变频器输出端由于漏电而莫名其妙炸机的解释；
6、如伙你的意见呢？
发表于：2007-04-18 09:37:00
20楼
我认为理论上讲“锁定变频器输出电压的频率、幅值、相序和相位与工频电网一致”在完全同步的情况下“将电动机与工频电网之间的接触器吸合，电网和变频器同时向电动机供电，然后封锁变频器的输出，并将电机从变频器切出，电动机即平稳地切换到电网运行”是可以实现的，不过很难保证完全同步，我还没有听说过此类应用，有知道的可以告诉我。多数都是有一个延时，这个延时很小，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。
刘工所说是我们通常应用变频器时必须遵守的，这是因为通常的变频器不需要进行同步切换，也没有完成同步切换的相关设计。
刘工所说是我们通常应用变频器时必须遵守的，这是因为通常的变频器不需要进行同步切换，也没有完成同步切换的相关设计。
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