（已结束）变频擂台第33期——变频器并联的探讨 点击：1726 | 回复：30
本周擂台：变频参数并联的探讨
在实际应用中经常有变压器并联的情况，而在电机功率大于变频器的额定功率的时候，是否可以考虑变频器的并联？
1、变频器是否可以并联，并联又需要什么条件及注意事项
2、在什么场合会遇到变频器并联
3、针对以上要求，进行详细阐述。最好能有图片说明，如果能以某品牌变频器举例说明更佳。列举得最全的、阐述得最详细的、原创最多的，作为一等奖。
变频擂台每周一期，本期擂台的最晚结贴时间为：2011年6月19日。
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变频器在原则上是可以实现并联控制的，但是变频器却不能直接并联，因为当变频器并联运行时，如果驱动信号稍有差异，就可能会产生某些瞬间一台变频器的上管导通，另一台变频器下管导通。如果IGBTl和IGBT2同时导通，则直流电源通过IGBTl和IGBT2构成回路，此时两台变频器的电压差△U为直流侧电压，而并联支路的电阻仅为导线电阻，其值很小，所以必然会产生很大的冲击电流，进而烧坏变频器。如图：
变频器并联就相当于交流电源并联运行。所以要实现两台或多台变频器的并联运行，要求它们输出电压的相位、幅值、频率必须相同，即：≯1=≯2，U。=U：，石=以，式中：≯，U，f分别为变频器输出电压的相位，幅值，频率。当各变频器的输出电压幅值、频率相等，相位一致时电压差为零，并联工作为最理想状态。
一般的三相变频器的整流电路由三相全波整流桥组成，它的主要作用是对工频的外部电源进行整流，并给逆变电路和控制电路提供所需要的直流电源。整流电路按其控制方式可以是直流电压源也可以是直流电流源。在电压型变频器中整流电路的作用则相当于一个直流电压源，而在电流型变频器中整流电路的作用相当于一个直流电流源。根据所用整流元器件的不同，整流电路也有多种形式，如二极管整流电路、晶闸管整流电路、晶体管和IGBT整流电路。利用整流电路可以从电网的交流电源得到直流电压或直流电流，但是这种电压或电流含有频率为电源频率六倍电压或电流纹波。此外变频器逆变电路也将因为输出和载频等原因而产生纹波电压和电流并反过来影响直流电压或电流的质量。因此为了保证逆变电路和控制电源能够得到较高质量的电流或电压，必须对整流电路的输出进行平滑减少电压或电流的波动，这就是直流中间电路的作用，所以直流中间电路也称为平滑电路。当整流电路是电压源时直流中间电路的主要元器件是大容量的电解电容，而整流电路是电流源时平滑电路则主要由大容量电感组成。此外由于电动机制动的需要，在直流中间电路中有时还包括制动电阻以及其他辅助电路。逆变电路是变频器最主要的部分之一。它的主要作用是在控制电路的控制下将平滑电路输出的直流电源转换为频率和电压都任意可调的交流电源。逆变电路的输出就是变频器的输出，它被用来实现对异步电动机的调速控制。变频器的控制电路包括主控制电路、信号检测电、门极驱动电路、外部接口电路以及保护电路等几个部分，也是变频器的核心部分。控制电路的优劣决定了变频器性能的优劣。控制电路的主要作用是将检测电路得到的各种信号送至运算电路，使运算电路能够根据要求为变频器主电路提供必要的门极驱动信号，并对变频器以及异步电动机提供必要的保护。此外，控制电路还通过A／D，D／A等外部接口电路接收／发送多种形式的外部信号和给出系统内部工作状态，以便使变频器能够和外部设备配合进行高性能的配置。
1、变频器可以并联。要注意两独立变频器的环流问题，还有单个变频器损坏的时候 ，另一个变频器工作时的非正常工作状态。
环流问题
由于两台变频器内部元器件参数的分散性，有可能在两台变频器之间形成危害很大的环流，直接影响系统的安全，增设均流电感就是为了消除环流。假如由于某种原因一台变频器的输出电压高于另外一台的输出电压，这时输出电感产生Ldi/dt的反向电压可以抵消这个电压差，达到消除环流的目的。
电流检测问题
为了控制与保护变频器，在输出侧加电流检测电路是很重要的。但由于并联的特殊性，只检测输出侧的电流是不够的，一旦逆变器发生桥臂直通或击穿故障，反应在直流母线上的电流会增大，故需要增加直流母线电流检测。
电压检测问题
由于电网电压的波动、负载的瞬变、整流功率器件的断续导电，或者输入电源缺相等都会引起直流母线上电压的变化，无论是对主电路器件的保护，还是对电压的计量和显示，以及高性能控制策略的实施都需要直流电压的瞬时值，因此，必须检测直流母线电压。而对于并联变频器，由于有两个主电路，直流母线也有两个，任何一台变频器的直流母线电压超过设定值都需要保护，因此，如何检测两台变频器的直流母线电压是本文研究的一个重点问题。
过热问题
逆变模块工作时耗散功率将以热的形式通过散热器传出，散热器温度随耗散功率的增大而升高，当温度超过设计阈值时，必须进行过热保护，否则将损坏功率模块，因此，温度检测也是必不可少的。针对并联变频器的结构，每个变频单元均有独立散热器，任何一个变频单元发生过热，控制器都要产生保护信号。如何处理两台变频器的温度检测信号也是设计中要解决的问题。
2.当电机功率很大的时候，用单独变频器控制成本高昂时，可以考虑两台低功率变频器并联使用降低成本的场合。
变频器并联具有性价比高的优点，同时也存在一些问题（如环流，电流、电压、温度信号检测等问题），解决得不好会直接导致系统无法正常运行。因此，设计优良的检测和保护电路尤为重要。
抛开变频器不谈，独立的逆变器并联并不是什么难事，如UPS，可以多台，可以像冗余模块一样随时并入、解除。
但UPS并联是由于可靠性和后期负载增加才应用的，变频器从这两个方面来说好像必要性不是特别大。
如基于靠可性考虑，通常会连电动机也考虑进来，如负载非常特殊，另两套系统的转换时间都不允许，我们完全可以让两台电动机同时运行，一套系统运行，一套系统处于待机，当一套系统出现异常时，可以在数十mS内完成 故障系统切除——〉冗余系统启动，甚至在矢量模式下都可以，其扰动也不过百mS。甚至可以两套系统同时运行，如皮带拖动案例。想必，这样的系统比单纯的变频器并联可靠性要高。
如基于后期负载增加，那减速机、电机都要更换，变频器并联也没意义了。
所以，变频器并联意义不太大，或许在特定环境下需要这样吧！
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