（已结束）变频擂台第46期——变频器及软起动器输出的问题 点击：1269 | 回复：10
对于变频器而言，其输出对于我们来说好像没必要研究过多。但实际上，在有些场合下，就需要了解其输出的一些问题，否则可能导致设备安全甚至人身安全方面的一些问题。对于变频器输出的一些问题，请大家进行分析。
1、给变频器提供符合要求的电源但不启动，在变频器输出端开路（例如电机正在维修而没有连接电机的情况，下同）时，变频器输出端带电吗？当不小心碰着输出端（例如输出端接有电缆而不小心碰伤了包扎不好的电缆的情况，下同），可能造成人身伤害吗？试从理论和实践方面进行分析，阐述原因。
2、给变频器提供符合要求的电源但不启动，在变频器输出端连接上负载（电机）时，变频器输出端带电吗？当不小心碰着输出端，可能造成人身伤害吗？试从理论和实践方面进行分析，阐述原因。
3、给软起动器提供符合要求的电源但不启动，在软起动器输出端开路时，软起动器输出端带电吗？当不小心碰着输出端，可能造成人身伤害吗？试从理论和实践方面进行分析，阐述原因。
4、给软起动器提供符合要求的电源但不启动，在软起动器输出端连接上负载（电机）时，软起动器输出端带电吗？当不小心碰着输出端，可能造成人身伤害吗？试从理论和实践方面进行分析，阐述原因。
5、对于上述四种情况，请阐述变频器和软起动器的异同。如果存在不同之处，为什么又不相同呢？
6、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9月18日。
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2、给变频器提供符合要求的电源但不启动，在变频器输出端连接上负载（电机）时，变频器输出端是带电的。当不小心碰着输出端，是可能造成人身伤害的，这是在人体部分接触输出端，部分对地绝缘不好的时候，比较容易造成电击。但当对地绝缘良好时，接触其中两相输出线，就没有问题，因为电机的电阻相对人体电阻很小，流过人体电流很微弱，不会有问题，前提是电机绕组OK,接线良好。
3、给软起动器提供符合要求的电源但不启动，在软起动器输出端开路时，软起动器输出端是带电的，因为晶闸管有漏电流，当不小心碰着输出端，可能造成人身伤害，因为上电就有210V相间电压。
4、给软起动器提供符合要求的电源但不启动，在软起动器输出端连接上负载（电机）时，软起动器输出端带电吗？当不小心碰着输出端，可能造成人身伤害吗？试从理论和实践方面进行分析，阐述原因。 这跟变频器差不多。
5、变频器里面的功率模块是IGBT，以适合电动机的频率长时间运行；而软启目前多数用的是可控硅元件，通过设置界面设置启动时间和初始电压等参数，一旦启运完成（到工频）后立即跳开软启回路，旁路接触器吸合，接入工频运行。
软启只在低压系统中这样叫，高压电机目前用的比较多的是液体电阻启动器（柜），俗称“水电阻”。功能几乎一样，但是原理不一样。前者通过可控硅调压限流启动，后者通过电阻调压限流启动。变频器功能较软启动器丰富，可以输出0到几百赫兹的输出频率，使调速范围在理想的工况下长期稳定运行。软启动器仅在启动的时候使用，目的是降压限流启动，防止对电源的冲击，不能运行在工频以上运行。
2．1低压软启动柜电气接线与元件排列
一般低压软启动柜的电气接线如图2所示。柜内电气元件按图示顺序排列，作到主接线简短不交叉，便于铜排连接。软启动器安装在接触器的右侧不受其他元件发热的影响。软启动器与控制柜边壁及其他元件间距要求≥100mm，方便软启动器散热。
2．2软启动器选型
除了技术、性能、价格比较外，还要考虑设备现场的电网容量、设备启动负荷轻重、启动频繁程度等具体条件。
对于水泵类启动负载较轻的设备，可选择功能简单、价格较低、操作方便的软启动器。这类设备根据电动机额定功率，选用样本规定的相同容量的软启动器就能满足需要。对于大型风机、破碎机等启动负荷比较重的设备，应该选用启动功能比较多、有限流启动功能、自身保护比较齐全的软启动器。尤其功率比较大的设备（200KW以上），最好选用启动功能比较全的高性能软启动器。
2．3隔离器和熔断器选择
软启动柜中的隔离电器，可以选用隔离开关也可以选用具有隔离功能的塑壳断路器。小功率软启动柜宜选用隔离开关熔断器组合的刀熔开关。不但起到隔离保护作用，还可以降低工程造价。隔离开关的额定电流大于电动机额定电流就可以满足运行要求。
由于软启动器中晶闸管的浪涌焦耳积分（I2t）值有限，选用断路器做短路保护装置不能有效保护晶闸管元件。建议选用快速熔断器做短路保护装置。快速熔断器可选用aR或NGT型半导体保护熔断器。选用快速熔断器一般不用做分断能力校验，因为aR型熔断器的额定分断能力为50KA，NGT快速熔断器的分断能力为120KA，能够满足一般配电工程需要。另外熔断器还有限流功能，对晶闸管的保护要比断路器可靠。
快速熔断器的额定电流的选用原则是设备启动时不会熔断，设备安装处发生最小短路电流时必须可靠熔断。具体选用时可根据设备的负荷性质和电动机的启动电流，查阅熔断器制造厂提供的熔断器时间—电流特性曲线、I2t值及晶闸管的I2t值进行计算选择。在缺少上述资料时也可按下述经验公式计算选用：
Ifn≥(1.8~2.0)*Ie(A)
Ifn—快速熔断器额定电流(A)
Ie—电动机额定电流(A)
2．4旁路接触器的选择
软启动结束时电动机已在额定电压上运行，所以按电动机的额定电流选用交流接触器就能满足要求。要注意的是在配柜接线时，作到软启动器与接触器同相连接，不要接错相序。
2．5过负荷保护装置的选择
软启动装置的过负荷保护装置应该选用具有过载保护、断相保护和温度补偿功能的热过载继电器。具体选用时，要使电动机的工作电流在热元件整定电流范围以内。工作时容易过载的设备，要使电动机的额定电流值靠近热元件整定电流范围的下限。
2．6变压器负载能力及保护整定值校验
在软启动装置选用时除注意上述要求外，还要注意为设备供电的变压器的负载能力。如果事前变压器已接近满载，要慎重选用软启动设备。尤其是要增设功率比较大的设备时，更要核对校验变压器的荷载能力和保护的整定值；
增加软启动设备后，变压器二次侧断路器的短路短延时脱扣器的整定值Ir2为：
Ir2≥1.1(IL+1.35*K*Ie) A
式中：IL—变压器正常运行时的负荷电流 A
K—新增加软启动设备的启动电流与电动机额定电流的比值（见表1）；
Ie—新增加电动机的额定电流 A。
计算出的Ir2应小于变压器二次侧断路器现在的实际短路短延时脱扣器的整定值；否则，在新增加设备启动时，变压器二次侧断路器要分断跳闸。造成软启动器选用失败。
表1典型设备软启动效果及启动电流参考值
应用机械类型
选用功能
执行的功能
启动电流（%）
启动时间（秒）
离心泵
标准启动
减少冲击，消除水锤
300
5~15
螺杆式压缩机
标准启动
减少冲击，延长机械寿命
300
3~20
离心式压缩机
标准启动
减少冲击，延长机械寿命
350
10~40
活塞式压缩机
标准启动
减少冲击，延长机械寿命
350
5~10
传送带运输机
标准+突跳
启动平稳，减少冲击
300
3~10
风机
标准启动
减少冲击，延长机械寿命
300
10~40
搅拌机
标准启动
降低启动电流
350
5~20
磨粉机
重载启动
降低启动电流
450
5~60
3、典型应用
例：某市第二热源厂新增四台250KW循环泵，两台工作两台备用，变压器容量1250kVA，10/0.4kV，为降低电机启动电流及避免增容投资过大，我们根据用户要求采用软启动器。由于该负荷为水泵类，启动不是很频繁，所以采用性价比较优的cmc-L250型软启动器。隔离开关采用HD17-630/3，熔断器采用NT4-1250A，旁路接触器采用CJ29-500/3，热继电器采用JRS2-630/3。两年来运行正常，能够很好的满足用户要求。
4、调整与试车
软启动控制柜安装完成后要进行认真地检查。按设计图纸核对接线是否正确，连接是否可靠。因为晶闸管等电子器件不允许做绝缘电阻测试，所以只能用数字万用表高阻档检查软启动器中晶闸管的绝缘情况。新的软启动器（冷态时）每组晶闸管输入输出端子间测量电阻值应指示1.3MΩ左右，相间（相间未接控制回路时）、相对地测量电阻值应该指示无穷大。检查确认无误后，在软启动器输出端接上一台小功率电动机并设定启动方式、初始电压、启动时间和停机时间等技术参数。在电动机与软启动器连接前，必须用500V绝缘电阻测试器检查电动机和电缆的绝缘状态。只有绝缘电阻符合有关规定，才准许将电动机连接到软启动器输出端进行启动试验。第一次软启动前要对机械进行人力盘车，检查机械有无“卡堵”现象，然后进行设备启动试验并调节好启动参数后，就可以交付使用了。
总之，软启动器启动转矩大而且可以调节、设备启动时间短、有软停机功能、元件少维修量小，能够完成比较困难的设备的启动，是性能比较好的电动机启动控制设备，应该得到推广应用 .
三晶S350高性能矢量变频器
S350系列是由广州三晶电气有限公司推出的新一代高性能矢量变频器，有如下特点：
■采用最新高速电机控制专用芯片DSP，确保矢量控制快速响应
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http://www.sajbp.com/profile.asp?lg=s&pid=1
1、给变频器提供符合要求的电源但不启动，在变频器输出端开路（例如电机正在维修而没有连接电机的情况，下同）时，变频器输出端带电吗？当不小心碰着输出端（例如输出端接有电缆而不小心碰伤了包扎不好的电缆的情况，下同），可能造成人身伤害吗？试从理论和实践方面进行分析，阐述原因。
我觉得变频器虽然没有连接任何的设备，但是由于有回馈电网，所以输出端还是会带电的，但是电压应该不高，不会发生伤害
2、给变频器提供符合要求的电源但不启动，在变频器输出端连接上负载（电机）时，变频器输出端带电吗？当不小心碰着输出端，可能造成人身伤害吗？试从理论和实践方面进行分析，阐述原因。
由于输出端连接了电机，整个装置也构成了一个完整的回路，即使没有接触器输出电压，这时候变频器的逆变模块在停止工作期间也处于有阻状态，所以输出端是会带电的，当由于相当于处于高阻状态，所以人应该不会受到伤害。
3、给软起动器提供符合要求的电源但不启动，在软起动器输出端开路时，软起动器输出端带电吗？当不小心碰着输出端，可能造成人身伤害吗？试从理论和实践方面进行分析，阐述原因。
当输出端不接负载开路时阻抗很高、可控元件的阻抗远低于开路阻抗，一般半导体器件都存在有漏流，它作为即便是很小的漏流都会在开路时产生与输入端相等的电压。所以人碰到后是会受伤的
4、给软起动器提供符合要求的电源但不启动，在软起动器输出端连接上负载（电机）时，软起动器输出端带电吗？当不小心碰着输出端，可能造成人身伤害吗？试从理论和实践方面进行分析，阐述原因。 这跟变频器差不多。
由于接上了负载，这时候阻抗不会很高，所以这时候输出端应该没有电压，所以人碰到很是安全的
5、对于上述四种情况，请阐述变频器和软起动器的异同。如果存在不同之处，为什么又不相同呢？
软起动器和变频器是两种完全不同用途的产品。变频器是用于需要调速的地方，其输出不但改变电压而且同时改变频率；软起动器实际上是个调压器，用于电机起动时，输出只改变电压并没有改变频率。变频器具备所有软起动器功能，但它的价格比软起动器贵得多，结构也复杂得多。
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