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  關(guān)鍵詞： 高壓變頻器 軟啟動裝置 同步切換 

   一、引言

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

   交流電動機的啟動一直是人們關(guān)注的一個課題，尤其是高壓大容量交流電動機隨著其用量的急劇增加，軟啟動問題就變得更加突出。

   眾所周知，普通鼠籠式電動機在空載全壓直接啟動時，啟動電流會達到額定電流的5—7倍。當(dāng)電動機容量相對較大時，該啟動電流將引起電網(wǎng)電壓急劇下降，電壓頻率也會發(fā)生變化，這會破壞同電網(wǎng)其它設(shè)備的正常運行，甚至?xí)痣娋W(wǎng)失去穩(wěn)定，造成更大的事故。

   電動機全壓啟動時的大電流在定子線圈和轉(zhuǎn)子鼠籠條上產(chǎn)生很大的沖擊力，會破壞繞組絕緣和造成鼠籠條斷裂，引起電機故障，大電流還會產(chǎn)生大量的焦耳熱，損傷繞組絕緣，減少電機壽命。

   電動機直接全壓啟動時的啟動轉(zhuǎn)矩約為額定轉(zhuǎn)矩的7-8倍，對于齒輪傳動設(shè)備來說，很大的沖擊力會使齒輪磨損加快甚至破碎；對于皮帶傳動設(shè)備來說，加大了皮帶磨損甚至拉斷皮帶。

   對于水泵類負荷來說，電動機全壓啟動時，水流會在很短的時間內(nèi)達到全速，在遇到管路拐彎時，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(yīng)，會破壞管道。如果水泵前面的管路比較長，當(dāng)水泵電機突然停止時，高速的水流會沖擊到水泵的葉輪上，產(chǎn)生很大的沖擊力，會使葉輪變形或損壞。

   以上各點都會使設(shè)備增加停工臺時，影響生產(chǎn)的正常進行，增加維修費用。

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

  二、各種啟動/裝置方式對比

        
        
從1）-9）的排序過程中，不難看出電機起動方式的進化進程，變頻器軟起動的優(yōu)勢是明的。

三、一拖二同步無擾一次原理圖
 
            
                                  圖1 原理圖

3.1 系統(tǒng)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(shè)計，完全能夠保證變頻調(diào)速系統(tǒng)安全運行：KM5與KM6、KM7與KM3，KM2、KM3、KM5相互電氣互鎖；

3.2 M1無擾切換過程

變頻運行：QF1、KM1、KM2、KM6吸合，KM3、KM6、KM5、KM7斷開，電機M1變頻運行。
無擾切換過程：M1變頻運行至50HZ時，合KM4，延時斷開KM2，同時合KM5，延時斷開KM4、KM6，電機工頻運行。M2切換過程類似。

3.3 同步無擾切換注意事項及優(yōu)點：

注意事項：

無擾切換前，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，然后才能進行軟切換。高壓變頻切換到工頻過程中，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，提供了更充裕的時間進行切換，這樣，就可以實現(xiàn)高壓變頻電源與工頻電源之間的軟切換。
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無擾切換優(yōu)點：

1) 有效的降低了直接切換對電網(wǎng)的沖擊過大引起上面配電開關(guān)跳閘；
2) 減少了因為直接切換過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) 實現(xiàn)了多臺電機的順序軟起，保護了電機。

   四、結(jié)束語

   英威騰變頻軟起改造的成功實施運行，體現(xiàn)出了變頻技術(shù)的廣泛應(yīng)用前景，更體現(xiàn)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)機等負載的啟動方面都有潛力。

  參考文獻：

[1] 《CHH100系列高壓變頻器產(chǎn)品說明書》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(yīng)用》人民郵電出版社 2008-02出版