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变频器原理

变频器原理（英文Variable-frequency Drive，简称VFD）是应用变频技术与微电子技术的原理，通过改变电机工作电源频率的方式来控制交流电动机的电力控制设备。我们使用的电源分为交流电源和直流电源，一般的直流电源大多是由交流电源通过变压器变压，整流滤波后得到的。交流电源在人们使用电源中占总使用电源的95%左右。

随着电力电子技术的不断发展，变频器的技术已日趋成熟，在工控企业的应用也如雨后春笋般的蓬勃崛起，正日益渗透到各个领域，也已成为各个生产环节不可或缺的重要工具，为企业改进生产工艺、提高劳动生产率、节约能源、减轻工人的劳动强度发挥着越来越积极的作用。

变频-工频切换时，出现变频炸机，出现空开跳闸，由此出现了各种解释，使变频-工频切换成为一个是忽难以逾越的门槛。

例如，有人说“必须保证变频器输出的相序和工频相序一致，这样才有可能切入”等等。如果变频器输出的相序和工频真的相序一致时，变频-工频切换时变频照样炸机、空开照样跳闸。显然原因是因为什么相序、相位等。我告诉你一个简单的方法，你用电压表测量变频器输出端与工频相线间的电压，不管你怎么调整变频器输出的相序、相位或其它，测量结果都是工频380V线电压。

变频器输出端与工频相线间的电压是工频380V线电压，你能直接进行变频-工频切换吗?直接切换能不炸机、跳闸吗? 所以变频-工频切换的技术秘诀就是变频器的输出端与工频不能短接，只要保证变频器的输出端与工频不会短接，那你的方法一定能保证切换成功。

怎么保证变频器的输出端与工频不短接呢?方法很简单，你用一个接触器1断开变频器输出与电动机的连接，再用一个接触器2接通工频与电动机，用接触器1的常闭触点去接通接触器2的电磁线圈，即接触器1和接触器2一定要互锁。这样就保证了变频器的输出端与工频不可能短接，你的切换就再也不会炸机、跳闸了。

操作注意事项：

1、要切换工频的电机，停车方式设定为自由停车，切忌不能软停车;

2、从变频器输出端切断电机的接触器，其控制停止按钮与变频器停车按钮为同一复合按钮，即按停车时，变频器停车随之接触器线圈断电切断电机与变频器

3、从变频器输出端切断电机的接触器，其控制启动按钮与变频器启动按钮联锁，即启动接触器接通电机后，变频方可启动;

4、电动机接入工频的接触器，其线圈控制回路由变频器输出端切断电机的接触器的常闭触点控制，保证变频器输出端切断电机后接入工频;

5、如果切换过程迅速准确，即电机脱离电源惯性运行的时间越短，转速下降越少，越不存在“冲击”，既电机在额定电流下切换;

6、这里要注意电动机接入工频的相序要保证电机切换后转向一致;

7、工频到电机应设一隔离断路器。

变频器驱动标准电机时，和工频电源比较，损耗将有所增加，低速冷却效果变差，电机温升将增加，因此低速时应降低电机的负载。普通电机的容许负载特性是在额定转速时可负载连续运行，在低速负载连续运行的场合应考虑使用变频电机。 富士变频器

冲击电压的影响：配线的LC共振等引起的冲击电压将会加在电机的定子绕组上，冲击电压较大时可能会发生损坏电机绝缘的情况。单相变频器驱动时，直流电压约311V，冲击电压在电机端子上的g值为直流电压的2倍，在绝缘强度上没有问题。但是三相变频器驱动的场合，直流电压约为537V，随着配线长度增加，冲击电压会增大，有可能因为电机绝缘耐压不够而发生损坏绝缘的情况，此时应考虑在变频器输出侧加装输出电抗器。 富士变频器

高速运行：普通电机50Hz以上高死运行时电动势平衡及轴承特性等会改变，请谨慎使用。同时超 过电机额定频率运行，电机力矩会下降，此时电机处在恒功率调节状态。如有疑问，请咨询西林技术部及电机机械厂家。富士变频器

力矩特性：变频器驱动时，力矩特性和工频电源驱动时的特性有所不同，机械负载的力矩特性必须加以确认。富士变频器

机械震动：西林全系列采用了高载波方式PWM控制，电机震动小，基本上和工频电源相同。但在以下场合会有一定的增大：

A、和机械固有震动频率的共振：特别是原来恒速运行的机械改为调速运行时，可能会发生共振，在电机端设防震橡胶或跳跃频率控制可有效解决此问题。

B、旋转体自身残留的不平衡：50.00Hz以上高速时，要特别注意。

噪音：基本上同工频电源驱动时相同，在低载波运行时可听到电磁声，属于正常现象；但转速高于电机额定转速时，机械噪音、电机风扇噪音较明显。 富士变频器

变极电机：因电机的额定电流和标准电机不同，要确认电机的d电流后再选用变频器。极数的切换务必在变频器停止输出之后进行。运转中进行极数切换，会产生过电压、过电流等保护动作，变频器会故障停机。富士变频器

水下电机：一般水下电机额定电流比标准电机大，在变频器容量选择时应注意电机额定电流。另外电机和变频器之间配线距离较长时，可能因漏电流过大而引起变频器故障报警，此时应考虑加装变频器输出电抗器；配线距离较长时还会造成电机力矩下降，要配足够粗的电缆。富士变频器

防爆电机：驱动防爆电机时，电机和变频器配套后的防爆检查是必要的。西林通用型变频器本身是非防爆结构，如果使用同通用型变频器，需要将变频器放在非防爆的地方。带减速机的电机：因润滑方式和厂家的不同，连续使用的速度范围也不同。特别是油润滑时，低速范围连续运转时因油润滑不足有烧毁危险。另外超过50Hz高速时。富士变频器

同步电机：启动电流和额定电流比标准电机大，用变频器时请注意变频器容量的选择。建议放大一级选型。多台控制时，数台同步电机逐步投入时有异步现象发生，不建议一台带多台。 单相电机：单相电机一般不适用变频器调速。电容启动方式时，电容受到了高频电流冲击，有破损可能，且启动电容容易引起变频器启动时过流故障；分相启动方式和反接启动方式时，内部的离心开关不会动作，会烧毁启动线圈，请尽量改用三相电机。如有疑问，请咨询西林技术部。富士变频器

振动机：振动机是在通用电机轴端加装不平衡块的电机。工作时电机电流会波动变化，变频器容量选择时，d电流要保证在变频器额定电流以内。富士变频器

绕线电机：绕线电机是通过在转子内串入电阻来调速或启动的。使用变频调速时，将转子绕组短接后做普通异步电机用。

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