关键词： 高压变频器 软启动装置 同步切换 

   一、引言

   近年来，高压变频调速技术已越来越多的应用在各行各业，以达到节约电能、改善电机系统寿命、进步产品质量的目的高压变频器在全世界的应用比低压变频器晚。但是高压变频器用作大型电机的启动装置更少。

   交流电动机的启动一直是人们关注的一个课题，尤其是高压大容量交流电动机随着其用量的急剧增加，软启动问题就变得更加突出。

   众所周知，普通鼠笼式电动机在空载全压直接启动时，启动电流会达到额定电流的5—7倍。当电动机容量相对较大时，该启动电流将引起电网电压急剧下降，电压频率也会发生变化，这会破坏同电网其它设备的正常运行，甚至会引起电网失去稳定，造成更大的事故。

   电动机全压启动时的大电流在定子线圈和转子鼠笼条上产生很大的冲击力，会破坏绕组绝缘和造成鼠笼条断裂，引起电机故障，大电流还会产生大量的焦耳热，损伤绕组绝缘，减少电机寿命。

   电动机直接全压启动时的启动转矩约为额定转矩的7-8倍，对于齿轮传动设备来说，很大的冲击力会使齿轮磨损加快甚至破碎；对于皮带传动设备来说，加大了皮带磨损甚至拉断皮带。

   对于水泵类负荷来说，电动机全压启动时，水流会在很短的时间内达到全速，在遇到管路拐弯时，高速的水流冲击到管壁上，产生很大的冲击力，形成水锤效应，会破坏管道。如果水泵前面的管路比较长，当水泵电机突然停止时，高速的水流会冲击到水泵的叶轮上，产生很大的冲击力，会使叶轮变形或损坏。

   以上各点都会使设备增加停工台时，影响生产的正常进行，增加维修费用。

  3-10KV电动机的容量都比较大，一般都在200KW以上。近些年来，许多行业的生产能力越来越大，其生产设备的驱动电机也越来越大，如在钢铁、化工行业，10000KW以上的电动机的使用已越来越多，以上问题也变得越来越严重，人们对其关注的程度也越来越高。

  二、各种启动/装置方式对比

        
        
从1）-9）的排序过程中，不难看出电机起动方式的进化进程，变频器软起动的优势是明的。

三、一拖二同步无扰一次原理图
 
            
                                  图1 原理图

3.1 系统主要有三部分组成：

第一部分是电机1和电机2；
第二部分是无扰切换部分：KM4、L1 ；
第三部分是变频及其旁路部分：KM1、KM2、KM3、KM5、KM6、KM7。
严格按照联锁要求设计，完全能够保证变频调速系统安全运行：KM5与KM6、KM7与KM3，KM2、KM3、KM5相互电气互锁；

3.2 M1无扰切换过程

变频运行：QF1、KM1、KM2、KM6吸合，KM3、KM6、KM5、KM7断开，电机M1变频运行。
无扰切换过程：M1变频运行至50HZ时，合KM4，延时断开KM2，同时合KM5，延时断开KM4、KM6，电机工频运行。M2切换过程类似。

3.3 同步无扰切换注意事项及优点：

注意事项：

无扰切换前，变频控制器在检测电网电压的幅值、频率和相位后，控制高压变频器输出电压同频、同相、幅值可控的电压，然后才能进行软切换。高压变频切换到工频过程中，用锁相环锁定工频电源的相位和频率，控制高压变频器使电机在稍微高于额定电压和频率的状态下，提供了更充裕的时间进行切换，这样，就可以实现高压变频电源与工频电源之间的软切换。
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无扰切换优点：

1) 有效的降低了直接切换对电网的冲击过大引起上面配电开关跳闸；
2) 减少了因为直接切换过大的冲击对电机绝缘及散热的影响；
3) 避免了因为直接切换引起负载负荷突然加载给管网还有生产造成影响；
4) 实现了多台电机的顺序软起，保护了电机。

   四、结束语

   英威腾变频软起改造的成功实施运行，体现出了变频技术的广泛应用前景，更体现了深圳市英威腾电气股份有限公司在高压变频综合改造上的技术解决能力，也验证了国产高压变频器性能的成熟可靠性。在大型水泵、高炉风机等负载的启动方面都有潜力。

  参考文献：

[1] 《CHH100系列高压变频器产品说明书》深圳市英威腾电气股份有限公司
[2] 倚鹏 《高压大功率变频器技术原理与应用》人民邮电出版社 2008-02出版