變頻器的十大作用

　　變頻器的十大作用
　　(1)可調的轉矩極限
　　通過變頻調速後，能夠設置相應的轉矩極變頻器限來保護機械不致損壞，從而保證工藝過程的連續性和產品的可靠性。目前的變頻技術使得不僅轉矩極限可調，甚至轉矩的控制精度都能達到3%～5%左右。在工頻狀態下，電機只能通過檢測電流值或熱保護來進行控制，而無法像在變頻控制一樣設置精確的轉矩值來動作。
　　(2)受控的停止方式
　　如同可控的加速一樣,在變頻調速中,停止方式可伺服馬達以受控，並且有不同的停止方式可以選擇(減速停車、自由停車、減速停車+直流制動)，同樣它能減少對機械部件和電機的沖擊，從而使整個系統更加可靠，壽命也會相應增加。
　　(3)節能
　　離心風機或水泵采用變頻器後都能可程式控制器大幅度地降低能耗，這在十幾年的工程經驗中已經得到體現。由於最終的能耗是與電機的轉速成立方比，所以采用變頻後投資回報就更快。
　　(4)可逆運行控制
　　在變頻器控制中，要實現可逆運行控制無須額外的可逆控制裝置，只需要改變輸出電壓的相序即可，這樣就能降低維護成本和節省安裝空間。
　　(5)減少機械傳動部件
　　由於目前矢量控制變頻器加上同步電機就能實現高效的轉矩輸出，從而節省齒輪箱等機械傳動部件，最終構成直接變頻傳動系統。從而就能降低成本和空間,提高穩定性。
　　(6)啟動時需要的功率更低
　　電機功率與電流和電壓的乘積成正比，那麼通過工頻直接啟動的電機消耗的功率將大大高於變頻啟動所需要的功率。在一些工況下其配電系統已經達到了最高極限，其直接工頻啟動電機所產生的電湧就會對同網上的其他用戶產生嚴重的影響，從而將受到電網運行商的警告，甚至罰款。如果采用變頻器進行電機起停,就不會產生類似的問題。
　　(7)可控的加速功能
　　變頻調速能在零速啟動並按照用戶的需要進行均勻地加速，而且其加速曲線也可以選擇(直線加速、S形加速或者自動加速)。而通過工頻啟動時對電機或相連的機械部分軸或齒輪都會產生劇烈的振動。這種振動將進一步加劇機械磨損和損耗，降低機械部件和電機的壽命。另外，變頻啟動還能應用在類似灌裝線上，以防止瓶子倒翻或損壞。
　　(8)可調的運行速度
　　運用變頻調速能優化工藝過程，並能根據工藝過程迅速改變，還能通過遠控PLC或其他控制器來實現速度變化。
　　(9)控制電機的啟動電流
　　當電機通過工頻直接啟動時，它將會產生7到8倍的電機額定電流。這個電流值將大大增加電機繞組的電應力並產生熱量，從而降低電機的壽命。而變頻調速則可以在零速零電壓啟動(也可適當加轉矩提升)。一旦頻率和電壓的關系建立，變頻器就可以按照V/F或矢量控制方式帶動負載進行工作。使用變頻調速能充分降低啟動電流，提高繞組承受力，用戶最直接的好處就是電機的維護成本將進一步降低、電機的壽命則相應增加。
　　(10)降低電力線路電壓波動
　　在電機工頻啟動時，電流劇增的同時，電壓也會大幅度波動，電壓下降的幅度將取決於啟動電機的功率大小和配電網的容量。電壓下降將會導致同一供電網絡中的電壓敏感設備故障跳閘或工作異常，如PC機、傳感器、接近開關和接觸器等均會動作出錯。而采用變頻調速後，由於能在零頻零壓時逐步啟動，則能最大程度上消除電壓下降。

產生變頻器過電壓的原因

　　1過電壓的原因 一般能引起中間直流回路過電壓的原因主要來自以下兩個方面:
　　(1)來自電源輸入側的過電壓 正常情況下的電源電壓為380V，允許誤差為-5%～10%，經三相橋式全波整流後中間直流的峰值為591V，變頻器個別情況下電源線電壓達到450V，其峰值電壓也只有636V，並不算很高，一般電源電壓不會使變頻器因過電壓跳閘。電源輸入側的過電壓主要是指電源側的衝擊過電壓，如雷電引起的過電壓、補償電容在合閘或斷開時形成的過電壓等，主要特點是電壓變化率dv/dt和幅值都很大。
　　(2)來自負載側的過電壓 主要是指由於某種原因使伺服馬達電動機處於再生發電狀態時，即電機處於實際轉速比變頻頻率決定的同步轉速高的狀態，負載的傳動系統中所儲存的機械能經電動機轉換成電能，通過逆變器的6個續流二極管回饋到變頻器的中間直流回路中。此時的逆變器處於整流狀態，如果變頻器中沒采取消耗這些能量的措施，這些能量將會導致中間直流回路的電容器的電壓上升。達到限值即行跳閘。
　　2從變頻器負載側可能引起過電壓的情況及主要原因 從變頻器負載側可能引起過電壓的情況及主要原因如下:
　　(1)變頻器減速時間參數設定相對較小及未使用變頻器減速過電壓自處理功能。 當變頻器拖動大慣性負載時，其減速時間設定的比較小，在減速過程中，變頻器輸出頻率下降的速度比較快，而負載慣性比較大，靠本身阻力減速比較慢，使負載拖動電動機的轉速比可程式控制器變頻器輸出的頻率所對應的轉速還要高，電動機處於發電狀態，而變頻器沒有能量處理單元或其作用有限，因而導致變頻器中間直流回路電壓升高，超出保護值，就會出現過電壓跳閘故障。 大多數變頻器為了避免跳閘，專門設置了減速過電壓的自處理功能，如果在減速過程中，直流電壓超過了設定的電壓上限值，變頻器的輸出頻率將不再下降，暫緩減速，待直流電壓下降到設定值以下後再繼續減速。如果減速時間設定不合適，又沒有利用減速過電壓的自處理功能，就可能出現此類故障。
　　(2)工藝要求在限定時間內減速至規定頻率或停止運行 工藝流程限定了負載的減速時間，合理設定相關參數也不能減緩這一故障，系統也沒有采取處理多餘能量的措施，必然會引發過壓跳閘故障。
　　(3)當電動機所傳動的位能負載下放時，電動機將處於再生發電制動狀態 位能負載下降過快，過多回饋能量超過中間直流回路及其能量處理單元的承受能力，過電壓故障也會發生。
　　(4)變頻器負載突降 變頻器負載突降會使負載的轉速明顯上升，使負載電機進入再生發電狀態，從負載側向變頻器中間直流回路回饋能量，短時間內能量的集中回饋，可能會中間直流回路及其能量處理單元的承受能力引發過電壓故障。
　　(5)多個電機拖動同一個負載時，也可能出現這一故障，主要由於沒有負荷分配引起的。以兩台電動機拖動一個負載為例，當一台電動機的實際轉速大於另一台電動機的同步轉速時，則轉速高的電動機相當於原動機，轉速低的處於發電狀態，引起了過電壓故障。處理時需加負荷分配控制。可以把變頻器輸出特性曲線調節的軟一些

　　(6)變頻器中間直流回路電容容量下降 變頻器在運行多年後，中間直流回路電容容量下降將不可避免，中間直流回路對直流電壓的調節程度減弱，在工藝狀況和設定參數未曾改變的情況下，發生變頻器過電壓跳閘幾率會增大，這時需要對中間直流回路電容器容量下降情況進行檢查。

變頻器如何實現一拖多功能及注意事項

　　1、 變頻器選型。在選型的時候，首先要考慮運行工況——其中一台或多台電機是否要在變頻器運行過程中隨時啟停。

　　如果在變頻器的運行過程中，伺服馬達電機不需要隨時啟動，只是停止或者停止都不用，那麼在變頻器容量選型的時候只需要注意變頻器的額定功率大於所有電機的總功率，然後再放大一級選型即可。在這種情況下，進行電氣設計的時候，就必須保證一個原則：變頻器處於停止狀態才能切換接觸器，投入變頻電機的運行狀態；在變頻器運行過程中，嚴禁單獨啟停某台設備或者多台設備。

　　如果在變頻器的運行過程中，電機需要隨時啟動停止，那麼在變頻器容量選型的時候需要特別注意！首先統計可能要隨時啟停電機的總功率，然後把這個功率乘以5~7(在變頻器運行過程中，隨時啟動的電機相當於直接啟動，電機啟動電流差不多為額定電流的5~7倍)，最後把這個結果與不需要隨時啟停的電機總功率相加，得到的和就是所需變頻器的理論功率。如果需要啟停的設備很多，那麼這個功率就可以作為變頻器的選型功率，不需要再放大一級了——因為平常很難可能多個電機在同時啟動。如果需要啟停的設備很少，那麼這個功率需要再放大一級，才能作為變頻器的選型功率。

　　2、 交流接觸器選型

　　對於需要隨時啟停的電機，需要配置交流接觸器。對於交流接觸器的選型，遵循一般選型原則即可——電機的額定電流再放大一級選型即可。

　　3、 熱過載繼電器選型

　　對於變頻器一拖多的情況，為保護每個電機以及變頻器的設備安全，原則上必須在電機主回路安裝熱過載繼電器。對於熱過載繼電器的選型，遵循一般選型原則即可——電機的額定電流在熱過載繼電器的整定範圍以內。

　　注意事項

　　在一台變頻器驅動N台電機的情況下，如果線路過長，可能存在比較大的分布電容，造成較大的高頻電流而導致變頻器過流、漏電流增加、電流顯示精度變低等。如果線路過長，需要采用輸出濾波器。以下以奧卓爾變頻器為例來進行說明。

　　3、7kW以下電機連線不得超過50米，3、7kW以上電機連線不得超過100米。驅動多台電機時，應按多個電動機配線總長來計算。

　　變頻器和電機之間有熱繼電器時，尤其是400變頻器V系列的話，即使連線小於50也可能發生熱繼電器的誤動作。此時請使用輸出濾波器，或者降低變頻可程式控制器器的載波頻率。