变频与工频切换技术的应用

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随着电力电子技术的不断发展，变频器的应用越来越广泛，大到大型的工矿企业，小到家庭作坊，变频器可以说随处可见。但是在某些场合，在工艺技术基本相同、负载类别一致的情况下，如水泵、风机等，单开一台泵无法达到工艺要求，需要同时开几台泵或风机，这样为了节省投资，大多数厂家都选择一拖多的形式，如一拖二、一拖三、一拖四等形式，变频先带一套系统工作，当达到全速，工艺条件仍达不到要求时，将运行的这套系统转到工频运行，变频器再去带另一套系统运行，依次类推，再去带第二套、第三套等，直到达到现场的工艺要求。这就是所说的一拖多的情况。
7 r0 O: W  `) ]6 u( S/ [- ^; _. m但是在应用中却遇到一个问题，这就是在变频达到满频而向工频切换的过程中，有时切换顺利，电流很小就切换成功，但有时切换电流就较大，达到额定电流的几倍以上，以至于使电网跳闸，不能正常工作，这究竟是什么原因呢？
0 q4 }7 F1 i" v+ M5 F经过大量的检测与研究，发现当电机从变频状态切换工频的瞬间，由于变频输出相位与工频相位存在相位差，所以，切换过程中会产生2倍电机额定电流以上的冲击电流，大电流大转矩的冲击，会导致设备损坏，因此，普传科技结合现场的需求，开发了一款变/工频转换板和对应软件平台，解决了这一问题，并成功应用于工程实践，得到了很好的效果。转换电流基本控制在额定电流的1.5倍以内，达到了用户的要求，实现了无扰切换。
6 K! P0 S9 x- \: `4 {该技术的成功应用，为大功率电机实现变频到工频、工频到变频的无扰切换提供了较好的实现平台。此方案是通过一个专用的变频/工频切换板配合专用的软件平台来实现的，软件平台是在PI500通用软件基础上增加了一组专用的参数，通过调整切换频率/切换时间/相位检测偏差/切换相位提前角度等相关参数即可实现平稳切换。
9 C+ u0 S8 \7 w4 l, N. T目前泵类、风机类负载占电机总耗能的70%，在这些负载上应用该技术，节约能源是主要目的，同时，可以提高控制精度，对电机实现软起动，延长泵和风机的寿命，减少维修费用。
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下面是泵类负载的主要应用场合：
: }: u; z5 Y1 N  P  Q5 _居民和企事业单位恒压供水水泵的变频调速
2 m- N) A, s! c! V商品冷冻柜的冷却泵
, p  Q4 G" u+ }( O# A* L% Y4 l$ C中央空调的冷冻水和冷却水的循环泵
化工、造纸、炼油等行业的排污泵，供水泵，化工泵，油泵等
油田的注水泵，泥浆泵，潜油泵等
$ e" \$ G: s- @1 p  W6 O% p冶金行业的泥浆泵
3 A" B3 g+ U! k( q& h# r7 n锅炉行业的循环水泵和补水泵
洗煤行业的渣浆泵
, I# l5 w+ r, R4 D7 `市政工程的供水水泵/污水泵