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变频与工频切换技术的应用

供稿：大连普传科技股份有限公司

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。

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？

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。

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。

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。