6SL3060-4AW00-0AA0連接電纜

隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,，軟起動(dòng)技術(shù)發(fā)展迅速,，各種新的軟起動(dòng)名詞層出不窮。近年來(lái),，變頻軟起動(dòng)的概念被提了出來(lái),。由于其與變頻器的名稱(chēng)非常接近，而且變頻器也具有軟起動(dòng)功能,，不了解者往往認(rèn)為變頻軟起動(dòng)器就是變頻器,，將兩個(gè)不同的產(chǎn)品混為一談。在這里,，就我所知對(duì)這兩個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行一個(gè)比較,，以便需要者有所區(qū)分。

一,、工作原理的不同

1,、變頻軟起動(dòng)器的工作原理

變頻軟起動(dòng)器的全稱(chēng)是分級(jí)交-交變頻軟起動(dòng)器，也稱(chēng)為離散變頻軟起動(dòng)器,。變頻軟起動(dòng)器利用三相交流調(diào)壓回路,，通過(guò)控制三相晶閘管的觸發(fā)順序，使晶閘管導(dǎo)通一個(gè)或者多個(gè)半波周期,，對(duì)電網(wǎng)電壓進(jìn)行斬波,，使幾個(gè)工頻周波內(nèi)去掉一部分工頻上半波和一部分工頻下半波,，實(shí)現(xiàn)電機(jī)端電源頻率變化的目的。幾種頻率波形示例如下圖：

圖一 幾種頻率的波形

由于這些頻率是對(duì)工頻交流電分頻得到的,，是交流電源的一系列子頻率,，不可能得到連續(xù)的頻率，所以稱(chēng)之為分級(jí)變頻或者離散變頻,。由于分頻是通過(guò)斬波的方式實(shí)現(xiàn)的,，所以得到的波形是不連續(xù)的。

考慮到變頻后的三相相序和對(duì)稱(chēng)性,，在這些子頻率中,，只有3n+1分頻能夠滿(mǎn)足要求，所以變頻軟起動(dòng)器的頻率變化為f/13→f/7→f/4→f/3→f/2→f(50Hz),。其中3分頻和2分頻是為了避免從4分頻直接變?yōu)楣ゎl造成過(guò)大沖擊而增加的過(guò)渡過(guò)程,。

從圖一中可以看出，頻率改變的時(shí)候電壓也發(fā)生了改變,。通過(guò)適當(dāng)?shù)目刂?，可以?shí)現(xiàn)V/f成比例，從而提高電機(jī)的低頻轉(zhuǎn)矩,，讓電機(jī)以高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩順利起動(dòng),。由于頻率的不連續(xù)，所以電壓的變化也是不連續(xù)的,。

電機(jī)起動(dòng)完成后,，短接開(kāi)關(guān)閉合，短接交流調(diào)壓回路,，使電機(jī)直接并網(wǎng)運(yùn)行,。

變頻軟起動(dòng)器也能實(shí)現(xiàn)軟停車(chē)功能，采用的方式是低速反接制動(dòng),，即將頻率以f/5→f/8→f/11的順序變化,，使電機(jī)電源的相序相反。

2,、變頻器的工作原理

變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置,。我們現(xiàn)在使用的變頻器主要采用交—直—交方式(VVVF變頻或矢量控制變頻)，先把工頻交流電源通過(guò)整流器轉(zhuǎn)換成直流電源,，然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率,、電壓均可控制的交流電源以供給電動(dòng)機(jī)。

變頻器的輸出頻率是通過(guò)直流逆變而來(lái),，其頻率理論上是可以連續(xù)變化的,。由于采用了*的PWM調(diào)制技術(shù)，其波形非常接近正弦波,。變頻器的輸出電壓和頻率的比值也是成比例的,，所以電壓的變化也是連續(xù)的,。

變頻器在起動(dòng)電機(jī)時(shí)，其頻率是平滑變化的,，每一次頻率的變化很小,，所以可以看成是連續(xù)的。

變頻器是為調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速而設(shè)計(jì)的,，可以帶電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行,，不需要短接開(kāi)關(guān)。

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二,、主回路結(jié)構(gòu)的不同

1,、變頻軟起動(dòng)器的主回路結(jié)構(gòu)

變頻軟起動(dòng)器的主回路如下圖所示:

圖二 變頻軟起動(dòng)器的主回路圖

從圖二中可以看出，變頻軟起動(dòng)器的主回路是由六只晶閘管兩兩反并聯(lián)組成的三相交流調(diào)壓回路和短接開(kāi)關(guān)并聯(lián)構(gòu)成,。電機(jī)起動(dòng)時(shí),，晶閘管工作;起動(dòng)完畢后，短接開(kāi)關(guān)動(dòng)作,，短接晶閘管,，晶閘管停止工作。

2,、變頻器的主回路結(jié)構(gòu)

變頻器的主回路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖三所示,。

圖三 變頻器主回路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

變頻器主要由整流回路、平波回路,、逆變回路以及制動(dòng)回路構(gòu)成,，共計(jì)需用12只電力電子器件。當(dāng)前大多使用六只電力二極管用于整流回路,，六只IGBT用于流變回路。整流回路將工頻交流電變?yōu)槊}動(dòng)的直流電,，平波回路將脈動(dòng)的直流電變?yōu)槠秸闹绷麟?，逆變回路將直流電變?yōu)樗桀l率的交流電。

對(duì)比兩個(gè)主回路可知,，變頻軟起動(dòng)器由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,，使用電力電子器件數(shù)量較少，成本低于變頻器,。

三,、性能的不同

雖然變頻軟起動(dòng)器和變頻器在起動(dòng)電機(jī)時(shí)都有較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，但工作原理的不同,，表現(xiàn)的性能也有很多的不同,。

變頻軟起動(dòng)器的頻率是離散的，定子電壓和電流是不連續(xù)的,，轉(zhuǎn)矩也是不連續(xù)的,、脈動(dòng)的,，轉(zhuǎn)速也出現(xiàn)脈動(dòng)的現(xiàn)象，平滑性沒(méi)有變頻器好,。因此,，電機(jī)在運(yùn)行時(shí)會(huì)有振動(dòng)和噪聲(低頻)，不像變頻軟起動(dòng)那樣只有調(diào)制脈沖的高頻噪聲,。由于變頻軟起動(dòng)器只是在起動(dòng)的時(shí)候出現(xiàn)這種狀況,，時(shí)間極短，所以對(duì)電機(jī)的影響可以忽略不計(jì),。

電力電子器件工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生諧波,。變頻軟起動(dòng)器的晶閘管是短時(shí)工作的，所以產(chǎn)生的諧波量比變頻器少,。

變頻軟起動(dòng)器雖然也能夠改變電機(jī)端電壓的頻率,，但其短時(shí)工作制的設(shè)計(jì)，使其不能長(zhǎng)時(shí)間變頻工作,，更重要的是其頻率是固定的幾種,，不能連續(xù)調(diào)節(jié)，而且不高于25Hz,，電機(jī)只能在半速以下運(yùn)行,，所以變頻軟起動(dòng)器不適合用于電機(jī)的調(diào)速。變頻器是為電機(jī)調(diào)速而設(shè)計(jì)的,，如果只是用于電機(jī)起動(dòng),，使其利用率非常低，是一種很大的成本和資源浪費(fèi),。

通過(guò)比較可以看出,，變頻軟起動(dòng)器和變頻器是兩種的不同的產(chǎn)品，其基本原理和器件構(gòu)成根本不同,，因而性能和應(yīng)用也不同,，成本也有較大的差別，不能混淆,。在實(shí)際使用時(shí)要根據(jù)不同的使用目的選用不同的產(chǎn)品,。變頻軟起動(dòng)器用于電機(jī)的起動(dòng)，而變頻器用于電機(jī)的調(diào)速,，兼有起動(dòng)功能,。