交流异步电动机变频-工频切换的探讨.
工频与变频的切换原理
工频与变频的切换原理嗨，朋友们！今天咱们来聊聊一个超有趣的话题——工频与变频的切换原理。
这可不是什么晦涩难懂的天书内容哦，只要跟着我，保准您能轻松搞明白。
先来说说工频吧。
想象一下，工频就像是一个老老实实按部就班干活的老工人。
他呢，就按照固定的节奏，一成不变地工作着。
比如说，我们家里的一些传统电器，像那种老式的电扇，插上电就按照固定的速度转呀转，这个固定的速度就是工频在起作用呢。
这个老工人虽然可靠，但是缺乏灵活性呀。
就好比一条单行道，只能以一种速度前行，没有别的选择。
再来说说变频呢。
变频呀，就像是一个聪明机灵的小年轻。
他懂得根据不同的情况调整自己的工作方式。
变频技术就像是这个小年轻脑袋里的智慧，让电器能够根据实际的需求来改变工作频率。
比如说变频空调，在刚启动的时候，它会快速制冷或者制热，这时候它的工作频率就比较高，就好像这个小年轻在冲刺阶段，充满活力。
等房间的温度快要达到设定值的时候呢，它就会降低频率，慢悠悠地保持这个温度，就像小年轻放慢脚步维持成果一样。
这多智能呀，不像工频那个老工人那么死板。
那这两者怎么切换的呢？这可就有趣了。
我给您打个比方，这就好比是一场接力赛。
有这么一个场景，一个工厂里有一台大型电机。
刚开始呢，这电机是在工频状态下运行的。
就像那个老实的老工人先上了跑道，按照传统的方式带着机器运转。
这时候，有个工程师小王在旁边监测着设备的运行情况。
小王心里想啊：“这工频虽然稳定，可现在生产任务变了，要是能更节能、更灵活就好了。
”这时候呢，变频技术就像是一个候补选手站在旁边。
当满足一定条件的时候，就像是接力棒交接的时刻到来了。
那这个交接是怎么实现的呢？这得靠一套控制系统。
这个控制系统就像是裁判，它一直在观察电机的各种运行参数。
比如说，当电机负载突然变轻的时候，控制系统就会想：“嘿，现在这种情况，变频上场肯定更合适呀。
”然后它就会发出指令，开始把电机从工频切换到变频。
这个切换过程就像是把接力棒从老工人手里交到小年轻手里一样。
交流异步电动机变频-工频切换的探讨
交流异步电动机变频-工频切换的探讨
异步电动机变频-工频切换是一种常见的控制方式，适用于需
要根据工作需求调整电机转速的场景。
该控制方式通过变频器控制电机的转速，实现对电机运行状态的灵活调节。
异步电动机变频工频切换的主要优点有：
1. 节能环保：通过变频控制电机转速，可以根据实际负载需求调节电机工作频率和电压，实现节能效果。
相比传统的固定速度工作模式，可以大幅度降低能耗，减少对环境的污染。
2. 提高负载适应能力：异步电动机在变频工作模式下可以根据负载情况自动调节转速，提高了电机的负载适应能力。
在需要快速启动、停止或者变速的工况下，可以更加准确地控制电机的运行状态。
3. 增强电机寿命：异步电动机在变频工作模式下运行时，由于电机起动电流较小，可有效减小电机的磨损和热量产生，从而延长了电机的使用寿命。
然而，异步电动机变频-工频切换也存在一些问题和挑战：
1. 电磁干扰：变频器输出的波形可能会引起电机和附属设备的电磁干扰问题，导致其他设备的不正常工作或者破坏。
2. 控制系统复杂性：异步电动机变频-工频切换需要准确控制
变频器的输出频率和电压，对控制系统的设计和调试要求较高，
需要具备一定的专业知识和经验。
3. 成本较高：相比传统的工频启停控制方式，异步电动机变频-工频切换需要安装和配置额外的变频器设备，增加了系统的成本投入。
综上，异步电动机变频-工频切换是一种在特定应用场景下可以提供多种优势的电机控制方式，但也需要考虑到电磁干扰、控制复杂性和成本等方面的挑战。
在实际应用中，需要根据具体的需求和条件进行合理的选择和权衡。
大功率交流异步电动机变频转工频切换存在的问题及解决思路
大功率交流异步电动机变频转工频切换存在的问题及解决思路刘宏涛
【期刊名称】《自动化应用》
【年(卷),期】2012(000)007
【摘要】分析异步电动机变频转工频的切换过程，针对限制切换冲击电流提出解决思路。
%The processes of variable frequency to working frequency of asynchronous motor are analyzed. The solving thoughts of limiting switching impulse current are proposed.
【总页数】2页(P16-17)
【作者】刘宏涛
【作者单位】陕西工业职业技术学院,陕西成阳712000
【正文语种】中文
【中图分类】TQ085.412
【相关文献】
1.试论交流异步电动机的变频--工频切换 [J], 宗彩学
2.变频调速系统中变频与工频间的相互切换问题及解决方案 [J], 郭修淇;蔡穆英;蒋妍
3.变频调速系统中变频与工频间的相互切换问题及解决方案 [J], 郭修淇;蔡穆英;蒋妍
4.软切换技术在变频与工频切换中的应用 [J], 赵祥卿;张桂芳
5.变频技术在大功率交流异步电动机驱动空压机中的应用 [J], 陈勇
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电动机工频变频切换操作分析_李福荣
6 经验小结
此次改造工作比较仓促，所有的设备都是突击 采购的，两台变频控制柜非专业厂家提供，在安装 接 线方面存在一定的技术性问题，造成了本文所述
44 660
（ 2014 － 12）
·电机与控制·
频→变频： K2 断开 （ 2 号电动机退出运行） ，K4 断开，K1 闭合 （ 1 号电动机转变频运行） 。
（ 2） 当负荷变化较大时，建议采用一台电动机 由变频器控制、另一台电动机由软起动控制的方 式。当一台电动机就能满足负载的需要时，则变频 器控制的电动机运行，软起动控制的电动机停机。 当负荷超过一台电动机的负载能力时，软起动控制 的电动机起动运行，变频器控制的电动机调频减负 荷运行。
（ 3） 当有 3 台及以上电动机需要控制时，应根 据负载的实际情况合理配置变频器、软起动器及电 动机三者之间的组合。
图 1 变频器一拖一控制接线图
变频器一拖一工 /变频的切换条件为电动机原 来的运行电压频率等于工频电源的电压频率。变频 →工频： 交流接触器 K1 断开，交流接触器 K2 闭 合。工频→变频： K2 断开，K1 闭合。
图 2 变频器一拖 N 控制接线图
电动机通过相应的交流接触器来实现工频和变 频电源之间的切换。电动机的起动由变频器执行， 当 1 号电动机完成起动过程后，变频器根据工况通 过调速来调节电动机负荷，当该台电动机接近满载 运行时，通过接触器将其切换到工频电源，变频器 转而去起动 2 号电动机，并带 2 号电动机进入变频 运行工况。当 2 号电动机的负荷减到接近空载时， 则将这台电动机电源切除进入停运状态，并通过接 触器将 1 号电动机从工频电源切换到变频电源，由 变频器控制该台机组运行。以 1 号电动机为例，其 切换顺序如下。
（ 编辑 杨 梁） 【变频器 电机 电线电缆 自动控制 故障】
交流异步电动机变频调速原理
交流异步电动机变频调速原理在异步电动机调速系统中，调速性能最好、应⽤最⼴的系统是变压变频调速系统。
在这种系统中，要调节电动机的转速，须同时调节定⼦供电电源的电压和频率，可以使机械特性平滑地上下移动，并获得很⾼的运⾏效率。
但是，这种系统需要⼀台专⽤的变压变频电源，增加了系统的成本。
近来，由于交流调速⽇益普及，对变压变频器的需求量不断增长，加上市场竞争的因素，其售价逐渐⾛低，使得变压变频调速系统的应⽤与⽇俱增。
下⾯⾸先叙述异步电动机的变压变频调速原理。
交流异步电动机变频调速原理：变频器是利⽤电⼒半导体器件的通断作⽤把电压、频率固定不变的交流电变成电压、频率都可调的交流电源。
现在使⽤的变频器主要采⽤交—直—交⽅式（VVVF变频或⽮量控制变频），先把⼯频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。
变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、再次整流（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。
交-直部分整流电路：由VD1-VD6六个整流⼆极管组成不可控全波整流桥。
对于380V的额定电源，⼀般⼆极管反向耐压值应选1200V，⼆极管的正向电流为电机额定电流的1.414-2倍。
（⼆）变频器元件作⽤电容C1：是吸收电容,整流电路输出是脉动的直流电压，必须加以滤波，变压器是⼀种常见的电⽓设备，可⽤来把某种数值的交变电压变换为同频率的另⼀数值的交变电压，也可以改变交流电的数值及变换阻抗或改变相位。
压敏电阻：有三个作⽤,⼀过电压保护,⼆耐雷击要求,三安规测试需要.热敏电阻：过热保护霍尔:安装在UVW的其中⼆相,⽤于检测输出电流值。
选⽤时额定电流约为电机额定电流的2倍左右。
充电电阻：作⽤是防⽌开机上电瞬间电容对地短路，烧坏储能电容开机前电容⼆端的电压为0V；所以在上电（开机）的瞬间电容对地为短路状态。
如果不加充电电阻在整流桥与电解电容之间，则相当于380V电源直接对地短路，瞬间整流桥通过⽆穷⼤的电流导致整流桥炸掉。
交流异步电动机变频调速原理
交流异步电动机变频调速原理异步电动机变频调速是利用变频器改变电源频率和电压，从而调节电动机的运行速度。
异步电动机是一种常见的交流电动机，常用于工业生产中，其工作原理是根据电磁感应定律，通过电磁感应产生感应转矩，从而驱动机械设备运行。
异步电动机的转速与电源的频率成正比，即转速等于同步转速减去滑差倍数。
滑差是指电动机转速低于同步转速的比例，滑差率与转动负载有关，通常为3%~5%。
异步电动机转速的改变需要改变电源的频率，传统的方法是通过转速开关或者变压器调整电源的频率。
而变频器则可以通过改变电源的频率和电压，实现对异步电动机的变频调速，具有调速范围广、调速精度高、响应速度快等优点。
异步电动机变频调速的原理如下：变频器通过输入交流电源，将其变换成直流电源，然后再将直流电源经过逆变器转换成交流电源，输出给电动机。
逆变器中的IGBT管控制电源的开关，改变电源的有效值和频率。
变频器通过控制IGBT管的开关时间，改变电源的有效值和频率，从而控制电动机的转速。
变频器中的控制器根据实际需求来调整输出电流和电压的波形，以实现电动机的变频调速。
控制器通常包括运算单元及相关的周边设备，运算单元可以根据给定的控制策略、电机参数和负载情况，计算出控制变量，实现实时调节电流、电压、频率和转矩等控制参数。
变频器中的传感器用于监测电动机的运行状态，如转速、转矩、温度等。
传感器将检测到的运行状态信号反馈给控制器，控制器根据这些信号来调整控制变量，以实现对电动机的精确控制。
异步电动机变频调速的应用广泛，可以适应不同的负载要求。
它在工业生产中具有重要的作用，如在输送机、风机、水泵和压缩机等设备中的应用。
通过调整异步电动机的转速，可以实现对生产过程的精确控制，从而提高生产效率、降低能源消耗和减少设备损耗。
总之，异步电动机变频调速通过变频器改变电源的频率和电压，实现对电动机转速的精确调节。
它具有调速范围广、调速精度高、响应速度快等优点，广泛应用于各种工业生产设备中。
交流异步电动机变频-工频切换的探讨
交流异步电动机变频-工频切换的探讨引言：异步电动机是工业生产中常用的电动机类型之一，而变频技术的应用也越来越广泛。
在实际应用中，异步电动机的变频-工频切换是一个重要的问题，本文将对这一问题进行探讨，并分析其影响因素和解决方法。
一、异步电动机的变频技术异步电动机的变频技术是指通过改变电源频率来控制电动机的转速。
在工业生产中，变频技术可以实现对电动机的精确控制，使其适应不同的工作需求。
变频技术的应用可以提高生产效率，降低能耗，并且可以提供更多的操作灵活性。
二、异步电动机的工频技术异步电动机的工频技术是指将电动机接入工频电源，通过改变电动机的绕组连接方式或改变电源电压来实现对电动机转速的控制。
工频技术在许多场合下仍然是一种经济实用的选择，尤其是在转速要求相对较低或者需要长时间连续工作的场合。
三、异步电动机的变频-工频切换在一些特殊的工况下，需要将异步电动机从变频运行模式切换为工频运行模式，或者相反。
例如，当变频器发生故障或需要维护时，需要将电动机切换到工频模式，以确保生产的正常进行。
而在一些特定的工作任务中，可能需要将电动机从工频模式切换到变频模式，以获得更好的控制效果。
四、影响异步电动机变频-工频切换的因素1. 电动机的设计参数：电动机的设计参数将直接影响其在变频和工频模式下的性能。
因此，在进行变频-工频切换时，需要考虑电动机的额定功率、额定电压、额定转速等参数是否适用于切换后的工作模式。
2. 变频器的性能：变频器作为控制电动机的核心设备，其性能直接影响切换的稳定性和可靠性。
在选择和使用变频器时，需要考虑其输出功率、控制精度、过载能力等因素。
3. 切换过程中的保护措施：切换过程中，特别是在变频-工频模式切换时，需要采取相应的保护措施，以防止电动机和其他设备受到损坏。
常见的保护措施包括过电流保护、过温保护、过载保护等。
4. 切换的控制策略：切换过程中的控制策略也是影响切换效果的重要因素之一。
合理的控制策略可以确保切换过程的平稳进行，避免电动机产生冲击或过载现象。
如何在变频与工频之间合适顺畅地切换？
如何在变频与工频之间合适顺畅地切换？随着领域的不断发展，变频器的出现让许多行业得到了优异的表现。
然而，许多机械设备在工作过程中不仅需要使用变频器，还需要通过工频器进行操作。
因此，如何在变频与工频之间合适顺畅地切换，成为了许多机械设备行业必须处理的一项难题。
什么是变频器和工频器在讨论变频和工频之间的切换之前，我们需要了解什么是变频器和工频器。
变频器指的是变频调速器，可以通过改变电机转速来达到调节设备的效果。
变频器主要的优势在于调速范围广，可以实现任何转速的调节，同时减少过载电流和减少机器噪音等问题。
工频器与变频器不同，指的是工频电源。
这种电源是单一频率的，通常是50或60赫兹。
一些机械设备只能通过工频电源运行。
变频器和工频器之间切换的挑战切换变频器和工频器之间并不难，但是它需要消耗时间和成本、影响生产。
同时，由于变频器和工频器之间的连接不同，需要更改电机驱动的连接。
这种更改将导致机器的运行时间延长，因此必须等到工作结束后再进行切换。
另外，不需要切换连接，而直接使用变频器会更加方便，但这仅适用于那些没有使用工频的机器。
在切换之前，需要注意的另一个问题是，变频器的功率大小通常要比工频器大，因此需要合理应用变频器的能力。
同时，不同类型的设备在切换时需要采取不同的方法。
这就需要我们了解如何适应不同的工作环境。
适应不同工作环境的方法在进行变频和工频之间的切换时，需要注意以下几点。
1. 确保机器没有运行切换时，您必须确保机器已停止运行。
特别是在切换连接时，如果机器仍在运行，可能导致机器受损。
2. 确定机器所需的电源类型在切换之前，必须确定机器的电源类型，以便了解何时使用变频器和何时使用工频器。
这是非常重要的，因为变频器和工频器的电流值不同，如果选择错误会导致机器运行出现问题。
3. 使用适当的连接方法选择正确的连接方式至关重要，可以确保电机被正确连接到变频器或工频器。
使用正确的连接方法，可以放置机器因连接错误而受损。
电动机变频切换工频的问题
如：变频器切换需时间（3~5s)，这段时间转速会掉多少？掉多了冲击电流一样大（额定电流的2倍以上）。
追问等到真正做的时候，把转数提到同步转数或同步转数以上，3~5秒后再切换，现场调试时再说吧，谢谢你
]不管怎样的负载，在供电电源切换的瞬间都会有冲击电流，如果没有必要最好不要切换，因为变频器在通电工作的状态下突然断开负载，变频器也易损坏。 追问现实是必须这样做
最佳答案 你准备把变频器当软启动器?
只要切换一定有冲击电流,只是大小不同.比直接启动要小.追问你说的没错，我想把变频器当软启动器，因为软启动器对起动电流控制的不好（额定电流的2倍以上），所以想用变频器把电动机拖动到额定转数以下同步转数以下，这时把变频器断开，再把电动机接入工频电源。由于已经把电动机拖动到了额定转数以上，这时接入工频电源，能有多大的冲击
按主电路工作方法
按照工作原理分类
按照开关方式分类
按照用途分类
按变频器调压方法
按工作原理分
按国际区域分类
按电压等级分类
变频器节能效果
使用与保养变频器的注意事项
物理环境 电气环境变频器供电系统的谐波治理与无功功率补偿展开 编辑本段变频器基础原理知识
目录
变频器基础原理知识
变频器工作原理概述
整流器
平波回路
逆变器
变频器的作用
变频器的行业应用
变频器的组成
变频器控制方式
变频器的历史
变频器的分类单元串联型变频器
按变换的环节分类
按直流电源性质分类
按主电路工作方法
按照工作原理分类
按照开关方式分类
交流异步电机的工变频同步切换
目录1.SYN-TRANSFER技术详细资料 (2)SYN-TRANSFER技术介绍 (2)工作原理 (3)主回路配置 (4)系统外部原理图 (5)组成及操作界面说明 (5)2.高压变频器切换工频时非同期冲击 (6)非同期冲击原理 (6)非同期冲击实验 (7)3.电厂风机由变频切换工频切换和类似的方案 (8)风机变频到工频切换方法 (8)同步切换方案 (9)方案一（带电抗器） (9)方案二（不带电抗器） (10)同步切换应用方案 (11)4.高压变频器水冷方式方案 (14)1.SYN-TRANSFER技术详细资料SYN-TRANSFER技术介绍同步切换是变频器与工频电网之间进行无扰切换的技术，它利用锁相技术，使变频器输出电压的频率、相位、幅值和电网电压的频率、相位、幅值保持一致，进行变频器与电网之间的无扰切换，防止因变频器输出电压和电网电压之间存在相位差而产生冲击电流，损坏设备或拉跨电网。
为重负载软启动（磨机）、多台水泵顺序自动变频软启动、需要在工频和变频电源之间频繁切换的系统。
同步切换的控制方法为: 同时检测变频电源和工频电源的频率、相位和幅值, 当两种电源的频率差、相位差、幅值差小于规定误差时, 锁定当前电网频率进行切换。
电机由变频转工频的切换一般是在变频器输出电压和电网电压的频率、大小都相等的情况下进行的，表面上看，此时两个电源输出电压的大小、频率都相等，似乎可以进行平滑切换，不会对电机产生什么冲击。
其实不然，一个没有考虑到的关键性的问题是——相位，即两个电源电压变化的步调是否一致。
在变频转工频切换瞬间，由于变频器输出电压起始相位具有随机性，它所输出的三相电源相位和电网工频电源相位完全有可能不一致。
SYN-TRANSFER技术非常必要。
下图是SYN-TRANSFER技术的原理图。
锁相前、后的变频和工频电压波形如图1、图2所示。
比较得知，变频器锁相成功后，工频电网电压与变频器输出电压的频率、幅值、相位基本保持一致，极大减小了投切时产生的冲击电流，保证了同步切换的可靠性。
变频与工频切换
变频与工频切换变频与工频切换是电力系统中非常重要的一个环节，它主要涉及两种不同的频率，即工频和变频。
工频通常指的是电力系统中的额定频率，而变频则是指通过改变电源频率来控制电机的转速。
在电力系统中，变频与工频切换通常发生在电机启动或运行过程中。
下面将从几个方面对变频与工频切换进行详细阐述。
一、变频器的工作原理变频器是一种将交流电转化为可变频率的设备，它主要由整流器、逆变器和控制器组成。
整流器将交流电转化为直流电，逆变器将直流电转化为可变频率的交流电，控制器则控制逆变器的开关和转换过程。
在电机启动时，变频器可以控制电机的启动转速和加速过程，从而减少对电网的冲击和对机械设备的冲击。
二、变频与工频切换的优点1.节能：通过变频控制电机的转速，可以更加精确地控制电机的输出功率，从而减少能源的浪费。
2.延长设备寿命：变频控制可以减少机械设备的振动和冲击，从而延长设备的使用寿命。
3.提高生产效率：通过变频控制电机的转速，可以更加精确地控制生产过程，从而提高生产效率。
4.降低噪音：通过变频控制电机的转速，可以降低机械设备的噪音，从而改善工作环境。
三、变频与工频切换的缺点1.成本高：变频器的成本比普通电机要高，因此需要投入更多的资金。
2.维护难度大：变频器的维护比普通电机要复杂，需要专业技术人员进行维护。
3.对电网的影响：变频器的运行会对电网产生一定的影响，需要采取相应的措施来保证电网的稳定运行。
四、变频与工频切换的实现方式1.手动切换：在电机启动或运行过程中，可以通过手动方式将电机从工频切换到变频或从变频切换到工频。
这种方式需要操作人员具备一定的技能和经验。
2.自动切换：在电机启动或运行过程中，可以通过自动方式将电机从工频切换到变频或从变频切换到工频。
这种方式需要使用相应的传感器和控制算法来检测和控制电机的状态。
3.软启动器：软启动器是一种特殊的启动设备，它可以通过逐渐增加电机电流的方式将电机从工频启动到变频。
这种方式可以减少对电网的冲击和对机械设备的冲击。
大功率交流异步电动机变频转工频切换存在的问题研究
大功率交流异步电动机变频转工频切换存在的问题研究【摘要】工业频率在一台变频器控制多台大功率异步电动机软启动的情况下，必然涉及到异步电动机变频转工频的切换过程，在此过程中被切换电机就可能出现定子绕组电压过大从而产生过大的切换冲击电流，对电动机的电气特性和机械特性造成破坏性损伤。
本文针对异步电动机变频转工频的切换过程进行了详细分析，同时对限制切换冲击电流提出了解决的思路。
【关键词】交流异步电动机;变频转工频;切换1.问题提出在由一台变频器控制多台大功率异步电动机软启动的过程中，先启动的电动机的供电电压在频率和大小由0HZ/0V逐渐上升到电网电压的大小和频率后（50HZ/380V），由变频器供电的变频电源和由电网供电的工频电源已经没有多大区别，此时电动机已完全可以从由变频器提供的变频电源切换到由电网供电的工频电源上，让出变频器控制下一台大功率异步电动机的软启动。
在上述电机由变频到工频快速切换过程中，必须保证切换电流不能过大，特别是对大电机来说更是如此。
由前面的叙述可知，电机由变频转工频的切换一般是在变频器输出电压和电网电压的频率、大小都相等的情况下进行的，表面上看，此时两个电源输出电压的大小、频率都相等，似乎可以进行平滑切换，不会对电机产生什么冲击。
其实不然，一个没有考虑到的关键性的问题是——相位，即两个电源电压变化的步调是否一致。
2.问题分析——相位不一致对变频／工频切换过程的影响在变频转工频切换瞬间，由于变频器输出电压起始相位具有随机性，它所输出的三相电源相位和电网工频电源相位完全有可能不一致，这种情况对切换过程的影响可用三相异步电机任意一相的相量图（图1）来加以说明。
根据电机原理，三相电动机正常运行时，以同步转速旋转的主磁场将在定子三相绕组内感应对称的三相电动势。
三相异步电动机每一相定子线圈产生的感应电动势和定子每相所加的电源电压只是频率相同，幅值不等，相位也不一致，在相量图上表现为与-存在一定的夹角。
大功率交流异步电动机变频转工频切换存在问题论文
大功率交流异步电动机变频转工频切换存在的问题研究【摘要】工业频率在一台变频器控制多台大功率异步电动机软启动的情况下，必然涉及到异步电动机变频转工频的切换过程，在此过程中被切换电机就可能出现定子绕组电压过大从而产生过大的切换冲击电流，对电动机的电气特性和机械特性造成破坏性损伤。
本文针对异步电动机变频转工频的切换过程进行了详细分析，同时对限制切换冲击电流提出了解决的思路。
【关键词】交流异步电动机;变频转工频;切换1.问题提出在由一台变频器控制多台大功率异步电动机软启动的过程中，先启动的电动机的供电电压在频率和大小由0hz/0v逐渐上升到电网电压的大小和频率后（50hz/380v），由变频器供电的变频电源和由电网供电的工频电源已经没有多大区别，此时电动机已完全可以从由变频器提供的变频电源切换到由电网供电的工频电源上，让出变频器控制下一台大功率异步电动机的软启动。
在上述电机由变频到工频快速切换过程中，必须保证切换电流不能过大，特别是对大电机来说更是如此。
由前面的叙述可知，电机由变频转工频的切换一般是在变频器输出电压和电网电压的频率、大小都相等的情况下进行的，表面上看，此时两个电源输出电压的大小、频率都相等，似乎可以进行平滑切换，不会对电机产生什么冲击。
其实不然，一个没有考虑到的关键性的问题是——相位，即两个电源电压变化的步调是否一致。
2.问题分析——相位不一致对变频／工频切换过程的影响在变频转工频切换瞬间，由于变频器输出电压起始相位具有随机性，它所输出的三相电源相位和电网工频电源相位完全有可能不一致，这种情况对切换过程的影响可用三相异步电机任意一相的相量图（图1）来加以说明。
根据电机原理，三相电动机正常运行时，以同步转速旋转的主磁场将在定子三相绕组内感应对称的三相电动势。
三相异步电动机每一相定子线圈产生的感应电动势和定子每相所加的电源电压只是频率相同，幅值不等，相位也不一致，在相量图上表现为与-存在一定的夹角。
工频和变频切换控制的方法
工频和变频切换控制的方法一、引言在工业生产过程中，电机驱动系统是重要的组成部分。
为了满足不同的生产需求，电机驱动系统需要具备多种控制模式。
其中，工频和变频切换控制是一种常见的控制方式。
本文将介绍工频和变频切换控制的方法。
二、工频和变频切换控制的意义工频和变频切换控制的意义在于根据不同的生产需求，灵活调整电机的运行状态。
在工频模式下，电机以恒定的频率运行，适用于稳定的生产环境。
而在变频模式下，电机的运行频率可以根据实际需求进行调节，适用于需要频繁调整运行状态的生产环境。
三、工频和变频切换控制的方法1. 硬件电路设计实现工频和变频切换控制需要设计相应的硬件电路。
一般而言，需要设计两个独立的电源电路，分别用于工频和变频控制。
同时，需要设计相应的控制电路，用于切换电源电路。
2. 软件程序设计在软件程序设计方面，需要根据实际需求编写相应的程序。
程序需要实现以下功能：（1）接收用户输入的指令，判断需要切换到哪种控制模式；（2）根据指令切换电源电路；（3）根据需要调整电机的运行状态。
3. 调试与测试在完成硬件电路设计和软件程序设计后，需要进行调试与测试。
首先，需要对硬件电路进行测试，确保电源电路和控制电路能够正常工作。
其次，需要对软件程序进行测试，确保程序能够正确接收指令并执行相应的操作。
最后，需要进行系统测试，确保整个系统能够正常运行。
四、结论工频和变频切换控制是一种常见的电机驱动控制方式。
通过设计相应的硬件电路和软件程序，可以实现电机的工频和变频切换控制。
在实际应用中，需要根据实际需求选择合适的控制模式，以确保电机驱动系统的稳定性和效率。
同时，在调试与测试过程中，需要注意细节问题，确保整个系统的正常运行。
变频器转工频运行
1 引言随着交流变频调速技术在油田集输系统的广泛应用，电动机变频转工频时出现故障越来越受到人们的关注，尤其在大功率注水、供水、输送油气等电机的变频控制系统中，变/工频切换故障对油田生产产生了较大的影响，成为一个亟待解决的问题。
2 电机变/工频切换时存在问题与理论分析在油田生产系统中，常常采用由一台变频器控制多台异步电动机的方案，通常称为“1拖N”，“1拖N”的基本工作情况是:首先由变频器控制“1号泵”启动运行;当需求液量增大，变频器的运行频率已经达到上限频率(通常等于工频)时，则将“１号泵”切换为工频运行。
同时，变频器的输出频率迅速下降，并切换至“2号泵”，使“2号泵”变频起动，以此类推。
因此，其切换特点是:在切换瞬间，变频器的输出频率基本上等于工频。
但因为测量差异，电源频率的可能波动等原因，绝对相等是很难出现的。
电机由变频转工频状态运行，切换一般是在变频器输出电压、频率和电网电压、频率大小都相等的情况下进行的。
表面上看，此时似乎可以进行平滑切换，不会对电机产生什么冲击。
其实不然，在变频转工频切换瞬间，由于变频器输出电压起始相位具有随机性，它和电网电压相位完全有可能不一致，这将直接导致电机变频转工频时产生的瞬时电流具有随机性，有时会远远大于电机的额定电流。
在生产中常表现为电机的过电流，而使空气开关跳闸，熔毁熔断器，交流接触器烧毁，严重时还会损坏电机设备。
下面结合三相异步电机任意一相的相量图（图1）对切换过程来加以说明。
方法二、在变频器内部集成锁相环。
锁相环路是一种反馈电路，锁相环在工作的过程中，当输出信号的频率与输入信号的频率相等时，输出电压与输入电压保持固定的相位差值，即输出电压与输入电压的相位被锁住。
通过集成锁相环，切换时锁定变频器输出电压的相位和频率，保证工频电源和变频输出电源一致，从而方便的实现电机的同步切换。
下面引用一利用锁相环实现变频转工频的现场工业试验数据：电机型号为Y315M2-4，功率为160kW。
交流异步电动机变频-工频运行浅谈
交流异步电动机变频-工频运行浅谈摘要：在电厂的辅助设备中，广泛使用了低电压相位交流异步电动机，电动机的控制电路主要包括控制电气元件，例如断路器、熔断器、过载继电器。
接触器等电子和计算机技术的迅速发展，许多新的电控制元件，例如智能电动机的控制，起动机，逆变器，半导体热中继器（电子）的广泛使用。
应充分考虑到每种设备之间合作关系的调整时间和调整值，而且，使用新的电气元件的网络通信的优点在于，根据检测到的参数的重要性，将重要参数添加到工艺控制的电动机上。
改进的发动机控制系统包括两个部分：根据设备调整数据点的编程设计而对报警警报进行“软”保护和保护，作为正常操作条件下的最后可靠的基础。
并对生产工艺进行调整，以保护电动机和电子部件，确保机械负载的正常运行，并减少经济损失。
关键词：低压；交流异步电动机；变频异步电动机由于其结构简单、制造方便、操作可靠、易于维修、效率高和不焦，可以广泛使用。
然而由于它吸收了网络的缩回电流，所以网络的功率因子变化。
无电源电流增加，线路损耗增加，控制速度低，应用有限。
在控制电动机生产的情况下，通常以两种方式加以处理：代替使用异步电动机，使用控制效率高的直流电动机；以及新技术的应用使异步电动机的旋转速度能够根据工艺要求进行调整。
生产发展电气和电子技术，特别是大规模集成电路和计算机控制技术，高效交流电速度控制系统已经建立并迅速发展。
通过在可变速度传输领域逐步替换直流控制系统，可以节省大量的电力。
1 交流异步电动机变频-工频运行问题为了进一步消除由于网络容量限制而造成的发动机起动，并减少发动机起动电流对网络的影响，一些用户提出了一种启动频率变换器的方法，该方法随后提高到50Hz，然后其他汽车公司开始运作。
通过弗雷变换器很好这一技术虽然有争议，但在某些情况下却得到了有效利用。
电路通常换向器频率变化引擎的主要操作：第一请与KM3接触器联系，以便将电动机置于工作频率电源中；第二，切断KM2接触器的连接，并切断逆变器的连接。
变频与工频的切换问题
变频与工频的切换问题（湖北宜昌市自动化研究所，湖北宜昌 443000）张燕宾摘要：分析了低压变频调速系统中变频与工频切换过程中的暂态过程，根据不同负载暂态过程的特点，提出了不同的切换要领，并介绍了以风机和供水水泵为代表的具体切换方法。
关键词：变频与工频切换；电磁过渡过程；自由制动过程；差频同相；频率陷阱；切换时间1 变频与工频切换的主电路1.1 切换控制的提出有的用户在采用变频调速拖动系统时，常常提出了变频器和工频电源进行切换的要求。
主要有两种类型：(1) 故障切换部分生产机械在运行过程中，是不允许停机的。
如纺织厂的排风机、锅炉的鼓风机和引风机等。
针对这些机械的要求，在“变频运行”过程中，一旦变频器因故障而跳闸时，必须能够自动地切换为“工频运行”方式，同时进行声光报警。
(2) 多泵供水的切换在多泵供水系统中，常采用由一台变频器控制多台水泵的方案。
用水量较少时，由变频器控制“1号泵”进行恒压供水；当用水量增大，变频器的运行频率已经到达额定频率而水压仍不足时，将“1号泵”切换为工频工作。
同时变频器的输出频率迅速降为0Hz，并切换至“2号泵”，使“2号泵”变频起动。
1.2 切换控制的主电路(1) 主电路的构成图１切换控制的主电路如图1所示，各接触器的功用是：① KM1用于将电源接至变频器的输入端；② KM2用于将变频器的输出端接至电动机；收稿日期：2003－08－13作者简历：张燕宾（1937－），男，江苏海门人，曾任宜昌市自动化研究所高级工程师、自动化研究所副所长、宜昌市科委驻深圳联络处主任、宜昌市自动化学会理事长、湖北省自动化学会常务理事，曾著《SPWM变频调速应用技术》、《变频调速应用实践》、《变频器应用基础》。
③ KM3用于将工频电源直接接至电动机。
此外，因为在工频运行时，变频器不可能对电动机的过载进行保护，所以，有必要接入热继电器KH，用于作为工频运行时的过载保护。
(2) 切换的动作顺序切换时，应先断开KM2，使电动机脱离变频器。
三相交流异步电动机的变频控制分析
三相交流异步电动机的变频控制分析XXXXXX公司XX省XX市邮编xxxxxx摘要：变频调速是目前性能最好的交流调速方式，其优势主要体现在节能（工频状态下运行可节电3%~7%，低频时节电40~65%）、调速性能好、电动机启、制动性能好、有专用冷却风扇、低频时散热效果好等几个方面，此技术的广泛应用，极大地推动了异步电动机的节能降耗，简化了控制电路，方便了操作，降低了控制线路的故障率，提高了电气控制的自动化水平。
关键词：电机；变频器；节能降耗中图分类号：TN77 文献标示码：A文章编号：下面就简单介绍变频器在应用时应注意的几个问题：1 变频器的选择、安装及接线1 .1变频器的选择、安装变频器应选择与控制电机功率相同或稍大于电机功率的容量规格，并根据负载的运行特性选择不同的类型（普通型或矢量型）。
安装和使用环境应符合产品技术规格要求，主要考虑环境温度、湿度、灰尘少、振动小、无易燃物和油雾、非阳光直射的地方，并要注意变频器的散热条件是否符合要求。
1. 2 变频器的主回路接线1. 2.1变频器进线导体截面的选择，可参照同容量电动机导线选择方法，考虑到变频器输入侧功率因数较低，应本着宜大不宜小原则。
变频器与电动机之间连接导线截面的选择，除要考虑电动机容量外，还应特别注意线路电压损失。
由于变频器输出频率降低时，其输出电压同步降低，使得线路电压损失百分比（⊿U%）升高，电动机端电压比例下降，可能导致电动机带不动负载现象。
一般要求电压损失百分比为⊿U%=⊿U/Un*100%≈2%，并按此来选择出线侧导线截面。
1. 2. 2变频器电源进线端标号为R、S、T，出线端标号为U、V、W，接线时应特别注意，严禁将电源接至出线U、V、W端，否则将烧坏变频器内部的功率开关。
1. 2. 3在电压输入端子（R、S、T）和电源之间务必接入变频器专用的漏电断路器、电磁接触器，选择使用交流、直流电抗器和噪音滤波器。
断路器除了起控制电路通断作用外，还起着隔离与保护的作用，容量选为变频器额定电流的1.5~2.0倍。
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交流异步电动机变频-工频切换的探讨时间：2010-7-27来源：<变频技术应用>摘要：为减少电机启动电流对电网的冲击和摆脱电网容量对电机启动的制约，有用户提出用变频器启动，升到50Hz后切换至工频，变频器再去启动其它电机。
本文就如何切换才能避免产生冲击电流，避免对电动机以及整个系统的电气性能和机械性能造成损害，进行了深入的分析，并通过多次试验找到了解决途径，继而开发成了正式成品。
关键词：交流异步电动机变频转工频无冲击切换1.问题的提出为减少电机启动电流对电网的冲击和摆脱电网容量对电机启动的制约，有用户提出用变频器启动，升到50Hz后切换至工频，变频器再去启动其它电机。
虽然这种切换思想备受争议，但却在一些场合得到了一定的应用，如：一拖多的供水控制系统、拉丝机系统、钻机系统等。
变频运行的电动机切换成工频运行的主电路如图１所示。
切换的基本过程只有2个:(1)断开接触器KM2，切断电动机与变频器之间的联系;(2)接通接触器KM3，将电动机投入到工频电源上。
根据上述两个过程的先后顺序的不同，而有两种切换方式:“先投后切”和“先切后投”。
图1切换控制的主电路先投后切的切换方式只能用在具有同步切换控制功能变频器中，这种方法在中、高压变频器中得到了成功的应用。
而现在低压变频器普遍采用的是两电平的主回路结构，正是这种主电路结构决定了其不能采用先投后切的控制方式只能采用先切后投的控制方式。
做电机工变频转换时大多会遇到过这样的情况：电机由变频运行状态直接向工频运行状态切换时有时会产生特别大的冲击电流，能达到其直接启动电流的两倍，约为其额定电流的十四五倍，但有的时候却几乎没有电流冲击；而断开变频一段时间后再转向工频时就不会再出现太大的冲击电流，延时的时间越长出现的冲击电流的峰值就会越小。
这是为什么呢？2.问题的分析三相电动机正常运行时，以同步转速旋转的主磁场在定子三相绕组内感应对称的三相电动势。
若断开电源后，主磁场消失，但曾经被主磁场磁化的转子铁芯依然存在剩磁，与此同时由于惯性转子依然高速旋转，在定子线圈产生的感应电动势并不会在极短的时间内消失，只是有所衰减。
图2是一37KW电机两相之间,在断开变频器输出前、后的的定子绕组的电压波形，由此可看出，断开电源后定子线圈的感应电动势逐渐衰减的过程。
图3是图2的展开，仔细观察该图可以看出，随着转速的降低，转子绕组电压频率也在缓慢的下降。
图2定子电压衰减波形1图3定子电压衰减波形2由于变频器输出的是PWM波，其相位不易观察，测得在工频状态下的电压波形进行进一步的分析。
因为变频器50Hz时的输出电压与工频电压作用在电机上基本时等效的，并不影响分析结果。
图4是一2.2KW电机在工频电源下突然断开电源后的电压波形图，由该图可以看出，电压波形没有跳变，所以断开瞬间感应电动势与电源电压是同相位的,其幅值也是基本相等的。
随着剩磁的慢慢消失，电压幅值逐渐降低，同时伴随着转速的降低感应电动势的频率逐渐下降，其相位也逐渐与电源相位拉开。
频率越低，单位时间内拉开的相位差也就越大。
图4电机在工频下断开电源后的电压波形据此，绘出断电后电机感应电压Ud在极坐标下衰减的向量示意图，如图5中Ud 所示图5极坐标下的电机感应电压衰减示意图从图4和图5中可以看出，瞬间断开电源后，电机感应电压有所衰减，同时感应电压与工频电源电压的相位已开始拉开，不同时刻投入工频电源，将会产生不同的△U。
图6是电机重新投入电源时的等值电路和相量图。
图6电机重新投入电源时的等值电路和相量图图中U工频电源电压Ud电动机定子线圈的感应电动势△U压差Xs电源等效电抗，包括线路和前级变压器Xm电机等效电抗θ工频电源电压与电动机定子线圈的感应电动势两者之间的夹角△U就是系统和电动机共同承受的电压。
切换瞬间电动机所承受的电压为Um，Um=△U×Xm/(Xm+Xs)。
为设备安全考虑，可把电动机所承受的电压控制在1.2倍电动机的额定电压（UN），即Um=△U×Xm/(Xm+Xs)≤1.2UN取Xm/(Xm+Xs)=0.9则△U≤1.2UN/0.9=1.33UN≈1.33U如忽略感应电压幅值的变化，则θ应小于83.4°。
变频器输出电压起始相位具有随机性，只是保证了相与相之间的电压相位差为120°。
当其输出频率上升到50Hz后，进行变频转工频的切换，如果该时刻变频器的输出正好与工频电源的相位相差180°，切除变频后立即投入工频，△U将达到近两倍的工频电压，远远超过了其允许电压的1.33倍。
△U过大将产生很大的冲击电流，直接作用于切换系统和电动机，这不但导致切换失败，甚至可能导致电机和切换系统的损坏。
假设在切换时刻变频器输出的相位与工频电源是相同的，在图7中，以C为圆心，以1.33U为半径绘出A-B，其右侧为投入工频电源的安全区域。
这样我们就得到C-E、F-G、H点以后三个安全投入工频电源的时间范围。
图7重新投入电源的安全区域3.解决方案所有的切换都应保证，变频器拖动和工频电源拖动电动机的转向应该是一致的。
通过以上分析可以看出C-E、F-G、H点以后三个安全投入工频电源的时间范围，都是由相位和幅值共同作用的结果。
我们也还可以分别从相位和幅值两个方面入手来寻求解决办法。
方法一：设法降低感应电动势的幅值，待其降到其幅值小于0.33U后切入工频。
方法二：选择合适的时刻，在电动机感应电动势的相位与工频电源的相位差值较小的时刻切入工频电源。
在前面的分析中知道电机承受的电压Um=△U×Xm/(Xm+Xs)。
如在回路中串入一电抗承担一定得电压，使电动机承担的电压在允许范围之内，这样就得到了另一种方法：方法三：在回路中串入电抗，延时后将其短路掉。
3.1降低感应电动势的幅值依赖时间的推移来降低电动势幅值的方法是不可取的。
因为随着时间的推移，转速也在快速的下降，转差的增大将不太有利于启动电流的减小。
对图1的切换控制主电路进行优化，得到如图8所示的切换控制主电路2。
图8 切换控制主电路2切换过程如下：(1) 断开接触器KM2，切断电动机与变频器之间的联系；(2) 接通接触器KM4，为电动机感应电动势提供释放通路；(3) 断开接触器KM4；(4) 接通接触器KM3，将电动机投入到工频电源上。
图9是 KM4作用对电动势影响对比图。
由图9可以看出，KM4提供通路的作用时间约为300ms，作用后该时刻与一般状态同一时刻的感应电动势幅值相比幅值小了很多。
适当控制KM4的作用时间，让其幅值减小到额定电压的三分之一以下就可以了。
这样，即使切换至工频电源时刻感应电动势与工频电源的相位相差180°，△U也不会超出其许可的安全范围了。
在KM4的作用过程中，会加快电机的转速下降，但通过试验得知，KM4的作用对电机转速的影响比对感应电动势幅值的影响要显得多。
此方法简单易行，安全可靠，成本增加较小，但仍存在不小的电流冲击。
通过试验和现场测试，此种切换方法的冲击电流约为额定电流的3-5倍。
图9 KM4作用对电动势影响对比图3.2在回路中串入电抗其电路如图10所示。
图10 切换控制主电路3切换过程如下：(1) 断开接触器KM2，切断电动机与变频器之间的联系；(2) 接通接触器KM4，在电源与电机间串入L；(3) 接通接触器KM3，将L短路掉，将电动机投入到工频电源上。
(4) 断开接触器KM4；完成切换通过合理设计的L参数，电机分担的电压就可以控制在允许范围之内，顺利完成切换。
此切换方法控制简单，较为安全。
但电抗器体积庞大，成本增加较多。
冲击峰值较大，但持续时间短。
通过试验和现场测试，此种切换方法的冲击电流峰值约为额定电流的4-5.5倍。
3.3相位检测该方法应首先保证KM2的断开时刻变频器的输出与工频电源是同相位的。
图7中C-E时间的长短取决于感应电动势频率的变化，而感应电动势的频率是由电机的转速决定的。
断电后电机及其拖动系统处于自由制动过程。
根据电力拖动原理，在自由制动过程中，转速的基本表达式是:（1）式中: ｎ—ｔ秒时刻的转速；ｎ1—电动机停机瞬间的转速；τp—电机拖动系统的机械时间常数，其大小主要和拖动系统的惯性大小有关。
按照过渡过程的一般规律，拖动系统的机械时间常数τp约为系统自由停机时间的三分之一。
各种系统自由停机的时间是不同的，有的自由十几秒的时间，而有的就长达十几分钟甚至几十分钟。
在停机时间较长的系统中，在同相位时刻断开KM2接通KM3，可以比较容易的在C-E的时刻内完成。
因为其时间较长，接触器KM2、KM3的动作时间可以忽略。
但在停机较快的系统中，必须考虑接触器的动作时间。
接触器的动作时间往往决定着切换控制的成败。
因感应电动势的频率与电机转速是成正比关系，所以在自由制动过程中，电动机感应电动势的基本表达式可依据公式（1）写成:（2）式中: f—ｔ秒时刻的转速；f1—电动机停机瞬间的转速；τp—电机拖动系统的机械时间常数由公式曲线分别作出τp=20s、60s、120s的电动机感应电动势频率衰减曲线，如图11所示。
图11 τp=20s、60s、120s感应电动势频率衰减曲线由图11可以看出随着时间的推移，感应电动势的相位与工频电源的相位逐渐拉开，τp越小拉开越快，τp=20s的t1时刻仅比初始动作时间推迟了40ms的时间，但与工频相比相位差已经几乎达到了90°，这时的△U就会较大，有可能造成切换的失败。
但τp=120s的t1时刻比初始动作时间推迟了80ms的时间，与工频相比相位差只有60°左右，△U就不会超过工频电源电压，可以安全的切换。
通过以上分析可知，该切换方法对停机过程较长的系统可以比较容易得实现，而停机过程较短的系统就不太适用了。
4 JD-BP系列变频-工频软切换装置山东新风光电子科技发展有限公司在此理论基础上，开发出了JD-BP系列变频-工频软切换装置。
该装置运用了提前切换的控制思想，在大量试验和现场测试的基础上成功解决了电动机变频与工频的切换问题。
运用该装置的大惯性的切换系统，在转换瞬间几乎看不到电流的波动，电动机及其拖动系统无振动现象。
在降速过程较快的供水系统中切换瞬间的最大冲击电流的峰值也被控制到了1.5倍的额定电流以下，取得了令人满意的效果，本装置已被国家知识产权局评定为实用新型国家专利。
现介绍如下：4.1 提前切换的目的该装置对通过检测相位的方法进行了完善，采用在提前动作的方法来弥补接触器动作的延迟。
变频器的输出和工频电源如果都是绝对的50Hz，那么两者之间的相位差是固定不变的，这样就谈不上相同相位的时候切换。
即使由于两者的误差而引起出现同相位的时刻，也会因其随机性太大，而不能用到实际的控制中。
在实际的应用中，将变频器的输出频率稍微调高一些，这样就可以比较容易地得到它与工频电源同相位的时刻了。