变频工频故障自动切换原理图
电子课件-《变频技术及应用(三菱 第二版)》-B02-0757 课题三 变频恒压供水控制
课题三 变频恒压供水控制 相关知识 一、变频与工频切换控制原理
继电器与变频器组合的变频与工频的切换控制电路
课题三 变频恒压供水控制
二、 电动机的启动
随着大功率电力电子器件的不断发展成熟，变频器得到 了广泛应用。
１． 变频启动 先将电动机接到变频器的输出端，启动时，变频器输出 交流电的频率由 0 开始逐渐增加，输出电压也成比例增加。 ２． 变频与工频状态切换 当电动机达到规定转速之后，其所加工作电压往往已接 近工频，再继续由变频器供电，也不能起到节电的效果，失 去了变频器供电的意义，同时变频器本身也有一定的功率损 耗，此时应转入工频运行。
课题三 变频恒压供水控制
任务 １ 任务 ２ 任务 ３ 任务 ４ 任务 ５
单台水泵的变频控制 单台水泵变频启动工频运行控制 单台水泵的变频器 PID 控制 三台水泵的 PID 控制 小区恒压供水控制
课题三 变频恒压供水控制
随着城市建设飞速发展，高层智能楼宇大量涌现，居民用 水矛盾日益突出。如采用传统水箱供水，存在水压不稳、 二 次污染和耗能增加等问题。为保证供水质量，高层建筑普遍采 用了变频恒压供水系统，其具有优异的调速和启动性能，以及 高效率、 高功率因数和明显的节能效果。
3．系统要求设置 0.4 Mpa 为上限报警、0.2
Mpa 为下限报警，报警 5 s 后，系统自动停止运行。
4．系统运行参数能根据需要设置。
课题三 变频恒压供水控制
相关知识 一、PID 控制概述
PID 控制是随时将传感器测量的实际信号（称为 反馈信号）与被控量的目标信号相比较，以判断是否 已经到达预定目标。
负作用控制过程
课题三 变频恒压供水控制
５． 正作用
正作用控制过程
一次风机变频、工频切换操作注意事项及故障处理
一次风机变频、工频切换操作注意事项及故障处理日常操作1、变频器为高压危险装置，任何操作人员必须按照操作规程进行操作；2、需要给变频器送电时，必须先送控制电源，变频器自检正常后给出“高压合闸允许”信号后，方可给变频器送高压电；3、需要切断变频器电源时，应先断高压电，再断控制电；4、切断控制电源后，要把UPS开关同时关掉，否则UPS过度放电将导致U PS损坏；5、使用液晶屏时，只需用手指轻触即可，严禁使劲敲击或用硬物点击，并严禁任何无关人员任意指点液晶屏，以防产生误操作；6、变频器出现轻故障（比如冷风机故障、控制电源掉电等）时，虽然不会立即停机，但必须及时处理，否则会演变成重故障，导致停机；7、严格保证变频器运行的环境温度不超过40℃，否则会影响变频器的寿命，运行安全不能保证；8、变频器所有参数在设备交付运行前都已进行合理设置，用户不得随意更改。
如果确需要更改，请事先和北京利德华福电气技术有限公司技术工程人员联系启动操作1、如果变频器处于断电状态，启动时应先加上控制电源；2、变频器自检正常后，给出“高压合闸允许”信号，方可给变频器送高压电；3、如果现场高压开关或控制系统没有得到变频器提供的“高压合闸允许”信号，请确认变频器控制电源是否加上，变频器本身是否处于故障状态；4、隔离开关处在变频位置时，用户高压真空开关合闸只相当于给变频器送电，电机并不启动，需要启动电机，还必须给变频器发启动指令。
这一点和用户原来的操作习惯有所区别；5、对于风机负载，变频器启动前，风机挡板最好处于关闭位置。
并确认电机没有因为其他风机的运行而反转，否则容易引起变频器启动时过流；6、电机需要启动时，如果电机刚停机不久，应确认电机已经完全停转，否则容易引起变频器启动时单元过电压或者变频器过电流；7、现场控制系统只有在得到变频器的“系统待机”信号后，才能给变频器发启动指令，正常启动变频器；8、给变频器的启动指令必须在高压合闸3秒后发出，持续时间应不小于3秒；9、变频器启动后，必须提供合适的转速给定。
变频器基本控制图
至
至
启动端子
手动/自动 2#酸泵变频运行 至变频器
至
至
启动端子
设计 制图 校对 审核 审定
数量
阶段 比例 施工图
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气原理图（三）（图号
）。
、本图中括号的内容指的是 、 酸泵电气系统。
、图中电流变送器电源 、 见 、 、 、 酸泵电气原理图（二）（图号
）。
设计 制图 校对 审核 审定
至 （运行电流）
电流变送器
电流变送器
～
酸泵 （ 酸泵
）
～
酸泵 （ 酸泵
）
至 （运行电流）
数量
阶段 比例 施工图
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自动 停 手动
、工频运行：
、将
、
拨向工频电源位置，即
闭合，
断开。
、将 拨向手动位置， 、 、 拨向停的位置。
、合上 。
、由工艺通知电气运行人员在柜面或现场开机及停机，同时监视 、 酸泵动力柜电流表、电
压表及相应的信号灯。
、检修：
、变频器故障，将电机 揭工作在工频运行，配合拉开
、
进行检修。
、其他视故障情况进行。
手动/自动 1#酸泵变频运行 至变频器
、自动变频运行：
、将
、
拨向变频电源位置，即
闭合，
断开。
、将 拨向自动位置， 拨向自动调节即电流调节， 、 、 拨向停的位置。
、合上 ，按动 ，启动变频控制电源以及合上 。
、由工艺通知控制室开机及停机进行自动调节运行，电气运行人员在开关室监视 、 酸泵
动力柜及变频柜柜面的电流表、电压表、频率表及相应的信号灯。
干 （干 ）
干 （干 ）
引风机变频改造后变频与工频互切探讨
Telecom Power Technology 运营探讨引风机变频改造后变频与工频互切探讨方 武（大唐华银金竹山火力发电分公司，湖南引风机在变频改造后，引风机出力由静叶（或动叶）调节变为变频调节，变频器的可靠性直接关系到引风机乃需要考虑当变频器出现故障后，对应引风机能够快速进入工频运行恢复出力，在变频器故障处理完成后，能及时转换为工频运行，提高机组运行的经济性。
变频切工频；工频切变频；引风机变频改造Discussion on Frequency Conversion and Power Frequency Mutual Cutting of InducedFANG WuDatang Huayin Jinzhushan Thermal Power Generation Branch After the frequency conversion transformation of the induced draft fan regulation to frequency conversion regulation converter is directly related to the safety of the induced draft fan and even the whole furnace.Therefore ，the corresponding induced draft fan can quickly enter the power frequency 工频电源进线变频调试系统QFGK 1GK 0QS 1QS 2QS 3QF 11R1M工频电源进线变频调速系统旁路QF 1 柜3QF 旁路柜2QF 3QF 11QF 2旁路柜1电阻柜R 1GK 0M GK 1图3 变频器重故障切工频过程中机组重要参数趋势引风机变频改造后增加变频和工频互切功能后，引风机变频运行既提高经济性，也降低了由于变频器出现故障而带来的安全风险。
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)1.1 SYN-TRANSFER技术介绍 (2)1.2工作原理 (3)1.3 主回路配置 (4)1.4 系统外部原理图 (5)1.5 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)2.1非同期冲击原理 (6)2.2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)3.1风机变频到工频切换方法 (8)3.2同步切换方案 (9)3.2.1方案一（带电抗器） (9)3.2.2方案二（不带电抗器） (10)3.1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1.1 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。
变频器的原理与操作
三、基本功能参数一览表
参数 编号
名称
单位
初始值
0
转矩提升
0.1%
1
上限频率
0.01HZ
2
下限频率
0.01HZ
3
基底频率
0.01HZ
4 3速设定(高速)RH 0.01HZ
5 3速设定(中速)RM 0.01HZ
6 3速设定(低速)RL 0.01HZ
·将启动指令设定为ON后电机便开始运转，
·同时根据频率指令（设定频率）的大小决
定电机的转速，
·将启动指令设定为OFF后电机便停止运转。
启停指令的来源有三种：
1.控制面板（PU）
·变频器控制面板上有FWD、REV和STOP
按键，可以设定它们为启停指令。
·这种启停变频器的方法是最基本的控制方
法，常用于单台变频器的控制或者变频器 的测试。
启停指令的来源有三种：
2.接线端子（EXT）
变频器外部接线端子条上有STF、STR、 STOP等端子,可以设定它们与公共端子 SD之间的通断(通过外部开关、扳钮、按 钮或者PLC上的开关量输出)为启停指令。
这种启停变频器的方法用得最普遍，常用 于多台变频器的联合控制或者安装在柜内 的变频器控制。
启停指令的来源有三种：
变频是交流电机调速的主要方法
异步电动机的速度表达式：
n 60 f1 (1 s) 转/分 np
如果
频率f1=50Hz, 极对数np=2,
则转速=1440转/分
转差率s=0.04，
交流电动机的转速与频率成正比
如果
频率f1=10Hz, 极对数np=2, 则转速=240转/分 转差率s=0.04，
变频器的电路原理图及其调速原理
变频器电路原理图一、变频器开关电源电路变频器开关电源主要包括输入电网滤波器、输入整流滤波器、变换器、输出整流滤波器、控制电路、保护电路。
我们公司产品开关电源电路如下图，是由UC3844组成的开关电路：开关电源主要有以下特点:1,体积小,重量轻:由于没有工频变频器，所以体积和重量吸有线性电源的20~30%2，功耗小，效率高：功率晶体管工作在开关状态，所以晶体管的上功耗小，转化效率高，一般为60~70%，而线性电源只有30~40%二、二极管限幅电路限幅器是一个具有非线性电压传输特性的运放电路。
其特点是：当输入信号电压在某一范围时，电路处于线性放大状态，具有恒定的放大倍数，而超出此范围，进入非线性区，放大倍数接近于零或很低。
在变频器电路设计中要求也是很高的，要做一个好的变频器维修技术员，了解它也相当重要。
1、二极管并联限幅器电路图如下所示：2、二极管串联限幅电路如下图所示：三、变频器控制电路组成如图1所示，控制电路由以下电路组成：频率、电压的运算电路、主电路的电压、电流检测电路、电动机的速度检测电路、将运算电路的控制信号进行放大的驱动电路，以及逆变器和电动机的保护电路。
在图1点划线内，无速度检测电路为开环控制。
在控制电路增加了速度检测电路，即增加速度指令，可以对异步电动机的速度进行控制更精确的闭环控制。
1)运算电路将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压信号进行比较运算，决定逆变器的输出电压、频率。
2)电压、电流检测电路与主回路电位隔离检测电压、电流等。
3)驱动电路为驱动主电路器件的电路，它与控制电路隔离使主电路器件导通、关断。
4)I/0输入输出电路为了变频器更好人机交互，变频器具有多种输入信号的输入(比如运行、多段速度运行等)信号，还有各种内部参数的输出“比如电流、频率、保护动作驱动等)信号。
5)速度检测电路以装在异步电动轴机上的速度检测器(TG、PLG等)的信号为速度信号，送入运算回路，根据指令和运算可使电动机按指令速度运转。
变频器手动旁路与自动旁路对比
变频器手动旁路与自动旁路对比关键字：变频器手动旁路自动1 引言随着变频器使用的增多，工程技术人员发现当变频器出现故障，需要检修时，电机就不得不停下来，不能满足现场连续生产的要求。
为此，工程技术人员又在变频器和电机、母线之间增加了一套切换装置，以满足电机连续运转的要求。
根据切换开关的不同，变频器的旁路方案分为手动旁路方式与自动旁路方式。
下面分别介绍如下：2 两种旁路方式的介绍2.1 一拖一手动旁路方式2.1.1 基本原理一拖一手动旁路方式是由3个高压隔离开关qs1、qs2和qs3组成，如图1所示。
要求qs2和qs3不能同时闭合，在机械上实现互锁。
变频运行时，qs1和qs2闭合，qs3断开;工频运行时，qs3闭合，qs1和qs2断开。
2.1.2 详细介绍(1)隔离开关分别选用gn19系列单投和双投户内高压隔离开关，相间距为210mm;单投隔离开关的进线端的三个绝缘端子为高压带电显示装置的三个传感器;(2)照明灯为柜门式照明灯;(3)避雷器采用三相组合式;(4)外加输入、输出端子;工频、变频指示。
(5)标准柜体尺寸(长×宽×高)：1200mm×1200mm×2320mm2.1.3 优缺点(1)优点在检修变频器时，有明显断电时间，能够保证人身安全，同时也可手动使负载投入工频电网运行;手动旁路可人为判断故障后再切换，比较安全;造价低等。
(2)缺点负载在倒入工频运行时必须人工干预，这不符合有些现场工况不能停机的要求。
2.2 一拖一自动旁路方式2.2.1 基本原理一拖一自动旁路方式是由3个高压真空开关(电流小于300a时选用真空接触器，电流大于300a时选用真空断路器)km1、km2和km3组成，如图2所示。
要求km1、km2不能和km3同时闭合，在电气上实现互锁。
变频运行时，km1和km2闭合，km3断开;工频运行时，km3闭合，km1和km2断开。
2.2.2 优缺点(1)优点在变频器出现严重故障时，系统能够自动转入工频电网中，断开变频调速系统时，而负载不需要停机，满足现场不能停机的要求。
变频器工作原理图(维修用)
变频器维修工作原理要想做好变频器维修，了解变频器基础知识当然是相当重要的，但是对于变频器维修，仅了解以上基本电路还远远不够的，还须深刻了解主回路电路，主回路主要由整流电路、限流电路、滤波电路、制动电路、逆变电路和检测取样电路部分组成。
下图是它的结构图。
图1.1变频器基本电路图分析目前，通用型变频器绝大多数是交—直—交型变频器，通常尤以电压器变频器为通用，其主回路图（见图1.1），它是变频器的核心电路，由整流回路（交—直交换），直流滤波电路（能耗电路）及逆变电路（直—交变换）组成，当然还包括有限流电路、制动电路、控制电路等组成部分。
图1.21）整流电路如图1.2所示，通用变频器的整流电路是由三相桥式整流桥组成。
它的功能是将工频电源进行整流，经中间直流环节平波后为逆变电路和控制电路提供所需的直流电源。
三相交流电源一般需经过吸收电容和压敏电阻网络引入整流桥的输入端。
网络的作用，是吸收交流电网的高频谐波信号和浪涌过电压，从而避免由此而损坏变频器。
当电源电压为三相380V时，整流器件的最大反向电压一般为1200—1600V，最大整流电流为变频器额定电流的两倍。
2）滤波电路逆变器的负载属感性负载的异步电动机，无论异步电动机处于电动或发电状态，在直流滤波电路和异步电动机之间，总会有无功功率的交换，这种无功能量要靠直流中间电路的储能元件来缓冲。
同时，三相整流桥输出的电压和电流属直流脉冲电压和电流。
为了减小直流电压和电流的波动，直流滤波电路起到对整流电路的输出进行滤波的作用。
通用变频器直流滤波电路的大容量铝电解电容，通常是由若干个电容器串联和并联构成电容器组，以得到所需的耐压值和容量。
另外，因为电解电容器容量有较大的离散性，这将使它们随的电压不相等。
因此，电容器要各并联一个阻值等相的匀压电阻，消除离散性的影响，因而电容的寿命则会严重制约变频器的寿命。
3）逆变电路逆变电路的作用是在控制电路的作用下，将直流电路输出的直流电源转换成频率和电压都可以任意调节的交流电源。
变频恒压供水系统
供水系统方案图变频恒压供水系统构成及工作原理1系统的构成图3-1 系统原理图如图3-1所示，整个系统由三台水泵，一台变频调速器，一台PLC和一个压力传感器及若干辅助部件构成。
三台水泵中每台泵的出水管均装有手动阀，以供维修和调节水量之用，三台泵协调工作以满足供水需要；变频供水系统中检测管路压力的压力传感器，一般采用电阻式传感器(反馈0～5V电压信号)或压力变送器(反馈4～20mA电流)；变频器是供水系统的核心，通过改变电机的频率实现电机的无极调速、无波动稳压的效果和各项功能。
从原理框图，我们可以看出变频调速恒压供水系统由执行机构、信号检测、控制系统、人机界面、以及报警装置等部分组成。
(1)执行机构执行机构是由一组水泵组成，它们用于将水供入用户管网，图2.3中的3个水泵分为二种类型:调速泵:是由变频调速器控制、可以进行变频调整的水泵，用以根据用水量的变化改变电机的转速，以维持管网的水压恒定。
恒速泵:水泵运行只在工频状态，速度恒定。
它们用于在用水量增大而调速泵的最大供水能力不足时，对供水量进行定量的补充。
(2)信号检测在系统控制过程中，需要检测的信号包括自来水出水水压信号和报警信号:①水压信号:它反映的是用户管网的水压值，它是恒压供水控制的主要反馈信号。
②报警信号:它反映系统是否正常运行，水泵电机是否过载、变频器是否有异常。
该信号为开关量信号。
(3)控制系统供水控制系统一般安装在供水控制柜中，包括供水控制器(PLC系统)、变频器和电控设备三个部分。
①供水控制器:它是整个变频恒压供水控制系统的核心。
供水控制器直接对系统中的工况、压力、报警信号进行采集，对来自人机接口和通讯接口的数据信息进行分析、实施控制算法，得出对执行机构的控制方案，通过变频调速器和接触器对执行机构(即水泵)进行控制。
②变频器:它是对水泵进行转速控制的单元。
变频器跟踪供水控制器送来的控制信号改变调速泵的运行频率，完成对调速泵的转速控制。
变频与工频运行自动切换系统在一次风机上的应用
１概 述
与断路器 ＱＦ ３处的接地 刀闸存在互锁功 能 ， 防止设备运行 或检修 时 误操作 导致严 重事故。⑤ＱＦ 断路器 配变压 器保护 ， １ 保护动作ａ ￣ ｌＩ ，ｊ 开 ＱＦ １断路 器 ， 跳 ＱＦ 连 ２断 路 器 。 ＱＦ ３断路 器 配 置 电动 机 保 护 ， 保 护 动 作 时 跳 开 ＱＦ ３断路 器 。ＱＦ ２断 路 器 配 置 电动 机 保 护 ， 护动 作 保
２ １ Ａ ／４ ５ ８ Ｚ８ ２型 双 进 单 出 离 心 风 机 ，双 侧 对 称 布 置 ，风 量 为 速 的 函数 关 系 ， 立 了在 本 侧 风机 同 一 出 力 下 ， 变频 控 制状 态 转 化 建 由 ４ ．ｍ３ｓ 风 机 效 率 为 ８ ％ ， 置 的 电机 为 Ｙ Ｋ ３ 一 ６型 鼠 笼 电 为挡 板 控 制 时 所 须 挡 板 开 度 的 转 换 函 数 ，将 其 输 入 Ｄ Ｓ系 统 内 ， ６８ ／， ３ 配 Ｋ ６０ 一 Ｃ 则 机， 额定 电压 ６ Ｖ， Ｋ 额定功 率为 １ ０ Ｗ ， 定 电流 为 １ ２６ 转速 当变 频 器 跳 闸时 ，风 机 入 口挡板 可 实 现 根据 跳 闸前 变频 器 的转 速 自 １ Ｋ 额 ２ ２ Ａ，
变 频 与 工频 运 行 自动 切 换 系统 在 一次 风 机 上 的应 用
杜 彦 楼 （北省石家 河 庄市华能上安电厂 ）
摘要 ： 高压变频技术在火电厂辅机动 力上应用后节能效果显著， 目前变 但 频器的可靠性还不能满足发 电厂的稳定运行要求 ，本文介绍了一 次风机 变频 与工频运行自动切换系统的设计思路和应用情况 ，在保证锅炉安全 运行前提 下 达 到 节 能降 耗 的 目的 ， 火 发 电厂 风 机 变频 控 制 技 术 安 全应 用 提 供借 鉴 。 为
PLC与变频器典型应用
变频器运行：Y3
变频器电源：Y0、Y1 变频器报警：Y4、Y5
2、硬件连接线图
3）PLC编程
工频运转 变频通电 变频运行 变频跳闸 故障处理
小 结：
目前使用PLC与变频器工程应用特点 1、控制方法：PLC只是控制变频器 启动、停止、指示
2、给定方法：手动调速或面板输入
问题:PLC与变频器工程应用 就是一控一情况?
实例一：用PLC控制变频
——用PLC控制一台变频器单向运行
动作步骤和要求：
• 1、按SB1，KM动作，接通电源；并指示； • 2、合开关SA2，变频器起动、运转；指示； • 3、关开关SA2，变频器停止； • 4、按SB2，关断电源； • 5、故障时，关断电源，发出故障指示。
1、三菱PLC实现
1）地址分配
• 3、变频故障时，发出故障报警，停止变频，延时20秒 后，切换到工频上运行。
方法一 用继电器接触器控制实现
KM3
QS
KM1
KM2
R
U
S
V
T
W
KA
FR
DCM
电
V+
位
VRF
器
ACM
FR
3~
ST1
SF1
KA1
KA2
KA1
工作启动
控
KT
KM2
KM3 KR 工频起动
制 电 路
KA1
SA KM3
KM1
FB
输入点（4个）：
SB1、SB2：X0，X1
SA2：X2
故障报警点：X3
输出点（5个）：
变频器电源：Y0 变频器运行：Y2、Y4 变频器电源指示：Y1 变频器报警：Y3
变频器用继电器自动切换变频与工频线路
变频器用继电器自动切换变频与工频线路
1.线路图
通用变频器用继电器切换变频与工频线路如下图;
2.工作原理
SA为运行方式选择开关;当SA拨至“工频运行”时,按下启动按钮SF1,中间继电器KA1吸合并自锁,KM3动作,电动机M进入“工频运行”,按下ST1,电动机M停转;
当SA拨至“变频运行”时,按动启动按钮SF1,KA1动作并自锁,KM2动作,将电动机M接至UF的输出端,随后KM1也动作,此时按下SF2.中间继电器KA2动作,变频器的FWD与CM接通,电动机开始升速,进入“变频运行”状态;KA2动作后,停止按钮ST1失去作用,以防止直接通过切断UF的电源而使M停机;
在变频器运行刚过程中,如果UF因故障跳闸,则“30B~30A”断开,接触器KM2和KM1均断电,变频器和电源之间,以及M与UF之间都被切断；与此同时,“30B~30C”闭合,由蜂鸣器HA和指示灯HL进行声光报警;同时,使延时继电器KT线圈带电,延时结束后,其触点接通,使KM3动作,M自动进入工频运转状态;此时,操作人员应及时将SA旋至“工频运行”位置,声光报警停止;
在变频器运行时,如按下停止按钮ST2,中间继电器KA2断电,变频器的FWD与CM之间断开,M会自动减速,终止停机;
3.应用
此线路可以实现变频与工频的自动切换功能;。
变频器故障自动切换工频在电厂中的应用
变频器故障自动切换工频在电厂中的应用【摘要】社会的发展推动了工业的革新与进步，时至今日，变频器在电力行业已经基本得到全面运用，尤其是低压变频器在助力电力生产与输送方面发挥着重要作用。
将变频器与电机涉笔进行连接，不仅能够提高电机软起效果，还能调节频率、节约电能，从而促进电力生产的有序进行。
但变频器使用达到一定年限后容易出现一些故障，故而变频自动切换工频便具有重要意义。
笔者以“变频切换工频”为着眼点，先就变频器的内部结构与工作原理展开论述，然后就变频器切换的情况进行具体分析，最后就变频器故障自动切换工频的应用进行深入论述，以期能为我国各地区的电厂灵活运用变频切换工频提供些许思路，进而推动我国电力事业的稳定有序发展。
【关键词】变频器故障；自动切换工频；电厂变频器，顾名思义，意指运用变频与微电子技术来改变电机工作频率，以便控制电机运行频率的电力设备，确保电动机运行始终处于人为可控范围内。
从实际运用角度来看，变频器不仅具有调整速度、节约能源等功能，还具有过流、过载保护等作用，为现代生产生活带来诸多便利。
值得注意的是，变频器输入侧的功率并不是特别理想，容易导致电源端产生一定的谐波，故而不能与家用电器（冰箱、空调等）直接连接，否则由此产生的谐波将会“污染”电网，导致电网电压产生畸变[1]。
随着我国工业化程度的不断提高，变频器在工业领域的运用范围不断扩大，尤其是在电厂中已经基本实现了全面运用，但任何机器设备“运转”时间过长，不可避免会出现一些故障或问题，如何保障电机在变频器出现故障时仍能继续运行，成为了电厂需要面对和解决的问题，而变频器故障自动切换工频则很好地解决了该问题，在保证电厂有序运行的同时，推动了我国电力行业的稳定发展。
一、变频器的内部结构与工作原理（一）内部结构变频器的内部结构可分为以下几个部分：①整流单元，主要作用在于将配电单元所提供的交流电转化为直流电；②高容量电容，该结构能为电能储存提供广阔的空间；③逆变器，该结构有助于通过开关控制来达到改变电流的目的，比如通过操控开关来将电流转变为方波；④控制器，对电机的工作频率、幅度等进行调整和控制，例如电机运转过程中产生的谐波过大，则通过变频器中的控制器对此进行调整。
变频器的工作原理及功能初步简介
菱、韩国变频器、台湾变频器台达、香港变频器。
•
按电压等级分类：
•
⑴、高压变频器：3KV、6KV、10KV
•
⑵、中压变频器：660V、1140V
•
⑶、低压变频器：220V、380V
•
按电压性质分类：
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⑴、交流变频器：AC-DC-AC(交-直-交)、AC-AC(交-
交)
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⑵、直流变频器：DC-AC(直-交)
• 高容量电容：存储转换后的电能。 • 逆变器：由大功率开关晶体管阵列组成电子开关，
将直流电转化成不同频率、宽度、幅度的方波。 • 控制器：按设定的程序工作，控制输出方波的幅
度与脉宽，使叠加为近似正弦波的交流电，驱动 交流电动机。
变频器的分类
• 按变换的环节分类：
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(1)交-直-交变频器，则是先把工频交流通过
IGCT简介
• IGCT集成门极换流晶闸管(Intergrated Gate Commutated Thyristors)是一种 中压变频器开发的用于巨型电力电子成套装置中的新型电力半导体开关器件( 集成门极换流晶闸管=门极换流晶闸管+门极单元)。1997年由ABB公司提出。 IGCT使变流装置在功率、可靠性、开关速度、效率、成本、重量和体积等方 面都取得了巨大进展，给电力电子成套装置带来了新的飞跃。IGCT是将GTO 芯片与反并联二极管和门极驱动电路集成在一起，再与其门极驱动器在外围 以低电感方式连接，结合了晶体管的稳定关断能力和晶闸管低通态损耗的优 点，在导通阶段发挥晶闸管的性能，关断阶段呈现晶体管的特性。IGCT具有 电流大、阻断电压高、开关频率高、可靠性高、结构紧凑、低导通损耗等特 点，而且成本低，成品率高，有很好的应用前景。 已用于电力系统电网装置 （100MVA）和的中功率工业驱动装置（5MW）IGCT在中压变频器领域内成 功的应用了11年的时间（到09年为止），由于IGCT的高速开关能力无需缓冲 电路，因而所需的功率元件数目更少，运行的可靠性大大增高。
工频与变频切换控制图
SA1 PV PA
TA
KA SB HL
FU
KM BP QF
代号
转换开关 电压表 电流表 电流互感器
中间继电器 按钮 信号灯 熔断器 接触器 变频器 断路器 名称
LW39A-16 6L2-V 6L2-A BH-0.66
JZC4-40 AC220V LA39-22/11 AD16-22D AC220V RT18-32
KA1
17
1HR
KA1
19
1HG
TA
TC 21
1HY
变频
变频停止指示 变频运行指示 变频故障指示
23
SB3
SB4 25
27
KM2 29 FR
31 KM3
34
KM3
KM3
33
2HR
KM3 FR
35
2HG
37
2HY
工频
工频停止指示 工频运行指示 旁路故障指示
11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
再打到变频起动 ；
4、如系统需要恒压控制，则接反馈信号到 VIC、CCI、GND，详细参考前面的远传 压力表和压力变送器恒压控制图。
A1 FU3
01 SA1
变停工 频止频
12
N
熔断器
HR
电源指示
03
KM3
05
SB1 09 SB2 11 KM1 13KM2
KM2 KM2 07 KM1 15 KA1
KA1
AC380V 50HZ ABCN
QF A1
KM1
R ST
KA1 100 101
INV FWD SY6000
COM
TA
TC
变频器工作原理图解
变频器工作原理图解1 变频器的工作原理变频器分为 1 交---交型 输入是交流，输出也是交流将工频交流电直接转换成频率、电压均可控制的交流，又称 直接式变频器2 交—直---交型 输入是交流，变成直流 再变成交流输出将工频交流电通过整流变成直流电，然后再把直流电变成频率、电压、均可控的交流电又称为间接变频器。
多数情况都是交直交型的变频器。
2 变频器的组成由主电路和控制电路组成主电路 由整流器 中间直流环节 逆变器 组成先看主电路原理图三相工频交流电 经过VD1 ~ VD6 整流后， 正极送入到缓冲电阻RL中，RL的作用是防止电流忽然变大。
经过一段时间电流趋于稳定后，晶闸管或继电器的触点会导通短路掉缓冲电阻RL ，这时的直流电压加在了滤波电容CF1、CF2 上，这两个电容可以把脉动的直流电波形变得平滑一些。
由于一个电容的耐压有限，所以把两个电容串起来用。
耐压就提高了一倍。
又因为两个电容的容量不一样的话，分压会不同，所以给两个电容分别并联了一个均压电阻R1、R2 ，这样，CF1 和CF2 上的电压就一样了。
继续往下看，HL 是主电路的电源指示灯，串联了一个限流电阻接在了正负电压之间，这样三相电源一加进来，HL就会发光，指示电源送入。
接着，直流电压加在了大功率晶体管VB的集电极与发射极之间，VB的导通由控制电路控制，VB上还串联了变频器的制动电阻RB，组成了变频器制动回路。
我们知道，由于电极的绕组是感性负载，在启动和停止的瞬间都会产生一个较大的反向电动势，这个反向电压的能量会通过续流二极管VD7~VD12使直流母线上的电压升高，这个电压高到一定程度会击穿逆变管V1~V6 和整流管VD1~VD6。
当有反向电压产生时，控制回路控制VB导通，电压就会通过VB在电阻RB释放掉。
当电机较大时，还可并联外接电阻。
一般情况下“+”端和P1端是由一个短路片短接上的，如果断开，这里可以接外加的支流电抗器，直流电抗器的作用是改善电路的功率因数。