SIEMENS承德西門子一級總代理

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變頻器旁路功能

        通常在電氣傳動系統中，變頻器驅動電機運行，當變頻器發生故障，或者由于工藝需求，電機轉為工頻運行的過程，叫做旁路，旁路功能應用不當，容易引發炸機。

<圖1-1 變頻器旁路示意圖>

01.

變頻器旁路應用分類

1)     變頻器同步旁路功能：

         指變頻驅動電機向工頻電網切換過程中，變頻器輸出頻率、幅值相位與電網一致的條件下，變頻器輸出側接入電網，即變頻器存在輸出側反向供電的狀態。

2)     變頻器非同步旁路功能：

         指變頻驅動電機過程中，電機從變頻器輸出切斷，然后電機投入到工頻電網運行的過程。

02.

 同步旁路

1)     同步旁路應用，必須確認變頻器輸出相序與工頻電網一致，否則投切過程容易發生炸機事故。變頻器輸出正相序為U、V、W，需要確認工頻電網的接入相序，可以用相序儀、示波器等測量儀器確認。

<圖1-2 示波器測量電網相序>

 2)     同步旁路應用，必須確認變頻器輸出相位與工頻電網一致，否則投切過程容易發生炸機事故。

<圖1-3 示波器測量電網、變頻器相位>

3)     同步旁路應用，必須加裝輸出電抗器，而且輸出電抗器的阻抗壓降在10%左右，這里電抗器的作用平衡變頻與工頻的電壓差，限制旁路瞬間產生的沖擊電流。不加電抗器，或者電抗器阻抗壓降過小，都容易導致投切過程中發生炸機事故。

4)     同步旁路應用，變頻器接觸器和工頻接觸器的狀態返回信號，必須取自于接觸器本身，不得經過中間繼電器轉換，進一步減少觸點動作的延時情況，規避觸點粘連情況，防止由于投切動作錯亂，出現炸機情況。

5)     同步旁路應用，盡量避開電網上臨時工作的電焊機、電爐等設備，否則造成網側波形畸變，導致變頻器檢測到的頻率相位幅值不準確，造成炸機事故。

6)     同步旁路應用，作為同步信號發出的三個必要條件（頻率、幅值、相位），設置窗口范圍不能太大，太大容易出現工頻接觸器投入瞬間，出現大的沖擊電流，可能導致IGBT損壞炸機。

03.

非同步旁路

01

非同步旁路動作時序：

 變頻器停機（封鎖脈沖輸出）、斷開輸出接觸器、閉合工頻接觸器，如果在變頻器運行過程中，強行斷開輸出接觸器，斷開過程中接觸器觸點產生電弧，進而高電壓加在IGBT上，可能導致IGBT損壞炸機。

02

非同步旁路對電機功率限制：

通常三相異步電機直接啟動的電流為電機額定電流的5-7倍，盡管變頻器已經將電機拖動到高速，避開了機械沖擊，但是電機由于剩磁的影響，此時電機會感應出比較高的電壓，加之相位不確定，此時工頻接觸器投入，沖擊電流可能會很大， 需要充分考慮電機投入工頻瞬間的沖擊電流，即電網容量，嚴重情況，可能導致整個供電系統出問題。

03

非同步旁路開關器件的選擇：

工頻接觸器需要能夠分斷滿載運行的電機，否則容易導致接觸器觸點粘連、拉弧損壞。

04

非同步旁路應用需要增設變頻工頻接觸器機械聯鎖，否則在兩個接觸器動作過程中，可能出現變頻器反向供電情況，可能導致變頻器炸機。

05

非同步旁路應用，必須確認工頻相序與變頻輸出相序一致，否則導致工頻接觸器閉合瞬間出現過大的沖擊電流，可能損壞開關和線路。

06

非同步旁路應用，工頻轉變頻過程，需要激活捕捉再啟動功能，由變頻器搜索當前電機轉速，然后速度跟蹤上去；如果按照正常啟動，從0Hz 開始升速，輸出旋轉磁場的速度與電機實際轉速相差很大，變頻器會出現過流趨勢和過壓趨勢，出現過流過壓故障，甚至導致IGBT損壞。

注意事項

01

 由于非同步旁路應用，沒有做相應電氣參數的檢測，該功能操作過程中存在不確定性，而同步旁路功能，實時檢測電網參數，能夠做到同步投切，基本沒有電流沖擊，建議采用同步旁路功能。

02

變頻器使用過程中應遵守常規的EMC規范。