使用变频器的十大理由

变频调速能够应用在大部分的电机拖动场合，由于它能提供精确的速度控制，因此可以方便地控制机械传动的上升、下降和变速运行。变频应用可以大大地提高工艺的高效性(变速不依赖于机械部分)，同时可以比原来的定速运行电机更加节能。下面例举使用变频调速的十个理由，来说明变频器应用日趋普及的基本认识。

1控制电机的启动电流

当电机通过工频直接启动时，它将会产生7至8倍的电机额定电流，这个电流值将大大增加电机绕组的电应力并产生热量，从而降低电机的寿命。而变频调速则可以在零速零电压启动(也可适当加转矩提升)。一旦频率和电压的关系建立，变频器就可以按照V/F或矢量控制方式带动负载进行工作。使用变频调速能充分降低启动电流，提高绕组承受力，用户最直接的好处就是电机的维护成本将进一步降低、电机的寿命则相应增加。

2降低电力线路电压波动

在电机工频启动时，电流剧增的同时，电压也会大幅度波动，电压下降的幅度将取决于启动电机的功率大小和配电网的容量。电压下降将会导致同一供电网络中的电压敏感设备故障跳闸或工作异常，如PC机、传感器、接近开关和接触器等均会动作出错。而采用变频调速后，由于能在零频零压时逐步启动，则能最大程度上消除电压下降。

3启动时需要的功率更低

电机功率与电流和电压的乘积成正比,那么通过工频直接启动的电机消耗的功率将大大高于变频启动所需要的功率。在一些工况下其配电系统已经达到了最高极限，其直接工频启动电机所产生的电涌就会对同网上的其他用户产生严重的影响。如果采用变频器进行电机起停,就不会产生类似的问题。

4可控的加速功能

变频调速能在零速启动并按照用户的需要进行均匀地加速，而且其加速曲线也可以选择(直线加速、S形加速或者自动加速)。而通过工频启动时对电机或相连的机械部分轴或齿轮都会产生剧烈的振动。这种振动将进一步加剧机械磨损和损耗，降低机械部件和电机的寿命。另外，变频启动还能应用在类似灌装线上，以防止瓶子倒翻或损坏。

5可调的运行速度

运用变频调速能优化工艺过程，并能根据工艺过程迅速改变，还能通过远控PLC或其他控制器来实现速度变化。

6可调的转矩极限

通过变频调速后，能够设置相应的转矩极限来保护机械不致损坏，从而保证工艺过程的连续性和产品的可靠性。目前的变频技术使得不仅转矩极限可调，甚至转矩的控制精度也大大提高。在工频状态下，电机只能通过检测电流值或热保护来进行控制，而无法像在变频控制一样设置精确的转矩值来控制。

7受控的停止方式

如同可控的加速一样，在变频调速中，停止方式可以受控，并且有不同的停止方式可以选择(减速停车、自由停车、减速停车＋直流制动)，同样它能减少对机械部件和电机的冲击，从而使整个系统更加可靠，寿命也会相应增加。

8节能

离心风机或水泵采用变频器后都能大幅度地降低能耗，这在十几年的工程经验中已经得到体现。由于最终的能耗是与电机的转速成立方比，所以采用变频后投资回报就更快。

9可逆运行控制

在变频器控制中，要实现可逆运行控制无须额外的可逆控制装置，只需要改变输出电压的相序即可，这样就能降低维护成本和节省安装空间。

10减少机械传动部件

由于目前矢量控制变频器加上同步电机就能实现高效的转矩输出，从而节省齿轮箱等机械传动部件，最终构成直接变频传动系统，从而就能降低成本和空间，提高稳定性。

误区一：在变频器输出回路连接电磁开关、电磁接触器

在实际应用中，一些场合需要使用到接触器进行变频器切换：如当变频故障时切换到工频状态运行，或是当采用一拖二方式，一台电动机故障，变频器转向拖动另一台电动机等情况。所以许多用户会认为在变频器输出回路加装电磁开关、电磁接触器是标准的配置，是安全断开电源的方式，事实上这种做法存在较大的隐患。

【存在弊端：】在变频器还在运行的时候，接触器先行断开，突然中断负载，浪涌电流会使过电流保护动作，会给整流逆变主电路产生一定的冲击。严重的，甚至会使变频器输出模块IGBT造成损坏。同时，在带感性电动机负载时，感性磁场能量无法快速释放，将产生高电压，损伤电动机和连接电缆的绝缘。

【应对策略：】将变频器输出侧直接与电动机电缆相连，正常起停电动机可以通过触发变频器控制端子来实现，达到软起软停的效果。若必须在变频调速器输出侧使用接触器，则必须在变频调速器输出与接触器动作之间，加以必要的控制联锁，保证只有在变频调速器无输出时，接触器才能动作。

误区二：设备正常停运时，断开变频器交流输入电源

在设备正常停运时，很多用户习惯于断开变频器交流输入电源开关，认为那样更安全、也可以节能。

【存在弊端：】此种做法，表面上似乎可以起到保护变频器不受电源故障冲击的作用。实际上，变频器长时间不带电，加上现场环境湿度影响，会造成内部电路板受潮而发生缓慢氧化、逐渐出现短路现象。这就是在变频器断电停运一段时间后，再次送电时会频繁报软故障的原因。

【应对策略：】除设备检修外，应使变频器长时间处于带电状态。除此之外，还应开启变频控制柜的上下风扇、在柜内放置干燥剂或安装自动温湿度控制加热器，保持通风和环境干燥。

误区三：露天或粉尘环境下安装的变频器控制柜采用密封型式

在部分厂矿、地下室、露天安装使用的变频器控制柜，会经受着如高温、粉尘、潮湿等恶劣环境的严酷考验。为此，很多用户会选用密封型式的变频柜。这样虽然在一定程度上可以起到防雨、防尘的效果，但同时也带来了变频器散热不良的问题。

【存在弊端：】控制柜密封严实会使得变频器因通风散热能力不足而引起内部元器件过热，热敏元件保护动作，造成故障跳闸，设备被迫停运。

【应对策略：】在变频器控制柜上部加装透气的防雨罩，且带有防尘滤网，同时作为排气口。下部也同样开槽安装带滤网的风扇，作为进气口。可以形成空气流通，同时过滤环境里的粉尘。冷却空气流通方向：从底部流向顶部。变频器之间的横向安装距离应不小于5mm，进入变频器的冷却空气温度不能超过+40摄氏度。如果环境温度长时间在+40摄氏度以上，则需考虑将变频器安装在带空调的小室内。

在控制箱中，变频器一般应安装在箱体上部，绝对不允许把发热元件或易发热的元件紧靠变频器的底部安装。

误区四：为提高电压品质，在变频器输出端并联功率因数补偿电容器

部分企业由于用电容量限制，电压品质得不到保障，特别是大型用电设备投用时，会造成厂站内母线电压降低，负载功率因数明显随着下降。为提高电压品质，用户通常在变频器输出端并联功率因数补偿电容器，希望可以改善电动机功率因数。

【存在弊端：】将功率因数补偿电容器与浪涌吸收器连接在电机电缆上（在传动单元和电机之间），它们的影响不仅会降低电机的控制精度，还会在传动单元输出侧形成瞬变电压，引起ACS800传动单元的永久性损坏。如果在ACS800的三相输入线上并联功率因数补偿电容器，必须确保该电容器和ACS800不会同时充电，以避免浪涌电压损坏变频器。变频器的电流流入改善功率因数用的电容器，由于其充电电流造成变频器过电流（OCT），所以不能起动。

【应对策略：】将电容器拆除后运转，至于改善功率因数，在变频器的输入侧接入AC电抗器是有效的。

误区五：选用断路器作为变频器热过载和短路保护，效果比熔断器好

断路器具备较为完善的保护功能，已广泛应用在配电设备中，大有取代传统熔断器的趋势。现在许多厂商生产的成套变频调速设备，也基本上都配置断路器（空气开关），其实这也存在一些安全隐患。

【存在弊端：】在电源电缆发生短路故障时，断路器保护动作跳闸由于断路器本身的固有动作时间而产生延时，此期间会将短路电流引入变频器内部，造成元件损坏。

【应对策略：】只要电缆是根据额定电流选型的，变频器传动单元就能保护自身、输入端和电机电缆，以防止热过载，并不需要附加额外的热过载保护设备。配置熔断器将可在短路情况下保护输入电缆，在传动装置内部短路时减少装置损坏和防止相连设备的损坏。

检查配置的熔断器动作时间应低于0.5秒。动作时间取决于熔断器类型（gG或aR）、供电网路阻抗、电源电缆的横截面积、材料和长度。当使用gG熔断器超出0.5秒动作时间时，快熔（aR）在多数情况下可将动作时间减少到一个可接受水平。熔断器必须为无延时类型。

断路器对传动设备不能提供足够快的保护，因为它们的反应速度比熔断器慢。因此需要快速保护时，应使用熔断器而不是断路器。

误区六：变频器选型只需考虑负载功率

许多用户在采购变频器时，通常只根据驱动电动机的功率来匹配变频器容量。其实，电动机所带动的负载不一样，对变频器的要求也不一样。

【存在弊端：】由于电动机所带的负载特性存在差异，如果不充分考虑综合因素，可能会造成变频器使用不当而损坏，同时由于未配备必要的制动单元和滤波器，可能会引起安全风险。

【应对策略：】针对负载的特性和类型，合理选用变频器的容量和配置。

（1）风机和水泵是最普通的负载：对变频器的要求最为简单，只要变频器容量等于电动机容量即可（空压机、深水泵、泥沙泵、快速变化的音乐喷泉需加大容量）。

（2）起重机类负载：这类负载的特点是启动时冲击很大，因此要求变频器有一定余量。同时，在重物下放肘，会有能量回馈，因此要使用制动单元或采用共用母线方式。

（3）不均行负载：有的负载有时轻，有时重，此时应按照重负载的情况来选择变频器容量，例如轧钢机机械、粉碎机械、搅拌机等。

（4）大惯性负载：如离心机、冲床、水泥厂的旋转窑，此类负载惯性很大，因此启动时可能会振荡，电动机减速时有能量回馈……应该用容量稍大的变频器来加快启动，避免振荡。配合制动单元消除回馈电能。

结束语

变频器在于其他智能设备（PLC、DCS系统）配合后，可实现多重控制策略和闭环调节，其本身也具备较为完善的保护功能。但在实际应用和安装环境中，却存在许多误区。正视矛盾的所在，规避风险，合理运用，才是提高变频器效率和使用寿命的关键。