YZ 和YZR 系列電動機的過載力矩一般為212～218 倍, 為了充分發揮電動機的負載能力,提高位能負載設備的安全性能, 采用變頻器進行控制后, 必須保證變頻器—電動機系統具有212～218 倍的過載能力。由于普通變頻器的過載能力一般為150 %額定載荷時能運行1min , 瞬態過載力矩只能達到180 %～200 % , 因此必須提高所適配的變頻器容量, 以便提高變頻器—電動機系統的瞬時過載能力。只要把變頻器的容量提高20 %左右,即可使變頻器—電動機系統的瞬時過載能力提高到210～214 倍, 基本滿足要求。因此, 應選擇變頻器額定容量為電動機額定容量的120 %以上, 即把變頻器的容量提高一個等級。
當變頻器驅動繞線轉子異步電動機時, 大多是利用原來的電動機。繞線電動機與普通的鼠籠電動機相比, 繞線電動機繞組的阻抗小。因此, 容易發生由紋波電流引起的過電流跳閘現象, 所以應選擇比通常容量稍大的變頻器。一般繞線電動機多用于飛輪力矩較大的場合, 在設定加減速時間時應多注意。變頻器與電機之間需要長電纜時, 應該采取措施抑制長電纜對地耦合電容的影響, 避免變頻器出力不夠。所以變頻器應放大一兩檔或在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。
]]>一、機構及工作原理
它主要有高精度位移傳感器、勻整控制器、變頻器、帶普通電機的減速器和加壓重錘及地釘等組成，基本機構與其它電調式勻整儀大致相同。在保留原天平曲桿的總連桿處，裝有重錘進行直接加壓。當天平羅拉與天平曲桿間的棉層厚度發生變化時，則連桿使重錘連同位移傳感器一起發生上下位移變化。這時，傳感器觸頭在地釘的作用下發生伸縮位移變化。傳感器將位移變化量轉換成土2的電壓信號，輸給勻整控制器進于一系列的功能運算處理，使控制器輸{TodayHot}出0—5V的電壓模擬量，再輸送到變頻器內時行變調速處理，使變頻器輸出對應于0—5V模擬量的三相交流頻率(即HZ)，按nH=K的關系控制電機的速度。電機速度經減速器輸出軸端的鏈輪(主動輪)，傳動天平羅拉軸端的鏈輪(被動輪)，從而使天平羅拉在單位時間內輸出的棉量保持相對恒定。
在運轉過程中，電機速度是經常不斷地變化，它有傳感器檢測并轉換成的變速和控制器總重量調節旋鈕設定的恒速，經控制器和變頻器處理疊加合成為變速。所以，當傳感器損壞或者超過傳感器檢測范圍時，這時電機的速度只有重量調節旋鈕設定的恒速來傳動天平羅拉。這時，棉層失去勻整效果，生產出的棉卷均勻度不會是理想的。
二、先決條件
無論鐵炮式或者電調式勻整儀，都需要清花總車的運轉率以及A092“V”型棉箱輸出棉層，得以相對穩定的保證。否則，清花正卷率和棉卷均勻度都將是一句空話。另外，它必須保證天平羅拉下的棉層厚度，能使天平曲桿尾端起翹一定高度，脫離“T”型螺絲間距離為25毫米左右為宜。
三，傳感器的定位
位移傳感器的工作范圍為土10毫米(即觸頭伸縮量)當喂入天平羅拉處棉層厚度屬正常時，可調節位移傳感器的定位高度，使控制器顯數表上顯數為“0”。這時表示位移傳感器的定位是正確的，能有效檢測棉層厚度變化和轉換成土2V的電壓輸給控制器處理，變頻器才能使電機有響應棉層厚度變化的相關速度輸出。
四、重量調節旋鈕
該旋鈕用于棉卷的重量設定，是電機基礎速度即恒速的設定，(棉層平均厚度正卷時平均速度的設定)。指針刻度范圍為0-10。順時針轉動旋鈕，基礎速度加快，反之則慢。與原鐵炮裝置中六角形輕重調節螺母功能相同。根據我廠實踐，設定在8-9之間為好。
五、勻整調節旋鈕
勻整調節旋鈕設定刻度數大小，好比鐵炮皮帶的起始位置和杠桿比大小的關系一樣，定什么位置就得到相應的變化率。在電調式勻整{HotTag}儀中，給棉速度變化率大小是由該旋鈕設定。當順時針轉動時，速度變化率加大，反之減小。棉卷均勻度的好壞與該旋鈕有直接關系，應根據均勻度試驗對比確定，以便取得最佳效果。我廠一般設定小于2。
六、控制器顯數表
當顯數表顯示“0”時，即表示設定的棉層平均厚度和位移傳感器定位正確。如顯示“-”時，即表示棉層平均厚度偏薄或位移傳感器定位偏低。如顯示“+”時，即表示棉層平均厚度偏厚或位移傳感器定位偏高。
當顯示“-1”時，便表示棉層平均厚度超薄或位移傳感器的定位超低。
當顯示“+1”時，就表示棉層平均厚度超厚或位移傳感器定位超高。無論顯示“-1”或“+1”時，都表示位移傳感器的檢測作用失控，棉層厚度已超出位移傳感器的檢測范圍，無法實現隨棉層厚度變化而響應改變電機轉速。上述現象，并非勻整儀故障，而是棉紡廠的調試或操作不當造成的。
七、輕重牙的設定
選擇適宜的輕重牙齒數，這對用好電調式勻整儀尤為重要。它與鐵炮裝置一樣，也有一定的調速范圍。對工藝上車是十分重要的參數。在電調式勻整儀上，輕重牙就是主、被動鏈輪。它的設定，可在鐵炮
裝置改造前，用測速表測得正卷時的天平羅拉轉速。然后按下式計算出鏈輪的齒數。
式中：Zl一主動鏈輪齒數(一般取19T)
Z2一被動鏈輪齒數(一般取26T)
i一減速器速比(59：1)
n—天平羅拉改前測得的轉速(轉／分)
N一設定的電機恒速。(一般為1200轉／分為宜)
二只鏈輪齒數的設定是關系到傳感器檢測控制的變速與重量調節旋鈕設定的恒速的比值大小。應盡可能小些。這樣更有利于提高分辨率和變速精度。
八、操作中注意的問題
首先，要對值車工進行有關技術培訓，讓值車工掌握勻整儀操作原理和方法，這對提高正卷率和棉卷均勻度有很大的幫助。我們的做法是：
1．有關操作知識講課進行理論培訓。
2．在日常操作上進行現場教育，并糾正錯誤操作。
3．隨機抽查正卷率和不勻率，再次結合有關知識進行培訓。
4．待全體操作者掌握操作知識后，組織交流和操作比賽。
其次，在操作中應經常注意并關心控制器上顯數表的顯數變化，以密切監視喂入天平羅拉的棉層厚度變化，是否屬正常范圍。從而及時有效地調整A092“V”型棉箱內的儲棉量。(可參照A092棉箱使用說明書進行調節，特別在翻改品種時更為重要)，才能生產出均勻度好、正卷率高的棉卷來。
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| 變頻器的保護及處理方法 1、 過電流保護功能 變頻器中,過電流保護的對象主要指帶有突變性質的、電流的峰值超過了變頻器的容許值的情形. 由于逆變器件的過載能力較差,所以變頻器的過電流保護是至關重要的一環,迄今為止,已發展得十分完善. (1) 過電流的原因 1、工作中過電流 即拖動系統在工作過程中出現過電流.其原因大致來自以下幾方面: ① 電動機遇到沖擊負載,或傳動機構出現“卡住”現象,引起電動機電流的突然增加. ② 變頻器的輸出側短路,如輸出端到電動機之間的連接線發生相互短路,或電動機內部發生短路等. ③ 變頻器自身工作的不正常,如逆變橋中同一橋臂的兩個逆變器件在不斷交替的工作過程中出現異常。例如由于環境溫度過高，或逆變器件本身老化等原因，使逆變器件的參數發生變化，導致在交替過程中，一個器件已經導通、而另一個器件卻還未來得及關斷，引起同一個橋臂的上、下兩個器件的“直通”，使直流電壓的正、負極間處于短路狀態。 2、升速時過電流 當負載的慣性較大，而升速時間又設定得太短時，意味著在升速過程中，變頻器的工作效率上升太快，電動機的同步轉速迅速上升，而電動機轉子的轉速因負載慣性較大而跟不上去，結果是升速電流太大。 3、降速中的過電流 當負載的慣性較大，而降速時間設定得太短時，也會引起過電流。因為，降速時間太短，同步轉速迅速下降，而電動機轉子因負載的慣性大，仍維持較高的轉速，這時同樣可以是轉子繞組切割磁力線的速度太大而產生過電流。 （2）處理方法 1、 起動時一升速就跳閘，這是過電流十分嚴重的現象，主要檢查 ① 工作機械有沒有卡住 ② 負載側有沒有短路，用兆歐表檢查對地有沒有短路 ③ 變頻器功率模塊有沒有損壞 ④ 電動機的起動轉矩過小，拖動系統轉不起來 2、 起動時不馬上跳閘，而在運行過程中跳閘，主要檢查 ① 升速時間設定太短，加長加速時間 ② 減速時間設定太短，加長減速時間 ③ 轉矩補償（U/F比）設定太大，引起低頻時空載電流過大 ④ 電子熱繼電器整定不當，動作電流設定得太小，引起變頻器誤動作 這些是我們工作時的經驗，希望我們的電工在平時多看看書，理論知識加上實踐工作努力，那我們一定能做好每一件事情！祝你們工作愉快！ |
深圳市英威騰電氣有限公司自2003年開始，就致力于中壓變頻器（電壓為660V~690V、1140V）的開發與應用，在不斷的實踐與探索中，積累了豐富的經驗。目前，開發與生產的中壓變頻器產品，已經成功應用于城市供水，油田的潛油電泵、注水泵、磕頭機，煤礦中的主井風機、皮帶機、掘煤機（防暴）等等領域，獲得了良好的經濟效應與社會效應。目前，我公司能生產中壓變頻器產品的功率范圍為22KW~800KW，幾乎含蓋所有工礦企業的應用需求。
一、INVT中壓變頻器
主要器件及技術說明：
1、使用4400V反向電壓整流橋；
2、使用直流電抗器，降低了輸入電流諧波,提高變頻器輸入端的功率因素；
3、逆變模塊使用3300V高壓IGBT,沒有IGBT的串聯,功率器件數量減少，提高了系統的可靠性，新一代模塊損耗低，提高了整機效率；
4、驅動電路使用光纖隔離傳輸可實現遠距離驅動，提高高壓電路的抗干擾性能；
5、±15%電壓波動設計，能承受瞬間250%沖擊電流，低頻轉距大,適應中國電網和工況；6、電流沖擊抑制能力強，負載大范圍波動時，能安全穩定運行；
8、采用了先進的SVPWM非正弦脈寬調制技術，在正弦波中注入零序信號。電壓空間矢量脈寬調制技術( SVPWM) 即是在正弦波中注入適當的三次諧波的非正弦調制技術，它的線性調制度較SPWM高15％，而且輸出諧波小。減少了開關頻率，降低了開關損耗，提高了系統的可靠性及壽命；
9、能抑制電機的瞬態過電流，瞬態沖擊電流可達到250％，保證了在重負載下不跳脫，不影響生產效率；
10、完善的保護：過流、過壓、過載、欠壓、欠載、缺相、短路、過熱等；
二、防爆變頻器技術
深圳市英威騰電氣有限公司和其他防爆設備公司合作開發的防爆兼本安變頻器通過高效能熱管或其他高效能散熱技術，其極低熱阻的高效散熱性能，使高壓IGBT的散熱得到解決，設計最大變頻器功率可達到800kW/1140V。針對煤礦井下的特殊環境，防爆變頻器除了在箱體結構方面采取了相應的防潮、防滴水措施外，在主回路方面盡量加大爬電距離與電氣間隙，在控制回路方面，所有的控制板均采取了特殊防潮措施。防爆變頻調速裝置采用英威騰CHV系列無速度傳感器的矢量控制方式。無速度傳感器的矢量控制的基本控制思想是根據輸入的電動機的參數，按照一定的關系分別對作為基本控制量的勵磁電流（或者磁通）和轉矩電流進行檢測，并通過控制電動機定子繞組電壓的頻率使勵磁電流（或者磁通）和轉距電流的指令值、檢測值達到一致，并輸出轉矩，從而實現矢量控制。采用無速度傳感器矢量控制方式的變頻器不僅可在調速范圍上與直流調速系統相媲美，而且可以控制異步電動機產生的轉矩，以保證在低頻（0.5Hz）運行時額定轉矩的輸出可達到1.5倍。
INVT中壓變頻器的應用
一、在礦用防爆皮帶運輸機上的應用
皮帶機是現代化煤礦高產高效的主要運輸設備，皮帶機的拖動技術形式多樣，直接啟動、調速型液力偶合器、軟啟動、交流變頻拖動等多種形式。皮帶機示意圖如下：
煤礦井下皮帶機目前對拖動技術的要求越來越高，基本要求是：
(1)控制簡單，啟動特性好，調速性能好，啟動轉距大；
(2)節能；
(3)工作可靠，維護量小；
(4)價格適中。
采用無速度傳感器矢量控制（SVC）的防爆變頻器能夠滿足用戶要求，將是井下皮帶機拖動的發展方向。
1、技術比較
（1）直接起動，轉矩大，但力的傳導不均，尾部反應慢，在皮帶底部有堆積現象。
（2）偶合器起動，皮帶機慢慢起動，當達到一定轉矩時皮帶開始運轉，而且起動過程中出現打滑現象，造成安全隱患。
（3）采用防爆軟起動，皮帶機空載時起動平穩，轉矩降低，減少沖擊，延長電機、膠帶機、機械系統的使用壽命，但重載時需突跳，對膠帶機沖擊較大。
（4）采用防爆變頻器時，調速范圍廣，起動轉矩大，可以在重載下緩慢起動，起動安全可靠，對于多電機拖動同步性能好，在匹配煤流傳感器后，可自動依據煤流大小自動調速，一般可節約電能，并且電機功率因數有明顯提高。
2、綜合成本的比較
（1）電動機 減速器直接起動初期投入費用不高，但維護費用大。
（2）電動機 液力偶合器 減速器，初期投入不太高，維護費用較大。另外因設備處于回風巷內道，液力偶合器維護不好常常漏油，有很大的安全隱患。
（3）軟起動電動機 減速器，初期投入費用居中，維護費用相比前兩種要少，能滿足使用要求。
（4）變頻器 電動機 減速器，初期投入費用較高，維護費用最低，可調整運行速度，僅從帶電一項上就可逐步收回成本。
綜上所述，應用變頻器是最好的一種方式。
3、變頻器在皮帶機拖動上的應用特點
（1）優越的軟起動、軟停止特性。防爆變頻器的起動、停止時間是任意可調（0-10min）的，也就是說起動時的加速度和停車時的減速度任意可調，同時為了平穩起動，還可匹配其具備的S型加減速時間，這樣可將皮帶機起停時產生的沖擊減少至最小，這是其它驅動設備難以達到的。
（2）驗帶功能。煤礦的生產運輸系統多以皮帶機為主，運輸系統檢修維護的主要工作是皮帶機的檢修維護，低速驗帶功能是皮帶機檢修的主要要求，變頻調整系統為無極調速的交流傳動系統，在空載驗帶狀態下，變頻器可調整電機工作在5%-100%額定帶速范圍內的任意帶速。
（3）平穩的重載起動。皮帶機在運煤過程中任意一刻都可能立即停車再重新起動，必須考慮“重載起動”能力。由于變頻器采用無速度傳感器矢量控制方式，低頻運轉最大可輸出1.5倍額定轉矩，因此最適于“重載起動”。
（4） 功率平衡。煤礦井下皮帶機系統多為雙滾筒驅動或多滾筒驅動，為了保證系統內的同步性能，首先，要求位于機頭的各滾筒應同步啟停，在某一電機故障時能使系統停機，同時為了保證系統的運輸能力，應盡量保證各滾筒之間的功率平衡。通過調整相應兩變頻器的速度給定來調整兩電機之間的速度差，便可以任意增大或減小兩驅動電機的電流差值的大小，因此可以通過單獨的控制系統控制各電機的電流值，通過調整各電機的速度來使各電機電流值逐步趨于平衡。英威騰CH系列特有下垂功能，可動態調整系統的功率平衡。
（5）自動調速、節電效果明顯。對應于煤礦的特殊生產條件，有時，煤的產量是極不均勻的，當然皮帶機系統的運煤量也是不均勻的，在負載輕或無負載時，皮帶機系統的高速運行對機械傳動系統的磨損浪費較為嚴重，同時電能消耗也較低速運行大的多，但因生產的需要皮帶機系統又不能隨時停車，采用單獨的控制系統對前級運輸系統的載荷、本機運輸系統的載荷進行分別測量，這樣可控制變頻器降速或提前升速。對于載荷不均的皮帶機系統，可大大節約電能。
（6）降低膠帶張力。由于采用防爆變頻器所產生的良好起動特性，至少可降低起動張力30%，如在初期設計選擇膠帶強度時可降低一個標號。在實際應用過程中，由于降低了起動沖擊，皮帶機機械系統的設備損耗也隨之降低，尤其托輥及滾筒的壽命成幾倍的延長。
（7）現場應用證明，采用防爆變頻器將大大提高皮帶機的可靠性，降低機械系統損耗，減少運輸系統的維護量，且節能明顯。隔爆變頻器以其特有的軟啟動特性，較高的性價比，將成為井下皮帶機拖動的發展方向。
4、皮帶機同步功率平衡的應用方案
針對煤礦防爆裝置對兩臺變頻器的同步性要求精度高，設計方案如下：
方案一：簡易控制
如圖3，通過模擬量信號給定同步速度，穩態時使用速度下垂控制，并且兩臺變頻器共直流母線，達到能量的均衡，使系統更節能。特別需要說明，下垂控制功能專用于多臺電機驅動同一負載的工況。多臺電機驅動同一負載時，不可避免的會出現速度不同步問題，速度快的電機將承受較重負載。這種情況下，變頻器設置下垂功能后，可根據負載變化自動調整運行頻率，使高轉速電機速度下垂變化，從而使負載均衡分配。
]]>本系列變頻器體積雖小但性能高，0.5Hz時電動機的起動轉矩為200%，低速范圍轉矩脈動比以前的變頻器約小一半。
具有各種智能化功能，如自動節能、PID控制、自整定和RS485通信等，并增強了維護／保護功能，如增加輸入電涌電流抑制和壽命預報等。
動態轉矩矢量控制系統通過高速計算，確定電動機對應負載狀態的所需功率，富士公司專有技術能最佳控制電壓和電流矢量，輸出最大轉矩。
大起動轉矩0.5Hz時200%
能安全地用于重負載，如提升和輸送系統。亦能實現對第2電動機的轉換運行。
不跳閘運行
大大改善了電流限制功能(自動減速、失速防止)，即使對沖擊負載亦能連續穩定運行。
減少了電動機低速范圍的轉速脈動
富士獨特的On-Delay補償方法使電動機在低速范圍的轉速脈動比以前變頻器約減小一半。
使用第3代IGBT，實現了與商用電運行相當的高效率和低噪聲運行。
可在低載頻0.75KHz到高載頻15KHz范圍內，對應環境選擇電動機的運行聲音。
最小等級的小型化
體積僅為FVR-E9S系列變頻器的70%（3相200V 0.75kW）。
統一高度尺寸
對3.7kW及以下容量機種的高度統一為130mm，便于設計安裝。
全機種都能連接制動電阻
由于內部裝有制動晶體管，因此可以連接制動電阻選件，以提高再生制動能力，這樣能滿足應用在傳送帶和輸送機械時所需較大制動力的要求。
標準內裝涌入電流抑制電路
能減小周圍設備的容量，如可用較小容量的磁接觸器。
干擾小
大大減少對諸如傳感器等周圍設備的干擾影響。
設有直流電抗器的連接端子，以便連接直流電抗器，抑制一次側諧波電流。
設定高載頻時，電動機能穩靜運行。
可選擇控制表計輸出（模擬量／脈沖量切換）
備有晶體管輸出需用的24V電源
標準設有自動節能功能
控制電動機使其損耗減至最小，實現更多的節能。
新的在線自整定
在線自整定在電動機運行過程中常時檢查電動機特性變化實現高精度速度控制。對第2電動機亦有這種自整定功能，1臺變頻器切換運行2臺電動機時，2臺電動機都能實現高精度運行。
正在旋轉電動機的引入控制
瞬時停電后，電動機自由旋轉，通過檢測電動機的速度，能無任何沖擊地再起動電動機。
PID功能
標準裝有PID控制功能，能最佳控制風機和泵的流量。
多種頻率設定方法
鍵設定或模擬輸入設定 (4 ~ 20mA DC、0 ~ +5V DC、0 ~ ±10V DC、正／反轉控制)
多步速度16步（0 ~ 15步）設定和增／減控制等。
標準設有RS485通信接口
系列容量范圍到7.5kW
包括3相200V和400V系列，便于機械設備統一配套應用。
單相200V系列（￡ 2.2kW）
派生的防水型（IP54）系列
最適合應用于有粉塵和潮濕的環境，如食品加工、化工和木工機械等。 其安裝尺寸和以前的FVR-E9S系列能兼容。
顯示主電容器壽命和累計運行時間
冷卻風扇的ON／OFF控制
散熱板的過熱預報
輸入／輸出缺相保護
簡單的遠程控制方式
取下鍵盤面板，使用延伸電纜選件就能實現遠程控制。
鍵盤面板多種顯示
能顯示輸出頻率、輸出電流、輸出電壓、電動機速度、跳閘履歷等。
配線簡單
只要取去主電路和控制電路端子排的上蓋板，不需卸下鍵盤面板，采用螺釘連接配線。
使用復寫單元（選件）簡化功能數據的設定
復寫單元（Copy Unit選件）能對多臺變頻器簡單地復寫功能數據。（該復寫單元（選件）通用于富士C11系列變頻器）。
符合世界上主要的安全標準：UL、cUL、TUV、EN（CE標志）
連接EMC濾波器時能符合EMC指令（發射）
連接現場總線：Profibus-DP、Interbus-S、DeviceNet、Modbus Plus、CAN Open（選件）
在軟開關技術三相變頻器電路的研究中，諧振過渡軟開關技術模式綜合考慮了PWM技術和軟開關技術的優點，這種電路的基本構想是在保持傳統三相PWM逆變橋工作方式不變的情況下外加一個輔助的諧振電路。輔助諧振電路僅僅工作在逆變橋主功率開關器件工作狀態改變時一個很短的瞬間，所以對輔助電路中開關功率的要求很小，又能為逆變橋上的所有開關管和二極管狀態的改變提供軟開關條件。另外，諧振過程充分利用了逆變橋中主開關上的寄生電容和跨接的關斷吸收電容，所以，比較適合于現有的以IGBT為基本器件構成的三相電機驅動用變頻器電路。相對來說，是一種非常具有實用前途的軟開關技術變頻器結構。
2 零電壓過渡變頻器主電路的選擇
在主電路設計方案的選擇中考慮了以下的幾個因素。
1）性能價格比的提高 在三相變頻器中采用軟開關技術，一個最重要的目的就在于通過提高功率開關器件的開關頻率來改善變頻器的輸出性能，但是，為了實現軟開關技術，需要在傳統的硬開關技術變頻器電路中增加輔助諧振網絡。諧振網絡由諧振電感和輔助開關構成，輔助開關的增加，必然要導致成本的增加，當然，零電壓過渡變頻器雖然增加了幾個輔助開關和諧振電感，但又省掉了一些吸收元件。
2）控制方式的簡化 在三相軟開關技術變頻器中，增加了輔助開關，必然要為這些輔助開關設計控制電路，還需要按照一定的邏輯來實現。這種控制邏輯的復雜程度直接取決于主電路拓撲結構的選擇。
3）微控制器的可實現性 在現有的變頻器中，控制器大多采用16位的CPU單片機，雖然其運算速度越來越快（比如，現在常用的DSP微處理器可以達到執行每條指令只需要50ns），但由于微處理器的硬件資源有限，所以，在軟開關逆變器主電路的設計中，輔助開關的數量選擇也是一個需要考慮的問題。比如，在拓撲中有的用了一個輔助開關，也有的用了6個輔助開關，各有各的優點。另外，還要考慮輔助電感的損耗問題。所以需要綜合考慮。
4）研究思想的轉變 隨著電力電子技術和微電子技術的發展，功率開關器件的制造成本在大幅度地降低，微處理器的處理能力和硬件資源也得到了很大的發展，所以，對零電壓過渡三相PWM逆變器的電路拓樸的研究思想也在發生著轉變，研究人員改變了原來的只是盡量減少輔助開關數量以達到控制電路簡單的想法，繼而向著控制邏輯簡單，易于實現，具有實用化價值的方向發展。
]]>其特點是，沒有中間直流環節，在合理的調制控制下，可實現
輸入和輸出的電壓和電流都是sin波形，這一點不同于
傳統的變流器，三相電源經過整流產生非sin的電流，
在輸出端，由于對電壓的高頻調制，產生的基于方波的電壓波形。
矩陣變頻器環流效率高，調制度也比一般的直-交變頻器來的大，
在火車等大功率傳動上有很大的利用前景。
但是由于矩陣變頻器需要18個IGBT和18個兩極管來構成主電路，
耗材是顯而易見的，而且控制規律復雜，，控制和調制方法
由于考慮不同的電路因素就有不同的算法，目前還在研究中。
在下面的貼中我會給出以下研究的論文，基本上都是英文的，以后有新的論文也會補上，供大家參考。
開這個貼的目的，是希望團結到更多的研究矩陣變頻器的同仁，互通有無，把這一新技術用到國家建設中去。]]>
能源—或稱熱力之源，是人類賴以生存和活動的物質基礎，在現代化工廠企業，最主要的體現形式是動力，而電力應用又首當其沖。
進入新世紀以來，能源已成為世界問題的焦點之一，它直接關系到經濟社會和民生甚至能源供求的國際關系，目前國內企業和居民生活最直接的影響就是煤、電、汽油和生產資料的漲價，如今除居民用電外，工業和農業電價已逐年有所上調。
在生產的粗放型時代，問題還不很突出，有些企業總是把注意力放在擴大再生產上，只要產量上去了，就會有市場，而目前的現實，呼吁企業的經濟決策人以新的思考，節約能源，生產為獲取利潤，注重經濟和社會效益。當前企業管理的流行語是“節能任重于天，細節決定成敗”。
言歸議題，目前企業的能源使用和用電狀況如何，怎樣節電，有什么有效的技術措施？這是企業面臨的實際問題，而本文更側重于后者的探討。
2 企業的用電狀況
以冶金工廠為例。說到鋼鐵企業，就想像到高爐聳立，鐵水奔流，鋼花怒放，軋機轟鳴，拿一個年產百萬噸以下鋼鐵產品的中型企業來說，通常就有礦山、原料場、高爐、煉鋼、軋鋼、鑄造…，及其他配套設施，通常需要約mva以上的電力負荷，每天就要消耗數十萬度的電能。這些廠礦所裝備的典型設備和電氣系統，如原料廠的燒結機長距輸送帶的運行;煉鐵高爐裝料卷揚機的電力拖動，熱風爐的大型鼓風機電動機啟動;煉鋼廠的轉爐的頂吹氧、傾爐裝置、風機的轉動和調速;軋鋼機的大型初軋高壓同步或繞線異步電機、直流調速連軋機的控制;鑄造熔煉電爐的供電，以及相應的通用附屬設備如工業鍋爐、大型水泵、空壓機和遍布的軌梁起重機，等等。
應看到，隨著企業技術進步和發展，工廠的許多電氣設備幾經換代，技術水平和效率已有很大提高。如電氣開關已一再升級，像80年代以前的高壓油開關已徹底淘汰，代之以新型真空開關、空氣開關;電力變壓器已由各種老型號改型到銅芯s7型并向s９型過渡;普通交流異步電動機已由過去的j系列升級為y系列;直流電機調速系統經由水銀整流器、交直流發電機－電動機組，更新為晶閘管直流調速機組;當今交流變頻調速技術，解決了交流電機的無級變速問題，且效率更高，不一而言。可以說，當前我國在行業整頓，優化組合，企業競存，優勝劣汰中，保存及新興成長的國有大中型、民營企業，技術裝備和自動化程度已有相當水準，初具現代化規模，供電系統電力效能都有較大提高。當然，也應看到，許多傳統老工業企業及一些鄉鎮規模較小、技術較弱的工廠，有許多老舊設備還在運行，電力設備節電性能較差，節能降耗技術改造任務還很繁重。
那么，在目前情況下，企業的節能降耗包括節電，還有無潛力可挖，存在什么問題特別是技術方面的原因，如何解決？這是我們技術討論的著眼點。
3 影響設備電耗的技術因素
電氣設備是為生產工藝服務的，工藝是否先進合理，自身節省能耗，自不待言，這里主要分析電氣設備本身的能耗原理。電力作為電能由其它能源轉換產生，作用于電氣設備以電壓電流的表現形式作功，其單位消耗的電功率為pn=w/t(kwh)，并以轉化為機械能、光能、化學能的形態，產生機械動力、光照、電解或充電等。然而電器設備在對負載進行有效作功(pf)的同時，也有一部分無效作功損耗，二者之和才是總的有功功率(pn)，這就是電器設備的效率，η=pf/pn，這是其一。另外，由于大多數電氣設備為感性負載，如電動機線圈除電阻外還含有電感，從電工學的原理，將產生電壓電流的不同相，從相關電壓、電流或功率矢量三角形看起來，實際有功率pn要小于裝置總的功率，叫作視在功率ps，還有一部分為無功功率pl(電感上的功率)，因此，有一個稱為功率因數pf的重要電氣參數，專門表征這一電能的數量關系，pf=pn/ps。容性負載情況類似，但常常用來補償感性無功功率。此外，廣義上的功率因數pf還包括波形崎變造成的附加電能，后面還要談到。
可以看出，要想減少無謂的電能損耗，應從幾方面入手，一是提高電器設備(包括負載裝置)的效率，二是提高電氣系統的功率因數，進而消除無功電流，同時要合理供電，減少線路損耗。以下，擬結合目前企業主要電氣裝備情況，分類討論。
4 電氣設備能耗、節電措施及發展方向
參照國家發改委節能中長期計劃，和國內電力需求側管理試點所關注的方面，結合生產應用，僅就電力節能部分項目，初步綜合匯集了一些有價值的技術建議，以期共同探討，廣為關注。
(1) 電力變壓器:
電力配電變壓器是換能效能較高的設備，盡管如此，由于存在空載損耗、負載損耗和熱損耗，在廠礦用量很大，且不少老舊產品，使用不盡合理,因而節電挖潛空間很大。
據專家分析建議，如能以s9及以上系列產品更替舊產品，節電回收年限為2~3年，特別是sc11型卷鐵芯變壓器，d10型單相配電變壓器，非晶合金配電變壓器等，空載損耗下降非常可觀，有可能成為今后發展方向。
此外，合理的配電經濟運行方式，更是發揮管理的能動作用，優化運營，避免浪費的有效措施。
(2) 電力線路:
供電線路線損是電力損耗的重要原因，低壓線路尤甚。治理工作要重視日常供電管理，包括減少無效運行、常明燈、提高功率因數等，知微而見著，同時要著重改善電網結構。
在改進電網結構，抅建安全經濟優質電網方面，應走出一個長期的習慣誤區，即以最大負載選取變壓器，按安全電流密度選取導線截面和條數，而忽略了經濟運行，按照最新電網結構優化理論研究結果，與常規電網結構相比，選取變壓器容量要加大，臺數要增多，線路截面要加大，條數增多，并治理電網低功率因數和諧波，這樣，電網的容載比顯著增大，條數增多，負載調整功能增強，促使電網運行中供電設備過載減少，從而減少線路電壓損耗，提高供電質量和安全可靠性。
目前，我國部分農村供電正試行單、三相變壓器混合線路供電，這種供電結構國外已廣泛采用，其原則是，單相變壓器直接到戶，最大限度減少低壓線路壓降，因而西方國家配電線損一般在４％以下。不過，西方國家配電系統采用中性點直接接地或小電阻接地方式，單相變壓器僅用１只套管，比較經濟。我國蘇州地區采用單相卷鐵芯變壓器雙套管方式，結果基本相同，對于已采取三相四線制供電的部位，則采取以三相卷鐵芯變壓器改造的方式，這應是一種創新，值得參考推廣。借鑒這個經驗，建議廠礦也可因地制宜，靈活性地采用類似方法，在新建或改造供電系統時應用，如在使用整流或隔離變壓器時，可盡量采用高壓變壓器，對孤遠大電流低壓線路，可采取高壓供電、就地降壓的方式，許多料場供電、遠程照明也可仿此辦理。
(3) 電動機及其控制
電動機作為方便高效的動力機械，是電力能源最重要的應用，通常人們把直流電機、交流異步電機和交流同步電機作為傳統電機的三大機種，如在冶金大型軋鋼機電力拖動、交通電力機車中直流機組等，此外還有大小各種類型各種用途的電動機，但以往在各行業應用中，三相交流異步電動機和直流電機最為普遍。
電動機及其控制技術發展很快,如直流電機調速系統，目前已采用模塊化整流器件及數字式調速產品;隨著微電腦和電力電子技術的發展，變頻調速真正解決了交流電機的調速問題并得到了廣泛應用，永磁伺服電機、開關磁阻電機等新型機電一體化控制技術和設備涌現并迅速成熟，這些技術，很多都與節電有關，使電機的能效特性有了很大的提高。
那么，今后電動機及控制技術還有什么發展，是否還有節電空間？結論是肯定的，社會發展和技術進步總是向前進的，為了提高電動機的控制特性和節能水平，技術界一直在孜孜不倦不遺余力地研究改進產品。就拿變頻器來說，雖然低壓“交—直—交”通用變頻器已廣泛使用，尤其在水泵風機類負載得到普及，取得顯著節電效果，而大容量高壓變頻器的試制推廣方始熱行，國產高壓變頻產品已趨成熟，占有了市場一席之地。為了改進普通型變頻器的含５次以上諧波的非標準正弦缺陷，一方面，推出以三電平多電平為代表的各種完美正弦波方案，改進一般帶濾波橋式整流器波形崎變的電路，一方面對需要場合采用“交—交”矢量變頻控制，這種矩陣式電力變換器(ｍｃ)，是一種綠色環保型變頻器新概念，波形好，效率功率因數高，可四象限運行，是一種極有發展前途的新技術。不少專題論著中還建議我國供電電壓標準應在交流380v與6000v之間，增加若干電壓標準，以適應現有電力電子器件參數，便于推廣變頻器、軟起動開關等新型節電產品的應用。
就是電動機自身的改進和換代，也有發展余地，如我國2002年頒布了電機國標(gb18613—2002)《中小型三相異步電動機能效限定值及節能評價值》，按照新的效率標準，結合落實淘汰熱軋硅鋼片、推廣冷軋硅鋼片的產業政策，上海市經委立項開展了新型三相電機的研究，新的樣機已于浙江完成，效率完全達到國標新要求和國外同類產品指標，關鍵技術包括冷軋硅鋼片的使用、可消除主要諧波“△-y”正弦繞組等;其他如石化企業推廣的ｙ×2高效電機，變頻器專用電機等，也在其內。測算說明，采用新型節能電機所投入的資金，完全可由節電所得早期補償。
永磁伺服電動機(也分為交直流)，以往主要用于高精度數控專用機床，由于以永久磁性材料作為磁極，節省了勵磁能源，故超出一般的電效率。家電行業已率先大面積應用，如直流變頻空調、永磁同步電機、無刷直流電機等。我國是矽土資源豐富的國家，發展永磁電機有著有利條件，據介紹，國內已開發出較大功率的伺服電機，用于工控拖動，綜合電控系統，造價已逼近變頻設備，預計長遠將有越來越多的替代應用。在新技術推廣產品換代過程中，往往孕含著巨大的市場和商機。
(4) 電氣設備的功率因數和諧波治理
設備的低功率因數和諧波，會造成設備自身和電網相當大的附加無功電流，增加電網輸變電以至發電設備的負擔，影響設備運行及壽命。目前，世界各國都在嚴格限制低功率因數電氣產品，制定輸入諧波的標準。
根據電工學定義:
電梯作為一種現代化的交通工具，因其具有快速、便捷等優點而倍受人們的青睞，現已廣泛地應用于工業生產和人們的生活之中。電梯性能的好壞，在很大程度上取決于電梯拖動調速系統性能的優劣。傳統的拖動調速系統使用直流電動機，由于直流電動機采用電樞繞組和勵磁繞組單獨供電，電和磁相互之間獨立，不存在耦合，所以只需對電樞繞組和勵磁繞組分別進行有效的控制，電動機就可以按照預定的規律運行，控制性能優良。直到20世紀中葉，在電梯的電力調速領域中，幾乎到處都能找到直流電動機的蹤影，尤其是高層建筑中所需要的中高速電梯，更是為直流調速系統所壟斷。
然而，直流電動機結構復雜、體積龐大、制造成本高昂、環境適應性差以及維護困難等，限制了直流調速系統在現代化工業生產中的進一步推廣與應用。人們的視野轉移到交流異步電機，它有效地克服了上述不足，但由于交流異步電機的電樞和勵磁共用同一個繞組，只有一個供電回路，電機本身是一個多變量、非線性、強耦合的復雜控制對象，很難用精確的數學模型描述其特性，系統在運行過程中，常因減速器、鋼絲繩之類的傳動機構帶來的諸如機械摩擦、變形、振動等，非線性問題更為突出，簡單地控制氣隙磁通和電磁轉矩，達不到有效控制電機運行的目的。電力電子技術、微電子技術的發展、交流調速理論的進步給交流調速的發展帶來了契機，從而使得交流調速取代傳統的直流調速成為可能。
2 電梯技術的發展
2.1 交流電梯的發展概況
交流電梯與交流電機的發展緊密相連，經歷了由簡單到復雜、由低級到高級的發展歷程。第一個階段是20世紀70年代的標志性產品-交流雙速電梯，它采用改變牽引電機極對數來實現調速。電機通常采用兩種或兩種不同極對數的繞組制成，其中極數少的繞組稱為高速繞組，用于電梯的啟動及穩速運行，極數多的繞組稱為低速繞組。這種調速系統中調速不平滑，電梯平穩性、舒適感差。第二個階段是80年代盛行的交流調壓調速電梯，其性能優于交流雙速電梯。調壓調速的方法是通過改變三相異步電機定子端的供電電壓實現電機的調速，其制動多采用能耗制動。第三個階段是90年代，變壓變頻調速電梯(又稱vvvf電梯)開始占據了世界的市場，vvvf電梯通過調節電機定子繞組供電電壓的幅值和頻率來實現轉速的調節。電梯傳動系統中，由于大量采用微機控制技術和脈寬調制技術(又稱pwm技術)，其運行效率得到了很大的提高，電梯的體積大為縮小。現代交流調速技術向電梯控制領域滲透，使得交流調速電梯的調速性能幾乎完全可以和直流電梯相媲美。
目前，vvvf電梯已經遍布世界各國，如日本的三菱公司、東芝公司、日立公司、美國的奧的斯公司等大的電梯制造廠家在vvvf電梯的研制和進一步開發等方面，都取得了驕人的成就。我國電梯工業起步較晚，改革開放以來，也取得了可喜的進步，如上海三菱、天津奧的斯、中國迅達、廣州電梯工業公司等五家電梯生產廠家，其產品已通過了iso9000認證。但遺憾的是，這些公司多為合資公司，電梯傳動的主機、變頻器等重要組成部分均依靠進口，其核心技術牢牢地控制在國外大公司手中，因此在國內開展與電梯相關方面的研究，早日開發出擁有自主知識產權的高性能產品，顯得尤為迫切與重要。
2.2 vvvf控制器基本原理
由電機學可知，交流電動機的轉速公式為
式(1)中，f1為定子的電源頻率; p為極對數; s為轉差率。從(1)式可見，轉速n與三個因素有關:
(1) 改變極對數p可以改交電動機轉速，這就是交流雙速電梯所用的調速方法。
(2) 通過控制交流電動機的定子繞組電壓以改變轉差率s，達到調速的目的。這種方式用于通常所稱的“交流調速”電梯上。
(3) 如果均勻地改變定子的電源頻率f1，則可平滑地改變電動機的同步轉速。在許多場合，為了保持調速時電動機的最大轉矩不變，需要維持磁通恒定，這時就要求定子供電電壓也要作相應調節。因此對電動機的變頻器一般都要求兼有調壓和調頻這兩種功能，常簡稱為vvvf型變頻器[4]，用于電梯時常稱vvvf型電梯。
變頻調速系統以其優良的性能早就受到矚目，目前國內正加緊對vvvf系統進行研制，一些大的電梯廠家已從國外引進了這類型電梯，國內市場將有較大發展。新的理論認為，采取適當的控制方法可使交流感應電動機達到直流電動機的調速性能水平。但是，與直流電動機不同，加于異步電動機定子繞組的電壓u1為
式(2)中:w1為繞組匝數; k為電機常數; f1為定子供電電源頻率; ф為電機氣隙磁通。
要改變交流電動機的轉速，需要改變f1，如果f1減少而維持u1不變，由式(2)中可見，ф將增加。這就會使磁路飽和。激磁電流上升，即定子電流上升。如果u1不變，而f1上升，則氣隙磁通得減少。從以下分析可知，采取適當的控制方法可使交流感應電動機達到直流電動機的調速性能水平。轉矩公式:
式(3)中，cm為電機常數; i2為轉子電流; cosφ2為轉子功率因數。可以看出，ф的減少必導致電機輸出轉矩m下降。因此, 必須控制磁通密度使它不超過規定值, 即u1/f1為常數或小于規定值，磁通密度公式:
式(4)中，k1為常數。
電動機轉矩為式:
如果u1/f1為定值，就可保證電磁轉矩為定值。
目前vvvf型電梯中通常采用pwm(脈寬調制)逆變器，它由控制線路按一定的規律控制功率開關元件的通、斷，從而在逆變器的輸出端獲得一組等幅而不等寬的矩形脈沖波形來近似等效于正弦電壓波。圖1是獲得這種波形的一種方法，它利用等幅的三角波(稱為載波)與正弦波(稱為調制波)相交點發出開、關功率開關元件的觸發脈沖。在正弦波值大于三角波值時，控制逆變器的晶體管開關導通;而當正弦波值小于三角波值時，控制逆變器的晶體管開關截止。就可在逆變器輸出端得到一組幅值等于逆變器直流側電壓e，寬度按正弦波規律變化的一組矩形脈沖序列, 它等效于正弦曲線usinωt。提高正弦控制波usinωt的幅值就可提高輸出矩形波的寬度, 從而提高輸出等效正弦波的幅值um; 改變直流電壓e的幅值也可以改變輸出等效正弦波幅值; 改變調制波的頻率ω, 就改變了輸出等效正弦波的頻率, 實現變頻。所以, 改變e和ω就可以實現變頻變壓。
圖1 pwm正弦波的產生
上面提到的方法只是得到交流正半周的調寬脈沖。對于正弦波的負半周，就要用相應的負值三角波進行調制。在實際電梯控制中，采用三角波控制就可以得到全波的調寬脈沖。
2.3 vvvf型電梯的特點
電梯系統中使用交流電動機，維護簡單，又可用于高速梯控制。提高傳動效率，節省能源，即使與同性能的晶閘管直流驅動直流電梯比較，也可節省5%的能量。與發電機－電動機組驅動的電梯比較，節能達40%。與通常的交流定子調速調壓電梯比較，后者在過程中(即低速范圍)損耗大。在直流能耗制動的后段，要使電梯低速平層，其效率低。而vvvf電梯在加速過程中，所需的功率幾乎正比于機械輸出功率，在減速及滿載下行時，還可將再生功率回送電網。提高功率因數，尤其是在低速段。晶閘管直接供電，直流梯在低速時，晶閘管導通角小，功率因數降低，而vvvf即使在高速梯中，也無需將可控硅轉換器的輸出電壓調得很低。因此提高了功率因數。這樣，便于使用蓄電池式的應急電源，作為應急時的停層開門。結構緊湊，配合機械傳動中的改進，與直流曳引機比較，可縮小體積50%，減輕建筑物重量及機房的占地面積。值得注意的是，電梯系統性能的差別主要在控制軟件上，這正是要重點研究解決的問題。
3 電梯的運行速度曲線
3.1 電梯與理想運行速度曲線的關系
電梯性能應兼顧乘坐舒適感、運行效率和節約運行費用等方面的要求。研究電梯理想速度曲線，合理選擇速度曲線，對提高電梯運行品質是至關重要的。電梯的運行速度曲線有梯形、拋物線形、拋物線-直線綜合形速度曲線，根據電梯的運行狀態和運行曲線，可以進行速度、加速度、加速度變化率、減速度、運行時間和距離等參數的計算以及各參數間的關系詳細分析。所有電梯的運行都包括加速起動和減速制動或加速起動、穩速運行和減速制動、因此電梯起動和制動是電梯運行質量的重要指標之一。
電梯在起動和制動過程中，速度變化的選擇是十分重要的。選擇得適當，不但可以使電梯運行平穩、乘坐舒適，同時還能提高電梯的運行效率。人們沿地面或空中沿與地面平行的任意方向運動時，在運動速度不變的情況下，數值的大小對人的器官基本上沒什么影響。但在高速的升降運動中。人體周圍的氣壓的迅速變化會對人的器官產生影響。電梯轎廂加速上升或減速下降時，全身會有超重感，這是由于人體內臟的質量向下壓迫骨盤的緣故。當轎廂加速下降或減速上升時，會有失重感，這些使內臟提升的結果就會壓迫胸肺、心臟等，造成不適，甚至頭暈目眩。因此加速下降或減速上升所造成的失重感比加速上升或減速下降所造成的超重感會使乘客更感不適。
為了使電梯的運行速度最佳且運行效率最高，首先應了解人的感覺與速度的關系。試驗證明，乘客的感覺與電梯的運行速度的快慢關系不大，而與加速度、減速度及加速度的變化率有關，較大的加速度使人感到痛苦，但是在一定范圍內，加速度的變化率產生的影響比加速度所產生的影響要大得多。
3.2 拋物線-直線速度曲線
為了使電梯運行既滿足乘客舒適感，又能滿足運行效率高的要求，可將梯形速度曲線與拋物線相結合，即構成拋物線-直線速度曲線[5]。電梯的理想速度曲線為加、減速的始、末端均呈拋物線形，中間為直線形，而實際的運行速度曲線與乘坐舒適感有極大的關系。它隨速度的控制方式的不同而變化，一般包括動加速階段、穩速運行階段和減速制動階段。
3.3 電梯速度曲線的數學模型
為適應現代電梯多級分速度運行的需要, 有多種模型可以選擇, 在此研究一種新的速度曲線模型, 簡稱6參數模型[2]。六參數模型用給定電梯速度曲線中各拋物線段的運行時間參數s1、s2、s3、s4和勻加速段、勻減速段速度變化的斜率(即加速度)等6個參數及電機從零速上升到額定轉速和從額定轉速減小到零速所用的時間san、sdn來表示。由于六個參數的取值可以互相不同，所以得到的電梯速度曲線的形狀也各有差異, 同時, 參數均以時間值的形式給出, 直觀、靈活，給工程技術人員的安裝調試帶來極大的便利。
圖2 拋物線-直線型電梯速度曲線
圖2為工程中常采用的拋物線-直線綜合型速度曲線、曲線由7個部分組成: 加加速段ab、勻加速段bc、加減速段cd、勻速段de、減加速段ef、勻減速段fg和減減速段gh, 其中, ab，cd，ef，gh四段的加速度變化率分別為ρ1、ρ2、ρ3、ρ4, 運行的時間為s1、s2、s3、s4。根據幾何關系, 不難求得各段速度曲線的表達式:
(1) 加速段(以ta時刻為計時起點)有:
當上兩式取等號時，速度曲線中無勻加速段，為拋物線形。同時，為了保證乘客乘坐的舒適感，必須將四個拋物線段的加速度變化率作出限制:
式中:ρ為人所能忍受的加速度變化率, 一般取0.8m/s3。
4 電梯速度曲線的仿真試驗
4.1 電梯速度曲線的離散模型
前面給出的電梯速度曲線模型[2]是連續的，在實時軟件實現中，必須將其離散化。假設速度曲線的采樣周期為tρ，ktρ為第k個采樣點，(k-1)tρ為第k-1個采樣點，依次類推。仍以加速段的速度曲線進行分析:
(1) 加加速段(ab段):
變頻器所產生的干擾分為電磁輻射干擾和傳導干擾,因此要確定哪種干擾或兩種干擾是否均有。首先對變頻器、控制設備、信號線及主電路導線屏蔽層的各種接地情況進行檢查,檢查結果情況良好并且正確。由于一般變頻器的元件均裝在一個封閉的柜體中,而且控制器件也安裝在封閉的柜體中,相當于一個“法拉第”籠,所以由電磁輻射產生干擾的可能性較小,因此干擾很可能為通過導線的傳導干擾。
變頻控制系統設計及施工中應注意的問題
(1) 在設備布置時應將變頻器與控制設備分開在設備排列布置時,應該注意將變頻器單獨布置,盡量減少可能產生的電磁輻射干擾。在實際工程中,由于受到房屋面積的限制往往不可能有單獨布置的位置,應盡量將容易受干擾的弱電控制設備與變頻器分開,比如將動力配電柜放在變頻器與控制設備之間。
(2) 控制回路及主電路聯線均采用屏蔽線以減少電磁輻射干擾不管是與變頻器連接的控制回路,還是與控制器連接的控制回路,均應采用屏蔽線(電纜),信號線與動力線應分開走線,并保持一定的距離(西門子變頻器供應商要求20ｃｍ以上),必要時應采用隔離板;主電路也應采用屏蔽電纜,由于變頻器的電流含有高頻干擾,變頻器的輸入、輸出電纜不應扎在一起,輸出電纜最好穿鋼管敷設。
(3) 要有良好正確的接地以減少干擾變頻器及所有電氣設備應做良好接地,嚴格按規范安裝接地裝置,特別是變頻器及控制設備。變頻器的接地方式有多點接地、一點接地及經母線接地等幾種形式,要根據具體情況采用,要注意不要因為接地不良而對設備產生干擾。信號線及電機導線的屏蔽層必須采用兩端接地。
(4) 盡量減少變頻器與控制系統不必要的連線以避免傳導干擾除了控制系統與變頻器之間必須的控制線外,其它如控制電源等應分開。由于控制系統及變頻器均需要24Ｖ直流電源,而生產廠家為了節省一個直流電源往往用一個直流電源分兩路分別對兩個系統供電,有時變頻器會通過直流電源對控制系統產生傳導干擾,所以在設計中或訂貨時要特別加以說明要求用兩個直流電源分別對兩個系統供電。
(5) 注意變頻器對電網的干擾變頻器在運行時產生的高次諧波會對電網產生影響,使電網波型嚴重畸變,可能造成電網電壓降很大、電網功率因數很低,大功率變頻器應特別注意。解決的方法主要有采用無功自動補償裝置以調節功率因數,同時可以根據具體情況在變頻器電源進線側加電抗器以減少對電網產生的影響,而進線電抗器可以由變頻器供應商配套提供,但在訂貨時要加以說明。
]]>美國GE公司早在五十年代就研制了一批數百瓦的永磁同步電動機，德國西門子公司自五十年代開始經過十年多，研究出各種不同用途、性能良好的永磁同步電動機，七十年代后期就生產出了30千瓦的電機。日本明電舍公司在六十年代后期就已有永磁同步電動機的系列產品供應。日立公司在七十年代就研制出高速的永磁同步電動機。我國自七十年代后期也陸續研制出多種結構的永磁同步電動機。
同步電動機的特點和分類：
交流同步電動機，它的特點是電動機的轉速與電源頻率完全成正比。
Ns=60f/p(rpm) 式中：f: 電源頻率 P: 極對數 Ns: 同步轉速
而交流異步電動機，它與同步電動機的區別在于：轉速與電源頻率不成正比，其轉速始終比同步電動機還要低，叫轉差率。
N=(1-s)ns(rpm) s=(ns-n)/ns*100%
同步電動機按其結構不同可分為：磁阻式同步電動機；磁滯式同步電動機；永磁式同步電動機。 1、磁阻式同步電動機
電動機的定子與異步電動機無多大出入。不同之處在于轉子片的形狀。見圖（1）。為了使電機能自起動，轉子片與異步電
機轉子片一樣具有鼠籠結構。但多了反應槽部分。開反應槽的目的是造成縱向磁阻和橫向磁阻的差別。磁阻差別越大反應轉矩就越大。一臺設計優越的磁阻電動機的功率可比同樣異步電動機大一個機座號。
2、磁滯式同步電動機
電機的定子部分與一般的異步電動機無多大區別，而轉子結構有其特點，見圖（2）。它的轉子結構由非磁性材料制成。在
其表面套上一磁滯環構成.一般磁滯環采用的材料為絡鋼、鈷鋼等。在旋轉磁場中磁場滯環被磁化后，由于環的磁滯特性，使環磁通中滯后定子磁勢軸一個角度,并產生相應的轉矩，由于這個關系，從零至同步轉速都不變，所以轉矩T是恒值的。
磁滯同步電動機從啟動到正常工作過程中，基本與一般異步電動機性能相似，有較小的起動電流和空載電流。工作也很平穩，但它一般適用于較小功率的電機。
3、永磁同步電動機
永磁同步電動機的種類很多，用量也非常大。如轉子由永磁環，經多極充磁后制成，定子由帶齒的磁極加上集中繞組構成，其功率都很小。目前大量使用在家用電器中。
工業用永磁同步電動機的功率都比較大，它的結構與異步電動機結構相近。電機的定子部分與一般的異步電機無多大不同，其轉子結構與異步電機的轉子區別是多了一套永磁體。也即：在磁阻同步電動機的轉子的反映槽中放入永久磁鐵，就成了永磁同步電動機了。永磁同步電動機具有良好的控制性能，可通過頻率的變化進行調速。
永磁同步電機就其使用不同的永磁體，其性能特點有很大區別。用鐵氧體永磁材料制造的同步電動機。這類電動機研制的年代最早，因此使用也最長久，它的特點是：a.由于鐵氧體永磁材料的價格較低，因此此類永磁同步電動機的價格相應的也較便宜。b.由于鐵氧體永磁材料的磁能積比較低，磁場強度很小，用鐵氧體制造的同步電動機的體積相對就比較大，特別是制造大容量的電動機的較困難。但此類電機的起動電流比異步電機大不了多少。
1、 用金屬永磁體制成的永磁同步電動機，總的來說比用鐵氧體永磁材料制成的永磁同步電動機要優越些。
2、 用稀土永磁材料制成的永磁同步電動機，稀土永磁材料具有很高的磁能極，而且它的剩磁也特別高，用這類材料制成的永磁同步電動機具有很多優越性。除前面介紹的優點外，可縮小體積，提高工效。
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(1)
通常SPWM在計算脈寬采用式(1)時:都是認為ω=ω1為恒值，則θ=ω1t，此時
，即在穩態時用式(1)計算脈寬，這時電機轉速(頻率)是正確的，角頻率為w1。
但由于起動過程是一個動態過程，因此在仿真時，ω是一個變量，即ω=ω(t)，則θ=ω(t)t，實際角頻率
，顯然多出了一項
，即在加速時
，實際頻率會超過ω(t)。同樣在減速時 
，實際頻率會低于ω(t)。即此時不能保證V/f為穩定時的常數。因為在起動時，實際頻率比正常運行時的頻率大，而電壓V是按照正常值上升的，所以實際中得到的V/f壓頻比當然要比正常時小，所提供的力矩也就要小，這就是為什么連續上升時帶不動負載，而固定某個頻率卻能順利起動的原因。
例:若電機頻率的給定積分曲線為:
但當t=x秒時，電機的頻率不是kx，而是2kx。
因為:f(t)=kt
(2)
即實際的頻率為2kx赫茲。為驗證其真實性，在Simulink中對其進行仿真，Simulink模型如圖1所示。
圖1 VF曲線的VVVF控制系統仿真
的前半部分是產生一條VF曲線，設定頻率是20Hz，框圖中的限幅值是20Hz，系統達到設定頻率時的調制度為1。
以k=10，c=20為例，仿真波形如圖2所示。
圖2 未做處理的變頻器起動頻率示意波形
圖2(a)中可以明顯的看出在上升過程中，有一段頻率顯示比穩定時的頻率顯示緊密，即此時的頻率比穩定時的設定的最大值還要大。從圖2(b)中的臨界狀態也可以看出，從動態轉到穩態的過程中，頻率反而減小，其原因可以從上面的公式推導中得到解釋。
為了解決這個問題，必須加一個補償:
補償角度: 
(3)
此時
而
就正確了，即在每次計算完角度后減去補償角度θc。
以上例
此時 
在考慮補償后的Simulink仿真模型如圖3所示。
圖3 帶有補償的VVVF系統
仿真波形如圖4所示。
從圖4(a)中可以看出，加了補償后在整個起動過程中，頻率是按照正常的斜率上升，能保證真正的恒壓頻比，從圖4(b)中可以看出，在從動態轉到動態的過程中，頻率不變，因此按照這樣的方式進行起動仿真，能夠在整個基頻下保持恒力矩起動，使電機順利起動。
圖4 變頻器起動時頻率示意波形
從圖4(a)中可以看出，加了補償后在整個起動過程中，頻率是按照正常的斜率上升，能保證真正的恒壓頻比，從圖4(b)中可以看出，在從動態轉到動態的過程中，頻率不變，因此按照這樣的方式進行起動仿真，能夠在整個基頻下保持恒力矩起動，使電機順利起動。
人們不禁要問，為什么在以單片機或者DSP控制的變頻器在起動過程中不會出現弱磁現象呢？那是因為在單片機或者DSP控制的系統中， 的計算是靠在每個中斷周期中進行累加，即先求出△θ=2πfTs，再計算θi=θi-1+△θ，在這種情況下，可以避免上述起動或者停機過程中的超頻或低頻現象，這是因為
但是對于用高級語言編程的場合，如果直接計算 ω=2πf(t)就會出現事實上的超頻或低頻現象，這一點需要注意。
3 結論
通過上面的分析可知，對于采用連續積分來計算頻率，實現變頻器的起動仿真，會出現超頻現象，因此在起動過程中，需要做出相應的補償措施。但在實際的單片機控制系統中，則不需要考慮這個問題，因為其頻率不是連續上升的，而是通過累加上升的
一、 國內外同步電機的概況
美國GE公司早在五十年代就研制了一批數百瓦的永磁同步電動機，德國西門子公司自五十年代開始經過十年多，研究出各種不同用途、性能良好的永磁同步電動機，七十年代后期就生產出了30千瓦的電機。日本明電舍公司在六十年代后期就已有永磁同步電動機的系列產品供應。日立公司在七十年代就研制出高速的永磁同步電動機。我國自七十年代后期也陸續研制出多種結構的永磁同步電動機。
同步電動機的特點和分類：
交流同步電動機，它的特點是電動機的轉速與電源頻率完全成正比。
Ns=60f/p(rpm) 式中：f: 電源頻率 P: 極對數 Ns: 同步轉速
而交流異步電動機，它與同步電動機的區別在于：轉速與電源頻率不成正比，其轉速始終比同步電動機還要低，叫轉差率。
N=(1-s)ns(rpm) s=(ns-n)/ns*100%
同步電動機按其結構不同可分為：磁阻式同步電動機；磁滯式同步電動機；永磁式同步電動機。
| 1、磁阻式同步電動機 電動機的定子與異步電動機無多大出入。不同之處在于轉子片的形狀。見圖（1）。為了使電機能自起動，轉子片與異步電 機轉子片一樣具有鼠籠結構。但多了反應槽部分。開反應槽的目的是造成縱向磁阻和橫向磁阻的差別。磁阻差別越大反應轉矩就越大。一臺設計優越的磁阻電動機的功率可比同樣異步電動機大一個機座號。 |
 |
 |
| 2、磁滯式同步電動機 電機的定子部分與一般的異步電動機無多大區別，而轉子結構有其特點，見圖（2）。它的轉子結構由非磁性材料制成。在 其表面套上一磁滯環構成.一般磁滯環采用的材料為絡鋼、鈷鋼等。在旋轉磁場中磁場滯環被磁化后，由于環的磁滯特性，使環磁通中滯后定子磁勢軸一個角度,并產生相應的轉矩，由于這個關系，從零至同步轉速都不變，所以轉矩T是恒值的。 磁滯同步電動機從啟動到正常工作過程中，基本與一般異步電動機性能相似，有較小的起動電流和空載電流。工作也很平穩，但它一般適用于較小功率的電機。 3、永磁同步電動機 永磁同步電動機的種類很多，用量也非常大。如轉子由永磁環，經多極充磁后制成，定子由帶齒的磁極加上集中繞組構成，其功率都很小。目前大量使用在家用電器中。 工業用永磁同步電動機的功率都比較大，它的結構與異步電動機結構相近。電機的定子部分與一般的異步電機無多大不同，其轉子結構與異步電機的轉子區別是多了一套永磁體。也即：在磁阻同步電動機的轉子的反映槽中放入永久磁鐵，就成了永磁同步電動機了。永磁同步電動機具有良好的控制性能，可通過頻率的變化進行調速。 永磁同步電機就其使用不同的永磁體，其性能特點有很大區別。用鐵氧體永磁材料制造的同步電動機。這類電動機研制的年代最早，因此使用也最長久，它的特點是：a.由于鐵氧體永磁材料的價格較低，因此此類永磁同步電動機的價格相應的也較便宜。b.由于鐵氧體永磁材料的磁能積比較低，磁場強度很小，用鐵氧體制造的同步電動機的體積相對就比較大，特別是制造大容量的電動機的較困難。但此類電機的起動電流比異步電機大不了多少。 1、 用金屬永磁體制成的永磁同步電動機，總的來說比用鐵氧體永磁材料制成的永磁同步電動機要優越些。 2、 用稀土永磁材料制成的永磁同步電動機，稀土永磁材料具有很高的磁能極，而且它的剩磁也特別高，用這類材料制成的永磁同步電動機具有很多優越性。除前面介紹的優點外，可縮小體積，提高工效。 二、永磁同步電動機和變頻控制配合曲線 稀土永磁同步電動機由于應用了高磁能積的永磁材料，其電動機的運行過程將比異步電動機具有不定的特性，該電動機一般也制成與異步電動機相似的電動機，即電動機的定子與異步電動機一樣，轉子、高磁能的永磁材料。電機在起動過程中，其起動電流將比用鐵氧體永磁同步電動機大，比異步電動機起動更大。原因是在起動過程中永磁體將發出電機的能量，電機起動時，不但消耗異步電機起動時的能量（產生空載起動電流），還將克服發電機的能量，因此它的起動電流是很大的。永磁磁能級越高，轉子用的永磁材料體積越大，電流也更大。因此對稀土永磁同步電動機在起動過程中必須要有足夠大的電流（一般比同容量異步電動機大2-3倍），但一旦達到穩定工作狀態（異步電動機在穩定工作狀態下，轉子將從定子中取得一定的電能來維持正常工作----鼠籠有短路電流），其永磁轉子不從定子取得電能，而是依靠永磁磁場，緊跟定自旋轉磁場旋轉。 1、 電機的壓頻比 永磁同步電動機與變頻器的配合中，關鍵是個壓頻比的問題。通用變頻器根據不同 的電機特性可以設置不同的壓頻比。 例1、 佛山化纖廠項目： 98年我公司通過巴馬格公司為佛山化纖廠投產的專絲項目中配套的計量泵電（210- 6），變頻控制是東麗公司明電舍的專用變頻器。雙方通過第三方牽頭合作，所以沒有及時溝通，在配合過程中碰到了一些問題。 從圖（3）中，我們可以看到日本專用變頻器不能電壓提升，雙方均未按照約定壓頻比曲線C，電機不能按照自己的運行曲線運行，從而便得出一條A曲線，無法工作。但電機對磁鋼修改后，壓頻比曲線B比較按照約定曲線C，此時專用變頻器在讀寫曲線時稍作余量，則會順利配合，達到滿意的效果。 |
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 |
 |
| 例2、 福州永安項目： 該項目分兩批，其中17臺中的磁鋼結構采用經向切入法，該批中的兩臺電機（機號 為：297、285），其電機特性曲線如圖 （4）。這次的配合嚴格按照約定的壓頻比曲線，所以整個項目開較為順利。 |
| 表<3> （167-6-97）51臺電機中抽其中2臺測試（用上海鉗形表） |
| 1998年12月14日 |
| 頻率（HZ） | 17 | 25 | 30 | 32 | 34 | 36 | 38 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 97 | |
| 297號 電機 |
電流 （A） |
3.8 | 5.5 | 5.5 | 5.4 | 5.5 | 5.5 | 5.5 | 5.5 | 5.5 | 5.5 | 5.5 | 5.5 | 5.5/6.0 | 5.4/6.0 |
| 功率 （KW） |
0.50 | 0.92 | 1.10 | 1.04 | 1.13 | 1.17 | 1.40 | 1.42 | 1.63 | 1.89 | 2.08 | 2.10 | 2.04/2.70 | 2.43/3.25 | |
| 285號 電機 |
電流 （A） |
4.1 | 5.5 | 5.1 | 5.4 | 5.5 | 5.5 | 5.5 | 5.5 | 5.5 | 5.5 | 5.5 | 5.5 | 2.4/2.9 | 5.5 |
| 功率 （KW） |
0.50 | 0.92 | 1.10 | 1.25 | 1.33 | 1.38 | 1.43 | 1.46 | 1.76 | 1.98 | 2.36 | 2.62 | 2.36/2.86 | 3.20 | |
 |
 |
| 2、 電機與變頻器配合問題的分析任何一臺電機都有自己的運行曲線，若當電機不在自己的運行曲線下，電機將發生下列現象： （1）、不能啟動； （2）、電流增大； （3）、噪音； （4）、振動； （5）、溫升過高。 引起電機的振動有二種情況：固有的機械振動和電流引起的諧波振動。 如上所述，佛山項目中由于力矩沒有提升到應有的位置，用日本的變頻測試器測出一條怪曲線，見圖（3）中的A 曲線。或 許相當一部分同志會誤解為質量問題，而真正原因是雙方的溝通不夠。沒有按圖所定的確曲線要求。 永磁同步電機（TYBZ1100-8）在出口至伊朗等國家的浮法玻璃生產線時，在出廠時對每一個頻點進行了檢測，一切都按圖（5）特性曲線正常進行但在整機調試中未調試到它的應有曲線卻發生振動、噪聲、電流增大等現象。由于該電機配套的是通用變頻器，經過調試最后終于找到電機的最佳運行點。 三、與專用變頻器配套的幾點體會 自中源公司生產永磁同步電動機以來，與國內外各大變頻器供應商配套多年，沒有發生什么問題。隨著變頻控制技術的發展，企業采用專用的變頻調速芯片后，在電機的配套上有些矛盾就顯露出來了。有些問題通過控制方和電機方的協調可以得到有效地解決。在實際制造中能否按約定的電機特性曲線，這是比較關鍵的。 中源公司通過佛山、海欣、福州等項目的配合，我們的體會有以下幾點： 1、 雙方必須有一個嚴格約定的可行的電機參數，而這一參數，最好先由電機方根據 滿足整機的設計要求而提出電機的特性參數，然后交給控制方。 2、 電機功率的余地雙方都不能放得太大。 我們對一些進口的 同步電機作了一些對比試驗，發現國內的同步電機的優點：功率的余量大，磁鋼的磁能級高，溫升低，但啟動困難。而進口的同步電機，功率余量小，易退磁。由于用鐵氧鐵材料 所以啟動方便，但升溫高。 3、 必須用統一的計量工具。在海欣項目中，我們發現了這一問題，在出廠試驗用SAKEN 的變頻器冊電機是符合曲線要求的。而到現場后，由于所用的變頻器不一致，導致電機的電流普遍增大，這是由于計量的工具不一致所造成的。 4、 變頻器容量的選擇 一般來說，我們使用多大功率的電機，就得配上多大功率的變頻電源，這是無可置疑的。但是稀土永磁同步電機的起動特性是很復雜的，至今尚無比較權威的計算理論資料。從特性分析：首先由于電機的轉子表面具鼠籠裝置，要依靠轉子的鼠籠對電機進行通電后的自啟動。因此，在啟動過程中具有典型的異步電動機的特性。第二，由于轉子內放置有相對的永磁體，如果我們將轉子旋轉起來,電機的定子發出電來，即成為發電機。而永磁同步電動機在啟動過程中存在發電機的效應，因此，為了讓永磁同步電機啟動運轉起來，必須要克服發電效應的阻力矩，電動機才能啟動，也就是說要消耗更多的空載功率才能達到。因此說永磁同步電動機比異步電動機啟動要困難得多，消耗的電功率大的永磁體越多，消耗的電功率也越大，所以永磁同步電動機在啟動過程中必須要有比較大的電流才行。它的啟動電流一般是異步電機的1-4倍左右。 永磁同步電動機的永磁轉子，其磁場的分布是比較復雜的，在不同頻段下，可能產生不同的高次波，如果此高次波與異步電動啟動過程中產生的高次波疊加，在此情況下，反映在電流的大小上，其電流值一般將大于額定電流值，這種大電流往往就影響變頻電源的最大工作電流的選擇。當前我們希望用戶在使用稀土永磁同步電機時選擇變頻器要求比異步電動機大一號，就是此原因。特別是與我們稀土永磁同步電機配套的專用變頻器，在電流的設計上希望過載電流的倍數越大越好（2倍或2倍以上），這是我們對變頻器供應商的要求。 就稀土永磁同步電動機而言，如何在結構上有所改進，讓電機在啟動過程中盡量減少高波次，是我們采用幅式永磁分布，將一個比較有效的措施。也得到了較好的效果。同時，我們希望在國內找到一家變頻器供應商，實現真正的機電一體化，更好地為國內各設備制造商和用戶服務。 |
1、控制柜低壓控制電源送/掉電操作（380V/50Hz控制電源）
A、 控制柜低壓電送電，先合空氣開關QF1（控制柜內）；然后按下UPS開關按鈕2秒，UPS自檢數秒后，轉入正常狀態后，最后合QF2（控制柜內）。
B、 控制柜低壓電掉電，先斷空氣開關QF1（控制柜內）；然后按下UPS開關按鈕2秒，UPS掉電后，斷開空氣開關QF2（控制柜內）。# h% f9 r4 V) c; e$ f7 D) {& V
注意：
1、控制電源送電前請確認空氣開關QF1的輸入端380VAC是否正常。
2、控制電源送電完成后檢查變頻器的各部件是否有異常。
3、只有當變頻器要長時間停機是才掉控制電源。. u8 M, n0 x& T5 Q% D
2、旁通柜低壓控制電源送/掉電操作（220VDC控制電源）; F6 G5 i' A- v
A、 在旁通柜內分別合入QF1、QF2、KM1的直流控制小開關。 c' }) Y- U4 V, ]% s
注意：. @! W9 {: g: }& t
1、控制電源送電前請確認220VDC電源是否正常。8 ^7 }8 n4 H: D8 v! `3 B; S& [
2、控制電源送電完成后檢查旁通柜上的指示燈是否有異常。
3、只有當變頻器要長時間停機是才掉控制電源。: F h6 w' L) o# H% Z. k
3、控制柜低壓充電電源送/掉電操作（380V/50Hz充電電源）, U1 M- N& S/ b
注意：2 e- ^0 h9 ?; M" r* p5 ]! C
1、充電電源送電前請確認充電電源空氣開關的輸入端380VAC是否正常。1 t" C5 \2 M' ?) c1 c
4、變頻器變頻控制方式選擇
[變頻器的變頻控制方式分為：就地和遠程控制，就地控制時遠程操作無效，遠程控制時就地操作無效。就地控制為變頻器控制柜上液晶面板控制，遠程運行為DCS控制。啟動前通過變頻器控制柜上“就地/遠方”選擇手把進行選擇。變頻器運行中就地和遠方控制可隨時切換，不會影響系統的連續運行。
注意：: p H4 b' Z& f$ r4 R3 V2 [1 U
1、高壓開關的合閘分閘不受變頻器就地/遠程控制方式的影響。" h ]0 D" P! S: k8 a2 @! a
5變頻器工變頻運行方式選擇
1 變頻器的一次回路圖6 h4 U1 e+ y" B
開關說明：
A1、QS1、QS2為刀閘隔離開關，QF1、QF2為真空斷路器，KM1為真空接觸器。 E: _, l" o/ ^" y# y T
2、QS1、QS2與QF1、KM1聯鎖，即QS1、QS2斷開時，QF1、KM1合不上,QF1合上時QS1無法操作。
、KM1和QF2互鎖，QF1和QF2不互鎖。
2不同狀態下開關操作順序：
A變頻啟動狀態：在用戶開關QF斷開的情況下，隔離刀閘QS1、QS2閉合，DCS合用戶開關QF，按變頻器啟動程序將變頻器啟動，變頻器自動將真空斷路器QF1、真空接觸器KM1閉合。
工頻啟動狀態：在用戶開關QF斷開的情況下，真空斷路器QF1、真空接觸器KM1斷開，真空斷路器QF2閉合，然后按電機工頻直起操作程序操作。
k變頻器檢修狀態：在真空斷路器QF1、真空接觸器KM1斷開的情況下，隔離刀閘QS1、QS2分斷。
注意：
1、QS1、QS2為刀閘隔離開關，在操作QS1、QS2前一定要確保高壓開關QF1在分閘位置。
2、QS1、QS2的具體操作方法見旁通柜上的操作說明。$ p! ~; B8 w+ c2 |2 D) }& Z
3、QS1、QS2刀閘隔離開關具有機械互鎖和電磁互鎖，嚴禁強行分合隔離開關。
、對隔離開關進行操作后，在觀察口觀察隔離開關分閘合閘是否完全到位。
j$ x1 \* f+ e& g$ a1 f$ j- b
5．2變頻與工頻之間切換時開關的動作順序：5 N* G! H( B7 M3 q
1、變頻切換工頻過程：先斷QF1、KM1；然后合QF2（發切換令后變頻器自動完成），電機工頻運行，檢修變頻器時斷刀閘QS1、QS2。
、工頻切換變頻過程：先合刀閘QS1、QS2（手動操作），然后合QF1，再斷QF2,最后合KM1（發切換令后變頻器自動完成），電機變頻運行。
說明：
、變頻器在工頻與變頻之間切換過程中，高壓開關QF不動作，開關QF1、QF2、KM1均為自動合斷。
、在工頻切變頻前請檢查QS1、QS2是否合閘到位，變頻器是否請求充電。
6變頻器的工頻啟動1 Z' B# Z. V5 }; C! i9 m
變頻器的工頻啟動請注意以下幾點，其他的操作與未使用變頻器前的操作相同：! C7 Z6 e- |1 {9 A& @ O7 M
1、工頻啟動前請確認旁通柜的開關置于工頻位置，及真空斷路器QF1、真空接觸器KM1斷開，真空斷路器QF2閉合。7 a; j2 A0 l2 z, C: `
2、旁通柜的柜門關好，否則變頻器將不會發“高壓合閘允許”信號，無法啟動。# b L1 M" x0 x2 e
7、變頻器變頻的啟動# l9 a; Z n2 c0 y n
7．1、高壓合閘允許' ^% H% p2 w9 i
變頻器送控制電源后開始自檢，當條件具備后變頻器的系統狀態將會變為“高壓合閘允許”，如果變頻器不能“高壓合閘允許”將無法變頻啟動，請參照《＃7、＃8爐引風機/一次風機變頻器邏輯框圖》到變頻器室檢查“系統就緒”哪些邏輯條件未具備。
說明：
DCS畫面上未取“系統就緒”信號，如果“高壓合閘允許”信號在5秒時間后仍然沒有，可認為是由于變頻器未“系統就緒”。 Q3 v0 Q' C5 C: O, i
8、注意事項
．切換過程中不能按聲報警復歸按鈕，切換完成后方可復歸聲報警。3 N5 N8 J$ c* W% i8 }& N
. 變切工和工切變過程中可能會出現聲報警，待延時過后如切換成功方可復歸聲報警]]>
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交-直-交變頻器的中間直流環節如果是用大電容平波通常稱為電壓源型變頻器。如果分開來稱呼，則其后端逆變器部分叫電壓源逆變器(vsi)，產品gb和iec標準也是這種稱呼。其前端整流部分對電網而言是一個諧波源，也就叫電壓型諧波源。與此相對照，交—直—交變頻器的中間直流環節如果用大電感平波就分別稱為電流源型變頻器、電流源逆變器(csi)、電流源型諧波源。之所以要特別區分變頻器為電壓源和電流源兩大類是因為他們的交流輸入電流波形和變頻后輸出的交流電壓和交流電流的波形及性能都有很大的不同。
2 電壓源逆變器(vsi)
國內應用的低壓變頻器幾乎全是電壓源型，中間直流是用電容平波，直流電壓比較穩定，它的逆變器輸出的電壓波形決定于逆變器的控制和調制方式，大體上可分為兩類電壓波形。
2.1 矩形波電壓輸出
如果輸出是雙重的，也可以是“凸”字形電壓波，總之離正弦形相去較遠，也就是說電壓波形中除了基波外，還有許多諧波電壓，至于在這種電壓波形下產生的電流則決定于電動機(還串有一段支線電纜)的阻抗(基波阻抗和諧波阻抗)，輸出的基波電壓分量/基波阻抗可得到基波電流，輸出的諧波電壓分量/諧波阻抗可得到諧波電流，電動機的基波阻抗是感性的，因而其諧波感抗xh為基波感抗x1的h倍(h為各次諧波的諧波次數)，矩形波電壓的諧波電壓分量為基波分量的1/h，因此，輸出矩形波電壓，得到的各次諧波電流為,以5次諧波電流為例約為基波電流的1/25=4%，7次為1/49≈2%，雖然諧波電流成分不大，但對電機仍有一定的負作用。變頻器輸出的諧波成分以諧波電壓危害嚴重，表現為電壓峰值和電壓上升率dv/dt，它威脅著電機的相間絕緣、對地絕緣和匝間絕緣，主要是電機進線處的頭幾匝，對高壓電動機這個問題更為突出，這在文獻[1]中已有論述。
矩形波或“凸”字形波電壓輸出的變頻器現已少見。
2.2 pwm調制波電壓輸出
這是現今最大量變頻器(無論是低壓或高壓變頻器)的輸出電壓波形，由于采用了正弦調制spwm，或其他更好的調制方式，使輸出電壓波形接近正弦波，這是指調制波的包絡線而言的，但每單個調制波的dv/dt更大了，這是因為調制頻率達到上千hz，為減少電力電子器件的損耗和發熱，采用的是高速通斷器件。不但每次的dv/dt更大，而且是反復加上dv/dt。由于行波現象，加到電機端上的電壓峰值也更高(不超過直流中間電壓的2倍)。至于輸出的電流波形和上一節輸出的矩形波電流相比，則諧波電流分量 更小，電流波形相對更接近正弦波，這也就是為什么要采用pwm調制的理由。但du/dt和電壓峰值的威脅仍然存在，還更嚴重。此外還有許多對電機不利的影響如軸電流等。
2.3 對策
欲減少變頻器輸出中含有的浪涌的嚴重程度，在一定的條件下，可采取對策(連同其效果)如下：(詳見iec標準[1])
(1) 改變電動機電纜的長度和將電纜接地，這將改變電動機端上的浪涌幅值，雖然此措施常常是困難的或不實際的。
(2) 采用有較高介質損耗的電纜(例如丁基橡膠或油紙絕緣)。采用鐵材屏蔽的特種電纜也行。這些辦法將減少振蕩并改善電磁兼容(emc)性能。
(3) 如果相—地之間出現問題，可對接地配置加以改變。
(4) 裝設輸出電抗器，可增加峰值上升時間，它和電纜電容的聯合作用將減少行波峰值電壓。此時要考慮增加了電抗上的電壓降。
(5) 裝設輸出dv/dt濾波器，可顯著增加峰值上升時間。采用此措施可增加電纜長度。
(6) 裝設輸出正弦波濾波器，可增加峰值上升時間。采用此方案的可能性決定于對象所要求的特性，特別是調速范圍與動態性能，它有兩種類型，類型i能同時減少相—相間和相—地間的電壓應力；而類型ⅱ只能減少相—相間電壓應力。此外這種濾波器可減少emc干擾和電動機的附加損耗和噪音，而且用了類型i濾波器后就可以采用標準的非屏蔽電纜。
(7) 在電動機端附近裝設終端單元可抑制電動機端口的過電壓。
(8) 降低每步脈沖的電壓幅度，例如采用三電平或多電平變流器。
3 電流源逆變器(csi)
國內市場上出現的產品中只有ab公司的高壓變頻器，其他品牌的高壓變頻器以及全部低壓變頻器都不用這個csi方案，國內新出現一書[7]，對此論述最多，這個方案在技術原理上有特點，為了搞清楚他的內在實質，不妨探討一番，以便于和電壓源逆變器的性能比較。
csi的構造不同就是在整流后的中間直流環節用大電感平波，因而直流電流比較穩定，所以叫電流源型(但不是恒流)。
3.1 矩形波電流輸出
最早出現的線路方案是采用晶閘管的串聯二極管式即采用強迫換流，還有驅動同步電動機采用負載換流，由于當今市面上應用很少，這里對線路原理不再介紹，下面只討論他的外部特性。在科技書籍里介紹csi特點次數多的當推文獻[4]，csi的主要特點如下：
(1) 中間直流電流基本無脈動，直流回路呈現高阻抗；
(2) 交流側輸出電流為矩形波，與負載阻抗角無關；
(3) 交流側輸出電壓波形和相位決定于負載阻抗；
(4) 當交流側為阻感負載時需要提供無功功率，為反饋無功能量，電流并不反向，因此不必像電壓型逆變器一樣要給開關器件反并二極管，直流側電感可以貯存與釋放無功能量；
(5) 同理，有功能量通過可控晶閘管橋可以反饋回交流電網，不要另設一套反饋到電網用逆變橋電路；
(6) 對觸發信號的要求：對直流鏈總是要求有電流流通路徑而不能開路，對交流側不能有短路路徑。
為什么輸出交流電流為矩形波？因為直流側有一個大電感，可以穩定直流電流(但不是恒流)。為什么輸出交流電壓波形決定于負載阻抗？這是因為v=iz，這個式中的i是正向、反向都是120°寬的矩形波，(也可能是120°寬的凸字形波)z為負載感抗，可以分解為基波和特征諧波。交流電流側的負載為電動機，其負載特性為阻感負載，對各次諧波而言，諧波感抗是基波感抗的h倍，h是特征諧波次數例如5、7等等，但是要注意，直流側的大電感對各次諧波而言，相當于一個很大的電源內抗，在這個大電感上會有很大的諧波電壓降，結果，輸出的交流電壓波形雖不是正弦波，但也決不是矩形波，比較接近于正弦波，其原因應該是直流大電感上削去了大部分的諧波電壓。
3.2 pwm調制波輸出
被調制波的基波電流波形，由于是電流源所以為矩形波，經過pwm調制后，電流波形的包絡線已初步接近正弦波，但免不了仍然有由調制頻率而產生的高頻電流波，他也會被中間直流環節的大電感所抑制，由于頻率高，受到的抑制作用更強，所以交流輸出不論是電流波還是電壓波都是接近正弦波，基本理由應該是大電感抑制特征諧波成分和高頻成分的結果。
在高壓變頻器中，對電動機威協嚴重的除了輸出電壓幅值外主要是輸出交流電壓中的dv/dt，此高值的dv/dt，其本質就是高頻電壓成分，同上面分析的道理一樣，由于直流大電感的抑制作用，使dv/dt值大為縮小。
3.3 輸出、輸入端電容的濾波作用
電流源逆變器脈寬調制(csi-pwm)輸出端都有一組并 聯的電容器，此電容是為了在換流過程中提供電流通路而設(因直流回路電感量很大，電流不能關斷而宜另找通路)，此旁路電容對電流的諧波和高頻成分阻抗分別較小和更小，(同時并聯電容也流過不大的基波成分)因而同時也起了一定的濾波作用，使流向電動機的電流更靠近正弦波。同理，交流電源輸入端也需要一組并聯電容器，但它容易和電網系統內的電感產生lc串聯諧振，為了避免揩振，產品廠家必須采抑制措施，文獻[7]介紹了低損耗的有源阻尼方案。
4 變頻器電網側的諧波電流
此諧波電流與逆變電路無關，只決定于變頻器前面輸入整流部分的電路與中間直流是用電容還是電感平波，下面不討論pwm整流，pwm整流有很好的性能，可四象限運行，高cosφ，低諧波，但有高頻騷擾輸到電網(與調制頻率有關)，主要問題是價格較高。這里只討論常用三相或多相整流裝置向電網輸出的諧波。
4.1 電壓源變頻器的諧波
中間直流環節用大電容平波，只能穩定直流電壓，此大電容對變動的輸入卻是低阻抗，因而輸入電流有很大的諧波成分，iec標準[5]對此諧波分量已有數據列成表格如附表所示。
從附表中可以看出下面幾個特點：(1) 諧波是特征諧波，只和整流脈動數有關，例如三相對稱橋整流，則為6脈動，最低諧波次數為5次，如果為18脈動，則最低諧波次數為17次(理論上沒有5、7、11、13等低次諧波)，所以大功率整流多采用多相整流，即變壓器有多個付繞組，彼此的相角有移位，而且諧波次數愈高，諧波相對值愈小。
(2) 各次諧波量的大小與變頻器輸入端的系統短路容量大小成正相關關系，短路容量愈小，諧波量愈小，所以在變頻器輸入端之前要求串入一臺相對電抗值x%為4%的輸入電抗器，對低壓變頻器而言，制造廠一般都成套提供。對高壓變頻器而言，這個道理是一樣的，附表的數值也是適用的。x%不能太大也不能太小。
(3) 和下面的電流型變頻器相比，電壓源變頻器在同等條件下的諧波電流要大很多，對這一點，下面第4.3節再作對比分析。
4.2 電流源變頻器的諧波
中間直流環節用大電感，對變動的電流而言，是一個很大的內抗，因而變頻器輸入電流中的諧波成分相對較少，它有以下特性：
(1) ih/i1= 1/h
上式中:i1-基波電流，由負載大小決定；ih-特征諧波中的第h次的諧波電流。
可見，諧波次數h愈高，其電流愈小，與h成反比，例如5次諧波只有基波電流的20%。
(2) 同電壓型諧波源的第(1)點一樣，諧波也是 特征諧波，如果采用多相整流例如18脈動，最低諧波次數為17次，沒有13次以下的諧波。
(3) 變頻器輸入端短路容量減少時，諧波電流略有減少，但變化不大。
4.3 電壓源與電流源諧波的比較
從上面分析可知對普通整流而言，二者的諧波都是特征諧波，通過多相整流，可以消除低次的特征諧波，諧波的次數愈高，其數值愈小，但對同一次諧波而言，電壓源的諧波電流要大得多，以5次諧波為例，電流源的諧波相對值為1/5約為0.2，而電壓源的諧波電流值為0.3，而且這是有條件的：rsc=20，即在變頻器輸入端之前需要串有一個 輸入電抗器，其相對電抗值加上電源系統的電抗(主要是變壓器電抗)要等于5%。電流源變頻器之前則并不需要為限制特征諧波而設置輸入電抗器。
2變頻器控制方式
低壓通用變頻輸出電壓為380～650V，輸出功率為0.75～400kW，工作頻率為0～400Hz，它的主電路都采用交直交電路。其控制方式經歷了以下四代。
2.1U/f=C的正弦脈寬調制（SPWM）控制方式
其特點是控制電路結構簡單、成本較低，機械特性硬度也較好，能夠滿足一般傳動的平滑調速要求，已在產業的各個領域得到廣泛應用。但是，這種控制方式在低頻時，由于輸出電壓較低，轉矩受定子電阻壓降的影響比較顯著，使輸出最大轉矩減小。另外，其機械特性終究沒有直流電動機硬，動態轉矩能力和靜態調速性能都還不盡如人意，且系統性能不高、控制曲線會隨負載的變化而變化，轉矩響應慢、電機轉矩利用率不高，低速時因定子電阻和逆變器死區效應的存在而性能下降，穩定性變差等。因此人們又研究出矢量控制變頻調速。
2.2電壓空間矢量（SVPWM）控制方式
它是以三相波形整體生成效果為前提，以逼近電機氣隙的理想圓形旋轉磁場軌跡為目的，一次生成三相調制波形，以內切多邊形逼近圓的方式進行控制的。經實踐使用后又有所改進，即引入頻率補償，能消除速度控制的誤差；通過反饋估算磁鏈幅值，消除低速時定子電阻的影響；將輸出電壓、電流閉環，以提高動態的精度和穩定度。但控制電路環節較多，且沒有引入轉矩的調節，所以系統性能沒有得到根本改善。
2.3矢量控制（VC）方式
矢量控制變頻調速的做法是將異步電動機在三相坐標系下的定子電流Ia、Ib、Ic、通過三相－二相變換，等效成兩相靜止坐標系下的交流電流Ia1Ib1，再通過按轉子磁場定向旋轉變換，等效成同步旋轉坐標系下的直流電流Im1、It1（Im1相當于直流電動機的勵磁電流；It1相當于與轉矩成正比的電樞電流），然后模仿直流電動機的控制方法，求得直流電動機的控制量，經過相應的坐標反變換，實現對異步電動機的控制。其實質是將交流電動機等效為直流電動機，分別對速度，磁場兩個分量進行獨立控制。通過控制轉子磁鏈，然后分解定子電流而獲得轉矩和磁場兩個分量，經坐標變換，實現正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有劃時代的意義。然而在實際應用中，由于轉子磁鏈難以準確觀測，系統特性受電動機參數的影響較大，且在等效直流電動機控制過程中所用矢量旋轉變換較復雜，使得實際的控制效果難以達到理想分析的結果。
2.4直接轉矩控制（DTC）方式
1985年，德國魯爾大學的DePenbrock教授首次提出了直接轉矩控制變頻技術。該技術在很大程度上解決了上述矢量控制的不足，并以新穎的控制思想、簡潔明了的系統結構、優良的動靜態性能得到了迅速發展。目前，該技術已成功地應用在電力機車牽引的大功率交流傳動上。
直接轉矩控制直接在定子坐標系下分析交流電動機的數學模型，控制電動機的磁鏈和轉矩。它不需要將交流電動機等效為直流電動機，因而省去了矢量旋轉變換中的許多復雜計算；它不需要模仿直流電動機的控制，也不需要為解耦而簡化交流電動機的數學模型。
2.5矩陣式交—交控制方式
VVVF變頻、矢量控制變頻、直接轉矩控制變頻都是交－直－交變頻中的一種。其共同缺點是輸入功率因數低，諧波電流大，直流電路需要大的儲能電容，再生能量又不能反饋回電網，即不能進行四象限運行。為此，矩陣式交－交變頻應運而生。由于矩陣式交－交變頻省去了中間直流環節，從而省去了體積大、價格貴的電解電容。它能實現功率因數為l，輸入電流為正弦且能四象限運行，系統的功率密度大。該技術目前雖尚未成熟，但仍吸引著眾多的學者深入研究。其實質不是間接的控制電流、磁鏈等量，而是把轉矩直接作為被控制量來實現的。具體方法是：
——控制定子磁鏈引入定子磁鏈觀測器，實現無速度傳感器方式；
——自動識別（ID）依靠精確的電機數學模型，對電機參數自動識別；
——算出實際值對應定子阻抗、互感、磁飽和因素、慣量等算出實際的轉矩、定子磁鏈、轉子速度進行實時控制；
——實現BandBand控制按磁鏈和轉矩的Band－Band控制產生PWM信號，對逆變器開關狀態進行控制。
矩陣式交交變頻具有快速的轉矩響應（<2ms），很高的速度精度（±2％，無PG反饋），高轉矩精度（<＋3％）；同時還具有較高的起動轉矩及高轉矩精度，尤其在低速時（包括0速度時），可輸出150％～200％轉矩。
3變頻器控制方式的合理選用
控制方式是決定變頻器使用性能的關鍵所在。目前市場上低壓通用變頻器品牌很多，包括歐、美、日及國產的共約50多種。選用變頻器時不要認為檔次越高越好，而要按負載的特性，以滿足使用要求為準，以便做到量才使用、經濟實惠。表1中所列參數供選用時參考。
4轉矩控制型變頻器的選型及相關問題
基于調速方便、節能、運行可靠的優點，變頻調速器已逐漸替代傳統的變極調速、電磁調速和調壓調速方式。在推出PWM磁通矢量控制的變頻器數年后，1998年末又出現采用DTC控制技術的變頻器。ABB公司的ACS600系列是第一代采用DTC技術的變頻器，它能夠用開環方式對轉速和轉矩進行準確控制，而且動態和靜態指標已優于PWM閉環控制指標。
直接轉矩控制以測量電機電流和直流電壓作為自適應電機模型的輸入。該模型每隔25μs產生一組精確的轉矩和磁通實際值，轉矩比較器和磁通比較器將轉矩和磁通的實際值與轉矩和磁通的給定值進行比較，以確定最佳開關位置。由此可以看出它是通過對轉矩和磁通的測量，即刻調整逆變電路的開關狀態，進而調整電機的轉矩和磁通，以達到精確控制的目的。
4.1選型原則
首先要根據機械對轉速(最高、最低)和轉矩(起動、連續及過載)的要求，確定機械要求的最大輸入功率(即電機的額定功率最小值)。有經驗公式
P=nT/9950(kW)
式中:P——機械要求的輸入功率(kW)；
n——機械轉速(r/min)；
T——機械的最大轉矩(N?m)。
然后，選擇電機的極數和額定功率。電機的極數決定了同步轉速，要求電機的同步轉速盡可能地覆蓋整個調速范圍，使連續負載容量高一些。為了充分利用設備潛能，避免浪費，可允許電機短時超出同步轉速，但必須小于電機允許的最大轉速。轉矩取設備在起動、連續運行、過載或最高轉速等狀態下的最大轉矩。最后，根據變頻器輸出功率和額定電流稍大于電機的功率和額定電流的原則來確定變頻器的參數與型號。
需要注意的是，變頻器的額定容量及參數是針對一定的海拔高度和環境溫度而標出的，一般指海拔1000m以下，溫度在40℃或25℃以下。若使用環境超出該規定，則在確定變頻器參數、型號時要考慮到環境造成的降容因素。
4.2變頻器的外部配置及應注意的問題
1）選擇合適的外部熔斷器，以避免因內部短路對整流器件的損壞變頻器的型號確定后，若變頻器內部整流電路前沒有保護硅器件的快速熔斷器，變頻器與電源之間應配置符合要求的熔斷器和隔離開關，不能用空氣斷路器代替熔斷器和隔離開關。
2）選擇變頻器的引入和引出電纜根據變頻器的功率選擇導線截面合適的三芯或四芯屏蔽動力電纜。尤其是從變頻器到電機之間的動力電纜一定要選用屏蔽結構的電纜，且要盡可能短，這樣可降低電磁輻射和容性漏電流。當電纜長度超過變頻器所允許的輸出電纜長度時，電纜的雜散電容將影響變頻器的正常工作，為此要配置輸出電抗器。對于控制電纜，尤其是I/0信號電纜也要用屏蔽結構的。對于變頻器的外圍元件與變頻器之間的連接電纜其長度不得超過10m。
3）在輸入側裝交流電抗器或EMC濾波器根據變頻器安裝場所的其它設備對電網品質的要求，若變頻器工作時已影響到這些設備的正常運行，可在變頻器輸入側裝交流電抗器或EMC濾波器，抑制由功率器件通斷引起的電磁干擾。若與變頻器連接的電網的變壓器中性點不接地，則不能選用EMC濾波器。當變頻器用500V以上電壓驅動電機時，需在輸出側配置du/dt濾波器，以抑制逆變輸出電壓尖峰和電壓的變化，有利于保護電機，同時也降低了容性漏電流和電機電纜的高頻輻射，以及電機的高頻損耗和軸承電流。使用du/dt濾波器時要注意濾波器上的電壓降將引起電機轉矩的稍微降低；變頻器與濾波器之間電纜長度不得超過3m。
5結語
變頻器的選型是一項需要認真對待的工作，目前市場上低壓通用變頻器的品種及規格很多，選擇時應按實際的負載特性，以滿足使用要求為準，以便做到量才使用，經濟實惠。]]>
在用matlab工具仿真變頻器的起動(頻率連續上升)過程中，電機出現堵轉，可是一旦固定某個頻率起動(比如5、12、15hz等任一個頻率)，在相同的仿真條件下(即力矩提升和負載相同)，則不會出現電機堵轉這種問題，而是順利起動成功。為什么會出現這種現象呢？按理說如果按照v/f控制，在基頻50hz下應該是恒力矩起動，如果某個頻率能帶動負載，即能提供這么大的力矩，那么在基頻50hz下所有的頻率都能提供這樣大的力矩，使起動成功，可是為什么在用matlab仿真變頻器起動(頻率連續上升)時會出現電機堵轉的現象呢？下面就針對這個問題來進行分析和討論。
2 現象分析
(1)
通常spwm在計算脈寬采用式(1)時:都是認為ω=ω1為恒值，則θ=ω1t，此時
，即在穩態時用式(1)計算脈寬，這時電機轉速(頻率)是正確的，角頻率為w1。
但由于起動過程是一個動態過程，因此在仿真時，ω是一個變量，即ω=ω(t)，則θ=ω(t)t，實際角頻率
，顯然多出了一項
，即在加速時
，實際頻率會超過ω(t)。同樣在減速時 
，實際頻率會低于ω(t)。即此時不能保證v/f為穩定時的常數。因為在起動時，實際頻率比正常運行時的頻率大，而電壓v是按照正常值上升的，所以實際中得到的v/f壓頻比當然要比正常時小，所提供的力矩也就要小，這就是為什么連續上升時帶不動負載，而固定某個頻率卻能順利起動的原因。
例:若電機頻率的給定積分曲線為:
但當t=x秒時，電機的頻率不是kx，而是2kx。
因為:f(t)=kt
(2)
即實際的頻率為2kx赫茲。為驗證其真實性，在simulink中對其進行仿真，simulink模型如圖1所示。
圖1 vf曲線的vvvf控制系統仿真
的前半部分是產生一條vf曲線，設定頻率是20hz，框圖中的限幅值是20hz，系統達到設定頻率時的調制度為1。
以k=10，c=20為例，仿真波形如圖2所示。
圖2 未做處理的變頻器起動頻率示意波形
圖2(a)中可以明顯的看出在上升過程中，有一段頻率顯示比穩定時的頻率顯示緊密，即此時的頻率比穩定時的設定的最大值還要大。從圖2(b)中的臨界狀態也可以看出，從動態轉到穩態的過程中，頻率反而減小，其原因可以從上面的公式推導中得到解釋。
這樣的現象對電機起動不利，即起動時出現弱磁，停機時出現過磁，不能保持真正的恒壓頻比控制。
為了解決這個問題，必須加一個補償:
補償角度: 
(3)
此時
而
就正確了，即在每次計算完角度后減去補償角度θc。
以上例
此時 
在考慮補償后的simulink仿真模型如圖3所示。
圖3 帶有補償的vvvf系統
仿真波形如圖4所示。
從圖4(a)中可以看出，加了補償后在整個起動過程中，頻率是按照正常的斜率上升，能保證真正的恒壓頻比，從圖4(b)中可以看出，在從動態轉到動態的過程中，頻率不變，因此按照這樣的方式進行起動仿真，能夠在整個基頻下保持恒力矩起動，使電機順利起動。
圖4 變頻器起動時頻率示意波形
從圖4(a)中可以看出，加了補償后在整個起動過程中，頻率是按照正常的斜率上升，能保證真正的恒壓頻比，從圖4(b)中可以看出，在從動態轉到動態的過程中，頻率不變，因此按照這樣的方式進行起動仿真，能夠在整個基頻下保持恒力矩起動，使電機順利起動。
人們不禁要問，為什么在以單片機或者dsp控制的變頻器在起動過程中不會出現弱磁現象呢？那是因為在單片機或者dsp控制的系統中， 的計算是靠在每個中斷周期中進行累加，即先求出△θ=2πfts，再計算θi=θi-1+△θ，在這種情況下，可以避免上述起動或者停機過程中的超頻或低頻現象，這是因為
但是對于用高級語言編程的場合，如果直接計算 ω=2πf(t)就會出現事實上的超頻或低頻現象，這一點需要注意。
3 結論
通過上面的分析可知，對于采用連續積分來計算頻率，實現變頻器的起動仿真，會出現超頻現象，因此在起動過程中，需要做出相應的補償措施。但在實際的單片機控制系統中，則不需要考慮這個問題，因為其頻率不是連續上升的，而是通過累加上升的。