變頻軟起動器與變頻器工作原理解說

變頻軟起動器的全稱是分級交-交變頻軟起動器，也稱為離散變頻軟起動器。變頻軟起動器利用三相交流調壓回路，通過控制三相晶閘管的觸發順序，使晶閘管導通一個或者多個半波周期，對電網電壓進行斬波，使幾個工頻周波內去掉一部分工頻上半波和一部分工頻下半波，實現電機端電源頻率變化的目的。幾種頻率波形示例如下圖：

圖一幾種頻率的波形

由于這些頻率是對工頻交流電分頻得到的，是交流電源的一系列子頻率，不可能得到連續的頻率，所以稱之為分級變頻或者離散變頻。由于分頻是通過斬波的方式實現的，所以得到的波形是不連續的。

考慮到變頻后的三相相序和對稱性，在這些子頻率中，只有3n+1分頻能夠滿足要求，所以變頻軟起動器的頻率變化為f/13→f/7→f/4→f/3→f/2→f(50Hz)。其中3分頻和2分頻是為了避免從4分頻直接變為工頻造成過大沖擊而增加的過渡過程。

從圖一中可以看出，頻率改變的時候電壓也發生了改變。通過適當的控制，可以實現V/f成比例，從而提高電機的低頻轉矩，讓電機以高起動轉矩順利起動。由于頻率的不連續，所以電壓的變化也是不連續的。

電機起動完成后，短接開關閉合，短接交流調壓回路，使電機直接并網運行。

變頻軟起動器也能實現軟停車功能，采用的方式是低速反接制動，即將頻率以f/5→f/8→f/11的順序變化，使電機電源的相序相反。

2、變頻器工作原理

變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。我們現在使用的變頻器主要采用交—直—交方式(VVVF變頻或矢量控制變頻)，先把工頻交流電源通過整流器轉換成直流電源，然后再把直流電源轉換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機。

變頻器的輸出頻率是通過直流逆變而來，其頻率理論上是可以連續變化的。由于采用了先進的PWM調制技術，其波形非常接近正弦波。變頻器的輸出電壓和頻率的比值也是成比例的，所以電壓的變化也是連續的。

變頻器在起動電機時，其頻率是平滑變化的，每一次頻率的變化很小，所以可以看成是連續的。

變頻器是為調節電機轉速而設計的，可以帶電機長時間運行，不需要短接開關。