[摘 要]由于大功率电机变频一拖多方案具有成本低以及设备占地面积小等优点，在工业现场应用非常普遍。但是如果工变频切换时机把握不好，冲击电流会非常大，极端时甚至超过工频直接启动。本文通过深入分析工频切换过程，并结合实例，提出工变频切换最佳时机的选择原则。
　　[关键词]工变频切换 变频一拖多
　　中图分类号：TN773 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）11-0280-01
　　变频一拖多方案在工业现场应用十分广泛，所谓“变频一拖多”是指一套变频器分别启动多台电机，即变频器拖动一台电机变频启动达速后，切换至工频电源供电，变频器停止输出后重新启动拖动下一台电机。这一方案可以利用一台变频器实现多台电机的变频启动。特别是针对大功率电机的变频驱动，所用变频器成本高，占地面积大，应用变频一拖多方案可以节省大量成本、减少设备占地面积。
　　变频一拖多方案中的关键环节在于电机变频启动后供电电源由变频器切换至工频电网，这一过程控制不好会造成很大的电网冲击，极端情况甚至超过工频直起。本文在对上述切换过程进行深入分析基础上，结合实例提出工变频切换的时机选择原则及实施方案。
　　1、工变频切换过程分析
　　变频一拖多系统除变频器外，还需要一个接触器接在变频器输出端（以下简称变频接触器）接通变频电源至电机负载，以及至少一个接触器接通工频电源至电机负载（以下简称工频接触器），接线时应确认变频输出电源的相序与工频电网一致。变频启动过程中变频接触器吸合，变频器输出变频电源拖动电机运转达到50Hz附近，以便同步检测装置找到变频电源与工频电源的相位同步点；找到适合的工变频切换时机后、实施工变频切换。切换过程应先急停变频器输出，避免变频接触器分断时触点拉弧。断开变频电源后、接通工频电源前这段时间，电机由于惯性仍保持高速旋转，由于铁芯剩磁的存在电机短时间内处于发电状态，产生反电动势电压波形，如图1所示：图中幅值较高且波形正弦的曲线为电网电压波形；近似正弦但波形略有畸变的为变频输出波形；幅值较低且波形正弦的曲线为电机反电势波形。反电动势短时间内与工频电网一致，但是已经显示出逐步偏离工频电网频率的趋势。由于控制器接受同步检测信号到发出接触动作命令以及大功率接触器动作时间都需要一定时间，因此实际闭合工频接触器时，一定要避免反电动势与工频电网波形偏差过大，从而导致电机过电流的产生。
　　2、工变频切换时机选择
　　为避免工频电网电源通过工频接触器、变频接触器与变频器输出接通，造成变频器损坏，通常在断开变频接触器后，适当延时再接通工频接触器，但是该延时时间不能过长，否则会出现电机反电动势与工频电网偏离的问题。因此在设定该延时时间时，我们应该测量电机反电动势波形。
　　以某注水泵現场450Kw电机一拖二控制为例，通过测量电机断开变频电源后的反电动势波形，我们可以判断出从变频器停止输出后、到反电动势波形偏离工频电网波形前的时间段内合工频接触器，是不会产生较大电流冲击的。如图2所示，反电动势在持续大约9个周期后出现偏离，一个周期约20ms，即180ms。也就是说控制工频接触器在变频器停止输出后，180ms内闭合工频接触器是合理的，否则切换过程可能出现较大冲击电流。
　　结语
　　由于电机以及负载特性等各不相同，切换延时时间通常需要通过现场测量并最终确定。特别是重载情况下，反电动势频率衰减较快，工频接触器吸合延时时间需要控制的非常短，才能保证可靠工、变频切换。