1 引　言 　　眾所周知，在如圖1所示的一般的通用變頻器中輸入端（r、s、t）和輸出端（u、v、w）不能接反，否則：當(dāng)變頻器未運行時，三相電源會經(jīng)過由6個反向續(xù)流二極管構(gòu)成的三相整流橋后接到還未充電的中間回路電容上，由于輸出側(cè)沒有限流電阻，過大的充電電流（注意，未充電的電容對于外電路相當(dāng)于瞬間短路）會將中間回路輸出側(cè)快熔燒毀。 　　當(dāng)變頻器已運行后，還未將變頻器完全停止就將另一路電源（三相市電或其他變頻器的輸出）接到了該變頻器的輸出側(cè)，由于變頻器的輸出側(cè)電路相當(dāng)于一個三相可逆整流橋，只不過正組橋是二極管不可控，因此只要由igbt構(gòu)成的反組橋有一個igbt導(dǎo)通，就會導(dǎo)致電源經(jīng)igbt的共陽極組的一個管子與二極管共陰極組的一個管子短路（相當(dāng)于直流可逆電路中的正反組切換失敗），而變頻器的輸出側(cè)一般都沒有快溶，只能將igbt燒壞，而在pwm控制方式下，igbt的換向脈沖切換很快，因此，一旦出現(xiàn)這種情況，變頻器的輸出側(cè)igbt會瞬間損壞，輸出側(cè)電源短路時的電流流通路徑如圖2所示。 　　將變頻器輸出側(cè)誤接入其他電源的一個特例是，輸出側(cè)接入的另一路電源是與變頻器的輸入電源（如圖中的a、b、c）來自同一個變壓器的輸出，比如在用變頻器做軟啟動設(shè)備時，變頻器還未退出運行，就將旁路接觸器合閘的情況，此時變頻器輸入側(cè)的電源會經(jīng)過輸入整流橋、直流中間電路、輸出側(cè)導(dǎo)通的igbt短路。 　　根據(jù)以上關(guān)于電壓型變頻器輸出與其他電源并聯(lián)的分析，可以引申出以下兩個問題： 　?。?） 如果采用電壓型變頻器做為軟啟動，是否允許變頻器還在運行時就將電機并入公用電網(wǎng)？ 　?。?） 兩臺獨立的交-直-交電壓型變頻器是否允許并聯(lián)運行？ 2 電壓型變頻器做為軟啟動能否實現(xiàn)啟動與運行的完全無擾動切換 　　在集中供水系統(tǒng)中，為了簡化設(shè)計，經(jīng)常采用一臺變頻器既做為軟啟動設(shè)備分時啟動水泵電機，又通過調(diào)速運行做為某臺水泵的流量調(diào)節(jié)設(shè)備，以保證供水系統(tǒng)的總管壓力恒定。 　　理想的軟啟動過程當(dāng)然是希望通過檢測軟啟動設(shè)備輸出三相電壓與公用電網(wǎng)三相電壓完全同步（電壓幅值、頻率、相位）后，先合旁路接觸器，使軟啟動輸出和公用電網(wǎng)兩路電源先并聯(lián)，然后再將軟啟動設(shè)備退出運行。 　　如果采用軟啟動器，由于它本身只是一個三相交流調(diào)壓設(shè)備，不會改變輸入側(cè)電壓的頻率和相位，當(dāng)晶閘管觸發(fā)角為0°時，輸出電壓和輸入電壓即公用電網(wǎng)電壓相同，因此允許先并聯(lián)后退出的啟動過程。 　　但對于采用電壓型變頻器做為軟啟動設(shè)備，就必須先退出變頻器運行再將旁路接觸器合閘，否則會造成電源短路，用電壓型變頻器作為軟啟動的主回路原理圖和程序控制要求如圖3所示。 　　程序設(shè)計要求如下： 　?。?） 接觸器km1、km2的合閘邏輯要連鎖，不能同時合閘。 　　（2） km1不能帶電流斷開，否則會因電流變化大或操作過電壓使變頻器報警動作，甚至?xí)虿僮鬟^電壓擊穿igbt，切換運行時要先發(fā)出變頻器的自由停車命令，并確認(rèn)變頻器停止運行后再分?jǐn)鄈m1，然后合上km2。 　?。?） 如果有從工頻再切回變頻器運行的要求（如在供水系統(tǒng)中，因用水量減小，管網(wǎng)壓力升高，電機需要由工頻運行切回變頻運行），一定要先合輸出側(cè)的接觸器km1，否則變頻器先運行再合接觸器km1，會因電機啟動時的電流沖擊使變頻器過流跳閘。 　　為了盡可能地實現(xiàn)無擾動切換，考慮到當(dāng)從變頻器切換到工頻運行的瞬間，雖然電機定子側(cè)的磁場能量在接觸器分閘瞬間已經(jīng)釋放，但電機轉(zhuǎn)子側(cè)的磁場能量的消耗需要一定的時間（一般1～3s，與電機容量有關(guān)），轉(zhuǎn)子的磁場會在異步電動機定子側(cè)感應(yīng)電勢，因此更為合理的切換電路是采用同步檢測單元和ats雙電源切換開關(guān)（之所以采用ats，是因為ats自帶的機械聯(lián)鎖對于實現(xiàn)電路切換更為可靠），當(dāng)同步檢測單元檢測到變頻器輸出電壓的頻率、幅值、相位及相序與工頻電網(wǎng)在允許范圍后，發(fā)出ats的切換命令，切到工頻運行，其主回路原理圖如圖4所示。 　　對這種切換電路的控制要求是在檢測電壓同步后，要先封鎖變頻器輸出再發(fā)出ats切換命令。 　　順便指出，lci變頻器經(jīng)常用于大型同步電動機的軟啟動，由于lci的主回路是交-直-交電流型變頻器，允許輸出側(cè)與公用電網(wǎng)電壓先并聯(lián)再將變頻器退出運行，因此在lci軟啟動的同步并網(wǎng)控制中，當(dāng)同步檢測設(shè)備和變頻器控制系統(tǒng)配合完成電壓同步控制后，即有先封鎖變頻器輸出再合并網(wǎng)斷路器的，也有先合并網(wǎng)斷路器再封鎖變頻器輸出的，當(dāng)然，后者在并網(wǎng)時對電網(wǎng)的沖擊較小，因變頻器和電網(wǎng)共同分擔(dān)了同步電動機并網(wǎng)運行瞬間的電流。 3 兩臺獨立的交-直-交電壓型變頻器能否并聯(lián)運行 　　從電路原理上講，在線性電路中，兩個電壓源允許串聯(lián)，但不允許并聯(lián)（同樣，兩個電流源允許并聯(lián)，但不允許串聯(lián)），通用的變頻器都是交-直-交電壓型變頻器，是電壓源，因此并聯(lián)使用后會造成電源短路，直觀地講，就如第一個問題中所述，正在運行中的變頻器的輸出側(cè)不允許有其他的電壓源接入。 　　當(dāng)然在非線性電路中也有特例，如在交-直-交電流型變頻器或lci電路中，經(jīng)常為了減少整流電路對電網(wǎng)的諧波，而采用由三繞組裂解變壓器供電的兩個單向整流橋在輸出側(cè)并聯(lián)，其原因是因為單向整流橋的單向?qū)щ娦韵拗屏穗娏髦荒芰飨蛘麟娐返呢?fù)載，兩個電壓源即使并聯(lián)也不會造成電源的短路，問題只是兩個電壓源的負(fù)載均衡問題，而這可以通過主從控制，使由電流環(huán)控制的兩個整流橋采用同一個電流給定信號解決，這種電路的結(jié)構(gòu)如圖5所示。 　　筆者還經(jīng)常在直流傳動中見到另外一種應(yīng)用，兩套直流傳動裝置并聯(lián)后驅(qū)動一臺直流電動機，構(gòu)成偽12相可逆整流電路，這實際上相當(dāng)于兩個可逆的整流橋在輸出側(cè)并聯(lián)，當(dāng)然目的也是減少對電網(wǎng)的諧波，同時也通過并聯(lián)增加了可以傳動的電機容量，這種情況下電壓源為什么可以并聯(lián)呢？ 　　原因是在現(xiàn)在使用的直流傳動中，采用的都是無環(huán)流邏輯電路，在正組整流電路必須完全關(guān)斷后，反組整流電路才允許導(dǎo)通，實際上任何瞬間只相當(dāng)于一個單向的整流橋在驅(qū)動電機（正組提供正向電流，反組提供反向電流），如果需要改變電流（或轉(zhuǎn)矩方向），兩套直流傳動裝置必須邏輯互鎖，在兩套直流傳動裝置的正組都關(guān)閉后，才允許反組同時開通（在siemens 的6ra24中，控制輸出baf32和控制輸入bef60，就實現(xiàn)了這樣的互鎖邏輯），這樣即使兩組可逆的整流橋并聯(lián)，在任何瞬間也相當(dāng)于兩個單向的整流橋并聯(lián)，不會導(dǎo)致電源短路。 　　分析到這里，再回過來看圖1，在通用交-直-交變頻器的逆變側(cè)，由于反向續(xù)流二極管的存在，相當(dāng)于反組的電流通路始終是開通的，因此只要與其他電源并聯(lián)就會短路，那么能否將反向續(xù)流二極管改為受控的igbt，確認(rèn)正組電流關(guān)斷后再開通反組呢，理論上可行，但判斷零電流信號的死區(qū)又限制了變頻器的最大輸出頻率，況且交直交電壓型變頻器控制的目標(biāo)是輸出電壓，不必關(guān)心電流的流通方向。 　　因此，交-直-交電壓型通用變頻器不可以并聯(lián)使用。 4 結(jié)束語 　　由于交-直-交電壓型變頻器不允許在輸出側(cè)與其他獨立的電壓源并聯(lián)，因此當(dāng)電壓型變頻器做為軟啟動使用時，不允許兩路電壓先并聯(lián)然后再將變頻器退出運行，也不允許兩個獨立工作的交-直-交電壓型變頻器并聯(lián)使用。