變頻電機(jī)是變頻器（以下簡稱-VFD）驅(qū)動(dòng)的電機(jī)的總稱，具有啟動(dòng)功能和電磁設(shè)計(jì)，降低了定子和轉(zhuǎn)子的電阻，適應(yīng)不同工況下的頻繁變化，并能在一定程度上節(jié)能。現(xiàn)已成為主流調(diào)速方案，可廣泛應(yīng)用于各行業(yè)的無級(jí)變速裝置中。

　　一，高壓電源插座開關(guān)控制技術(shù)完善。

　　變頻調(diào)速設(shè)備中使用的變壓器高壓側(cè)應(yīng)直接與高壓系統(tǒng)中的開關(guān)柜連接，但開關(guān)柜的保護(hù)范圍只是電源線與變壓器低壓側(cè)之間的短路。VFD的缺點(diǎn)應(yīng)該由VFD的檢測保護(hù)系統(tǒng)來完成。

　　VFD故障時(shí)，宣告跳閘信號(hào)，斷路器應(yīng)可靠跳閘。但當(dāng)普通斷路器的高壓開關(guān)柜中脫扣回路斷開或DC控制電源缺失時(shí)，VFD恰好出現(xiàn)故障(需要脫扣)，脫扣線圈斷開，斷路器斷開，構(gòu)成VFD內(nèi)部功率器件損壞。

　　因此，本方案選用帶欠壓脫扣線圈的斷路器。一旦電路斷開或失去控制電源，斷路器將首先自動(dòng)跳閘，以保護(hù)VFD上的設(shè)備。

　　二。VFD工作環(huán)境的基本需求

　　由于高壓VFD的逆變部分采用高壓IGBT等功率器件，其開關(guān)頻率大于100HZ，容易形成高次諧波電流，使VFD在工作中產(chǎn)生一定的熱量。通常逆變器箱體頂部裝有風(fēng)扇，將箱體的熱量排放到室內(nèi)，導(dǎo)致室內(nèi)環(huán)境溫度不斷升高，最終影響箱體各部分的可靠工作。

　　因此，在水廠工程方案中，變頻調(diào)速設(shè)備單獨(dú)設(shè)置在變頻調(diào)速機(jī)房內(nèi)，需要配備備用空調(diào)設(shè)備。控制室環(huán)境溫度在VFD要求范圍內(nèi)，通風(fēng)門窗設(shè)置在一起。如有必要，選擇專用風(fēng)道進(jìn)行強(qiáng)制通風(fēng)和冷卻。

　　三。電力電纜選擇要點(diǎn)及敷設(shè)需求

　　由于VFD的輸出端與電機(jī)之間的連接是電纜連接，線路的每一對(duì)地都有電容，所以運(yùn)行時(shí)線路上的電容電流是不相等的。假設(shè)電纜連接到長距離，線路中存在高次諧波電流。一旦發(fā)生單相接地，有缺陷的電容電流點(diǎn)燃的電弧會(huì)停止太久，導(dǎo)致這一端的電纜發(fā)熱，形成無缺陷絕緣。

　　因此，在變頻調(diào)速改造工程中，對(duì)于輸出電力電纜，考慮到電纜方案中的三相對(duì)稱和屏蔽，應(yīng)適當(dāng)增加電纜截面，敷設(shè)長度不超過限值(100m)。假設(shè)原輸出電力電纜未屏蔽或截面載流量裕度小于2，則應(yīng)更換滿足需求的電力電纜。

　　現(xiàn)場敷設(shè)設(shè)備時(shí)，電源電纜應(yīng)與控制電纜和信號(hào)電纜分開敷設(shè)，以免電源電纜中高次諧波產(chǎn)生的磁場干擾其他信號(hào)。

　　四、電機(jī)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的修訂。

　　普通電機(jī)變頻供電時(shí)，VFD輸出端的電壓和電流的諧波分量會(huì)增加損耗，降低功率，提高電機(jī)溫度。高次諧波引起的損耗增加主要表現(xiàn)為銅損、鐵損和定子、轉(zhuǎn)子附加損耗的增加。這期間轉(zhuǎn)子的銅耗是最明顯的，因?yàn)楫惒诫姍C(jī)是在轉(zhuǎn)差率接近1的情況下旋轉(zhuǎn)的，所以轉(zhuǎn)子的銅耗是很大的。

　　在一般異步電機(jī)中，為了改善電機(jī)的起動(dòng)功能，轉(zhuǎn)子的集膚效應(yīng)增加了實(shí)際阻抗，進(jìn)而增加了用銅量。

　　另一方面，由于電機(jī)線圈之間的分布電容，當(dāng)輸入高次諧波電壓時(shí)，線圈之間的電壓不均勻。這種長時(shí)間的重復(fù)動(dòng)作，導(dǎo)致定子線圈的絕緣有些有害，進(jìn)而導(dǎo)致線圈老化，這是一般異步電機(jī)絕緣規(guī)劃中無法承受的。另外，電機(jī)的電磁回路不一定是對(duì)稱的，所以VFDoutputpower中所包含的諧波分量會(huì)與電磁回路中固有的空間諧波分量相互作用，形成各種電磁脈動(dòng)。

　　同時(shí)，由于電機(jī)處于恒頻調(diào)度的工作狀態(tài)，容易與電機(jī)機(jī)械產(chǎn)生機(jī)械共振，會(huì)對(duì)電機(jī)的機(jī)械部分造成損壞。

　　因此，在變頻調(diào)速改造項(xiàng)目中，為了避免變頻調(diào)速系統(tǒng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)上述問題，需要在技術(shù)規(guī)劃上考慮與電機(jī)廠家的技術(shù)合作，對(duì)電機(jī)相關(guān)特性進(jìn)行調(diào)速試驗(yàn)，從零開始修改原電機(jī)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。