淺談軟起和變頻之間的區(qū)別

　　大功率的電機(jī)在啟動(dòng)的時(shí)候往往需要借助軟起或者變頻器，其原因如下：

　　1、起動(dòng)電流達(dá)到電機(jī)全載工作電流的800%以上

　　2、巨大的起動(dòng)電流引起電網(wǎng)電壓下降，影響到其他負(fù)載

　　3、電機(jī)在全壓?jiǎn)?dòng)時(shí)的電流過(guò)大，會(huì)引起電路中具有過(guò)載保護(hù)功能的元器件動(dòng)作。

　　4、機(jī)械系統(tǒng)-齒輪箱、風(fēng)扇皮帶、電機(jī)軸、水泵軸壽命縮短，磨損加劇

　　5、易碎的產(chǎn)品碎裂、破裂、散落，定位產(chǎn)品的位移等

　　由于變頻軟起動(dòng)器與變頻器的名稱非常接近，而且變頻器也具有軟起動(dòng)功能，不了解者往往認(rèn)為變頻軟起動(dòng)器就是變頻器，將兩個(gè)不同的產(chǎn)品混為一談。在這里，就我所知對(duì)這兩個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行一個(gè)比較，以便需要者有所區(qū)分。

　　一、工作原理的不同

　　1、變頻軟起動(dòng)器的工作原理

　　變頻軟起動(dòng)器的全稱是分級(jí)交-交變頻軟起動(dòng)器，也稱為離散變頻軟起動(dòng)器。變頻軟起動(dòng)器利用三相交流調(diào)壓回路，通過(guò)控制三相晶閘管的觸發(fā)順序，使晶閘管導(dǎo)通一個(gè)或者多個(gè)半波周期，對(duì)電網(wǎng)電壓進(jìn)行斬波，使幾個(gè)工頻周波內(nèi)去掉一部分工頻上半波和一部分工頻下半波，實(shí)現(xiàn)電機(jī)端電源頻率變化的目的。

　　2、變頻器的工作原理

　　變頻器是利用電力半導(dǎo)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(xiàn)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(guò)整流器轉(zhuǎn)換成直流電源，然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動(dòng)機(jī)

　　變頻器在啟動(dòng)時(shí)：

　　1、啟動(dòng)時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速由低往高轉(zhuǎn)

　　2、變頻器頻率由低往高變，直至額定頻率，電機(jī)轉(zhuǎn)速與變頻器頻率基本成正比(忽略轉(zhuǎn)差率)。

　　3、負(fù)載啟動(dòng)時(shí)，如果啟動(dòng)時(shí)間設(shè)置合理，情況差不多。

　　4、是電機(jī)跟隨變頻器給定的頻率調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。

　　5、變頻器給定頻率后，電機(jī)有慣性，有一個(gè)反應(yīng)過(guò)程，最終與變頻器頻率對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速相當(dāng)。變頻器之所以給出由低往高的頻率，就是為了讓電機(jī)在轉(zhuǎn)速較低時(shí)，不要有太大的轉(zhuǎn)差率，降低啟動(dòng)電流。

　　6、最終，電機(jī)按照變頻器給定的頻率運(yùn)行，轉(zhuǎn)速與頻率基本成正比(有一轉(zhuǎn)差率，與負(fù)載有關(guān)，負(fù)載越大，轉(zhuǎn)差率越大，一般小于5%)。

　　二、主回路結(jié)構(gòu)的不同

　　1、變頻軟起動(dòng)器的主回路結(jié)構(gòu)

　　從圖二中可以看出，變頻軟起動(dòng)器的主回路是由六只晶閘管兩兩反并聯(lián)組成的三相交流調(diào)壓回路和短接開(kāi)關(guān)并聯(lián)構(gòu)成。電機(jī)起動(dòng)時(shí)，晶閘管工作;起動(dòng)完畢后，短接開(kāi)關(guān)動(dòng)作，短接晶閘管，晶閘管停止工作。

　　2、變頻器的主回路結(jié)構(gòu)

　　變頻器主要由整流回路、平波回路、逆變回路以及制動(dòng)回路構(gòu)成，共計(jì)需用12只電力電子器件。當(dāng)前大多使用六只電力二極管用于整流回路，六只IGBT用于流變回路。整流回路將工頻交流電變?yōu)槊}動(dòng)的直流電，平波回路將脈動(dòng)的直流電變?yōu)槠秸闹绷麟姡孀兓芈穼⒅绷麟娮優(yōu)樗桀l率的交流電。

　　對(duì)比兩個(gè)主回路可知，變頻軟起動(dòng)器由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用電力電子器件數(shù)量較少，成本低于變頻器。

　　三、性能的不同

　　雖然變頻軟起動(dòng)器和變頻器在起動(dòng)電機(jī)時(shí)都有較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，但工作原理的不同，表現(xiàn)的性能也有很多的不同。

　　變頻軟起動(dòng)器的頻率是離散的，定子電壓和電流是不連續(xù)的，轉(zhuǎn)矩也是不連續(xù)的、脈動(dòng)的，轉(zhuǎn)速也出現(xiàn)脈動(dòng)的現(xiàn)象，平滑性沒(méi)有變頻器好。因此，電機(jī)在運(yùn)行時(shí)會(huì)有振動(dòng)和噪聲(低頻)，不像變頻軟起動(dòng)那樣只有調(diào)制脈沖的高頻噪聲。由于變頻軟起動(dòng)器只是在起動(dòng)的時(shí)候出現(xiàn)這種狀況，時(shí)間極短，所以對(duì)電機(jī)的影響可以忽略不計(jì)。

　　電力電子器件工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生諧波。變頻軟起動(dòng)器的晶閘管是短時(shí)工作的，所以產(chǎn)生的諧波量比變頻器少。

　　變頻軟起動(dòng)器雖然也能夠改變電機(jī)端電壓的頻率，但其短時(shí)工作制的設(shè)計(jì)，使其不能長(zhǎng)時(shí)間變頻工作，更重要的是其頻率是固定的幾種，不能連續(xù)調(diào)節(jié)，而且不高于25Hz，電機(jī)只能在半速以下運(yùn)行，所以變頻軟起動(dòng)器不適合用于電機(jī)的調(diào)速。變頻器是為電機(jī)調(diào)速而設(shè)計(jì)的，如果只是用于電機(jī)起動(dòng)，使其利用率非常低，是一種很大的成本和資源浪費(fèi)。

　　總得來(lái)說(shuō)變頻器可以在電機(jī)啟動(dòng)的時(shí)候做軟起用，而且又可以在電機(jī)工作的時(shí)候，通過(guò)調(diào)節(jié)電機(jī)的輸入頻率，進(jìn)而調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能，對(duì)電能的高效利用，因?yàn)樽冾l器的價(jià)錢較軟起貴，很多企業(yè)在電機(jī)啟動(dòng)的時(shí)候往往選擇用軟起，但變頻器依它卓越的性能，以及被市場(chǎng)上普遍接受，必將成為將來(lái)的主流。