交变电流(精选5篇)
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交变电流范文第1篇
2007年3月24日15时20分35kv小吴站站用变c相熔断器绝缘子突然爆裂，由于没有及时更换，致使电源缺相运行，使1#交流接触器衔铁线圈烧坏。
2007年7月20日10时25分小吴站35kv小吴线路c相接地及交直流屏1#交流电源故障指示灯闪烁几次后、指示灯亮。值班员认为交流电源故障是35kv线路接地故障引起的，没有断开站用变电源进线开关。11时45分35kv线路接地故障点找到，线路停运抢修。下午35kv线路恢复正常运行，但交流电源故障指示灯亮，故障没有消除。检修人员到后检查发现1#交流电源接触器衔铁线圈烧坏、外壳发生变形。
农村35kv变电站大多是单电源进线的小型或简易变电站。设计上一般用一台站用交流电源（即将一台站用变压器接在电源进线断路器的外侧）和蓄电池配合。而厂家设计交直流电源屏时，考虑用户安装进线电源的灵活性，大多为双电源进线设计，如图1所示。
图1 站用变自动切换的原理接线图
2.事故分析
针对交流接触器烧坏的情况，检修人员现场用仪器模拟交流电源进行试验和分析。正常运行情况下，站用变压器供电。其控制回路由站用变压器低压侧c1相开始，经三只欠压继电器3yj、4yj、5yj的三对串联常开接点，备用电源回路交流接触器1jc的常闭辅助接点1-2,正常供电回路交流接触器2jc的线圈，再接到a1相上，使交流接触器2jc动作。
站用变电源及线路发生故障时或因一相保险熔断而失压时：a相电压降到yj继电器动作临界点（160v）时，由于备用交流电源无进线，交流接触器1jc的线圈不动作，1jc的辅助常闭接点1-2闭合。而使交流接触器2jc的线圈处于带电状态。欠压继电器5yj来回动作其常开接点断开—闭合—断开、引起交流接触器频繁吸合。
欠压继电器yj来回动作其接点的容量不足易发生粘连或烧断，交流接触器频繁吸合，线圈和衔铁易发热烧坏、甚至使交流接触器的外壳发生变形。
当a相电压降到yj继电器动作临界点以下或0v时，欠压继电器5yj动作其常开接点断开，交流接触器2jc的线圈不动作。测量线圈两端电压为零、相地电压为仪器所施电压。根据故障现象把a相电压升至正常、c相电压降至为0v，线圈两端电压为相电压。经测量、检查电压继电器3yj的常开接点烧坏粘连，是引起线圈和衔铁发热烧坏的原因。
3.预防措施
由于35kv小吴站处于雷击多发区，易发生单相接地的特点并结合欠压继电器yj的接点容量小的情况，将欠压继电器yj的启动机构改用dz—52型交流中间继电器代替，设备一年来运行正常
参考文献
交变电流范文第2篇
关键字：直流系统；交流侵入；高压反击；钳位二极管
中图分类号： TM411 文献标识码： A
1低压交流侵入对直流系统的影响
低压交流侵入是指变电站二次交流电源(如380V站用电、电压互感器二次侧)串入直流系统，使直流母线对地电压以50Hz的频率大幅波动的异常现象。交流侵入的原因较多，较常见的是继电保护人员误接线，也有不少因为继电保护装置、继电器、端子排等绝缘不良，使交流电源串入直流系统。
由于变电站110/220V直流均为不接地系统，一旦由于某种原因接地的交流分量串入直流系统，就会使直流母线叠加上一个很大的对地交流电压。随着微机保护和集成型操作箱的普及，一方面各类中间继电器日益小型化，另一方面抑制共模干扰的电磁干扰(EMI)滤波器的大量使用，使直流母线的对地电容日益增加，这样，侵入直流系统的交流分量将通过各直流回路的电缆分布电容、母线对地电容施加在某些中间继电器上，从而可能造成断路器误动的严重事故。此外由于50Hz交流分量与电流互感器、电压互感器的二次电流、电压同频，还可能对某些抗干扰能力较差的继电保护装置、自动化装置产生干扰，导致装置损坏、断路器误动。
低压交流侵入导致断路器跳闸的电网事故并不少见。例如2006年11月华东电网某电厂主变压器有载调压装置接线调试时，由于图纸错误，工作人员误将220V交流控制电源的二次接线接入信号直流电源，使220V交流侵入直流系统，引起全厂220V直流控制电源大幅波动，烧坏多块测控单元ID插件板，使测控单元误发大量操作指令，导致多台500kV断路器无故分闸，使两条500kV线路断路器跳闸。
要避免低压交流侵入引起的电网事故，有两个方法:尽量不让交流分量串入直流系统，或使已串入交流的直流支路迅速从直流母线上切除；尽量衰减交流干扰分量的幅值，降低其对直流回路上的各元件的干扰。但交流侵入没有出现短路电流，而且交流侵入导致的事故往往当即发生，因此通过设计保护装置来快速检测、切除入侵的交流分量比较困难。对低压交流侵入问题目前只能通过加强交、直流二次回路间的隔离，如交、直流不共用一根电缆、各类端子排空开一定距离等来尽量避免，但还无法从技术上消除交流侵入给直流系统带来的危害。
2高压交流侵入对直流系统的影响
高压交流侵入又称为高压反击，是由于一次设备发生故障时的接地电流使接地网局部地电位升高，击穿二次回路对地的绝缘后直接进入二次系统，然后将该二次回路另一处绝缘薄弱处击穿入地，为异常地电位分流的现象。对于高压反击问题，目前只能通过减小接地网的接地电阻来缓解，直流系统本身还没有有效的防范措施。
由于直流系统辐射范围广，绝缘薄弱环节多，较容易遭到高压交流侵入，直流系统遭受高压反击，往往造成二次设备损坏、保护误动或拒动、空气小开关跳闸、直流回路短路或多点接地的严重事故。2002年某变电站曾发生过主变压器内部故障，该主变压器故障后，地电位对二次直流回路反击，主变压器220kV断路器的某电压切换继电器对地击穿，引起主变压器220kV断路器直流操作熔丝烧断，造成保护虽动作，但断路器未分闸，故障电流未被及时切除，最终导致主变压器起火、全站全停的扩大事故。针对高压反击，目前只能通过减小接地网接地电阻、加强二次回路对地绝缘来缓解，直流系统本身还缺乏进一步的防范措施。
3提高直流系统抵御交流侵入能力的方案
3.1方案的研究思路
交流分量窜入直流系统后最明显的现象就是整个直流回路对地电压以50Hz频率大幅波动，如果能将这个电压波动衰减到足够小，就能有效减轻交流窜入后对直流系统的危害。因此要提高直流系统抵御交流侵入的能力，关键在于稳定直流母线的对地电压，基于这个原理，本文提出一种直流母线并联钳位二极管的改进方案(下称钳位二极管方案)，实验和仿真都证明了这个方案的可行性。
3.2方案的具体内容
该方案实现方式简单，是在直流母线上装设了两个大功率、高反压的整流二极管，二极管D1负极、D2正极接地，接地点必须选在与一次设备有一定距离的地方(如继电器室)，可通过二极管钳制直流母线对地电压来释放串入的交流分量。直流系统正常时，由于正母线、大地、负母线三者间的电位关系，两个二极管均不导通(硅二极管反向阻抗无穷大，不会影响母线对地绝缘)；当母线直流接地时，也不可能出现负母线电位高于大地电位或正母线电位低于大地电位的现象，因此二极管仍旧不导通；当交流分量串入直流系统后，如果串入负极，交流电的正半周将通过二极管D2短路，如果串入正极，同理负半周将通过D1短路，从而迫使该交流回路或直流支路的空气小开关迅速跳闸，切除入侵的交流分量；如果侵入的交流分量幅值很大(高压反击)，由于二极管的电压钳位作用，可以保证直流母线对地电压的相对稳定，至少可以使入侵的高压交流不再流入其他回路。
钳位二极管方案使得直流正母线的电压始终高于大地，负母线电压始终低于大地，直流母线对地电压偏移范围一直控制在常规直流接地时的范围内，这就有效地保证了直流母线对地电压的稳定，大幅度降低了继电器误动的概率。220V直流系统正母线遭到站用电侵入后，采用这种新方案后，直流母线在交流入侵后对地电压波动幅值大幅减小，并在干扰源切除后快速恢复正常。如果交流分量通过过渡电阻串入，可能通过二极管的短路电流太小使空气小开关无法跳闸，但由于母线对地电压波动一直限制在较小的范围内，还是大幅降低了继电器误动的概率。为进一步验证这个方案，我们在某110kV换流站停电改造时，在110V直流系统上做了模拟交流入侵和高压反击试验。该换流站的直流母线上设有正母线对地、负母线对地的氧化锌避雷器，现场试验，先在直流母线上安装钳位二极管，然后在选定的几个直流负荷(改造后被淘汰的旧设备)直流电源上加交流电压，交流电压通过升压变压器和自耦调压器调节，最高电压可升到1000V，用于模拟高压反击和交流侵入。
4实施钳位二极管方案的注意事项
钳位二极管方案在研究应用时，需注意以下几方面：
（1）二极管接地点选取的问题。这个接地点如果过分靠近一次设备，而接地网电阻又大，这样故障时反而给接地电流进入直流系统提供了通路，因此这个接地点必须是远离一次设备接地处的接地点，且该处接地电阻必须尽量小，才能保证高压反击时直流母线对地电压的稳定，一般选在继电保护室直流屏的接地处。
（2）二极管的选用。为充分保证可靠性，直流正母线对地、负母线对地的二极管应采用多个串联，这样可将击穿的概率降到零。考虑到整流二极管能承受20倍的冲击电流，综合考虑二次电缆及接地网的阻抗，每组二极管可选用耐压5000V、电流1000A(无需散热片)的二极管3~10个串联构成。由于二极管价格低廉，在体积允许的情况下，其电压、电流参数应尽可能选得大一些，以进一步保证可靠性。
结语
（1）对于低压交流侵入，钳位二极管方案能够较好地避免事故隐患；对于高压交流侵入，钳位二极管方案能通过保持母线对地电压的稳定，减小直流系统的受损程度，但还无法完全避免高压反击带来的危害。高压反击问题还需要通过减小接地网接地电阻、加强二次回路对地绝缘来改善。
（2）对于钳位二极管方案接地点的选取问题，例如接地点要离开一次设备接地点多少距离、接地网电阻大小等问题，必须认真考虑，否则还可能加剧直流系统受高压交流侵入的概率。
参考文献
[1]戴春怡.超高压输变电操作技能培训教材)))交直流电源与测量表计[M].北京:中国电力出版社，2005.
交变电流范文第3篇
【关键词】交流牵引 牵引变流器 IGBT 保护
1引言
近年来，随着电力电子技术、微电子技术、电动机和控制理论的发展，交流电动机调速系统有了很大的发展，高性能的交流调速系统已经能与直流调速系统媲美，交流电动机调速系统正在成为调速传动的主流。
架线式交流传动工矿电机车以直流网线为电源，由受电弓将网线电源引入牵引变流器，通过牵引变流器逆变为电压和频率可调的三相交流电供给三相交流异步牵引电机来完成机车牵引，现已成为直流牵引工矿电机车的替代产品。因为交流牵引有着直流牵引所无法比拟的优点：交流电机无换向装置，结构简单，故障率低；直流电机由于要改善换向能力，要求电枢漏感小，转子短粗，导致转动惯量大，影响系统动态性能；交流牵引其牵引力在同等条件下，比直流牵引大30%以上；交流牵引制动性能好，可用纯电力制动使机车制停等等。
2主电路及工作原理
变流器主电路如图1所示，主要由充电电路、滤波电路、制动电路和逆变电路等部分组成。在机车运行前，通过充电电路将网线电源冲到滤波电路中的电解电容CF1-CF6上，当电容上的电压上升到额定电压的70%时，可控硅打开，将充电电路切除，变流器主电路准备工作结束。当接到运行信号后，由变流器控制电路通过IGBT驱动电路控制IGBT的导通和关断，产生电压和频率可调的三相交流电供给三相交流异步牵引电机来完成机车牵引。当机车减速时，三相交流异步牵引电机处于制动状态，将机车动能转化为电能通过逆变桥的反并联二极管回馈到直流回路，当直流回路电压达到设定值305V（此值可通过软件调整）时，制动回路IGBT打开，通过制动电阻将电能释放掉。
为了使架线式交流传动工矿电机车适应大多数情况，取消了交流传动所特有的再生制动功能，设置了整流管以阻止制动电流流向架线网，将电网顶掉。可以根据实际情况开通系统的再生制动功能。
3变流器技术参数
由于大部分煤矿的架线网老化严重，网压波动较大，网线高度起伏严重，会产生较大的冲击电流，这增加了变流器主电路的设计难度，在元器件选型时要充分考虑。
10吨架线式交流传动工矿电机车的主传动形式为一台牵引变流器带动两台电机，网线电压为250V（+20%，-25%），交流电机的主要技术参数为：
额定功率 25kW
额定电压 190V
额定电流 87A
额定频率 29Hz
功率因数 0.85
效率 0.9
根据电机的参数可以对变流器的主要参数进行选择计算。
由于工矿机车采用的是架控方式，即一台变流器拖动二台电机，变流器输出功率必须大于二台电机的功率之和，选为50kW。
变流器的输出电流为：
IO=P/（1.732UOηCOSφ）
=50000/（1.732×190×0.9×0.85）
=198A
式中：P―牵引变流器额定输出功率
UO―牵引变流器额定输出电压
η―牵引电动机的效率
COSφ―牵引电动机功率因数
因为工矿电机车牵引的矿车无制动装置，给变流器带来的冲击较大，所以将变流器的输出电流适当放大，由此得出变流器的主要技术参数：
额定功率： 50kW
输入电压： DC250V（187V～300V）
输出额定电压：AC190V
输出额定电流：198A
额定频率： 29Hz
4主电路元件的选择计算
4.1 逆变器IGBT元件的选择计算
由于绝缘栅双极型晶体管（IGBT）模块具有驱动功率小、开关速度高、饱和压降低、保护灵敏等许多优点，所以逆变器的主要元件选择为IGBT。
IGBT承受的最高电压为
UM=（K1Udmax+UP）K2
=（1.15×300+100）×1.1
=489.5V
式中：K1―过电压系数
K2―安全系数
Udmax―直流电压最大值
UP―关断即将结束时的尖峰电压
流过IGBT的最大电流为
IM=1.414IOα1α2α3
=1.414×198×1.2×1.2×1.4
=564A
式中：α1―电流尖峰系数
α2―温度降额系数
α3―过载系数
由以上计算，可选择600V/300A的双管IGBT模块两并作为逆变桥的一相桥臂。
4.2 可控硅的选择计算
牵引变流器的设计本着无触点电路的原则，因此选择可控硅作为主电路的电子开关。
可控硅的反向阻断电压必须大于IGBT承受的最高电压即489.5V，考虑到意外情况和国内现有元件的生产情况，取反向阻断电压为800V。
直流侧电流为
Id=（3×1.414/π）IOCOSφ
=1.35×198×0.85
=227A
流过可控硅的最大电流为
Idmax=α1α3Id
=1.2×1.4×227
=381A
由此，可选择400A/800V的可控硅整流管臂对模块作为电子开关。
4.3 直流侧电抗器的选择计算
设置滤波电抗器主要有以下几方面的考虑：
⑴滤除受电网侧的工频整流脉动，减小变流器输入直流电压的纹波；
⑵滤除变流器工作电流对直流电网的干扰；
⑶限制引机车脱弓复弓和直流网侧电压突然升高引起的电流冲击。
由于电网电压本身就是直流电压，因此关于电感值的计算主要按第（3）条进行。
系统可耐受的最大冲击电流为
IIMP=Idβ1
=227×15
=3405A
式中：β1―冲击电流系数
滤波电抗器的电感值为
L=cUD2/IIMP2
=0.15×2502/34052
=8mH
式中：c―电压纹波系数
电抗器的持续电流为
IL=P/Ud
=50000/250
=200A
通过以上计算，电抗器选择8mH/200A的空心电感。
4.4 滤波电容器的选择计算
直流回路设置滤波电容器的主要功能是
（1）滤平电网的电压纹波；
（2）当负载变化时，使直流电压保持平稳
滤波电容器的电容值为
C=0.04IO/（ω1UdK）×106
=0.04×198/（2×3.14×0.5×250×0.1）
=10098μf
式中：ω1―变流器输出电压基波角频率，ω1=2πf1，f1取最低频率
K―系统允许的直流电压波动系数
电容器的耐压值为
U≥1.5Ud=375V
电容值选择越大，其滤波效果越好，直流电压保持的越平稳，根据变流器的结构尺寸和电解电容的尺寸，选择3300μf/400V的电解电容6只并联作为直流回路的滤波电容器。则滤波电容器的总电容值为
C=6×3300=19800μf
4.5 制动回路的选择计算
三相交流异步牵引电机在减速时，会将机械能转化为电能，向电网回馈。当电网的吸收能力饱和时，多余的电能将通过制动回路释放。
4.5.1 制动电阻的选择计算
由于制动电阻消耗的是交流电机再生时产生的能量，因此其瞬时功率必须满足以下条件：
Udmax2/Rd≥P
则R≤Udmax2/P
≤3002/50000
≤1.8Ω
式中：P―变流器拖动的交流电机总功率
制动电阻也不宜太小，若该阻值太小，制动回路开通时，直流电压下降太快会引起系统不稳定。因此制动电阻阻值选为
Rd=1Ω
制动电阻的额定功率为PR=50kW
4.5.2 制动回路中IGBT的选择计算
该元件承受的电压与逆变器IGBT元件的电压相同，由于电流流过制动电阻，考虑到电网的波动，选取电网电压最大的情况，因此最大电流为
IRM=Udmaxα2/R
=300×1.2/1
=360A
考虑到IGBT元件的采购方便，选用300A/600V的双管IGBT模块，将其上桥臂驱动封死只用反并二极管作为制动电阻的续流二极管。
4.6 充电电阻的选择计算
在变流器刚接通电源的瞬间，滤波电容器的充电电流非常大，过大的冲击电流可能使可控硅整流管臂对模块损坏，因此用充电电阻来限制充电电流。假设在2秒内滤波电容器电压冲至85%，由下式
0.85Ud= Ud（1-e-（t/RC））
则R=-t/（C×ln0.15）
=2/（19800×10-6×1.9）
=60Ω
充电电流为
IR=（Ud/R）e-（t/RC）
充电时充电电阻上的电压为
UR=Ude-（t/RC）
则充电电阻的功率为
PR= IR UR
=（Ud2/R）e-（2t/RC）
=37W
按照一般经验，为防止电阻过热，长期使用电阻时，其功率应在电阻额定功率的1/3～1/2之间，因此充电电阻选为60Ω/100W的瓷管电阻。
5牵引变流器的保护
牵引变流器保护的目的是保证电力电子器件、电路、设备安全可靠运行，在各种非正常工作状态下不损坏，主要设置了快速熔断器保护、短路保护和过压保护。由于牵引变流器主电路以IGBT为核心组成，所以IGBT的保护是牵引变流器保护的核心。
5.1 快速熔断器保护
在主电路进线侧安装一个快速熔断器，防止出现意外情况时，损坏主电路中的功率器件。
已知变流器直流回路电流值为
Id=227A
快速熔断器额定电流为
IFU≥KiId=1.5×227=340.5A
取快速熔断器额定电流为IFU=350A
快速熔断器额定电压与逆变器IGBT额定电压相同，选取快速熔断器的参数为600V/350A。
5.2 短路保护
因为电力电子器件抗浪涌电流能力差，所以当发生短路或过载故障，器件中流过大于额定值的电流时，极易使器件管芯结温迅速升高，导致器件损坏，因此短路保护十分重要。
变流器的短路保护按照检测方法可分为过流保护和欠饱和保护两种。
5.2.1 过流保护
图2 过流保护原理
过流保护原理见图2所示，在主电路的直流侧，安装一个电流传感器，对变流器短路电流进行检测，如果检测电流大于保护阀值，则保护电路动作，封锁全部控制脉冲，关断IGBT，达到保护的目的。
5.2.2 欠饱和保护
IGBT的驱动芯片M57962L带有保护功能，可检测IGBT集电极C和发射极E间的电压值，当短路发生时，电流增大，VCE增大，VCE达到动作阀值时，M57962L发出短路信号，由控制器封锁控制脉冲。
短路发生时，降低基极、发射极两端电压VGE能减小IGBT关断时的内部应力，为此采取了以下措施：
（1）栅极电压被分布减少，这样短路电流会减小，当IGBT关断时，di/dt也会减小，毛刺尖峰电压亦同时减小。
（2）在基极、发射极两端直接跨接两个反向连接的稳压二极管以限制VGE，从而限制短路电流的峰值，如图3所示。
图3 基、射极两端跨接反向连接
5.3 过压保护
IGBT在开通和关断过程中，会产生电压尖峰，在IGBT模块正负电源之间设置了无感吸收电容，用以控制关断浪涌电压和续流二极管恢复浪涌电压。
变流器在设计时，其直流侧到逆变桥臂存在线路分布电感，当IGBT关断时，正向电流突变会因此电感存在而在IGBT两端产生过电压。为了减小线路分布电感，采用以下方法：
（1）直流侧滤波电容与逆变桥臂安装位置尽量靠近以缩短连线，两部分之间连接的正负母线尽量靠近，以减小所包围面积；
（2）无感吸收电容通过一块印刷电路板直接安装在IGBT的正负母线上，以减小线路分布电感；
（3）采用叠层功率母线设计，既可以减小线路电感，又兼有吸收电路功能，同时还可以减小主电路体积。
另外，直接检测直流回路的电压，当其高过直流网线最大波动电压，达到305V时，制动回路IGBT打开，通过制动电阻将电能释放掉。如果电压仍继续上升到315V时，由控制电路将逆变回路切断，同时发出过压信号。
6结语
本文详细介绍了10吨架线式交流传动工矿电机车用牵引变流器的主电路设计及几种保护的原理，牵引变流器经过实际装车运行，效果很好，达到了设计目的。
参考文献：
[1]三菱电机应用手册（第三代IGBT和智能功率模块）.MitsubishiElectric Company
交变电流范文第4篇
关键词：交流主轴电机；变频器；控制；原理
在对机床进行改造与维修时，需要利用数控系统，而交流主轴电机是数控系统的重要组成，采用变频器对交流主轴电机进行控制，可以降低改造的成本，变频器具有调速的功能，将其其取代了交流主轴驱动后，可以提高改造与维修的效率。变频器在电机调速系统中应用比较多，为了提高其控制能力，需要结合机床主轴的性能选择适合的控制方法，这样才能提高变频交流主轴电机的性能。交流主轴电机与通用感应电机相比，更加适合应用变频控制器，下面笔者对交流主轴电机的变频器控制进行简单介绍。
1 变频器控制交流主轴电机的原理
交流主轴驱动是交流主轴电机中常用的调速方式，其与变频器都属于感应电机变频方式，交流主轴驱动在专用电机调速装置中应用比较多，而变频器是普通电机中常见了调速装置。在很多工业单位中，采用的变频器越来越先进，而且采用的是矢量控制的方式，这种方式一般需要在变频器中建立电机数学模型，这样才能发挥出矢量控制的效果。一般电机参数设置越准确，调速功能则越强。当前市场中通用的变频器由于无法预知生产所需的参数，所以，无法保证电机控制的精确性，另外，电机的生产厂家以及型号不同，其性能以及控制的精确性也有着较大差异。
为了提高变频器的调速性能，必须建立精确的模型，在众多的变频器产品中，有一种专门应用在感应电机中的变频器有着良好的性能，其价格比较低，但是控制精确性高，设计人员一定参考这类变频器的参数设置，这种性能较强的变频器在数控机床主轴系统中有着良好的应用，可以起到调速的作用。交流主轴驱动器与变频器在感应电机中都起着控制速度的作用，其中驱动器在应用时，需要生产厂家对其设计以及制造进行统一审查，还要对其控制功能进行测试，这样可以保证数字模型精确性，可以提高驱动器的调速性能。在优化变频器时，需要借鉴这一经验，提高变频器的控制功能以及各项性能。变频器采用矢量控制的方式，可以提高交流主轴电机的性能，而且可以充分的发挥出调速功能。
2 变频器参数调整与设定
矢量控制变频器在交流主轴电机的机床改造中有着良好的应用，在对机床进行改造与维修时，需要考虑机床主轴箱设计，还要做好电机安装尺寸的优化工作，在改造的过程中，如果发现普通感应电机无法代替原主轴电机进行工作，则需要充分发挥变频器控制作用。交流主轴电机与普通感应电机相比，在参数设置上有着较大的差异，由于通用变频器无法对交流主轴电机进行直接控制，所以，需要对变频器参数进行重新设定，只有将变频器参数调整到生产要求范围内，才能保证变频器精确控制交流主轴电机。首先，工作人员需要将主轴电机与主轴进行分离；其次，还要在变频器中根据频率，对信号的强度以及范围进行了控制；再次，要将变频器输出线路与电枢输出线进行连接；最后，工作人员需要在变频器配套单元中选择快速调试这一模式，在该操作单位中对变频器的参数进行调整，在调整与设定变频器参数时，可以根据快速调试与高级调试中提供的说明书进行操作。
电机基本参数设定完成后，必须通过变频器的"自动调整（自学习）"功能，完成矢量控制所需要的全部电机参数的测试。自动调整可以通过变频器所配套的操作单元完成，在自动调整过程中，电机将不断在不同转速下旋转，直到全部参数的自动检测、设定完成。变频器就完成了矢量控制参数的自动测试与设定，接下来便可以按照变频器规定的控制要求，连接相关控制线，对交流主轴电机实施正常的控制。
3 变频器控制交流主轴电机的要点
利用通用变频器来控制交流主轴电机是一种特殊的控制方式，在设计与调试时需要注意如下重要问题：
3.1 变频器的容量选择必须以满足电机的额定电流要求为准则，因为同功率的交流主轴电机的额定电流要大于普通感应电机。例如，本机床如果按照功率进行选择7.5kW的CIMR-G7A27P5变频器，其额定输出电流只有34A，不能满流主轴电机的额定转矩输出要求。同样，400V输入的7.5kW～15kW安川变频器CIMR-G7A47P5/4011/4015，其额定输出电流分别为21A、27A、34A，同样不能达到原主轴电机的额定转矩输出要求，为此当变频器为400V（380V）输入时，需要选择CIMR-G7A4018（18.5kW）变频器，才能进行控制。
对于本机床主轴，可以使用的安川变频器型号为：CIMR-G7A2011（AC200V输入）、CIMR-G7A4018（AC400V输入），或是安川早期的CIMR-G5A2011、CIMR-G5A4018变频器（采用不同变频器时的快速调试与自动调整参数设定值不需要作任何改变）。
3.2 安川变频器的旋转型自动调整只能在空载（电机与负载分离）时进行，在带负载时使用旋转型自动调整不但不能得到正确的电机参数，而且还可能造成变频器与电机的损坏，在使用时必须特别注意。如果实际设备中负载与电机分离较困难，则只能选择变频器的停止型自动调整功能。
3.3 机床主轴对高速（额定转速的90%以上）运行时的速度与转矩控制精度有一定的要求，因此，在进行自动调整时应选择并设定变频器的输入电压为电机额定电压的110%，即：本机床应设定变频器的输入电压（参数E01-01）为220V；而变频器的最大输出电压（参数E1-05）与电机额定电压（参数T1-03）为200V，且必须保证变频器可以输出的额定输出电流（49A）大于电机额定电流（37A）值，否则将无法保证系统高速运行时的速度与转矩控制精度。
结束语
本文对变频器控制交流主轴电机系统的原理以及参数调整过程进行了介绍，在调速的过程中，要结合主轴的转速，确定调速的范围。变频器采用的矢量控制的方式，为了提高控制的精确性，必须结合交流主轴驱动器的优化步骤，还要以提高交流主轴系统的整体性能为原则。交流主轴电机是机床改造与维修中常用的装置设备，采用变频器对电机速度进行控制，可以降低改造的成本，还可以保证系统的稳定稳定。在实践的过程中发现，采用变频器可以在不对机床主轴箱进行改动的前提下，提高机床改造与维修的质量以及效率，值得大力推广。
参考文献
[1]刘东波，陈玉娟，黄道.矢量控制型变频器综合应用技术研究[J].电气应用，2006（12）.
交变电流范文第5篇
【关键词】交流变频器 智能仪表 节能 风机系统
轧机主机电机冷却风机电动机转速不可调，风量大小一般依赖风门闸板调节，由于闸板调节操作困难，风量控制不准等原因，常使直流电动机绕组出现冷却不充分，电机发热严重或冷却过度直流电动机氧化膜建立不好，电机换向困难等问题。为了使大功率直流电动机能够安全、正常运行，同时使其能耗降低以节约成本，对这些风机电动机进行节能改造是完全必要的。
一、改造前存在的问题及系统组成
轧机主机电机风机是由一台75KW的交流电机拖动风机来实现对主机电机进行冷却，只要轧机运行风机电机就一直处于满负荷运行状态。然而，随着轧制的产品不同，主机电机的发热温度不一样，就是轧制同样的产品，随着环境温度的高低和季节的变化，主电机的发热温度也不一样，因此如果风机一直在全速下运行，在主电机发热温度低时造成很大的能源浪费。
二、设备改造内容
改造范围为轧机主机电机风机控制系统。保留风机电机，拆除原风机电控柜设备，新增交流变频器控制柜、交流进线电抗器以及温度传感器等控制设备。
三、具体改造方案
随着电气控制技术的飞速发展，现代调速控制系统已广泛采用全数字系统，运用统一的运行平台、统一的操作模式、统一的技术特点，使之在控制精度、设备故障率、占地面积、系统之间相互信息耦合等方面具有极大的优势。
根据现场的实际情况，考虑到整体投资造价以及系统的先进性与可靠性，对轧机主机电机风机控制系统的改造采用西门子交流变频器MM430为核心的控制系统。
四、系统配置
在主电机正常运行时，为保证主电机散热充分，以主电机的温度为检测对象，根据其温度的高低去控制风机电机的转速。当主电机温度高时，风机电机转速上升，提高风量，快速散热；当主电机温度较低时，风机转速可以降低，维持主电机的设定温度，，同时在现场增加手动―自动功能，故障报警及解除功能。风机电机控制框图见图1。
在控制系统中，风机调速用变频器采用西门子专用风机、水泵MICROMASTER 430变频器，MM430对电机变频调速，从而达到保护电机和节能效果。具体配置如下：
交流变频器控制柜 一个
交流进线电抗器 一台
PT100温度传感器 一只
智能控温仪表 一台
五、实施方案
为了实现风机自动调速，在主电机的定子绕组上安装PT100温度传感器，作为变频器调速系统的检测元件，将此信号接入智能温控仪表，智能温控仪表将实际温度信号与设定温度信号进行比较，通过PID调节器输出速度给定信号到变频器，调节风机电机转速。
当电机温度高于设定温度时，智能温控仪表 通过PID调节器输出速度给定信号变大，提高风机电机转速，增加散热风量，当电机温度低于设定温度时，智能温控仪表通过PID调节器输出速度给定信号变小，减少风机电机转速，降低散热风量，使电机温度保持在设定温度上。为了便于检修、调试，系统可采用手动运行方式，利用电位器来进行手动调节。
为了防止智能温控仪表或温度传感器损坏造成无速度给定信号，使风机停转，造成断风，将变频器电机运行频率最小值设为30Hz，并将变频器故障信号和当实际频率低于最小设定频率故障信号作为综合故障信号发出声光报警信号，提醒值班人员进行相应检查，以确保电动机安全运行。
由于该控制系统采用交流变频器，干扰问题不容忽视，首先要解决干扰问题。变频器干扰主要有：一是变频器中普遍使用了晶闸管或者整流二极管等非线性整流器件，其产生的谐波对电网将产生传导干扰，引起电网电压畸变，影响电网的供电质量；二是变频器的输出部分一般采用的是IGBT等开关器件，在输出能量的同时将在输出线上产生较强的电磁辐射干扰，影响周边电器的正常工作。该控制系统采用输入交流电抗器用于抑制谐波，降低高次谐波对通讯及电网的干扰，同时各种控制电缆及信号电缆采用屏蔽线，减少电磁辐射干扰。
六、结论
以上就是小编通过网络搜集整理关于交变电流(精选5篇)的全部内容了，希望能帮助到大家。
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