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于瞬間短路）會將中間回路輸出側(cè)快熔燒毀。 　　當變頻器已運行后，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導通，就會導致電源經(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，為了簡化設計，經(jīng)常采用一臺變頻器既做為軟啟動設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然是希望通過檢測軟啟動設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)壓設備，不會改變輸入側(cè)電壓的頻率和相位，當晶閘管觸發(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。 　　程序設計要求如下： 　?。?） 接觸器km1、km2的合閘邏輯要連鎖，不能同時合閘。 　?。?） 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，甚至會因操作過電壓擊穿igbt，切換運行時要先發(fā)出變頻器的自由停車命令，并確認變頻器停止運行后再分斷km1，然后合上km2。 　　（3） 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，當同步檢測設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麟娐返呢撦d，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，這實際上相當于兩個可逆的整流橋在輸出側(cè)并聯(lián)，當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通，實際上任何瞬間只相當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)，在任何瞬間也相當于兩個單向的整流橋并聯(lián)，不會導致電源短路。 　　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。