電動機是一種把電能轉換為機械能的設備。我國的電動機用電量占全國發電量的60%-70%，風機、水泵設備年耗電量占全國電力消耗的1/3，因此節能效果明顯的變頻器得到了廣泛的應用。眾所周知，電機的起動會產生較大沖擊的電流（一般為額定電流的5-8倍），而且起動應力較大，使負載設備的使用壽命降低。那么變頻器的起動方式對電動機有怎么樣的保護呢？

一變頻器的起動方式分類

　　變頻器從停機狀態開始起動運行通常有以下幾種方式：

　　（1）從起動頻率起動；

　　（2）先制動再起動；

　　（3）轉速跟蹤再起動。

二變頻器的起動方式原理

1從起動頻率起動

　　即變頻器在接到運行指令后，按照預先設定的起動頻率和起動頻率保持時間起動。該方式適用于一般的負載。

　　起動頻率是指變頻器起動時的初始頻率，它不受變頻器下限頻率的限制；起動頻率保持時間是指變頻器在起動過程中，在起動頻率下保持運行的時間。

 

起動頻率和起動時間示意圖

　　圖中fs為起動頻率，t1為起動頻率保持時間。

　　電機在開始起動的時候，并不是從0Hz開始加速，而是從一個特定頻率下開始加速。變頻器設置起動頻率是為了實際需要，因為在電機起動瞬間，有些負載在靜止狀態下的摩擦力較大，難以從0Hz開始起動，而設置起動頻率后會具備一定沖力，這樣拖動系統才能夠容易動起來。比如：水泵供水系統中，管道中存在一定積水，而水泵的起動難以在水壓下以0Hz起動，因此設定起動頻率能夠讓水泵電機在該頻率下直接起動；錐形電機如果從0Hz開始加速，將導致定子和轉子間的摩擦，沒有辦法快速建立足夠的磁通，使轉子和定子間保持一定的氣隙等等。值得注意的地方是，起動頻率不能過大，否則會造成起動沖擊或者過流。

2先制動再起動

　　變頻器先給電機加載脈沖直流，使電機保持在停止狀態，然后再按照設定的起動頻率直接起動。一般運用在負載初始狀態不確定的場合，如變頻停機狀態時電機有正轉或反轉的小慣性負載，而高速運轉且慣性大的負載不合適。

 

先制動再起動功能示意圖

　　在電機起動之前，如果電機的拖動系統轉速不為零，而變頻器的輸出是從0Hz開始逐步上升，那么就在起動的瞬間很容易引起電機的過電流故障。先制動再起動就是事先在電動機定子繞組內通入直流電流來保證電動機在零速的狀態下開始起動，這樣就能避免這樣的事故發生。

　　根據先制動再起動的功能示意圖可以知道，它主要包含有兩個參數：制動量和直流制動時間。制動量表示向定子繞組施加多大的直流電壓，而后者則表示直流制動的合理時間。

3轉速跟蹤再起動

 

轉速跟蹤再起動功能示意圖

　　變頻器能自動跟蹤電動機的轉速和方向，對正在旋轉的電機實施平滑無沖擊起動，因此變頻器會有一個比較緩慢的時間來檢測電動機的轉速和方向。這種起動方式特別適合水泵的工頻和變頻切換或者重要設備異常停機后的快速恢復。

三結語

　　從上世紀80年代出現開始，變頻器不斷更新換代，應用范圍不斷擴大，控制理論也不斷成熟。它不僅僅是節能，而且對電機的啟停和電機運行也同樣有著不錯的保護性能，可以合理應用電機和延長電機壽命。相信在不久的將來，變頻器會越來越專用化、系統化、網絡化和簡單化。

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