变频器旁路功能

        通常在电气传动系统中，变频器驱动电机运行，当变频器发生故障，或者由于工艺需求，电机转为工频运行的过程，叫做旁路，旁路功能应用不当，容易引发炸机。

<图1-1 变频器旁路示意图>

01.变频器旁路应用分类

1)     变频器同步旁路功能：

         指变频驱动电机向工频电网切换过程中，变频器输出频率、幅值相位与电网一致的条件下，变频器输出侧接入电网，即变频器存在输出侧反向供电的状态。

2)     变频器非同步旁路功能：

         指变频驱动电机过程中，电机从变频器输出切断，然后电机投入到工频电网运行的过程。

02. 同步旁路

1)     同步旁路应用，必须确认变频器输出相序与工频电网一致，否则投切过程容易发生炸机事故。变频器输出正相序为U、V、W，需要确认工频电网的接入相序，可以用相序仪、示波器等测量仪器确认。

<图1-2 示波器测量电网相序>

 2)     同步旁路应用，必须确认变频器输出相位与工频电网一致，否则投切过程容易发生炸机事故。

 <图1-3 示波器测量电网、变频器相位>

3)     同步旁路应用，必须加装输出电抗器，而且输出电抗器的阻抗压降在10%左右，这里电抗器的作用平衡变频与工频的电压差，限制旁路瞬间产生的冲击电流。不加电抗器，或者电抗器阻抗压降过小，都容易导致投切过程中发生炸机事故。

4)     同步旁路应用，变频器接触器和工频接触器的状态返回信号，必须取自于接触器本身，不得经过中间继电器转换，进一步减少触点动作的延时情况，规避触点粘连情况，防止由于投切动作错乱，出现炸机情况。

5)     同步旁路应用，尽量避开电网上临时工作的电焊机、电炉等设备，否则造成网侧波形畸变，导致变频器检测到的频率相位幅值不准确，造成炸机事故。

6)     同步旁路应用，作为同步信号发出的三个必要条件（频率、幅值、相位），设置窗口范围不能太大，太大容易出现工频接触器投入瞬间，出现大的冲击电流，可能导致IGBT损坏炸机。

03.非同步旁路

01

非同步旁路动作时序：

 变频器停机（封锁脉冲输出）、断开输出接触器、闭合工频接触器，如果在变频器运行过程中，强行断开输出接触器，断开过程中接触器触点产生电弧，进而高电压加在IGBT上，可能导致IGBT损坏炸机。

02

非同步旁路对电机功率限制：

通常三相异步电机直接启动的电流为电机额定电流的5-7倍，尽管变频器已经将电机拖动到高速，避开了机械冲击，但是电机由于剩磁的影响，此时电机会感应出比较高的电压，加之相位不确定，此时工频接触器投入，冲击电流可能会很大， 需要充分考虑电机投入工频瞬间的冲击电流，即电网容量，严重情况，可能导致整个供电系统出问题。

03

非同步旁路开关器件的选择：

工频接触器需要能够分断满载运行的电机，否则容易导致接触器触点粘连、拉弧损坏。

04

非同步旁路应用需要增设变频工频接触器机械联锁，否则在两个接触器动作过程中，可能出现变频器反向供电情况，可能导致变频器炸机。

05

非同步旁路应用，必须确认工频相序与变频输出相序一致，否则导致工频接触器闭合瞬间出现过大的冲击电流，可能损坏开关和线路。

06

非同步旁路应用，工频转变频过程，需要激活捕捉再启动功能，由变频器搜索当前电机转速，然后速度跟踪上去；如果按照正常启动，从0Hz 开始升速，输出旋转磁场的速度与电机实际转速相差很大，变频器会出现过流趋势和过压趋势，出现过流过压故障，甚至导致IGBT损坏。

注意事项：

01

 由于非同步旁路应用，没有做相应电气参数的检测，该功能操作过程中存在不确定性，而同步旁路功能，实时检测电网参数，能够做到同步投切，基本没有电流冲击，建议采用同步旁路功能。

02

变频器使用过程中应遵守常规的EMC规范。

03

严格按照同步旁路规范进行设计、调试。