变频器和软启动器的区别

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1、变频器和软启动器的区别变频器定义：把电压、频率固定不变的交流电变换成电压、频率可变的交流电的变换器称为变频器。变频器(Variable-frequency Drive, VFD )是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器靠内 部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，另外，变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过 载保护等等。作用：降低电机启动时造成的冲击载荷，控制

2、电机速度，把启动时间拉长，把电流变平缓， 达到软启动的目的，同时还能提高电网及电动机的效率。实际上，变频器主要用在节能方面，通过调节，改变输出电压、电流、频率。一般调速算的电机使用变频器软启动器定义及作用：它的主要构成是串接于电源与被控电机之间的三相反并联晶闸管及其电子控制 电路。串接于电源与电动机定子之间，利用晶闸管的移相控制原理控制其内部的晶闸管触发导通角实现交流调压， 使电机输入电压从零以预设函数关系逐渐上升，直至起动结束，赋予电机全电压，即为软起动，在软起动过程中，电机起动转矩逐渐增加，转速也逐渐增加，直 到晶闸管全导通，电动机工作在额定电压的机械特性上，实现平滑启动，降低启动电流，避

3、免启动过流跳闸。直至达到满足启动转矩的要求而结束启动过程，此时旁路接触器接通(避免电机在运行中对电网形成谐波污染，延长晶闸管寿命)，电机进入稳态运行状态，停车时先切断旁路接触器，然后由软启动器内晶闸管导通角由大逐渐减小，使三相供电电压逐渐减小，电机转速由大逐渐减小到零，停车过程完成。起动时无冲击电流， 通过逐渐增大晶闸管导通角，使起动电流从零线性上升至设定值。软启动器在启动电机之后退出系统，失去保护功能 软起动器具有哪些保护功能？(1)过载保护功能：软起动器引进了电流控制环，因而随时跟踪检测电机电流的变化 状况。通过增加过载电流的设定和反时限控制模式，实现了过载保护功能，使电机过载时， 关断晶

4、闸管并发出报警信号。(2)缺相保护功能：工作时，软起动器随时检测三相线电流的变化，一旦发生断流， 即可作出缺相保护反应。(3)过热保护功能：通过软起动器内部热继电器检测晶闸管散热器的温度，一旦散热 器温度超过允许值后自动关断晶闸管，并发出报警信号。(4)其它功能：通过电子电路的组合，还可在系统中实现其它种种联锁保护。 区别：(1)软启动器用于需降压启动和软停车的场合，电机的额定转速不变。变频器用于需要调 速，恒压的地方，频率决定额定转速。软启动和变频器最大的区别就是变频器可以任意设定运行频率，而启动器只起到软起软停作用。(2)变频器同时改变输出频率与电压，也就是改变了电机运行曲线上的n0,使电

5、机运行曲线平行下移。因此变频器可以使电机以较小的启动电流，同时使电机启动转矩达到其最大转矩，即变频器可以启动重载负荷。软启动只改变输出电压，不改变频率，也就是不改变电机运行曲线上的n0,而是加大该曲线的陡度，使电机特性变软。当 n0不变时，电机的各个转矩(额定转矩、最大转矩、 堵转转矩)均正比于其端电压的平方，因此用软启动大大降低电机的启动转矩，所以软启动 并不适用于重载启动的电机。（3）变频器可以实现恒转距启动，就是说在低速下可以有和高速相同的转距，而软启动是无法实现的。（4）软启动的作用仅仅是区别于硬启动的一种启动方式，相当于降压启动器。变频可以实 现软启动，但是不限于启动，可以工作在非工

6、频状态。（5）变频器里面的功率器件是 IGBT,以适合电动机的频率长时间运行；而软启目前多数用 的是可控硅元件，通过设置界面设置启动时间和初始电压等参数，一旦启运完成（到工频） 后立即跳开软启动回路，旁路接触器吸合，接入工频运行。软启动器节能原理：电动机属感性负载，电流滞后电压，大多数用电器都属此类。为了提高功率因数须用容性负载来补偿，并电容或用同步电动机补偿。降低电动机的激磁电流也可提高功率因数（HPS2节能功能，在轻载时降低电压，使激磁电流降低，使CO竽提高）。 节能运行模式：轻载时降低电压减少了激磁电流，电机电流分为有功分量和无功分量（激磁分量）提高COS成。节能运行模式：当电动机负载轻

7、时，软启动器在选择节能功能的状态下，PF开关热拨至 Y位，在电流反馈的作用下，软启动器自动降低电动机电压。减少了电动机电流的励磁分量。从而提高了电动机的功率因数（ COS0。（国产软启动器多无此功能）在接触器旁路状态下 无法实现此功能。TPF开关提供了节能功能的两种反应时间；正常、慢速。节能运行模式： 自动节能运行。（正常、慢速两种反应速度）空载节能40%负载节能5%变频器的直接作用：通过改变电动机的电压和频率，使电机的速度可以无极调节。软启动节能：由于电机为直接启动或 Y/D启动，启动电流等于（4-7）倍额定电流，这样会对 机电设备和供电电网造成严重的冲击，而且还会对电网容量要求过高，启动时

8、产生的大电流和震动时对挡板和阀门的损害极大，对设备、管路的使用寿命极为不利。而使用变频节能装置后，利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始，最大值也不超过额定电流，减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求，延长了设备和阀门的使用寿命。节省了设备的维护费用。 功率因数补偿节能：无功功率不但增加线损和设备的发热，更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低，大量的无功电能消耗在线路当中，设备使用效率低下，浪费严重，由公式P=SSIN，其中S视在功率，P有功功率，Q无功功率，CO 功率因数，可知 CO越大，有功功率 P越大，普通水泵电机的功率因数在0.6-0.7 之间，使用变频调速装置后，由于变频器

9、内部滤波电容的作用，COS1,从而减少了无功损耗，增加了电网的有功功率。变频器分类按电路结构分（1）交一交变频器把频率固定的交流电源直接变换成频率连续可调的交流电源。其主要优点是没有中间环节，故变换效率高。 但其连续可调的频率范围窄，一般为额定频率的l /2以下，故它主要用于容量较大的低速拖动系统中。2）交一直一交变频器先把频率固定的交流电整流成直流电，再把直流电逆变成频率连续可调的三相交流 电。在这类装置中，用不可控整流，则输入功率因数不变；用PWM变，则输出谐波可以减小。（体积小，重量轻，在采用矢量控制时系统性能好。缺点：不能回馈制动）变频器按其供电电压可分为低压变频器（220V和380V

10、）,中压变频器（660V和1140V）和高压变频器（3kv,6kv,6.6kv,10kv ）什么是高压变频器？输出3KV13.8KV 电压的变频器称为高压变频器 .国外称为中压变频器,国内称为高压,主要是与低压变频器相对而言的.为什么采用高压变频器？一 .降低成本1 .风机，水泵，压缩机的节能2.减少机械设备的维护费用3.延长机械设备的使用寿命二 .改善过程控制1 .提高产量2.增强适用性3.适于各种环境4.适用于重载启动恒转矩负载情况，比如皮带机三 .在质量较差的电网系统启动大型电机1 .消除电压波动2.减少冲击电流3.比降压启动器更大的启动力矩常用高压变频器分类1、按输出电压方式高高型：直

11、接输出高压，变频器输出没有升压变压器高低高型：中间使用低压变频器，后面升压变压器2、按中间环节类型电压源：中间直流环节为电容电流源：中间直流环节为电感3、按逆变器电路结构型式三电平（中心点钳位）GTO/SGCT电流源型逆变器功率单元电压串联结构（ROBICON ）按直流电源的性质可分为电流型变频器和电压型变频器电压型与电流型有什么不同？变频器的主电路大体上可分为两类：电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容；电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波是电感。按输出电压调节方式 可分为PAM和PWM型PWM和PAM的不同点是什么？PWM是英文Pulse Wid

12、th Modulation（脉冲宽度调制）缩写，按一定规律改变脉冲列的脉冲宽 度，以调节输出量和波形的一种调制方式。PAM是英文Pulse Amplitude Modulation （脉冲幅值调制）缩写，是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度，以调节输出量值和波形的一种调制方式。按主开关器件可分为IGBT,GOT,BJT三种变频器的主要控制方式U/F控制方式（恒压频比方式）异步电机的转速n=60f1（1-s）/p ，由电源频率、极对数及转差率决定。采用变频调速，一旦改变了电动机的频率，其内部参数也将随之相应的改变。根据 m=U/4.44fkN,当U不 变时，m就随f变化，当f增加时会出现弱磁，使电动

13、机转矩明显减少；当 f减小时会使 磁路进入饱和，这样使电动机的功率因数和效率显著下降。可见，要保持电动机气隙磁通m 基本不变，必须调节 U 使 U/F 的比例为常数，这样电动机在较大调速范围内的效率和功 率因素会保持较高水平。 转差频率控制 转差频率是施加于电动机的交流电源频率与电动机速度的差频率。 根据异 步电动机稳定数学模型可知， 当频率一定时， 异步电动机的电磁转矩正比于转差率， 机械特 性为直线。 转差频率控制就是通过控制转差频率来控制转矩和电流。 转差频率控制需要 检出电动机的转速， 构成速度闭环， 速度调节器的输出为转差频率， 然后以电动机速度与转 差频率之和作为变频器的给定频率。

14、 与 U/f 控制相比， 其加减速特性和限制过电流的能力得 到提高。另外，它有速度调节器，利用速度反馈构成闭环控制，速度的静态误差小。 矢量控制方式矢量控制是一种电机的磁场定向控制方法：以异步电动机的矢量控制为例：它首先通过电机的等效电路来得出一些磁链方程， 包括定子磁链， 气隙磁链，转子磁链，其 中气息磁链是连接定子和转子的 一般的感应电机转子电流不易测量， 所以通过气隙来中转， 把它变成定子电流然后，有一些坐标变换，首先通过3/2 变换，变成静止的 d-q 坐标，然后通过前面的磁链方程产生的单位矢量来得到旋转坐标下的类似于直流机的转矩电流分量和磁场电流分量，这样就实现了解耦控制，加快了系统

15、的响应速度最后再经过2/3 变换，产生三相交流电去控制电机，这样就获得了良好的性能矢量控制原理的特点是根据交流电动机的动态数字模型，采用坐标变换，将定子电流分解成产生磁场的电流分量（励磁电流Im ）和磁场垂直的产生电磁转矩的电流分量（转矩电流 It1 ） ，然后进行任意控制。 矢量闭环控制的控制精度相当高可以达到十万分之一，区别于U/F 控制的主要优点是在低频或者 0 转速时也能满转矩输出。 直接转矩控制（DTC）方式直接转矩控制在很大程度上解决了矢量控制的不足，它不是通过控制电流， 磁链等量间接控制转矩， 而是把转矩直接作为被控量来控制。 转矩控制的优越 性在于， 转矩控制是控制定子磁链， 在本质上并不需要转速信息， 控制上对除定子电阻外的 所有电机参数变化鲁棒性良好， 所引入的定子磁链观测器能很容易估算出同步速度信息， 因 而能方便的实现无速度传感器，这种控制被称为无速度传感器直接转矩控制。矢量控制和V/F 控制的区别是什么 ?矢量和 V/F 是完全不同的两种控制方式， 虽然两者的目的一样， 都是为了达到交流电动机调速的目的。首先 V/F 只是单纯的改变频率和电压， 然后两者之间呈一个线性的关系， 变频器的调速性能以及电动机的响应性能都很差。 而矢量控制， 它