变频调速实现技术分享

4.4.2.1 采用日本明电210S系列变频器

1.明电210S系列的特点

明电210S系列变频器有一个辅助的频率信号给定端AUX，频率给定信号可从该端输入，如图4-19a所示。当AUX得到正信号时，电动机正转；得到负信号时，电动机反转。变频器输出频率的大小与给定信号的绝对值成正比，如图4-19b所示。

图4-19 明电210S系列变频器

a）控制电路 b）输出频率与控制信号的关系

2.工作过程

如上所述，当水轮发电机输出电压的频率超过50Hz时，U_O为“+”，电动机正转，关小导叶开度；反之，当水轮发电机输出电压的频率低于50Hz时，U_O为“-”，电动机反转，加大导叶开度。在这里，电动机的“正转”与“反转”，还可以通过改变相序进行调整。

4.4.2.2 采用日本富士E9S系列变频器

1.富士E9S系列变频器的特点

（1）频率给定

E9S系列变频器并没有如图4-19b所示的特点。其给定信号输入端如图4-20中的“12—11”端所示。

图4-20 采用E9S系列变频器

（2）旋转方向

由输入端FWD和REV决定。FWD得到信号时，电动机正转；REV得到信号时，电动机反转，如图4-20所示。

2.控制电路(www.xing528.com)

（1）频率给定

因为PC₄的输出电压U_O是双方向的，而E9S变频器只能接受单方向的电压。所以，PC₄的输出端需通过整流桥（VD₈～VD₁₁）整流后接至E9S的输入端。

（2）旋转方向

经滤波电路滤波后得到的采样信号U_X接至由PC₅构成的比较电路。当发电机输出电压的频率高于50Hz时，U_X<U_G，PC5的输出端为“+”，光耦合器PC₇导通，变频器的REV得到信号，电动机“反转”，关小水轮机导叶的开度；反之，当发电机输出电压的频率低于50Hz时，U_X>U_G，PC5的输出端为“-”，光耦合器PC₆导通，变频器的FWD得到信号，电动机“正转”，开大水轮机导叶的开度。

4.4.2.3 需要注意的几个问题

1.变频器的进线侧必须稳压

变频器对进线电压的波动幅度是有一定要求的，而孤立电站输出电压的波动幅度常常是比较大的。因此，如变频器的进线侧直接接至发电机输出端的话，变频器将难以正常工作。所以，在变频器之前，必须接入交流稳压电源，以保证变频器正常工作。如能用UPS电源给整个控制电路供电（包括变频器），则非但保证了变频器的正常工作，还可使外电路跳闸时的飞车保护的可靠性更加提高。

2.变频器的选型

由于三相交流稳压电源价格较贵，体积也大。故可选用“单进三出，220V”的变频器。这样，进线侧使用单相交流稳压电源就可以了。

3.电动机的接法

小容量电动机的绕组之间，普遍采用星形接法，当电源线电压为380V时，每相绕组所得电压为220V。今变频器的输出线电压为220V，则电动机每相绕组所得电压便只有127V了。对此，处理方法如下：

（1）合理的方法

将电动机的绕组接成三角形，使每相绕组所得电压为220V。但这时，电动机的实际容量将增大倍，故变频器的容量也应相应增大。

（2）实际处理

实际工作中，常常不需要改变电动机的绕组接法。这是因为，原来的电动机是直接接到发电机输出端的。在电动机选型时，已充分考虑了电源电压的波动范围很大的特点。即：即使在电压很低时也能带得动水轮机的导叶。采用变频器后，由于增加了稳压环节，电动机的线电压虽然只有220V，但比较稳定。和未使用调速器时发电机输出端的最低线电压相比，也相差无几。所以，电动机的绕组接法即使不改变，也能带得动。但这时，电动机的实际容量只有其额定容量的（1/1.73）倍，故变频器的容量原则上也可相应减小。