变频器的差频同相切换技术方法是如何实现的？

    答：BG-1电动机变频／工频自动转换监控器（以下简称自动转换监控器）能自动捕捉最佳切换点并执行切换操作，可使切换瞬间最大电流的峰值不超过电动机额定电流的2倍（Ie′≤Ie）。    (1)差频同相的概念：要使变频器的输出频率与电源的工频频率完全相同，是十分困难的。如果在两者的频率之间保留一定差值（△f）的情况下“捕捉”同相点，将容易实现。由于是在频率不相等的情况下“捕捉”同相点，故称为差频同相。差频同相的基本出发点是：当变频器的输出频率与电源频率存在差异时，两者的同相点之间将不断地做相对移动，如图3-31所示。故在差频同相时十分有利于捕捉到同相点。因此，使捕捉同相点的工作更加简单、可靠。
    图3-31    变频器的输出频率与电源频率波形图    (2)差频同相的实施：图3-32表明，变频器与电源的频率差越小，则同相点之间做相对移动的速度越慢，“捕捉”同相点将越困难。为此，自动转换监控器设置了一个频段陷阱(50±△f)Hz。即自动转换监控器要求在切换时，变频器的输出频率与电源频率之间应该有一个频率差△f，可以通过预置变频器的上限频率来实现。例如，变频器的上限频率预置为49.6Hz，则△f=0.4Hz。
    图3-32    变频器与电源的频率差示意图    (3)切换的工作过程：当变频器的运行频率达到上限频率，并且经过确认时间，确认需要切换时，控制系统将向自动转换监控器发出切换指令。自动转换监控器在得到指令后立即开始捕捉同相点。    当捕捉到同相点时，便使变频器输出为零的同时断开电动机接于变频器侧的开关，并在延时100ms后，接通电动机工频电源侧的开关，切换工作即告完成。    (4)关于切换时间(100ms):由表3-6可知，当电动机接于变频器侧的开关切断后100ms的瞬间，电动机的转速在额定转速的86.7%以上，满足切换转速不低于80%ne的要求。    因100ms是电源电压的5个整周期；按变频器的上限频率为(50-0.5=49.5) Hz计，其周期为20.2ms，又按表10-3中的最坏情况（τp=0.7s）计算，100ms时，电动机的转速为上限转速的86.7%时，则定子绕组电动势的周期是23.5ms。在此，周期的大小是随转速的下降而逐渐增加的。为了简便，取5个周期的平均值为20.86ms，5个周期的总时间为104.3ms。即电源电压与定子电动势之间，在5个周期内的时间差为4.3ms。在第5周期的相位差为：    △φ=ω×△t=0.43π=77.4°    实际上，在大多数情况下，印的数值都大于0.7s，△φ的值要小得多。为了减小△φ，在捕捉到同相点后，可适当增加一个提前量，如图3-32所示。此时，在切换瞬间，将十分接近于同相点。此外，因为第5个周期t5与工频电压的周期t0之间的差别不大，因此当其中一相的相位对齐时，其他各相的相位差也不会太大，如图3-33所示。设置频段陷阱的注意事项如下：
    图3-33    工频电压与变频器输出电压三相波形图    (1)陷阱宽度：陷阱越宽同相点的相对移动速度越快，捕获率越大，但在第5周期时的相位差越大，可能产生较大切换电流的可能性也越大。反之，陷阱越窄，则切换电流越平稳，但由于同相点的相对移动速度较慢，捕获率降低，甚至有可能捕获不到。实践表明，陷阱宽度△f=±0.5Hz是比较适宜的。    (2)分辨率：如果在陷阱区间内，出现两个或多个相位重合点时，应能准确地分辨出最佳的切换点。    (3)灵敏度：捕捉同相点时必须解决好捕捉的灵敏度，即必须能够及时地捕捉到同相点。