一、變頻器外接主電路結構

變頻器的外接主電路如圖1所示。三相交流電源經斷路器QF、交流接觸器KM與變頻器的電源輸入端R、S、T連接；變頻器的輸出端U、V、W則與電動機直接相連，這時電動機的保護由變頻器完成。這里的斷路器作用有二：一是變頻器停用或維修時，可通過斷路器切斷與電源之間的連接；二是斷路器具有短路和欠電壓等保護功能，可對變頻器起一定的保護作用。而接觸器可通過按鈕開關方便地控制變頻器的通電與斷電，同時，當變頻器或相關控制電路發生故障時可自動切斷變頻器的電源。

變頻器輸出端與電動機之間是否需要配置交流接觸器，這要根據具體的應用環境來確定。一般情況下，一臺變頻器控制一臺電動機，且不要求與工頻進行切換時，變頻器與電動機之間無須使用接觸器，如圖1所示。而一臺變頻器驅動多臺電動機時，則每臺電動機必須有單獨控制的接觸器，并選配合適的熱繼電器FR對電動機進行保護，具體電路見圖2。有時雖然一臺變頻器僅驅動一臺電動機，但有可能在變頻與工頻之間切換運行，這時也應如圖3所示在變頻器與電動機之間配置接觸器KM3和熱繼電器FR。電動機在變頻運行時，接觸器KM2觸點斷開，接觸器KM1和KM3觸點閉合，這時變頻器對電動機變頻驅動并進行全方位的保護。電動機在工頻運行時，接觸器KM1和KM3觸點斷開，KM2觸點閉合，這時熱繼電器FR可對電動機進行過載保護。

二、變頻系統的共用直流母線

變頻器驅動電動機運行時，在一些特定條件下電動機會由電動狀態轉變為發電狀態。這些所謂的特定條件就是電動機的實際轉速超過了其同步轉速。電動機由電動狀態轉變為發電狀態的原因，一是變頻器的輸出頻率降低時，其同步轉速（即旋轉磁場的轉速）同時降低，而電動機的實際轉速由于機械慣性，速度的降低滯后于同步轉速的變化，致使電動機的轉速大于同步轉速；當然這個問題可以通過修改參數，增大“減速時間”的值予以解決。二是起重機械在負重情況下，下放被起重的物品，在物品重力作用下，使電動機的轉速大于同步轉速。以上情況出現時，電動機就進入發電狀態。

電動機在發電狀態時發出的電能，通過變頻器逆變管IGBT上并聯的二極管轉換成直流電，保存在變頻器直流環節的電解電容器中，導致變頻器中的直流母線電壓升高。如果變頻器配備制動單元和制動電阻（這兩種元件屬于變頻器的選配件），變頻器就可以通過適時接通制動電阻，使再生電能以發熱方式消耗掉，稱作能耗制動。當然，采取再生能量回饋方案也可解決變頻調速系統的再生能量問題，并可達到節約能源的目的。而標準通用PWM變頻器沒有設計使再生能量反饋到三相電源的功能。如果將多臺變頻器的直流環節通過共用直流母線互連，則一臺或多臺電動機產生的再生能量就可以被其它電動機以電動的方式消耗吸收。或者，在直流母線上設置一組一定容量的制動單元和制動電阻，用以吸收不能被電動狀態電動機吸收的再生能量。若共用直流母線與能量回饋單元組合，就可以將直流母線上的多余能量直接反饋到電網中來，從而提高系統的節能效果。綜上所述，在具有多臺電動機的變頻調速系統中，選用共用直流母線方案，配置一組制動單元、制動電阻或能量回饋單元，是一種提高系統性能并節約投資的較好方案。

圖4是應用比較廣泛的共用直流母線方案，該方案包括以下幾個部分。

控制單元 各變頻器根據控制單元的指令，通過接觸器KM的觸點將其直流環節并聯到共用直流母線上，或是在變頻器故障后快速地與共用直流母線斷開。

進線電抗器 各變頻器的電源輸入端并聯于同一交流母線上，并保證各變頻器的輸入端電源相位一致。圖4中，斷路器QF是每臺變頻器的進線保護裝置。LR是進線電抗器，當多臺變頻器在同一環境中運行時，相鄰變頻器會互相干擾，為了消除或減輕這種干擾，同時為了提高變頻器輸入側的功率因數，接入LR是必須的。

直流母線控制開關與熔斷器 KM是變頻器的直流環節與共用直流母線連接的控制開關。FU是半導體快速熔斷器，其額定電壓可選700VDC，額定電流必須考慮驅動電動機在電動或制動時的最大電流，一般情況下，可以選擇額定負載電流的1.25倍。

公共制動單元和（或）能量回饋裝置 回饋到公共直流母線上的再生能量，在不能完全被處于電動狀態的電動機吸收時，可通過共用的制動電阻消耗未被吸收的再生能量。若采用能量回饋裝置，則這部分再生能量將被回饋到電網中，從而提高節能的效率。

使用公用直流母線可以共用一套制動單元和（或）能量回饋裝置，從而降低設備投資，提高投資效益。