变频器常用的控制电路讲稿.ppt
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1、关于变频器常用的控制电路第一页,讲稿共五十五页哦第四章第四章第四章第四章 变频器常用的控制线路变频器常用的控制线路变频器常用的控制线路变频器常用的控制线路第二页,讲稿共五十五页哦主要内容变频器输入端子控制方法变频器输入端子控制方法变频器的外接主电路变频器的外接主电路变频器的起停控制电路变频器的起停控制电路变频器正反转控制电路变频器正反转控制电路变频器的外接两地控制电路变频器的外接两地控制电路变频器并联控制电路变频器并联控制电路变频器制动及保护控制电变频器制动及保护控制电路工频切换电路工频切换电路变频器多段速电路变频器多段速电路第三页,讲稿共五十五页哦4.1 变频器输入端子控制方法变频器输入端子
2、控制方法一、模拟控制端子信号输入方法一、模拟控制端子信号输入方法1模拟电压控制端子模拟电压控制端子VRF 改变模拟输入电压值,可以改变改变模拟输入电压值,可以改变变频器的输出频率。应用时的两种情况及特点:变频器的输出频率。应用时的两种情况及特点:2模拟电流控制端子模拟电流控制端子IRF大多是反馈信号或远程控制信号。大多是反馈信号或远程控制信号。第四页,讲稿共五十五页哦二、接点控制端子的通断控制二、接点控制端子的通断控制接点控制端子是以接点控制端子是以“通通”、“断断”来进行控制来进行控制的,因此其控制信号也是以的,因此其控制信号也是以“有有”和和“无无”相相区别。应用时可由以下信号进行控制:区
3、别。应用时可由以下信号进行控制:1接点开关控制接点开关控制将需要控制的端子由手动开关、继电器将需要控制的端子由手动开关、继电器触点开关及触点开关及PLC的接点输出量等进行控制。的接点输出量等进行控制。图图4-2所示为用继电器的所示为用继电器的KA1、KA2动合触动合触点控制变频器的正转和反转;用点动开关点控制变频器的正转和反转;用点动开关SB控制复位等。控制复位等。接点开关控制的控制电路与变频器没有直接点开关控制的控制电路与变频器没有直接的电联系,应用时无需考接的电联系,应用时无需考 虑它们之间的相互影响。虑它们之间的相互影响。第五页,讲稿共五十五页哦2晶体管开关控制用晶体管的“饱和”与“截止
4、”作为开关信号。当给晶体管基极加入控制信号时,晶体管饱和导通,此时相当于开关闭合;当没有控制信号时晶体管截止,此时相当于开关断开。3光电耦合器开关控制 由光电耦合器作为端子的开关控制信号,当给光电耦合器通入电流,光电二极管发光,光电三极管饱和导通,相当于开关闭合;当光电耦合器没有信号输入,光电三极管截止,相当于开关断开。光电耦合器控制的控制电路与变频器之间各自构成回路,也没有电的联系,使用方便。第六页,讲稿共五十五页哦第七页,讲稿共五十五页哦4.2 变频器的外接主电路变频器的外接主电路4.2.1 外接主电路的接线外接主电路的接线 第八页,讲稿共五十五页哦 LAC1电源侧交流电抗器。Zl进线侧无
5、线电干扰抑制电抗器。LDC直流电抗器。RB制动电阻。PW制动单元。LAC2输出侧交流电抗器Z2输出侧无线电干扰抑制电抗器 第九页,讲稿共五十五页哦4.2.2 外接主电路主要电器的功能外接主电路主要电器的功能和选择和选择1.低压断路器低压断路器QF(1)主要作用)主要作用低压断路器低压断路器QF主要有两个作用:一是隔离作用,当变频器主要有两个作用:一是隔离作用,当变频器需要检修时,或者因某种原因而长时间不用时,将需要检修时,或者因某种原因而长时间不用时,将QF切断,切断,使变频器与电源隔离;二是保护作用,当变频器的输入使变频器与电源隔离;二是保护作用,当变频器的输入侧发生短路等故障时,进行保护。
6、侧发生短路等故障时,进行保护。(2)选用原则)选用原则由于:由于:变频器在刚接通电源的瞬间,对电容器的充电电流可高达变频器在刚接通电源的瞬间,对电容器的充电电流可高达额定电流的额定电流的23倍。倍。变频器的进线电流是脉冲电流,其峰值常可能超过额变频器的进线电流是脉冲电流,其峰值常可能超过额定电流。定电流。变频器允许的过载能力为变频器允许的过载能力为150、1min。所以,为了避免误动作,低压断路器的额定电流所以,为了避免误动作,低压断路器的额定电流IQN(1.31.4)IN,其中,其中IN为变频器的额定电流。为变频器的额定电流。第十页,讲稿共五十五页哦2.接触器接触器KM(1)主要作用)主要作
7、用 可通过按钮方便地控制变频器的通电与断电。可通过按钮方便地控制变频器的通电与断电。变频器发生故障时,可自动切断电源。变频器发生故障时,可自动切断电源。注意,请不要用接触器起动和停止变频器,这样将注意,请不要用接触器起动和停止变频器,这样将降低变频器的寿命。降低变频器的寿命。(2)选择原则)选择原则 由于接触器自身并无保护功能,不存在误动作的问题,由于接触器自身并无保护功能,不存在误动作的问题,故选择原则是,主触点的额定电流故选择原则是,主触点的额定电流IKNIN。第十一页,讲稿共五十五页哦3.输出接触器 变频器的输出端一般不接接触器。如由于某种需要而接入时,如工频切换电路图4.2所示的KM2
8、,则因为电流中含有较强的谐波成分,故变频器的主触点的额定电流 IKN1.5IMN。其中IMN是电动机的额定电流。图4.2 工频切换主电路第十二页,讲稿共五十五页哦4.制动电阻制动电阻RB和制动单元和制动单元YB(1)主要作用)主要作用 电动机在工作频率下降过程中,将处于再生制动状态,拖电动机在工作频率下降过程中,将处于再生制动状态,拖动系统的动能要反馈到直流电路中,使直流电压动系统的动能要反馈到直流电路中,使直流电压UD不断上不断上升(该电压通常称为泵升电压),甚至可能达到危险的升(该电压通常称为泵升电压),甚至可能达到危险的地步。因此,必须将再生到直流电路的能量消耗掉,使地步。因此,必须将再
9、生到直流电路的能量消耗掉,使UD保持在允许范围内。制动电阻保持在允许范围内。制动电阻RB就是用来消耗这部分能就是用来消耗这部分能量的。量的。制动单元制动单元YB是由是由GTR或或IGBT及其驱动电路构成。其功及其驱动电路构成。其功能是当直流回路的电压能是当直流回路的电压UD超过规定的限值时,接通耗能电超过规定的限值时,接通耗能电路,使直流回路通过制动电阻路,使直流回路通过制动电阻RB释放能量。释放能量。第十三页,讲稿共五十五页哦(2)制动电阻的连接)制动电阻的连接一般每个变频器制造厂家都会为变频器提供合适的制动单元,称为独立一般每个变频器制造厂家都会为变频器提供合适的制动单元,称为独立选件单元
10、。选件单元。连接专用外接制动电阻(选件)。连接专用外接制动电阻(选件)。内置制动电阻是连接在内置制动电阻是连接在P和和PR端子上。当内置制动电阻在频繁地制端子上。当内置制动电阻在频繁地制动时,由于散热能力不足,需要安装外接制动电阻(选件)替代内置制动时,由于散热能力不足,需要安装外接制动电阻(选件)替代内置制动电阻。动电阻。连接连接FR-BU制动单元制动单元(选件)(选件)如图如图4.3所示,为了提高减速时的制动能力,连接所示,为了提高减速时的制动能力,连接FR-BU制动单制动单元选件。元选件。注意:连接时应使变频器端子(注意:连接时应使变频器端子(P、N)与)与FR-BU制动单元的端制动单元
11、的端子的记号相同。(接错时会损坏变频器)。另外,对子的记号相同。(接错时会损坏变频器)。另外,对7.5kW以下型以下型号的变频器,请拆下号的变频器,请拆下PR-PX间的短路片。间的短路片。第十四页,讲稿共五十五页哦图4.3 制动单元的接线第十五页,讲稿共五十五页哦4.3 变频器的起停控制电路变频器的起停控制电路图4.4 变频器起停控制电路第十六页,讲稿共五十五页哦接触器接触器KM:KM:控制变频器接通或断开电源,控制变频器接通或断开电源,中间继电器中间继电器KA:KA:控制变频器起动或停止。通过接触器控制变频器起动或停止。通过接触器KMKM的按钮的按钮SB1SB1可以使变频器运行或停止,可以通
12、过变频可以使变频器运行或停止,可以通过变频器起动控制用端子(器起动控制用端子(STFSTF,STRSTR)来使变频器运行或停止,)来使变频器运行或停止,此时应设定此时应设定Pr.79Pr.792 2(外部操作模式)。(外部操作模式)。只有当接触器接通电源后,只有当接触器接通电源后,KMKM的常开触点闭合,此时的常开触点闭合,此时按下变频器起动按钮按下变频器起动按钮SB3SB3,中间继电器线圈,中间继电器线圈KAKA才会得电才会得电并自锁,并自锁,KAKA的常开触点闭合,接通变频器的的常开触点闭合,接通变频器的STRSTR或或STFSTF端子,变频器开始运行。端子,变频器开始运行。第十七页,讲稿
13、共五十五页哦 在KA线圈电路中串联KM的常开触点,是保证KM未吸合前,继电器KA线圈不得电,从而防止先接通KA的误动作。而当KA接通时,其常开触点闭合使停止按钮SB2失去作用,从而保证了只有在电动机先停机的情况下,才能使变频器切断电源。在图4.4所示的控制电路中,串入了报警输出端子B-C的常闭触点,其作用是当变频器发生故障而报警时,B-C触点断开,使KM和KA线圈失电,将变频器的电源切断。第十八页,讲稿共五十五页哦1.1.将控制回路的电源端子将控制回路的电源端子R1R1、S1S1接到变频器主触点之前接到变频器主触点之前 在变频器的保护回路动作后,需要保持异常信号的输出时,请在变频器的保护回路动
14、作后,需要保持异常信号的输出时,请将控制回路的电源端子将控制回路的电源端子L11L11、L21L21连接到连接到KMKM的一次侧。的一次侧。2.2.改变电动机的旋转方向改变电动机的旋转方向 如果电动机的旋转方向反了,可以不必更换电动机的接线,如果电动机的旋转方向反了,可以不必更换电动机的接线,而通过以下方法来更正:而通过以下方法来更正:(1 1)继电器的常开触点)继电器的常开触点KAKA由正转端子由正转端子STFSTF接到反转端子接到反转端子STRSTR上。上。(2 2)接至)接至STFSTF端子上的接线不变,而通过功能预置来改变旋转方端子上的接线不变,而通过功能预置来改变旋转方向。例如三菱向
15、。例如三菱FR-S540FR-S540变频器就可以通过将变频器就可以通过将Pr.7Pr.7的设定值变为的设定值变为1 1来来实现。实现。第十九页,讲稿共五十五页哦3.3.变频器电源侧接接触器的原因变频器电源侧接接触器的原因 当变频器通过外接信号进行控制时,一般不推荐当变频器通过外接信号进行控制时,一般不推荐由接触器由接触器KMKM来直接控制电动机的起动和停止。这是来直接控制电动机的起动和停止。这是因为:因为:(1 1)控制电路的电源在尚未充电至正常电压之前,)控制电路的电源在尚未充电至正常电压之前,其工作状况有可能出现紊乱。尽管近代的变频器对此已经其工作状况有可能出现紊乱。尽管近代的变频器对此
16、已经作了处理,但所作的处理仍须由控制电路来完成。因此,作了处理,但所作的处理仍须由控制电路来完成。因此,其准确性和可靠性难以得到充分的保证。其准确性和可靠性难以得到充分的保证。(2 2)通过接触器)通过接触器KMKM切断电源时,变频器已经不工作了,切断电源时,变频器已经不工作了,电动机将处于自由制动状态,不能按预置的减速时间来停电动机将处于自由制动状态,不能按预置的减速时间来停机。机。(3 3)变频器在刚接通电源的瞬间,充电电流是很大的,)变频器在刚接通电源的瞬间,充电电流是很大的,会构成对电网的干扰。因此,应将变频器接通电源的次数会构成对电网的干扰。因此,应将变频器接通电源的次数降低到最少程
17、度。降低到最少程度。第二十页,讲稿共五十五页哦PLC控制的变频器起停电路控制的变频器起停电路1.设计思路设计思路 采用采用PLC控制变频器起停运行时,首先根据控制要求,确定控制变频器起停运行时,首先根据控制要求,确定PLC的输入输的输入输出,并给这些输入输出分配地址。这里的出,并给这些输入输出分配地址。这里的PLC采用三菱采用三菱FX2N-48MR继继电器输出型电器输出型PLC,变频器采用三菱,变频器采用三菱FR-A540变频器,其起停控制的变频器,其起停控制的I/O分分配如表配如表4.1所示。所示。第二十一页,讲稿共五十五页哦图4.9 变频器起停控制电路第二十二页,讲稿共五十五页哦2.参数设
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