變頻調(diào)速系統(tǒng)的控制電路功能

一、變頻調(diào)速系統(tǒng)的控制電路功能

以采用外接電位器調(diào)速為例，控制電路如圖1所示。其中，接觸器KM用于接通變頻器的電源，由SB1和SB2控制。繼電器KA1用于正轉(zhuǎn)，由SF和ST控制；KA2用于反轉(zhuǎn)，由SR和ST控制。

正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)只有在變頻器接通電源后才能進(jìn)行，變頻器只有在正反轉(zhuǎn)都不工作時才能切斷電源。由于車床要有點(diǎn)動環(huán)節(jié)，故在電路中增加了點(diǎn)動控制按鈕SJ和繼電器KA3

二、龍門刨床控制電路

（1）主回路

龍門創(chuàng)床的主回路如圖2所示。其龍門刨床的主回路工作過程如下所述。

① 創(chuàng)臺往復(fù)電動機(jī)（MM）。由變頻器UF1控制，變頻器的通電和斷電由空氣斷路器QF1和接觸器KM1控制；刨臺前進(jìn)和后退的轉(zhuǎn)速大小分別由電位器RP1和RP2控制，正、反轉(zhuǎn)及點(diǎn)動（刨臺步進(jìn)和步退）則由PLC控制。

② 垂直刀架電動機(jī)（MV）。由變頻器UF3控制，變頻器的通電和斷電由空氣斷路器QF3和接觸器KM3控制；轉(zhuǎn)速大小直接由電位器控制，正、反轉(zhuǎn)及點(diǎn)動（刀架的快速移動）則由PLC控制。

③ 左、右刀架電動機(jī)（ML和MR）由同一臺變頻器UF2控制，變頻器的通電和斷電由空氣斷路器QF2和接觸器KM2控制；與垂直刀架電動機(jī)一樣，其轉(zhuǎn)速大小直接由電位器控制，正、反轉(zhuǎn)及點(diǎn)動（刀架的快速移動）則由PLC控制。④橫梁升降電動機(jī)（ME）和橫梁夾緊電動機(jī)（MP）。由于橫梁的移動不需要調(diào)速，因此并不通過變頻器來控制。但其工作過程也由PLC控制。

（2）控制回路

所有的控制動作都由PLC完成，其框圖如圖3所示

① PLC的輸入信號

a、各變頻器通電控制信號：各變頻器的通電按鈕和斷電按鈕、刀架電動機(jī)的方向選擇開關(guān)、變頻器的故障信號。

b、磨頭的控制信號：來自于左、右磨頭的運(yùn)行按鈕和停止按鈕。

c、橫梁控制信號：橫梁上升按鈕和下降按鈕、橫梁放松完畢時的行程開關(guān)、橫梁夾緊后的電流繼電器、橫梁上下的限位開關(guān)。

d、架快移信號：來自于各刀架的快速移動按鈕。刀架和自動進(jìn)刀將在刨臺往復(fù)運(yùn)動中自動完成，不再有專門的信號。

e、泵控制信號：油泵工作的旋鈕開關(guān)、油泵異常的信號。

f、刨臺的手動控制信號：刨臺的步進(jìn)按鈕和步退按鈕、刨臺的前進(jìn)按鈕和后退按鈕（用于控制刨臺往復(fù)運(yùn)行的按鈕）、創(chuàng)臺的停止按鈕。

g、停按鈕（也稱“緊急停機(jī)”按鈕）：用于處理緊急事故。刨床在工作過程中發(fā)生異常情況必須停機(jī)時，按此按鈕。

② PLC的輸出信號

a、到各變頻器的控制信號：控制信號的電源由各變頻器自行提供，故外部不再提供電源。

b、控制各變頻器的接觸器信號：包括各變頻器的通電接觸器、通電指示燈及變頻器發(fā)生故障時的故障指示燈。

c、橫梁控制接觸器：包括橫梁上升、橫梁下降、橫梁夾緊和橫梁放松用接觸器。

d、抬刀控制繼電器：即控制抬刀用繼電器。

e、油泵繼電器：即控制油泵用繼電器。

③ 接觸器控制回路

PLC內(nèi)部繼電器觸點(diǎn)的容量較小，當(dāng)使用于交流220V電路中時其觸點(diǎn)容量為80V?A，最大允許電流為360mA。

另一方面，觸點(diǎn)電流較大的接觸器的線圈電流為100~500mA，并且在剛開始吸合時，還有較大的沖擊電流。因此，PLC不常用來直接控制較大容量的接觸器，而是通過中間繼電器來過渡。如圖4所示的電路中，KU1、KU2、KU3、KEF、KER、KPF、KPR、KG、KP等都是過渡用的中間繼電器，它們接受PLC內(nèi)門電路繼電器的控制，然后控制各對應(yīng)的接觸器。

三、風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速電路

燃燒爐鼓風(fēng)機(jī)的變頻調(diào)速控制電路如圖5所示。圖中，按鈕開關(guān)SB1和SB2用于控制接觸器KM，從而控制變頻器的通電與斷電。

SF和ST用于控制繼電器KA，從而控制變頻器的運(yùn)行與停止。

KM和KA之間具有聯(lián)鎖關(guān)系：一方面，KM未接通之前，KA不能通電；另一方面，KA未斷開時，KM也不能斷電。SB3為升速按鈕，SB4為降速按鈕，SB3為復(fù)位按鈕。HL1是變頻器通電指示，HL2是變頻器運(yùn)行指示。HL3和HA用于變頻器發(fā)生故障時的聲光報警。Hz用于頻率指示。

四、變頻器一控多電路

（1）主回路以1控3為例，其主電路如圖6所示，其中接觸器1KM2、2KM2、3KM2分別用于將各臺水泵電動機(jī)接至變頻器，接觸器1KM3、2KM3、3KM3分別用于將各臺水泵電動機(jī)直接接至工頻電源。

（2）控制回路

一般在多臺水泵供水系統(tǒng)中，應(yīng)用PLC進(jìn)行控制是十分靈活且方便的。但近年來，由于變頻器在恒壓供水領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，各變頻器制造廠紛紛推出了具有內(nèi)置“1控X”功能的新系列變頻器，簡化了控制系統(tǒng)，提高了可靠性和通用性。

例如國產(chǎn)森蘭B12S系列變頻器在進(jìn)行多臺切換控制時，需要附加塊繼電器擴(kuò)展板，以便控制線圈電壓為交流220V的接觸器。具體接線方法如圖7所示。

在進(jìn)行功能預(yù)置時，要設(shè)定如下功能：

①電動機(jī)臺數(shù)（功能碼：F53）。本例中，預(yù)置為“3”（1控3模式）

②啟動順序（功能碼：F54）。本例中，預(yù)置為“0”（1號機(jī)首先啟動）

③附屬電動機(jī)（功能碼：F55）。本例中，預(yù)置為“0”（無附屬電動機(jī)）

④換機(jī)間隙時間（功能碼：F56）。如前述，預(yù)置為100ms。

⑤切換頻率上限（功能碼：F57）。通常，以49~50Hz為宜。

⑥切換頻率下限（功能碼：F58）。在多數(shù)情況下，以30~50H2為宜

只要預(yù)置準(zhǔn)確，在運(yùn)行過程中就可以自動完成上述切換過程。可見，采用了變頻器內(nèi)置的切換功能后，切換控制變得十分方便了。

編輯：黃飛

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