变频调速和工频定速能否切换运行(工频与变频切换系统的装调与原理).docx

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1、这个答案是一定的，可以。但是这里要给大家介绍的是变频器出现故障时切换为工频运行的情况。电动机的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系：n=60f(l-s)p,(式中n、f、sP分别表示转速、输入频率、电机转差率、电机磁极对数)。而异步转速等于同步转速减去转差。根据关系公式可知，转速与频率、磁极对数有关，而电动机的磁极对数是固定的，所以转速与频率有直接关系。工频定速：工频就是一般的市电频率，在我们国家是50Hz,在不作变频措施的话是固定不变的。所以工频不变，磁极对数不变，则转速不变。变频变速：根据公式，只要频率f改变，则电动机的转速也会跟着发生改变。在实际生产中，有些设备是不允许运

2、行过程中停止的，比如中央空调的冷却水泵，锅炉的鼓风机等。一旦变频器出现故障而跳闸，这些机械在变频运行过程中，一定要能够自动地切换为工频工作，同时可以进行声光报警。切换的主电路如下图所示。KMl的作用是将电源接到变频器电源输入端，KM2的作用是将变频器的输出端接至电动机，KM3的作用是将工频电源接至电动机。因为工频运行时变频器不能对电动机进行过载保护，所以一定要使用热继电器FR对工频运行的电动机进行保护。电动机变频运行与工频运行之间的切换应该是自动进行的。变频运行与工叛运行的切换电路电动机在变频运行中如果因变频器出现故障跳闸，需要切换至工频运行时,控制电路应该首先使接触器KMI和KM2释放，将电

3、动机与变频器断开，经过适当延时后闭合KM3,这样电动机就和工频电源连接并开始工频工作。接触器KM2和KM3一定不能同时接通，两者之间应该除了使用电气闭锁外，最好同时采用机械闭锁。变频与工频切换电路原理实际在变频调速系统运行过程中，如果变频器或负载突然出现故障，若让负载停止工作可能会造成很大损失，为了这个问题，可给变频调速系统增设工频与变频切换功能，在音频器出现故障时自动将工频电源切换给电动机，以让系统继续工作。另外某些电路中要求启动时用变频工作，而在正常工作是工频工作，因此可以用工频与变频切换电路完成还可以利用报警电路配合，在故障时输出报警信号。对于工作模式的参数设定，需要参看使用。下图所示是

4、一个典型的工频与变频切换控制电路，该电路在工作前需要先对一些参数进行设置：电路的工作过程说明如下：1、变频运行控制启动准备，将开关SA3闭合，接通MRS端子，允许进行工频变频切换。由于已设置Pr。135=1是切换有效，IPE、FU端子输出低电平，中间继电器KAI、KA3线圈得电，KA3线圈得电-KA3常开触点闭合交流接触器KM3线圈得电KM3主触点闭合,KM3常闭辅助触点断开KM3主触点闭合将电动机与变频器端子连接，KM3常闭辅助触点断开时KM2线圈无法得电，实现KM2、KM3之间互锁（KM2、KM3线圈不能同时得电），电动机无法由变频和工频同时供电，KAl线圈得电KAl常开触点闭合，为KMl

5、线圈得电做准备按动按钮开关SBlKMl线圈得电KMl主触点、常开辅助触点均闭合KM2主触点闭合，为变频器供电，KMl常开辅助触点闭合，锁定KMl线圈得电。启动运行。将开关SAl闭合，STF端子输入信号（STF端子经SAl、SA2与SD端子接通），变频器正转启动，调节电位器RP可以对电动机进行调速控制。2、变频-工频切换控制当变频器运行中异常，异常输出端子A、C接通，中间继电器KAo线圈得电，KAO常开触点闭合，振铃HA和报警灯H1.得电，发出声光报警，与此同时，IPF、FU端子变为高电平，O1.端子变为低电平，KA1、KA3线圈失电，KA2线圈得电。KA1、KA3线圈失电KA1.KA3常开触点

6、断开KM1、KM3线圈失电一一KMKKM3主触点断开一一变频器与电源一一电动机断开。KA2线圈得电KA2常开触点闭合KM2线圈得电KM2主触点闭合工频电源直接提供给电动机（注明：KAl、KA3线圈失电与KA2线圈得电并不是同时进行的，有一定的切换时间，它与Pr.136、PH37设置有关）。按动按钮开关SB3可以解除声光报警，按动按钮开关SB4,可以解除变频器的保护输出状态，若电动机在运行时出现过载，与电动机串联的热继电器FR发热元件动作，使FR常闭触点断开，切断OH端子输入，变频器停止输出，对电动机进行保护。电路工作原理说明如下：1、启动准备，按动按钮开关SB2-交流接触器KM线圈得电-KM主

7、触点和2个辅助触点常开触点均闭合一一KMKM主触点闭合为变频器接通主电源，一个KM常开辅助触点闭合锁定KM线圈得电,另一个KM常开辅助触点闭合为中间继电器KAl、KA2线圈得电做准备。2、正转控制。按动将开关SB4继电器KAl线圈得电KAl的1个常开触点断开，3个触点闭合一一KAl的常闭触点断开使KA2线圈无法得电，KAl的3个常开触点接通，相当于STF单子输入正转控制信号，变频器U、V、W端子输出正转电源电压，驱动电动机正向运转。调节端子10、2、5外接电位器RP,变频器输出电源频率会发生改变，电动机转速也随之变化。3、停止控制，按动按钮开关SB3继电器KAl线圈失电3个KA常开触点均断开，

8、其中1个常开触点断开切断STF、SD端子的连接，变频器U、V、W单子输出反转电源电压，驱动电动机反转运行。4、反转控制，按动开关SB6继电器KA2线圈得电KA2的1个常闭触点断开，3个常开触点闭合一一KA2的常闭触点断开使KAl线圈无法得电,KA2的3个常开触点闭合分贝锁定KA2线圈得电，短接按钮开关SBl和接通STR.SD端子STF、SD单子接通，相当于STR端子输入反转控制信号，变频器U、V、W端子输出反转电源电压，驱动电动机反向运转。5、变频器异常保护。若变频器运行期间出现异常或故障，变频器B、C端子间内部等效的常闭开关断开，交流接触器KM线圈失电，KM主触点断开，切断变频器输入电源，对

9、变频器进行保护。电路接线组装图所示:工频与变频切换系统的装调【任务描述】电动机运行在工频电网供电时，当工艺变化需要它进行无级调速，此时必须将电动机由工频切换到变频运行。电动机变频运行时，当频率升到50Hz（工频）并保持长时间运行时，应将电动机切换到工频电网供电，让变频器休息以延长变频器的使用寿命，或根据系统的需要用变频器控制其他电动机的运行，以减少系统的投资成本。另外当变频器发生故障时，为了保证生产的有序进行，应将电动机切换到工频电网运行。本任务的主要内容是利用S7-200P1.C和MM440变频器联机实现工频与变频控制系统的切换，控制要求为：1 .电动机既能工频运行，也能变频运行，用户可以根

10、据需要任选择。2 .当电动机变频运行频率升到50Hz（工频）时，将电动机切换到工频电网供电。【任务实施】1 .变频与工频切换控制硬件电路设计（1）主电路如图1所示，三相工频电源通过断路器QF接入，接触器KMl用于将电源接至变频器的输入端1.l、1.2、1.3；接触器KM2用于将变频器的输出端U、V、W接至电动机；接触器KM3用于将工频电源接至电动机。注意KM2和KM3绝对不能同时接通，否则会损坏变频器，因此，接触器KM2和KM3之间必须有可靠的互锁。热继电器FR用于工频运行时的过载保护。（2）控制电路由上述控制要求可确定P1.C需要4个输入点，4个输出点，其I/O分配及与变频器连接如表1所示，

11、P1.C与MM440控制电路如图2所示。电位器RP来调节变频器的运行频率，EM235用来接收和处理变频器的运行频率。表11/0分配表输入（D输出（0）输入输入继电元件器10.0SBl作用输出继电器变频起Q0.0动按钮输出元作用件KMl变频器电源接触器10.1SB2工频起QOJKM2变频运行接触动按钮器10.210.3SB3停止按钮FR过载保护Q0.2KM3变频器Q1.l数字端口5工频运行接触器变频器起停图2变频与工频切换系统控制电路2 .P1.C控制程序设计请学习者根据控制要求，自行设计P1.C程序。3 .变频器参数设置4 频器的参数设置如表2所示。5 2工频与变频切换控制时变频器的参数设置参

12、数设置值说明P07002用外部端子控制变频器启停PlOOO2模拟设定值P07011变频器起停ON/OFFP07560单极性电压输入P07570OV对应OHZP07580OV对应0%的标度P075910IoV对应50HZP0760100IOV对应100%的标度P07610死区宽度为OVP077121模拟输出表示输出频率P07770OHz对应输出电流为P077844mAP077910050Hz对应输出电流为P07802020mA*P10800电动机运行最低频率(Hz)*P1O8250电动机运行最高频率(Hz)4.功能调试。(1)按下工频起动按钮SB2,P1.C数字输出端Q0.2为1,接触器KM3线

13、圈得电，KM3主触点闭合，电动机接入50HZ工频电源进入工频运行状态。按下停止按钮SB3,接触器KM3线圈断电，KM3主触点分断，电动机停止运行。(2)按下变频起动按钮SBl,P1.C数字输出端Q0.0Q0.1为1,接触器KM2线圈得电，触点动作，将电动机接至变频器的输出端。同时，接触器KMI线圈得电，触点动作，将工频电源接至变频器的输入端，并允许电动机起动。且连接到KM3线圈控制电路的接触器KM1、KM2的常闭触点断开，确保接触器KM3不得电。此时，P1.C数字输出端Q1.I为1,变频器端口5为ON,变频器起动运行，电动机运行于变频状态。(3)调节电位器RP,观察变频器运行频率变化，当频率为50HZ时，KM1、KM2接触器失电，KM3得电，电动机切换为工频电源运行。(4)按下停止按钮SB3,若电动机处于变频状态，Q0.0和QSl为OFF,接触器KM1、KM2延时后断电，电动机实现软停车。若电动机处于工频状态，则Q0.2为OFF,电动机自由停车。