變頻器起動與正反轉(zhuǎn)控制電路

/湖南省技工學校理論教學教案教師姓名：學科變頻調(diào)速執(zhí)行記錄日期星期檢查簽字班級節(jié)次課題變頻器起動及正反轉(zhuǎn)控制電路課的類型新授教學目的1．掌握變頻器輸入端子控制方法；2．掌握變頻器起動及正反轉(zhuǎn)控制電路的原理。教學重點接點控制端子外接開關(guān)的類型。教學難點如何根據(jù)工程要求選擇相應的功能參數(shù)碼及其參數(shù)。主要教學方法控制電路的設(shè)計思路教具掛圖無教學環(huán)節(jié)時間分配1、組織教學時間23、講授新課時間702、復習導入時間84、歸納小結(jié)時間55、作業(yè)布置時間5教學后記[復習導入]變頻器的外端子分類、功能[講授新課]變頻器常用控制電路變頻器使用時要配備相應的控制電路才能正常工作，其控制電路是根據(jù)具體應用情況而設(shè)定的。變頻器輸入端子控制方法一、模擬控制端子信號輸入方法1．模擬電壓控制端子改變模擬輸入電壓值，可以改變變頻器的輸出頻率。應用時的兩種情況及特點：圖4-1模擬輸入端子信號引入方法端子上接入分壓電位器，這種控制方法使用方便，多用于變頻器的開環(huán)控制。由外電路提供的反饋信號或遠程電壓控制信號送入端子，使用這種控制方法時要注意導線屏蔽，以防電磁干擾，這種方法多用于閉環(huán)控制。2．模擬電流控制端子大多是反饋信號或遠程控制信號。二、接點控制端子的通斷控制接點控制端子是以“通”、“斷”來進行控制的，因此其控制信號也是以“有”和“無”相區(qū)別。應用時可由以下信號進行控制：1．接點開關(guān)控制將需要控制的端子由手動開關(guān)、繼電器觸點開關(guān)及的接點輸出量等進行控制。圖4-2所示為用繼電器的1、2動合觸點控制變頻器的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)；用點動開關(guān)控制復位等。接點開關(guān)控制的控制電路及變頻器沒有直接的電聯(lián)系，應用時無需考慮它們之間的相互影響。2．晶體管開關(guān)控制用晶體管的“飽和”及“截止”作為開關(guān)信號。當給晶體管基極加入控制信號時，晶體管飽和導通，此時相當于開關(guān)閉合；當沒有控制信號時晶體管截止，此時相當于開關(guān)斷開。如圖4-3所示。用晶體管進行端子的開關(guān)控制，常用于、單片機等對變頻器的控制，應用時要注意解決控制電路及變頻器之間共地點及電壓匹配等問題。3．光電耦合器開關(guān)控制由光電耦合器作為端子的開關(guān)控制信號，如圖4-4所示。當給光電耦合器通入電流，光電二極管發(fā)光，光電三極管飽和導通，相當于開關(guān)閉合；當光電耦合器沒有信號輸入，光電三極管截止，相當于開關(guān)斷開。光電耦合器控制的控制電路及變頻器之間各自構(gòu)成回路，也沒有電的聯(lián)系，使用方便。變頻器起動及正反轉(zhuǎn)控制一、變頻器的正轉(zhuǎn)控制1．原理圖及各個元件作用如圖4-5所示。空氣開關(guān)接觸器—繼電器1通電按鈕2斷電按鈕3正轉(zhuǎn)按鈕4停止按鈕2．變頻器的正轉(zhuǎn)控制原理分析按→1→線圈得電→主觸點閉合→接通變頻器電源接通控制電路電源輔助觸點閉合→接觸器自鎖以保持電源接通→按3→線圈得電→的3個動合觸點閉合→繼電器自鎖，以保持變頻器的連續(xù)正轉(zhuǎn)。接通端子，變頻器正轉(zhuǎn)運行。鎖定2，在正轉(zhuǎn)過程中2操作無效，保證變頻器只有在停止運行后才能斷電。→按4→線圈失電→的3個動合觸點斷開→端子，變頻器停止正轉(zhuǎn)運行。解除對2的鎖定，2操作可生效。→按2→線圈失電→路電源3．問題解釋（1）為什么控制電路中還要接一個接觸器？=1\*3①變頻器的保護功能動作時可以通過接觸器迅速切斷電源；=2\*3②可以方便地實現(xiàn)自鎖、互鎖控制。（2）變頻器的通斷電是在停止輸出狀態(tài)下進行的，在運行狀態(tài)下一般不允許切斷電源，為什么？=1\*3①變頻器內(nèi)部電路的原因變頻器的逆變電路工作在開關(guān)狀態(tài)，每個大功率開關(guān)管都是工作在飽和或截止狀態(tài)。盡管飽和時通過每只管子的電流很大，但因飽和壓降很低，相當于開關(guān)閉合，所以管子的功耗不大。如果電路突然斷電，電路中所有的電壓都同時下降，當管子導通所需要的驅(qū)動電壓下降到使管子不能處于飽和狀態(tài)時，就進入了放大狀態(tài)。由于放大狀態(tài)的管壓降大大增大，管子的耗散功率也成倍增加，可在瞬間將開關(guān)管件燒壞。雖然變頻器在設(shè)計時考慮到了這種情況并采取了保護措施，但在使用中還是應避免突然斷電。=2\*3②負載的原因電源突然斷電，變頻器立即停止輸出，運轉(zhuǎn)中的電動機失去了降速時間，處于自由停止狀態(tài)，這對于某些運行場合也會造成影響，因此不允許運行中的變頻器突然斷電。二、變頻器的正反轉(zhuǎn)控制1．原理圖(如圖4-7所示)及各個元器件的作用空氣開關(guān)接觸器1，2—繼電器1通電按鈕2斷電按鈕3正轉(zhuǎn)按鈕4反轉(zhuǎn)按鈕5反轉(zhuǎn)按鈕總報警輸出接點30C、30B（1）接觸器只作為變頻器的通、斷電控制，而不作為變頻器的運行及停止控制，因此斷電按鈕2仍由運行繼電器封鎖；（2）控制電路串接總報警輸出接點，當變頻器故障報警時切斷控制電路停機；（3）變頻器的通電、正反轉(zhuǎn)運行控制均采用應用最為方便的主令按鈕開關(guān)。（4）按鈕開關(guān)1、2用于控制接觸器的吸合或釋放，從而控制變頻器的通電或斷電；按鈕開關(guān)3用于控制正轉(zhuǎn)繼電器1的吸合，從而控制電動機的正轉(zhuǎn)運行；按鈕開關(guān)4用于控制繼電器2的吸合，從而控制電動機的反轉(zhuǎn)運行；按鈕開關(guān)5用于控制停止。(5)正反轉(zhuǎn)繼電器互鎖，正反轉(zhuǎn)切換不能直接進行，必須先停機再改變轉(zhuǎn)向。2．原理分析(1)通電：合，控制電路電源接通→按下1，線圈得電→接通變頻器電源輔助觸點閉合，接觸器自鎖→松開1后變頻器持續(xù)通電(2)正轉(zhuǎn)運行按3→1線圈得電→1動斷觸點斷開，鎖定4和2，使反轉(zhuǎn)操作無效1動合觸點閉合→1自鎖鎖定2使斷電操作無效→松開3按鈕后變頻器端子，變頻器持續(xù)正轉(zhuǎn)運行變頻器正轉(zhuǎn)運行(3)反轉(zhuǎn)運行按5→1線圈失電→1動斷觸點復位閉合，解除對4和2的鎖定1動合觸點復位斷開→解除自鎖解除對2的鎖定變頻器停止正轉(zhuǎn)運行→按4可反轉(zhuǎn)運行或按2可對變頻器斷電按4后的過程，同學們自行分析。變頻器故障報警時，控制電路被切斷，變頻器主電路斷電。本控制電路的特點：自鎖保持電路狀態(tài)的持續(xù)，自鎖，持續(xù)通電；1自鎖，持續(xù)正轉(zhuǎn)；2自鎖，持續(xù)反轉(zhuǎn)。(2)互鎖保持變頻器狀態(tài)的平穩(wěn)過渡，避免變頻器受沖擊。