交流變頻原理及應(yīng)用技術(shù) 課件 3-14 變頻與工頻的切換控制

主講人：王瑜瑜《交流變頻調(diào)速技術(shù)》變頻與工頻的切換控制2

知識與能力目標(biāo)一、了解在什么情況下能進行工頻與變頻狀態(tài)的切換二、掌握變頻器頻率到達參數(shù)的設(shè)置三、掌握使用PLC編程控制電動機工頻與變頻轉(zhuǎn)換控制3

變頻與工頻的切換控制相關(guān)知識

變頻與工頻的切換是在變頻器運行在接近50Hz時，將變頻器從電路中切除，直接使用工頻給電動機供電。而當(dāng)電動機要在50Hz以下運行時，則將工頻電路切斷，由變頻器給電動機供電運行。MM440變頻器有頻率到達設(shè)置功能，當(dāng)設(shè)置的門限頻率f-1

的參數(shù)P2155=50Hz時，即設(shè)定了變頻器的比較頻率為50Hz。然后設(shè)置根據(jù)比較結(jié)果驅(qū)動變頻器輸出繼電器觸點動作的參數(shù)P0731。當(dāng)設(shè)置P0731=53.4，即變頻器實際頻率大于門限頻率f-1時，繼電器1的常開觸點19、20閉合，常閉觸點18、20斷開。實際設(shè)置門限頻率f-1時，以設(shè)置為49Hz或49.5Hz為宜。4

變頻與工頻的切換控制任務(wù)實施1．控制要求

當(dāng)電動機要求在50Hz以下運行時，使用變頻器控制電動機的運行，由模擬量輸入端子AIN1的端子3、4控制變頻器的輸出頻率。當(dāng)電動機運行的頻率達到50Hz，則變頻器停止，電路切換到工頻運行。

2．任務(wù)實施所需設(shè)備、工具MM440變頻器一臺，S7-200PLC(CPU226，AC/DC/RLY)一臺，電位器（10KΩ）一個，三相異步電動機一臺，接線板一塊，按鈕、導(dǎo)線若干，通用電工工具一套，萬用表等。5

變頻與工頻的切換控制任務(wù)實施3．控制電路變頻器外部運行操作接線圖如下圖所示。6

變頻與工頻的切換控制任務(wù)實施

4．PLC設(shè)置

I/O信號分配元件地址注釋變頻器輸出繼電器端子19I0.4變頻器輸出頻率達到50Hz時，端子20、19閉合，變頻切換到工頻SB1I0.5工頻啟動按鈕SB2I0.6工頻運行停止按鈕SB3I0.7啟動變頻器的按鈕SB4I1.0變頻器變頻運行SB5I1.1變頻停止SB6I1.2變頻器停止按鈕FRI1.3電動機過載保護變頻器輸入數(shù)字端子5Q0.2控制變頻器的變頻運行KM1Q0.4控制變頻器輸入電源KM2Q0.5控制電動機的工頻運行KM3Q0.6控制變頻器的變頻輸出7

變頻與工頻的切換控制任務(wù)實施程序設(shè)計8

變頻與工頻的切換控制任務(wù)實施

5．變頻器參數(shù)設(shè)置變頻器上電后，通過數(shù)字端子5控制電動機的運行，再通過模擬量端子AIN1（端子3、4）控制變頻器的輸出頻率。輸出繼電器端子20（公共點COM）、19、18通過頻率比較控制其導(dǎo)通或關(guān)斷。電動機參數(shù)設(shè)置如下表所示。參數(shù)號缺省值設(shè)置值說明P000311設(shè)定用戶訪問級別為標(biāo)準(zhǔn)級P001001快速調(diào)試P010000功率以KW表示，頻率為50HzP0304230380電動機額定電壓（V）P03053.25實際值電動機額定電流（A）P03070.75實際值電動機額定功率（KW）P03105050電動機額定頻率（Hz）P03110實際值電動機額定轉(zhuǎn)速（r/min）9

變頻與工頻的切換控制任務(wù)實施變頻器端子操作控制參數(shù)設(shè)置如下表所示

參數(shù)號缺省值設(shè)置值說明P070022設(shè)置變頻器為數(shù)字端子控制P100022頻率設(shè)定值選擇為模擬量輸入端子AIN1控制P1080010電動機運行的最低頻率（Hz）P10825050電動機運行的最高頻率（Hz）P1120105斜坡上升時間（s）P1121105斜坡下降時間（s）P390001結(jié)束快速調(diào)試P000313設(shè)定用戶訪問級別為專家級P070111ON接通正轉(zhuǎn)，OFF停止P073152.353.4實際頻率大于比較頻率，0號繼電器動作P21553049門限頻率f-1（Hz）10

變頻與工頻的切換控制

6．變頻器運行操作（1）電動機工頻運行。接通斷路器QF使PLC上電，按下按鈕SB1，在程序的網(wǎng)絡(luò)1中，I0.5驅(qū)動Q0.5，使接觸器KM2得電，其主觸點閉合，使電動機在工頻下運行，同時停止變頻器的變頻輸出。當(dāng)按下按鈕SB2時，停止電動機工頻運行。（2）電動機變頻運行。當(dāng)接通斷路器QF使PLC上電時，按下按鈕SB3，在網(wǎng)絡(luò)2中，I0.7驅(qū)動Q0.4，使接觸器KM1得電，其主觸點閉合，變頻器得電，此時可進行變頻器參數(shù)設(shè)置。當(dāng)設(shè)置好參數(shù)后，若電動機沒有在工頻下運行，按下按鈕SB4，在網(wǎng)絡(luò)3中，I1.0驅(qū)動Q0.2和Q0.6，使變頻器端子5與9處于ON狀態(tài)，變頻器輸出正轉(zhuǎn)頻率，同時KM3得電，使其主觸點閉合，電動機變頻運行。通過改變電位器Rp的阻值，可改變模擬量輸入端子AIN1的模擬量電壓值，同時改變變頻器的輸出頻率，當(dāng)頻率達到49Hz時，實際頻率與門限頻率相等，變頻器的輸出繼電器常開觸點端子20、19閉合，在網(wǎng)絡(luò)4中，驅(qū)動I0.4得電，使得M0.0得電，這時網(wǎng)絡(luò)3中的Q0.2和Q0.6停止輸出，變頻器變頻停止。同時網(wǎng)絡(luò)1中的Q0.5被驅(qū)動，KM2閉合，電動機工頻運行。在網(wǎng)絡(luò)5中，定時器延時1s，再將網(wǎng)絡(luò)4中的M0.0斷開。11

變頻與工頻的切換控制

6．變頻器運行操作（3）變頻器停止。變頻器變頻運行時，是不能通過按下網(wǎng)絡(luò)2中的停止按鈕SB6停止變頻器的供電電源的，因為此時Q0.2常開觸點還處于閉合狀態(tài)。只有停止了變頻器的變頻運行，Q0.2常開觸點斷開，才能停止變頻器的供電電源