淺談變頻器控制正反轉(zhuǎn)線路的研究

于艷平 錢冬

【摘要】? ? 通過(guò)研究變頻器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的功能及應(yīng)用實(shí)例的解析使讀者掌握變頻器的基礎(chǔ)知識(shí)，根據(jù)給定的任務(wù)要求，繪制變頻器控制電路圖，對(duì)元件在試驗(yàn)板上進(jìn)行合理布置和安裝，達(dá)到美觀緊固的要求，通過(guò)操作變頻器鍵盤，正確設(shè)置參數(shù)，完成通電調(diào)試。

【關(guān)鍵詞】? ? 變頻器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)? ? 變頻器參數(shù)設(shè)置? ? 正反轉(zhuǎn)控制線路

一、變頻器基礎(chǔ)知識(shí)

1.1變頻器簡(jiǎn)介

變頻器是把電壓、頻率固定的交流電變成可調(diào)節(jié)電壓、頻率的交流電的變換器。電路分為：主電路和控制電路。

1.主電路由整流電路和能耗電路以及逆變電路組成;

2.控制電路以DSP或者單片機(jī)為核心元件，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化控制;

3.外部端子包括主電路端子和控制電路端子。

FR-D740變頻器有以下以及部分組成：操作面板、電壓/電流輸入切換開關(guān)、PU接口、前蓋板、控制電路端子排、控制邏輯切換跨接器、主電路端子排、梳形配線蓋板、冷卻風(fēng)扇組成。

二、變頻器控制正反轉(zhuǎn)線路的學(xué)習(xí)目標(biāo)分析

1.學(xué)生掌握變頻器基礎(chǔ)知識(shí);

2.根據(jù)給定的任務(wù)額要求，能夠繪制變頻器的電路圖;

3.能夠把元件在配電板上合理布置，安裝;

4.掌握安裝技術(shù)，達(dá)到安裝美觀、緊固的要求;

5.熟練操作變頻器鍵盤，并能正確設(shè)置參數(shù);

6.能夠正確使用電工工具以及萬(wàn)用表，進(jìn)行通電調(diào)試并進(jìn)行闡述;

7.能夠根據(jù)給定電路圖，按國(guó)家電氣繪圖規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，繪制變頻器控制的電路圖，寫出變頻器需要設(shè)定的參數(shù)。

三、用變頻器改造三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路分析

3.1變頻器的操作面板及基本操作

1.運(yùn)行模式的操作：變頻器接通電源后（又稱上電），會(huì)自動(dòng)進(jìn)入外部運(yùn)行模式（EXT燈亮），可以通過(guò)[PU/EXT]鍵在“外部運(yùn)行模式”“PU運(yùn)行模式”“PU點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行模式（JOG）”中直接切換，更改運(yùn)行模式。

2.監(jiān)視模式操作：監(jiān)視模式用于顯示變頻器的工作頻率、電流大小、電壓大小和報(bào)警信息，方便用戶了解變頻器的工作情況。

3.頻率設(shè)定模式的操作：頻率設(shè)定模式用來(lái)設(shè)置變頻器的工作頻率。

4.參數(shù)設(shè)定模式的操作：在操作變頻器時(shí)，需要根據(jù)控制要求向變頻器輸人一些參數(shù)，如上限頻率、下限頻率，加減速時(shí)間等。設(shè)定參數(shù)時(shí)需要把運(yùn)行模式設(shè)定為PU運(yùn)行模式，即“PU”燈亮才能設(shè)定。

5.參數(shù)清除、全部清除的操作：參數(shù)清除操作可以實(shí)現(xiàn)參數(shù)的初始化到出廠設(shè)定值，其操作要點(diǎn)是通過(guò)設(shè)定Pr.CL參數(shù)清除、ALLC參數(shù)全部清除=1，使得參數(shù)恢復(fù)為初始值。

6.報(bào)警記錄的查看和清除：當(dāng)變頻器運(yùn)行中出現(xiàn)故障而發(fā)生異常，則會(huì)出現(xiàn)報(bào)警指示，錯(cuò)誤信息將以故障代碼的形式在操作面板監(jiān)視器上顯示。

3.2用變頻器改造三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路

如圖2。

3.3設(shè)計(jì)步驟

1.電路設(shè)計(jì)：根據(jù)給定任務(wù)要求繪制變頻器的電路圖。

2.安裝與接線：在配電板上合理布置元件，緊固安裝元件并達(dá)到美觀的效果。根據(jù)給定電路圖，按國(guó)家電氣繪圖規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，繪制變頻器控制的電路圖，寫出變頻器需要設(shè)定的參數(shù)并且把元件安裝在配線板上，做到布置要合理、安裝準(zhǔn)確、緊固、美觀。要求主電路與控制電路接線時(shí)注意顏色分開。接過(guò)程中注意合理性與美觀性，KA1/KA2分別用KM1/KM2替代。

3.檢測(cè)與通電調(diào)試： 設(shè)置參數(shù)。操作變頻器鍵盤，正確設(shè)置參數(shù)。

4.觀察現(xiàn)象，完成工作頁(yè)。

3.4說(shuō)明

1. STF/STR/RL/RM/RH為開關(guān)量控制，屬于外部模式，控制正反轉(zhuǎn)速度;STF為正轉(zhuǎn)啟動(dòng)端子，STF信號(hào)ON時(shí)為正轉(zhuǎn)，OFF時(shí)停止指令;STR為正轉(zhuǎn)啟動(dòng)端子，STR信號(hào)ON時(shí)為正轉(zhuǎn)，OFF時(shí)停止指令;STF、STR信號(hào)同時(shí)為ON時(shí)變成停止指令。

2.模擬控制端口（2、5、10.......）加電壓、電流信號(hào)，用電位器進(jìn)行調(diào)節(jié)，用來(lái)控制調(diào)節(jié)速度的變化。

3.輸入輸出千萬(wàn)不能搞錯(cuò)，輸入380V。

4.控制信號(hào)無(wú)電源輸入。

5.參數(shù)說(shuō)明。

PR79......2 表示外部功能（開關(guān)控制量）。PR180、PR181、PR182三個(gè)端可以改變RL/RM/RH，但是不能用于設(shè)置正反轉(zhuǎn)端口。速度單位是Hz。熱保護(hù)、電流保護(hù)、過(guò)載保護(hù)代替繼電器。

RL----L2/RM-----L1/RH-----KM1/SD相當(dāng)于PLC的公共端COM。

6.電路設(shè)計(jì)：根據(jù)給定電路圖，按國(guó)家電氣繪圖規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，繪制變頻器控制的電路圖，寫出變頻器需要設(shè)定的參數(shù)。

7.學(xué)生注意元件安裝：把元件安裝在配線板上，布置要合理，安裝要準(zhǔn)確、緊固、美觀。

采用板前明線敷設(shè)，要求緊固、美觀，電源和電動(dòng)機(jī)配線、按鈕接線要接到端子排上。

8.本課題使用的是：高速與中速，RL/RM同時(shí)得電時(shí)，按照RL速度運(yùn)行，RM/RH同時(shí)得電時(shí)，按照RM速度運(yùn)行，接觸器KM有掉電保護(hù)。

四、通電調(diào)試并根據(jù)要求進(jìn)行參數(shù)的設(shè)置，改變速度

1.變頻器操作運(yùn)行：當(dāng)變頻器參數(shù)設(shè)置完畢后，按照控制要求進(jìn)行調(diào)試。

2.安全注意事項(xiàng)：操作過(guò)程中務(wù)必注意安全，根據(jù)要求合理進(jìn)行斷電與啟動(dòng)。

檢查元器件的規(guī)格是否符合要求，并且利用萬(wàn)用表檢測(cè)元器件的好壞。根據(jù)變頻器的電路原理圖和接線圖，按照實(shí)際的配電要求和原則以及工藝要求進(jìn)行配線安裝。操作的基本要求為將變頻與電源和電動(dòng)機(jī)進(jìn)行正確的接線，即將380 V三相交流源連接至變頻器的輸入端“R、S、T”;將變頻器的輸出端“U、V、W”連接至三相籠型步電動(dòng)機(jī)，同時(shí)還要進(jìn)行相應(yīng)的接地保護(hù)連接。

正、反轉(zhuǎn)控制開關(guān)SA1和SA2分別接到頻器的“STF”和“STR”接線柱上。點(diǎn)動(dòng)控制開關(guān)SA3則接到變頻器的“JOG”接柱上。

3.調(diào)試現(xiàn)象：按下SB2電動(dòng)機(jī)高速正轉(zhuǎn)，按下SB1電動(dòng)機(jī)停止。按下SB3電動(dòng)機(jī)低速反轉(zhuǎn)，按下SB1電動(dòng)機(jī)停止。

五、結(jié)束語(yǔ)

變頻器改造三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路操作系統(tǒng)簡(jiǎn)單，可靠性高，維護(hù)方便，抗干擾性強(qiáng)及自動(dòng)化程度高，對(duì)于變頻器的認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用實(shí)驗(yàn)有承上啟下的作用。用STF、STR等啟動(dòng)命令端子控制電動(dòng)機(jī)的啟停，是通過(guò)接點(diǎn)控制端子的“通”、“斷”來(lái)控制的。

在過(guò)去，直流調(diào)速一直優(yōu)于交流調(diào)速，因?yàn)橹绷髡{(diào)速系統(tǒng)具有較為優(yōu)良的靜、動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)。但是在實(shí)際工作過(guò)程中在一些調(diào)速性能要求較高的場(chǎng)合，仍然需要采用直流調(diào)速。隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，使得變頻器技術(shù)得到高速的發(fā)展，使得交流調(diào)速系統(tǒng)可以和直流調(diào)速系統(tǒng)相比美。

通過(guò)教學(xué)過(guò)程中的實(shí)際應(yīng)用和研究，更加了解變頻器控制電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的原理和相關(guān)知識(shí)，利用變頻器來(lái)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制，同時(shí)對(duì)于變頻器的應(yīng)用實(shí)例需要進(jìn)一步的研究和探索。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

[1]王占奎等編著.交流變頻調(diào)速應(yīng)用例集[M].北京：科學(xué)出版社.1995.

[2]陳相志等編著.交直流調(diào)速系統(tǒng)（第2版）.北京：人民郵電出版社.2016.

[3]陳山，朱莉等編著.《變頻器基礎(chǔ)及使用教程》.化學(xué)工業(yè)出版社.2016.