开关控制的变频与工频切换控制电路

【例6-4-6】开关控制的变频与工频切换控制电路

1.控制电路（见图6-4-11）

2.电路工作过程

通过开关SA进行工频模式—变频模式的手动切换，当变频器出现故障时自动切换到工频模式运行。

在工频—变频切换控制的主电路中，KM₁和KM₂动作时为变频运行，KM₃动作时为工频运行。工频电源如果接到变频器的输出端U、V、W，将会损坏变频器，因此KM₂与KM₃绝对不允许同时动作，相互之间必须设置可靠的互锁。

在工频运行时，变频器不能对电动机进行过载保护，因此设置了热继电器FR，以提供工频运行时的过载保护。

图6-4-11 变频与工频切换控制原理图

三位开关SA用于切换工频运行模式或变频运行模式。按钮SB₅用于变频器出现故障后对故障信号复位。

按下变频停止SB₃→KA₂失电释放→◎KA₂（1-3）、◎KA₂（STF-SE）断开。◎KA₂（STF-SD）断开，使变频器停止工作，使电动机减速和停机；◎KA₂（1-3）断开，再按下SB₁→KA₁失电释放→◎KA₁（1-7）断开→KM₂、KM₁相继失电释放→切断变频器电源。

3）故障时由“变频运行模式”切换到“工频运行模式”。

变频器发生故障时，变频器的A、B、C端子间的C-B（2-4）断开、A-B（2-6）闭合。C-B（2-4）断开→KM₂、KM₁、KA₂相继失电释放→变频器停止工作。A-B（2-6）闭合→KT、HA、HL得电。HA、HL得电，发出声光报警；KT得电→经延时，动合触点KT（7-9）闭合→KM₃得电→电动机在工频电压下运行。动断触点KM₃（13-15）断开→KM₂、KM₁不能得电，实现互锁。

【例6-4-7】继电器控制的工频—变频切换电路

1.控制电路（见图6-4-12）

图6-4-12 继电器控制的工频—变频切换电路

2.变频器功能参数设置及端子功能介绍

要实现工频与变频的切换，必须正确地设置相关参数及有关端子功能。

（1）工频与变频切换功能设置

工频与变频切换有关参数功能及设置值：

Pr.135=1，工频与变频切换功能无效。

Pr.136=0，设定KA₂和KA₃动作的互锁时间。

Pr.137=1，起动等待时间，设定时间应比信号输入到变频器时到KA₃实际接通时间稍微长点（0.3～0.5s）。

Pr.138=1，使报警时，变频—工频切换功能有效。

Pr.139=9999，使到达某一频率时的自动切换功能无效。

（2）部分输入/输出端子的功能设置

Pr185=7，设置OH端子，用于接收外部热继电器的控制信号。

Pr186=6，设置CS端子为“瞬时掉电再起动控制”，用于变频—工频切换控制。

Pr192=17，将IPF端子改设为工频切换时控制KM₁线圈得电。

Pr193=18，将OL端子改设为工频切换时控制KM₂线圈得电。

Pr194=19，将FU端子改设为工频切换时控制KM₃线圈得电。

（3）端子功能

输入端子的状态与功能见表6-4-4，其输入端子对3个继电器线圈的控制效果见表6-4-5。

表6-4-5 接触器线圈的控制效果

注：1.“不变”表示保护信号运作前的状态。

2.变频器发生故障时，KM₁断开，R₁、S₁要避开KM₁的控制，不论KM₁导通与否，保持有电。

3.MRS OFF不能运行。(www.xing528.com)

IPF、OL、FU为变频器的3个输出信号端子，分别控制直流继电器KA₁、KA₂、KA₃的线圈，线圈上并联有保护二极管和一个指示灯（或发光二极管），它们可以显示变频器3个输出端子的工况。

3.电路工作过程

【例6-4-8】PLC—开关控制的工频—变频切换电路

1.控制电路、PLC的I/O配置和梯形图

控制电路如图6-4-13所示、PLC的I/O配置见表6-4-6，梯形图如图6-4-14所示。

图6-4-13 控制电路

表6-4-6 PLC输入/输出端子配置参数表

（续）

图6-4-14 梯形图

2.有关参数典型值

工频电源切换输出端子选择：Pr.135=1

接触器MC切换互锁时间：Pr.136=2.0s

起动等待时间：Pr.137=1.0s

报警时工频电源—变频器切换选择：Pr.138=1

自动变频器—工频电源切换选择：Pr.139=50Hz

再起动自由运行时间：Pr.57=0.5s

再起动上升时间：Pr.58=0.5s

JOG端子功能选择：Pr.185=7（JOG→OH）

CS端子功能选择：Pr.186=6（CS）

IPF端子功能选择：Pr.192=17（IPF）

OL端子功能选择：Pr.193=18（OL）

FU端子功能选择：Pr.194=19（FU）

3.识读要点

KM₁用于将三相电源线接至变频器的输入端，KM₂用于将变频器的输出端接至电动机，KM₃用于将三相工频电源直接接至电动机。

此外，由于在工频运行时，变频器将不可能对电动机的过载进行保护，因此，接入热继电器FR，用于作为工频运行时的过载保护。

由于变频器的输出端是绝对不允许与电源相接的，接触器KM₂和KM₃绝对不允许同时接通，互相之间必须有非常可靠的互锁。

旋钮开关SA₁用于控制PLC的运行。运行方式由三位开关SA₂进行选择，当SA₂合至“工频”运行方式时，按下起动按钮SB₁，由PLC将KM₃接通，电动机进入工频运行状态，按下停止按钮SB₂，电动机停止运行；当SA₂合至“变频”运行方式时，按下起动按钮SB₂，由PLC将KM₂接通后，KM₁也接通，电动机进入变频运行状态，按下停止按钮SB₂，电动机停止运行。SB₅用于变频器发生故障后的复位。为了使KM₂和KM₃不同时接通，除了在PLC内部的软件（梯形图）中具有互锁环节外，外部电路中也必须在KM₂和KM₃之间进行互锁。变频运行方式按下SB₂的同时，PLC使中间继电器KA动作，变频器的STF与SD接通，电动机开始升速，进入“变频器运行”状态。KA动作后，停止按钮SB₁将失去作用，以防止直接通过切断变频器电源使电动机停机。蜂鸣器HA和指示灯HL用于在变频运行时，一旦变频器因故障而跳闸，也能进行声光报警。

4.电路工过程