变频电源与工频电源的切换及应用

为了保证在变频器出现故障时设备不至于停机，很多设备都要求设置工频运行和变频运行两种模式。有的设备还要求变频器因故障自动停机时，可以自动切换为工频运行方式，同时发出报警信号。

在工频/变频切换控制的主电路中（见图7-24），接触器KM1和KM2动作时为变频运行，仅KM3动作时工频电源直接接到电动机。

图7-24 工频/变频电源切换控制电路

工频电源如果接到变频器的输出端，则将会损坏变频器，所以KM2和KM3绝对不能同时动作，相互之间必须设置可靠的互锁。为此在PLC的输出电路中用KM2和KM3的常闭触点组成硬件互锁电路。

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

旋钮开关SA1用于切换PLC的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。

1.工频运行

工频运行时将选择开关SA1扳到“工频模式”位置，输入继电器X4为ON，为工频运行做好准备。按下“电源接通”按钮SB1，X0变为ON，使Y12的线圈通电并保持（见图7-25），接触器KM3动作，电动机在工频电压下起动并运行。

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图7-25 电源切换梯形图

工频运行时X4的常闭触点断开，按下“电源断开”按钮SB2，X1的常闭触点断开，使Y12的线圈断电，接触器KM3失电，电动机停止运行。如果电动机过载，则热继电器FR的常闭触点断开，X7变为OFF，Y12的线圈也会断电，使接触器KM3失电，电动机停止运行。

2.变频运行

变频运行时将选择开关SA1旋至“变频模式”位置，X5为ON，为变频运行做好准备。按下“电源接通”按钮SB1，X0变为ON，使Y10和Y11的线圈通电，接触器KM1和KM2动作，接通变频器的电源，并将电动机接至变频器的输出端。

接通变频器电源后，按下变频起动按钮SB3，X2变为ON，使Y14线圈通电，变频器的S1端子被接通，电动机在变频模式运行。Y14的常开触点闭合后，使断开电源的按钮SB2（X1）的常闭触点不起作用，以防止在电动机变频运行时切断变频器的电源。按下变频停止按钮SB4，X3的常闭触点断开，使Y14的线圈断电，变频器的S1端子处于断开状态，电动机减速和停机。

3.故障时自动切换电源

如果变频器出现故障，变频器的MA与MC端子之间的常开触点闭合，使PLC的输入继电器X10变为ON，Y11、Y10和Y14的线圈断电。Y14使变频器的输入端子S1断开，变频器停止工作；Y11和Y10使接触器KM1和KM2的线圈断电，变频器的电源被断开。另一方面，X10使Y13线圈通电并保持，声光报警器HA动作，开始报警。同时T0开始定时，定时时间到时，使Y12线圈通电并保持，电动机自动进入工频运行状态。

操作人员接到报警信号后，应立即将SA1扳到“工频模式”位置，输入继电器X4动作，使控制系统正式进入工频运行模式。另一方面，使Y13线圈断电，停止声光报警。

处理完变频器的故障，重新通电后，应按下故障复位按钮SB5，X6变为ON，使Y15线圈通电，接通变频器的故障复位输入端S4，使变频器的故障状态复位。