接觸器KM:控制變頻器接通或斷開電源，

中間繼電器KA:控制變頻器起動(dòng)或停止。通過接觸器KM的按鈕SB1可以使變頻器運(yùn)行或停止，可以通過變頻器起動(dòng)控制用端子（STF，STR）來使變頻器運(yùn)行或停止，此時(shí)應(yīng)設(shè)定Pr.79＝2（外部操作模式）。

只有當(dāng)接觸器接通電源后，KM的常開觸點(diǎn)閉合，此時(shí)按下變頻器起動(dòng)按鈕SB3，中間繼電器線圈KA才會(huì)得電并自鎖，KA的常開觸點(diǎn)閉合，接通變頻器的STR或STF端子，變頻器開始運(yùn)行。

在KA線圈電路中串聯(lián)KM的常開觸點(diǎn)，是保證KM未吸合前，繼電器KA線圈不得電，從而防止先接通KA的誤動(dòng)作。而當(dāng)KA接通時(shí)，其常開觸點(diǎn)閉合使停止按鈕SB2失去作用，從而保證了只有在電動(dòng)機(jī)先停機(jī)的情況下，才能使變頻器切斷電源。

在圖4.4所示的控制電路中，串入了報(bào)警輸出端子B-C的常閉觸點(diǎn)，其作用是當(dāng)變頻器發(fā)生故障而報(bào)警時(shí)，B-C觸點(diǎn)斷開，使KM和KA線圈失電，將變頻器的電源切斷。

1.將控制回路的電源端子R1、S1接到變頻器主觸點(diǎn)之前

在變頻器的保護(hù)回路動(dòng)作后，需要保持異常信號(hào)的輸出時(shí)，請(qǐng)將控制回路的電源端子L11、L21連接到KM的一次側(cè)。

2.改變電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向

如果電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向反了，可以不必更換電動(dòng)機(jī)的接線，而通過以下方法來更正：

（1）繼電器的常開觸點(diǎn)KA由正轉(zhuǎn)端子STF接到反轉(zhuǎn)端子STR上。

（2）接至STF端子上的接線不變，而通過功能預(yù)置來改變旋轉(zhuǎn)方向。例如三菱FR-S540變頻器就可以通過將Pr.7的設(shè)定值變?yōu)?來實(shí)現(xiàn)。

3.變頻器電源側(cè)接接觸器的原因

當(dāng)變頻器通過外接信號(hào)進(jìn)行控制時(shí)，一般不推薦由接觸器KM來直接控制電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和停止。這是因?yàn)椋?/p>

（1）控制電路的電源在尚未充電至正常電壓之前，其工作狀況有可能出現(xiàn)紊亂。盡管近代的變頻器對(duì)此已經(jīng)作了處理，但所作的處理仍須由控制電路來完成。因此，其準(zhǔn)確性和可靠性難以得到充分的保證。

（2）通過接觸器KM切斷電源時(shí)，變頻器已經(jīng)不工作了，電動(dòng)機(jī)將處于自由制動(dòng)狀態(tài)，不能按預(yù)置的減速時(shí)間來停機(jī)。

（3）變頻器在剛接通電源的瞬間，充電電流是很大的，會(huì)構(gòu)成對(duì)電網(wǎng)的干擾。因此，應(yīng)將變頻器接通電源的次數(shù)降低到最少程度。

1.設(shè)計(jì)思路

采用PLC控制變頻器起停運(yùn)行時(shí)，首先根據(jù)控制要求，確定PLC的輸入輸出，并給這些輸入輸出分配地址。這里的PLC采用三菱FX2N-48MR繼電器輸出型PLC，變頻器采用三菱FR-A540變頻器，其起?？刂频腎/O分配如表4.1所示。

2.參數(shù)設(shè)置

由于變頻器采用外部操作模式，所以設(shè)定Pr.79＝2。

3.程序設(shè)計(jì)

按鈕SB1、SB2用于控制接觸器KM，從而控制變頻器接通或切斷電源；

按鈕SB3、SB4用于控制正轉(zhuǎn)繼電器KAl，從而控制電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)運(yùn)行；

按鈕SB5、SB4用于控制反轉(zhuǎn)繼電器KA2，從而控制電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)運(yùn)行；

在KA1和KA2線圈電路中串入KM的常開觸點(diǎn)，是為了實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)運(yùn)行只有在接觸器KM已經(jīng)動(dòng)作、變頻器已經(jīng)通電的狀態(tài)下才能進(jìn)行。

在SB2按鈕兩端并聯(lián)繼電器KA1、KA2的常開觸點(diǎn)用以防止電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行狀態(tài)下通過KM直接停機(jī)。

1.電位器控制

如圖4.6所示，當(dāng)三位選擇開關(guān)SA合至A時(shí)，由電位器RPA調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速；當(dāng)SA合至B時(shí)，由電位器RPB調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。變頻器起動(dòng)端子STF一直閉合。

2. 升降速端子控制

為了克服電位器控制缺點(diǎn)，采用變頻器中的升、降速端子進(jìn)行兩地控制，如圖4.7所示。SB3和SB4是A地的升、降速按鈕；SB5和SB6是B地的升、降速按鈕。首先通過參數(shù)預(yù)置使變頻器的RH和RM端子具有升降速調(diào)節(jié)功能：

Pr.79＝2（外部操作模式）；

Pr.59=1（使“遙控方式”有效）；

Pr.182＝2（在遙控方式中，使RH端子具有升速功能）；

Pr.181＝1（在遙控方式中，使RM端子具有降速功能）。

只要“遙控方式”有效，通過RH和RM端子的通斷就可以實(shí)現(xiàn)變頻器的升降速，而不用電位器來完成。

在A地按下SB3或在B地按下SB5按鈕，RH端子接通，頻率上升，松開按鈕，則頻率保持，即具有記憶功能；在A地按下SB5或在B地按下SB6按鈕，RM端子接通，頻率下降，松開按鈕，則頻率保持。從而在異地控制時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速都是在原有的基礎(chǔ)上升降的，很好地實(shí)現(xiàn)了兩地控制時(shí)速度的銜接。

變頻器的并聯(lián)運(yùn)行、比例運(yùn)行多用于傳送帶、流水線的控制場(chǎng)合。

一、由模擬電壓輸入端子控制的并聯(lián)運(yùn)行

1.運(yùn)行要求

(1) 變頻器的電源通過接觸器由控制電路控制；

(2) 通電按鈕能保證變頻器持續(xù)通電；

(3) 運(yùn)行按鈕能保證變頻器連續(xù)運(yùn)行，且運(yùn)行過程中變頻器不能斷電；

(4) 停止按鈕只用于停止變頻器的運(yùn)行，而不能切斷變頻器的電源。

(5) 任何一個(gè)變頻器故障報(bào)警時(shí)都要切斷控制電路，從而切斷變頻器的電源。

2．主電路的設(shè)計(jì)過程

(1) 空氣開關(guān)QF控制電路總電源，KM控制兩臺(tái)變頻器的通、斷電；

(2) 兩臺(tái)變頻器的電源輸入端并聯(lián)；

(3) 兩臺(tái)變頻器的VRF、COM端并聯(lián)；

(4) 兩臺(tái)變頻器的運(yùn)行端子由繼電器觸點(diǎn)控制。

3. 控制電路的設(shè)計(jì)過程

(1) 兩臺(tái)變頻器的故障輸出端子串聯(lián)在控制電路中；

(2) 通電按鈕與KM的動(dòng)合觸點(diǎn)并聯(lián)，使KM能夠自鎖,；保持變頻器持續(xù)通電。

(3) 斷電按鈕與KM線圈串聯(lián)，同時(shí)與運(yùn)行繼電器動(dòng)合觸點(diǎn)并聯(lián)，受運(yùn)行繼電器的封鎖。

(4) 運(yùn)行按鈕與運(yùn)行繼電器KA的動(dòng)合觸點(diǎn)并聯(lián)，使KA能夠自鎖，保持變頻器連續(xù)運(yùn)行。

(5) 停止按鈕與KA線圈串聯(lián)，但不影響KM的狀態(tài)。

4．變頻器功能參數(shù)碼設(shè)定：

兩變頻器的速度給定用同一電位器，若同速運(yùn)行，可將兩變頻器的頻率增益等參數(shù)設(shè)置相同；若比例運(yùn)行，根據(jù)不同比例分別設(shè)置各自的頻率增益，每臺(tái)變頻器的輸出頻率由各自的多功能輸出端子接頻率表指示。

5．電路工作過程分析

二、由升降速端子控制同速運(yùn)行

1．運(yùn)行要求

(1) 兩臺(tái)變頻器要同時(shí)運(yùn)行，運(yùn)行速度一致，且調(diào)速通過各自的UP、DOWN端子實(shí)現(xiàn)，即兩變頻器的UP、DOWN端子要由同一個(gè)器件控制；

(2) 兩臺(tái)變頻器能通過各自的UP、DOWN端子微調(diào)輸出頻率；

(3) 兩臺(tái)變頻器的規(guī)格型號(hào)、加/減速時(shí)間必須相同。

(4) 任何一個(gè)變頻器故障報(bào)警時(shí)均能切斷控制電路，變頻器主電路由KM斷電。

(5) 各臺(tái)變頻器的輸出頻率要由面板上的LED數(shù)碼顯示屏或數(shù)字頻率計(jì)進(jìn)行指示。

(6) 此控制電路多應(yīng)用于控制精度不很高的場(chǎng)合，如紡織、印染、造紙等多個(gè)控制單元的聯(lián)動(dòng)傳動(dòng)中。

2．主電路設(shè)計(jì)過程

(1) 空氣開關(guān)QF控制電路總電源，KM控制兩臺(tái)變頻器的通、斷電；

(2) 兩臺(tái)變頻器的電源輸入端并聯(lián)；

(3) 兩臺(tái)變頻器的FWD端子、UP端子、DOWN端子分別由同一繼電器的動(dòng)合觸點(diǎn)控制；

(4) 兩臺(tái)變頻器的UP端子、DOWN端子接入按鈕可進(jìn)行頻率微調(diào)。

3. 控制電路的設(shè)計(jì)過程

(1) 兩臺(tái)變頻器的故障輸出端子串聯(lián)在控制電路中；

(2) 通電按鈕與KM的動(dòng)合觸點(diǎn)并聯(lián)，使KM能夠自鎖,；保持變頻器持續(xù)通電。

(3) 斷電按鈕與KM線圈串聯(lián)，同時(shí)與控制運(yùn)行的繼電器動(dòng)合觸點(diǎn)并聯(lián)，受運(yùn)行繼電器的封鎖。

變頻器連續(xù)運(yùn)行。

(5) 停止按鈕與KA線圈串聯(lián)，但不影響KM的狀態(tài)。

(6) 控制UP、DOWN端子觸點(diǎn)的繼電器在主電路斷電時(shí)不能得電，可將KM輔助動(dòng)合觸點(diǎn)與運(yùn)行端子、UP端子、DOWN端子繼電器線圈串聯(lián)實(shí)現(xiàn)。

4．變頻器功能參數(shù)碼的設(shè)定

(1) 分別設(shè)定兩臺(tái)變頻器的多功能輸入端子為UP端子和DOWN端子。

(2) 變頻器由外端子控制運(yùn)行。

5．電路工作過程分析

變頻器的總故障報(bào)警動(dòng)斷接點(diǎn)30B、30C串聯(lián)在控制電路中，可在發(fā)生故障報(bào)警時(shí)切斷變頻器電源

一、電阻制動(dòng)

1．復(fù)習(xí)變頻器制動(dòng)單元、制動(dòng)電阻工作原理

2．制動(dòng)單元、制動(dòng)電阻保護(hù)電路

除了選擇時(shí)要滿足制動(dòng)需要外，還要有一定的保護(hù)措施，以防止制動(dòng)單元、制動(dòng)電阻過熱而造成火災(zāi)事故。常用的制動(dòng)電阻保護(hù)電路如圖4-10所示。

3．保護(hù)原理

當(dāng)制動(dòng)電阻由于頻繁使用過熱時(shí)，安裝在電路中的KH熱動(dòng)斷繼電器觸點(diǎn)斷開，使變頻器的外部報(bào)警THR端子與CM斷開，變頻器立即停止輸出，并發(fā)出報(bào)警。

二、電動(dòng)機(jī)帶抱閘的控制電路

某些工作場(chǎng)合，當(dāng)電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行后不允許其再滑動(dòng)，例如起重設(shè)備，當(dāng)重物懸在空中時(shí)如果電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，必須立即將電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子抱住，不然重物會(huì)下滑，這是不允許的，因此需要電動(dòng)機(jī)帶有抱閘功能。

1．抱閘原理

當(dāng)電磁線圈未通電時(shí)，由機(jī)械彈簧將閘片壓緊，使轉(zhuǎn)子不能轉(zhuǎn)動(dòng)處于靜止?fàn)顟B(tài)；當(dāng)給電磁線圈通入電流，電磁力將閘片吸開，轉(zhuǎn)子可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，處于抱閘松開狀態(tài)。

2．電路工作過程分析

將變頻器的多功能接點(diǎn)輸出端子設(shè)為頻率到達(dá)功能，動(dòng)合觸點(diǎn)輸出→頻率到達(dá)預(yù)置為0.5Hz

(1) 抱閘控制

f＜0.5Hz時(shí)，變頻器內(nèi)部常開接點(diǎn)斷開→抱閘繼電器線圈失電→機(jī)械彈簧將閘片壓緊轉(zhuǎn)軸→轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)動(dòng),靜止

(2) 松閘控制

f＞0.5Hz時(shí)，變頻器內(nèi)部常開閉合→抱閘繼電器線圈得電→電磁力將閘片吸開→轉(zhuǎn)軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)→電動(dòng)機(jī)起動(dòng)運(yùn)行

(3) 控制電路

常用的電動(dòng)機(jī)抱閘控制電路如圖4-11所示。

4.8.1 繼電器控制的工頻切換電路

1.控制要求

有些變頻器內(nèi)部不具備工頻與變頻的自動(dòng)切換功能，欲實(shí)現(xiàn)該功能，可以利用繼電器來實(shí)現(xiàn)。

（1）用戶可根據(jù)工作需要選擇“工頻運(yùn)行”或“變頻運(yùn)行”。

（2）在“變頻運(yùn)行”時(shí)，一旦變頻器因故障而跳閘時(shí)，可自動(dòng)切換為“工頻運(yùn)行”方式，同時(shí)進(jìn)行聲光報(bào)警。

2. 繼電器控制電路

如圖4.8所示，接觸器KMl用于將電源接至變頻器的輸入端，KM2用于將變頻器的輸出端接至電動(dòng)機(jī)，KM3用于將工頻電源直接接至電動(dòng)機(jī)，熱繼電器FR用于工頻運(yùn)行時(shí)的過載保護(hù)。

在圖4.8中，接觸器KM2和KM3絕對(duì)不允許同時(shí)接通，互相間必須有可靠的互鎖。否則，變頻器的輸出端子U、V、W直接接電源而燒壞。

4.8.2 基于PLC的工頻切換電路

1.設(shè)計(jì)思想

根據(jù)控制要求，確定工頻切換系統(tǒng)的輸入輸出信號(hào)，并給出I/O分配地址，如表4.3所示。

2.參數(shù)設(shè)置

Pr.79＝2（外部操作模式）；

Pr.1＝50Hz（上限頻率）；Pr.2＝0Hz（下限頻率）；Pr.7＝3s（加速時(shí)間）；Pr.8＝3s（加速時(shí)間）。

3.程序設(shè)計(jì)

PLC的梯形圖如圖4.14所示。

步0～步6是工頻運(yùn)行段。

步11～步18是變頻運(yùn)行段。

步23～步29是變頻跳閘段。

1.設(shè)計(jì)思想

如圖4.11所示，用按鈕X0（SB）控制變頻器的電源接通或斷開（即KM吸合或斷開），用X10（SB1）控制變頻器的起動(dòng)和停止（即STF端子閉合與否），這里每組的起動(dòng)和停止都只用一個(gè)按鈕，利用PLC中ALT（交替）指令實(shí)現(xiàn)單按鈕起?？刂啤A1～SA7是速度選擇開關(guān)，此種開關(guān)保證這7個(gè)輸入中不可能兩個(gè)同時(shí)為ON。PLC的輸出Y0接變頻器的正轉(zhuǎn)端子STR，控制變頻器的起動(dòng)和停止。PLC的輸出Y1、Y2、Y3分別接轉(zhuǎn)速選擇端子RH、RM、RL，通過PLC的程序?qū)崿F(xiàn)三個(gè)端子的不同組合，從而使變頻器選擇不同的速度運(yùn)行。

2.參數(shù)設(shè)置

必須設(shè)置以下參數(shù)：

Pr.79＝3（組合操作模式）；

Pr.7＝2s（加速時(shí)間）；

Pr.8＝2s（減速時(shí)間）；

各段速度：Pr.4＝16Hz，Pr.5＝20Hz，Pr.6＝25Hz，Pr.24＝30Hz，Pr.25＝35Hz，Pr.26＝40Hz，Pr.27＝45Hz。