变频调速系统的控制电路功能

一、变频调速系统的控制电路功能

以采用外接电位器调速为例，控制电路如图1所示。其中，接触器KM用于接通变频器的电源，由SB1和SB2控制。继电器KA1用于正转，由SF和ST控制；KA2用于反转，由SR和ST控制。

正转和反转只有在变频器接通电源后才能进行，变频器只有在正反转都不工作时才能切断电源。由于车床要有点动环节，故在电路中增加了点动控制按钮SJ和继电器KA3

二、龙门刨床控制电路

（1）主回路

龙门创床的主回路如图2所示。其龙门刨床的主回路工作过程如下所述。

① 创台往复电动机（MM）。由变频器UF1控制，变频器的通电和断电由空气断路器QF1和接触器KM1控制；刨台前进和后退的转速大小分别由电位器RP1和RP2控制，正、反转及点动（刨台步进和步退）则由PLC控制。

② 垂直刀架电动机（MV）。由变频器UF3控制，变频器的通电和断电由空气断路器QF3和接触器KM3控制；转速大小直接由电位器控制，正、反转及点动（刀架的快速移动）则由PLC控制。

③ 左、右刀架电动机（ML和MR）由同一台变频器UF2控制，变频器的通电和断电由空气断路器QF2和接触器KM2控制；与垂直刀架电动机一样，其转速大小直接由电位器控制，正、反转及点动（刀架的快速移动）则由PLC控制。④横梁升降电动机（ME）和横梁夹紧电动机（MP）。由于横梁的移动不需要调速，因此并不通过变频器来控制。但其工作过程也由PLC控制。

（2）控制回路

所有的控制动作都由PLC完成，其框图如图3所示

① PLC的输入信号

a、各变频器通电控制信号：各变频器的通电按钮和断电按钮、刀架电动机的方向选择开关、变频器的故障信号。

b、磨头的控制信号：来自于左、右磨头的运行按钮和停止按钮。

c、横梁控制信号：横梁上升按钮和下降按钮、横梁放松完毕时的行程开关、横梁夹紧后的电流继电器、横梁上下的限位开关。

d、架快移信号：来自于各刀架的快速移动按钮。刀架和自动进刀将在刨台往复运动中自动完成，不再有专门的信号。

e、泵控制信号：油泵工作的旋钮开关、油泵异常的信号。

f、刨台的手动控制信号：刨台的步进按钮和步退按钮、刨台的前进按钮和后退按钮（用于控制刨台往复运行的按钮）、创台的停止按钮。

g、停按钮（也称“紧急停机”按钮）：用于处理紧急事故。刨床在工作过程中发生异常情况必须停机时，按此按钮。

② PLC的输出信号

a、到各变频器的控制信号：控制信号的电源由各变频器自行提供，故外部不再提供电源。

b、控制各变频器的接触器信号：包括各变频器的通电接触器、通电指示灯及变频器发生故障时的故障指示灯。

c、横梁控制接触器：包括横梁上升、横梁下降、横梁夹紧和横梁放松用接触器。

d、抬刀控制继电器：即控制抬刀用继电器。

e、油泵继电器：即控制油泵用继电器。

③ 接触器控制回路

PLC内部继电器触点的容量较小，当使用于交流220V电路中时其触点容量为80V•A，最大允许电流为360mA。

另一方面，触点电流较大的接触器的线圈电流为100~500mA，并且在刚开始吸合时，还有较大的冲击电流。因此，PLC不常用来直接控制较大容量的接触器，而是通过中间继电器来过渡。如图4所示的电路中，KU1、KU2、KU3、KEF、KER、KPF、KPR、KG、KP等都是过渡用的中间继电器，它们接受PLC内门电路继电器的控制，然后控制各对应的接触器。

三、风机变频调速电路

燃烧炉鼓风机的变频调速控制电路如图5所示。图中，按钮开关SB1和SB2用于控制接触器KM，从而控制变频器的通电与断电。

SF和ST用于控制继电器KA，从而控制变频器的运行与停止。

KM和KA之间具有联锁关系：一方面，KM未接通之前，KA不能通电；另一方面，KA未断开时，KM也不能断电。SB3为升速按钮，SB4为降速按钮，SB3为复位按钮。HL1是变频器通电指示，HL2是变频器运行指示。HL3和HA用于变频器发生故障时的声光报警。Hz用于频率指示。

四、变频器一控多电路

（1）主回路以1控3为例，其主电路如图6所示，其中接触器1KM2、2KM2、3KM2分别用于将各台水泵电动机接至变频器，接触器1KM3、2KM3、3KM3分别用于将各台水泵电动机直接接至工频电源。

（2）控制回路

一般在多台水泵供水系统中，应用PLC进行控制是十分灵活且方便的。但近年来，由于变频器在恒压供水领域的广泛应用，各变频器制造厂纷纷推出了具有内置“1控X”功能的新系列变频器，简化了控制系统，提高了可靠性和通用性。

例如国产森兰B12S系列变频器在进行多台切换控制时，需要附加块继电器扩展板，以便控制线圈电压为交流220V的接触器。具体接线方法如图7所示。

在进行功能预置时，要设定如下功能：

①电动机台数（功能码：F53）。本例中，预置为“3”（1控3模式）

②启动顺序（功能码：F54）。本例中，预置为“0”（1号机首先启动）

③附属电动机（功能码：F55）。本例中，预置为“0”（无附属电动机）

④换机间隙时间（功能码：F56）。如前述，预置为100ms。

⑤切换频率上限（功能码：F57）。通常，以49~50Hz为宜。

⑥切换频率下限（功能码：F58）。在多数情况下，以30~50H2为宜

只要预置准确，在运行过程中就可以自动完成上述切换过程。可见，采用了变频器内置的切换功能后，切换控制变得十分方便了。

编辑：黄飞