变频器用继电器自动切换变频与工频线路

变频恒压供水系统主电路和控制线路图变频恒压供水系统主电路和控制线路图：控制原理简述如下：系统由变频器、plc和两台水泵构成。

利用了变频器控制电路的PID等相关功能，和PLC配合实施变频一拖二自动恒压力供水。

具有自动/手动切换功能。

变频故障时，可切换到手动控制水泵运行。

控制过程：水路管网压力低时，变频器启动1#泵，至全速运行一段时间后，由远传压力表来的压力信号仍未到达设定值时，PLC控制1#泵由变频切换到工运行，然后变频启动2#泵运行，据管网压力情况随机调整2#泵的转速，来达到恒压供水的目的。

当用水量变小，管网压力变高时，2#泵降为零速时，管网压力仍高，则PLC控制停掉1#工频泵，由2#泵实施恒压供水。

至管网压力又低时，将2#泵由变频切为工频运行，变频器启动1#泵，调整1#泵的转速，维修恒压供水。

如此循环不已。

需要明说一下的是：变频器必须设置好PID运行的相关参数，和配合PLC控制的相关工作状态触点输出。

详细调整，参见东元M7200的明说书。

在本例中，须大致调整以下几个参数。

1、设置变频器启/停控制为外部端子运行；2、设置为自由停车方式，以避免变频/工频切换时造成对变频器输出端的冲击；3、设置PID运行方式，压力设定值由AUX端子进入。

反馈信号由VIN端子进入；4、对变频器控制端子——输出端子的设置。

设定RA、RC为变频故障时，触点动作输出；设定R2A、R2C为变频零速时，触点动作输出；设定DO1、DOG为变频器全速（频率到达）时，触点动作输出。

上图为PLC控制接线图。

水泵和变频器的故障信号未经PLC处理，而是汇总给继电器KA2。

其手动/自动的切换控制继电器KA1来切换。

变频/工频的运行由接触器触点来互锁，以提高运行安全性。

可以看出，R2A和DO1是PLC的两个关键输入信号。

在PLC的控制动作输出中，对变频到工频的切换是通过DO1（变频器零速信号）来进行的；对工频到变频的切换是通过R2A（变频器频率到达信号）来进行的。

低压变频器基本原理介绍：变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。

我们现在使用的变频器主要采用交—直—交方式（Variable Voltage Variable Frequency 即VVVF），先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。

变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成.其基本结构见下图，主电路原理图三相工频交流电经过VD1~VD6 整流后，正极送入到缓冲电阻RL中，RL的作用是防止电流忽然变大。

经过一段时间电流趋于稳定后，晶闸管或继电器的触点会导通短路掉缓冲电阻RL，这时的直流电压加在了滤波电容CF1、CF2 上，这两个电容可以把脉动的直流电波形变得平滑一些。

由于一个电容的耐压有限，所以把两个电容串起来用.电容的耐压就提高了一倍。

CF1、CF2两个电容的容量是一样的，虽然标称的容量相同，但是在实际上两个电容的容量不可能一致，造成分压不均。

所以给两个电容分别并联了一个均压电阻R1、R2 ,这样，CF1 和CF2 上的电压就一样了.HL 是主电路的电源指示灯，串联了一个限流电阻接在了正负电压之间，这样三相电源一加进来，HL就会发光，指示直流电源送入。

直流电压加在了大功率晶体管VB的集电极与发射极之间，VB的导通由控制电路控制，VB 上还串联了变频器的制动电阻RB，组成了变频器制动回路。

我们知道,由于电动机的绕组是感性负载，在启动和停止的瞬间都会产生一个较大的反向电动势，这个反向电压的能量会通过续流二极管VD7～VD12使直流母线上的电压升高，这个电压高到一定程度会击穿逆变管V1~V6 和整流管VD1~VD6。

当有反向电压产生时,控制回路控制VB导通，电压就会通过VB在电阻RB释放掉.当电机较大时，还可并联外接电阻RB.一般情况下“+”端和P1端是由一个短路片短接上的,如果断开，这里可以接外加的直流电抗器,直流电抗器的作用是改善电路的功率因数。

《变频技术与原理》复习题（答案版）一、填空题1. 变频器是将固定电压、固定频率的交流电变换为可调电压、可调频率的交流电的装置。

2.变频器的分类，按工作原理可分为交-交变频器和交-直-交变频器，按用途可分为通用变频器和专用变频器。

3．变频器的主要技术参数：输入电压、输出电压、额定电流、输出电容、额定功率和过载能力等。

4．交-直-交变频器主电路包括3部分分别为整流电路、中间电路、逆变电路。

5．整流电路的功能是将交流电转换为直流电；中间电路具有滤波和制动作用；逆变电路可将直流电转为频率和幅值都可以调的交流电。

6．三相交-交变频电路的连接方法分为公共交流母线进线和输出星形联结两种。

7．目前常用的变频器采用的控制方有：U/f控制、转差频率控制、矢量控制和直接转矩控制。

8．U/f控制是使变频器的输出在改变频率的同时也改变电压，通常是使U/f为常数，变频器在变频时还要变压是为了使电动机磁通保持一定，在较宽的调速范围内，电动机的转矩、效率、功率因数不下降。

9. 转矩提升是指通过提高U／f比来补偿f x下调时引起的T Kx下降。

即通过提高U x(k u＞k f)使得转矩T Kx提升。

10．转差频率控制（SF控制）就是检测出电动机的转速，构成速度闭环，速度调节器的输出为转差频率，然后以电机速度对应的频率与转差频率之和作为变频器的给定输出频率。

11．频率控制是变频器的基本控制功能，控制变频器输出频率的方法有面板控制、电位器控制、远程控制和外部端子控制。

12．有些设备需要转速分段运行，而且每段转速的上升、下降时间也不同，为了适应这种控制要求，变频器具有段速控制功能和多种加减速时间设置功能。

13．变频器是通过电力半导体器件的通断作用将工频交流电流变换为电压和频率均可调的一种电能控制装置。

14．变频器的组成可分为主电路和控制电路。

15．某变频器需要回避频率为18～22Hz，可设置回避频率值为20Hz 。

16.高压柜体一般容量很大，往往需要多个柜体组成。

当变频器出现故障或电动机需要长期在工频频率下运行时，需要将电动机切换到工频电源下运行。

变频器和工频电源的切换有手动和自动两种，这两种切换方式都需要配加外电路。

如果采厢手动切换，只需要在适当的时候用人工来完成，控制电路比较简单。

如果采用自动切换方式，除控制电路比较复杂外，还需要对变频器进行参数预置。

大多数变频器常有下面两项选择：
1）报警时的工频电源／变频器切换选择。

2）自动变频器/ 工频电源切换选择。

只需在上面两个选项中选择“用”，那么当变频器出现故障报警或由变频器起动的电动机运行到达工频频率后，变频器的控制电路会使电动机自动脱离变频器，改由工频电源为电动机供电。

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变频器一拖二方案设计 何华二零一二年九月22检出50信号1(122(控制变频器停机变频器一拖二电路图变频器停机指令逻辑运算图变频器运行控制电路切换工频运行控制电路方案２切换工频运行控制电路变频器运行控制电路方案３设计思路：1、本电路设计目的利用变频器做降频运行作用和软启动作用，50Hz运行时退出变频器，由工频电路完成，可以让变频器得到更长时间的休息，减少变频器的故障概率。

2、变频器停机方式要设置为自由停机。

3、取出变频器0Hz和50Hz运行状态。

4、变频器50Hz状态信号通过停机指令逻辑运算电路转化成停机指令送给变频器。

5、只有在变频器运行准备就绪时即0Hz才能接通KB1或KB2，KB1和KB2互锁，只能选通一个，同时KB1与K1、KB2与K2互锁保证处于工频运行时电机不能再选择变频运行。

6、只有在手动开关GK1或GK2闭合时，变频器运行至50Hz时，送一信号控制变频器停机，同时一信号控制电机工频运行切换。

7、控制触点不够时使用中间继电器扩展，ZJ1扩展GK1、ZJ2扩展GK2。

8、中间继电器ZJK1、ZJK2先切断KB1、KB2，再闭合K1、K2。

确保工频投入时电压不反串至变频器输出端。

9、控制电路熔断器分开配置的目的是避免有故障时局限在局部，不影响电机其他部分正常运行。

操作说明：（电机M1为例）1、闭合DB、D1(工频运行才要闭合D1)。

2、要工频运行闭合手动开关GK1.3、在变频器0Hz状态下，操作按钮QA1闭合交流接触器KB1(TA1断开KB1).4、在变频器面板上启动运行。

5、变频器运行频率上升至50Hz时，检出50Hz信号只有在GK1(GK2)闭合的情况下，才能通过停机指令逻辑运算后控制变频器停机，同时检出50Hz信号通过GK1启动K1、切断KB1切换至工频运行。

6、变频器恢复的0Hz状态，等待下一次运行。

7、不需要变频器运行时，切断DB，让变频器退出运行。

元件选用：1、KB1、KB2、K1、K2选用建议按额定工作电流2倍。

变频与工频切换变频与工频切换是电力系统中非常重要的一个环节，它主要涉及两种不同的频率，即工频和变频。

工频通常指的是电力系统中的额定频率，而变频则是指通过改变电源频率来控制电机的转速。

在电力系统中，变频与工频切换通常发生在电机启动或运行过程中。

下面将从几个方面对变频与工频切换进行详细阐述。

一、变频器的工作原理变频器是一种将交流电转化为可变频率的设备，它主要由整流器、逆变器和控制器组成。

整流器将交流电转化为直流电，逆变器将直流电转化为可变频率的交流电，控制器则控制逆变器的开关和转换过程。

在电机启动时，变频器可以控制电机的启动转速和加速过程，从而减少对电网的冲击和对机械设备的冲击。

二、变频与工频切换的优点1.节能：通过变频控制电机的转速，可以更加精确地控制电机的输出功率，从而减少能源的浪费。

2.延长设备寿命：变频控制可以减少机械设备的振动和冲击，从而延长设备的使用寿命。

3.提高生产效率：通过变频控制电机的转速，可以更加精确地控制生产过程，从而提高生产效率。

4.降低噪音：通过变频控制电机的转速，可以降低机械设备的噪音，从而改善工作环境。

三、变频与工频切换的缺点1.成本高：变频器的成本比普通电机要高，因此需要投入更多的资金。

2.维护难度大：变频器的维护比普通电机要复杂，需要专业技术人员进行维护。

3.对电网的影响：变频器的运行会对电网产生一定的影响，需要采取相应的措施来保证电网的稳定运行。

四、变频与工频切换的实现方式1.手动切换：在电机启动或运行过程中，可以通过手动方式将电机从工频切换到变频或从变频切换到工频。

这种方式需要操作人员具备一定的技能和经验。

2.自动切换：在电机启动或运行过程中，可以通过自动方式将电机从工频切换到变频或从变频切换到工频。

这种方式需要使用相应的传感器和控制算法来检测和控制电机的状态。

3.软启动器：软启动器是一种特殊的启动设备，它可以通过逐渐增加电机电流的方式将电机从工频启动到变频。

这种方式可以减少对电网的冲击和对机械设备的冲击。

ABB ACS510一拖二电路图
自动情况下：把S1和S2都打到自动位置，上电后，变频器上继电器2吸合，即22，24行成通路，K1吸合，电机M1变频起动。

如变频
达到起动频率+1时，辅助电机投入，变频器上继电器3吸全，即25，27行马通路，K2.1吸合，M2工频起动。

但是M2什么时候能实现变频起动呀，如里不能实现，那P126上画的一次线路图的K2也就没用了吧，这个是我的疑问！
PFC和SPFC有什么区别？如用ABB ACS510对电机实现一拖二，应对参数怎么设置，越详细越好，谢谢各位了！！！
PFC和SPFC区别
PFC自动情况下：把S1和S2都打到自动位置，上电后，变频器上继电器2吸合，，K1吸合，电机M1变频起动。

如变频达到起动频率+1时，辅助电机投入，变频器上继电器3吸合，，K2.1吸合，M2工频起动. PFC自动时能定时切换泵
SPFC自动情况下：把S1和S2都打到自动位置，上电后，变频器上继电器2吸合，K1吸合，电机M1变频起动。

变频达到起动频率+1时，先断开继电器2后接通继电器3 K2.吸合，M2变频起动，同时继电器2重新吸合K1.1吸合M1工频运行.SPFC自动时不能定时切换泵
M1和M2是可以互相转换角色的：M1变频运行时，M2公频运行。

M2变频运行时，M1公频运行。

下图中K1与K2的互锁就起着个作用。

全在自动状态下时，K1导通，K2就必然断开，K2.1必然导通，同理K2导通，K1就必然断开，K1.1必然导通，M1和M2的运行状态可使用手自动旋钮切换。

这个电路注重的是两个电机的控制，而不是软起。

基于PLC控制的无塔变频恒压供水系统设计第一章绪论1.1 概述随着改革开放的不断深入，我国中小城市的城市建设及其经济迅猛发展，人们生活水平不断提高，同时，城市需水量日益加大，对城市供水系统提出了更高的要求.供水的可靠性、稳定性、经济节能性直接影响到城区的建设和经济的发展,也影响到城区居民的正常工作和生活.我国中小城市城市传统的供水方式主要采用恒速泵加压供水以及水塔高位供水等，恒速泵加压供水方式无法对供水管网的压力做出及时的反应，水泵的增减都依赖人工进行手工操作，自动化程度低,而且为保证供水，机组常处于满负荷运行，不但效率低、耗电量大,而且在用水量较少时，管网长期处于超压运行状态,爆损现象严重，电机硬起动易产生水锤效应,破坏性大，目前较少采用。

水塔高位水箱供水具有控制方式简单、运行经济合理、短时间维修或停电可不停水等优点,但存在基建投资大,占地面积大,影响城市整体规划，维护不方便，水泵电机为硬起动，启动电流大等缺点，频繁起动易损坏联轴器，且能耗大。

综上所述，传统的供水方式普遍不同程度的存在效率低、可靠性差、自动化程度不高等缺点,难以满足当前经济生活的需要。

当前,随着可编程序控制器(PLC)技术的发展,由于其高可靠性、高性价比、广泛的工业现场适应性方便的工艺扩展性能，PLC在工业自动控制过程中得到了越来越广泛的应用。

同时,交流异步电动机变频调速技术的日益成熟,与以往任何调速方法相比具有节能效果明显、调速过程简单、起动性能优越、自动化程度高等许多优点.因此将PLC及变频器应用于供水系统,可满足城市供水系统对可靠性、稳定性、经济节能性的要求。

1.2 问题的提出及解决方案张家口市地处河北省西北部山区，城市人口约45万人，过去为军事重地，改革开放较晚，属经济欠发达地区。

改革开放后，张家口加快了城市建设步伐。

但城市供水系统陈旧，城区管网多采取传统的水塔高位供水方式。

水塔分布在市区内，不仅影响城市整体规划，且存在能耗大,维护不方便，电机的启动电流对电网冲击大的缺点；各供水系统相距较远，不能及时有效地掌握各供水系统的运行状况,系统运行可靠性低，故障排除慢，系统运行中的一些参数也无法监控与记录.为满足城市需水量日益加大的要求，供水公司决定兴建新水源——在距市区南17公里的洋河边打井取水，并经西泵站二次加压为城区供水.同时为降低单位供水能耗，实现全自动、可靠、稳定的供水，需要利用变频恒压供水技术对原供水系统进行自动化改造，采用PLC控制并进行远程监控、管理及故障远程报警.在实现过程中主要研究并解决以下问题。

变频器用继电器自动切换变频与工频线路
1.线路图
通用变频器用继电器切换变频与工频线路如下图;
2.工作原理
SA为运行方式选择开关;当SA拨至“工频运行”时,按下启动按钮SF1,中间继电器KA1吸合并自锁,KM3动作,电动机M进入“工频运行”,按下ST1,电动机M停转;
当SA拨至“变频运行”时,按动启动按钮SF1,KA1动作并自锁,KM2动作,将电动机M接至UF的输出端,随后KM1也动作,此时按下SF2.中间继电器KA2动作,变频器的FWD与CM接通,电动机开始升速,进入“变频运行”状态;KA2动作后,停止按钮ST1失去作用,以防止直接通过切断UF的电源而使M停机;
在变频器运行刚过程中,如果UF因故障跳闸,则“30B~30A”断开,接触器KM2和KM1均断电,变频器和电源之间,以及M与UF之间都被切断；与此同时,“30B~30C”闭合,由蜂鸣器HA和指示灯HL进行声光报警;同时,使延时继电器KT线圈带电,延时结束后,其触点接通,使KM3动作,M自动进入工频运转状态;此时,操作人员应及时将SA旋至“工频运行”位置,声光报警停止;
在变频器运行时,如按下停止按钮ST2,中间继电器KA2断电,变频器的FWD与CM之间断开,M会自动减速,终止停机;
3.应用
此线路可以实现变频与工频的自动切换功能;。

一、课题简介随着变频技术的发展和人们对生活饮用水品质要求的不断提高，变频恒压供水系统以其环保、节能和高品质的供水质量等特点，广泛应用于多层住宅小区及高层建筑的生活、消防供水中。

变频恒压供水的调速系统可以实现水泵电机无级调速，依据用水量的变化自动调节系统的运行参数，在用水量发生变化时保持水压恒定以满足用水要求，是当今最先进、合理的节能型供水系统。

在实际应用中如何充分利用专用变频器内置的各种功能，对合理设计变频恒压供水设备、降低成本、保证产品质量等有着重要意义。

变频恒压供水方式与过去的水塔或高位水箱以及气压供水方式相比，不论是设备的投资，运行的经济性，还是系统的稳定性、可靠性、自动化程度等方面都具有无法比拟的优势，而且具有显著的节能效果。

目前变频恒压供水系统正向着高可靠性、全数字化微机控制、多品种系列化的方向发展。

追求高度智能化、系列化、标准化，是未来供水设备适应城镇建设中成片开发、智能楼宇、网络供水调度和整体规划要求的必然趋势。

变频恒压供水系统能适用生活水、工业用水以及消防用水等多种场合的供水要求，该系统具有以下特点:(1)供水系统的控制对象是用户管网的水压，它是一个过程控制量，同其他一些过程控制量(如:温度、流量、浓度等)一样，对控制作用的响应具有滞后性。

同时用于水泵转速控制的变频器也存在一定的滞后效应。

(2)用户管网中因为有管阻、水锤等因素的影响，同时又由于水泵自身的一些固有特性，使水泵转速的变化与管网压力的变化成正比，因此变频调速恒压供水系统是一个线性系统。

(3)变频调速恒压供水系统要具有广泛的通用性，面向各种各样的供水系统，而不同的供水系统管网结构、用水量和扬程等方面存在着较大的差异，因此其控制对象的模型具有很强的多变性。

(4)在变频调速恒压供水系统中，由于有定量泵的加入控制，而定量泵的控制(包括定量泉的停止和运行)是时时发生的，同时定量泵的运行状态直接影响供水系统的模型参数，使其不确定性地发生变化，因此可以认为，变频调速恒压供水系统的控制对象是时时变化的。

枣庄矿业（集团）有限责任公司管理、技术创新效益奖申报表成果名称：高压变频电控及工、变频电控互为备用切换技术在矿井提升机上的实践与应用申报单位：枣矿集团高庄煤业有限公司报送时间：2012年5月20日高压变频电控及工、变频电控互为备用切换技术在矿井提升机上的实践与应用1概述1.1 系统概述在煤矿生产中，矿井提升机起着非常重要的作用，它是矿山生产的关键设备。

提升机电控装置的技术性能，既直接影响矿山生产的效率及安全，又代表着矿井提升机发展的整体水平。

随着世界发达国家矿山提升机控制水平的提高，我国矿山提升机控制已逐步淘汰耗能巨大、自动化水平极低的转子串电阻调速系统，而变频技术已成熟，经过多年在矿山提升绞车上的实际应用，其性能优越、节能显著已为公众所认知。

但矿井提升是矿井生产的咽喉部位，为保证系统工作的可靠性，保留原转子串电阻调速操作系统，增加高压变频电控系统。

改造后，以变频系统为主，转子串电阻调速系统作为备用，既充分发挥了变频系统的优越性，又减少了工作上的后顾之忧；原系统的监控保护功能采用双PLC 实现，使变频保护与其形成双重保护。

在采用先进技术的同时，充分考虑系统工作的可靠性、完善性，充分考虑操作的简易性，尽可能简化系统，适合现场条件，这是我们设计的根本。

矿井提升系统是一个复杂的控制系统，因此对提升机电气传动系统也有更高的要求。

传统转子串电阻调速系统的显著缺点是：调速性能差，调速时能量要大量消耗在电阻上，给定方式落后，控制精度低，安全保护和监测环节不完善，安全可靠性差，维护工作量大，而且运行不经济。

1.2 国外研究现状国外从70年代开始，随着微机技术的发展，微机控制技术己逐步应用于矿井提升机中。

目前，国外己达到相当成熟的阶段，使整个拖动控制产生一次变革。

其应用主要体现在以下几方面:（1）提升行程控制提升机的控制从本质上说是一个位置控制，要保证提升容器在预定地点准确停车，要求准确度高，目前的控制误差小于2cm。