變頻器起動(dòng)與正反轉(zhuǎn)控制電路

/湖南省技工學(xué)校理論教學(xué)教案教師姓名：學(xué)科變頻調(diào)速執(zhí)行記錄日期星期檢查簽字班級(jí)節(jié)次課題變頻器起動(dòng)及正反轉(zhuǎn)控制電路課的類型新授教學(xué)目的1．掌握變頻器輸入端子控制方法；2．掌握變頻器起動(dòng)及正反轉(zhuǎn)控制電路的原理。教學(xué)重點(diǎn)接點(diǎn)控制端子外接開(kāi)關(guān)的類型。教學(xué)難點(diǎn)如何根據(jù)工程要求選擇相應(yīng)的功能參數(shù)碼及其參數(shù)。主要教學(xué)方法控制電路的設(shè)計(jì)思路教具掛圖無(wú)教學(xué)環(huán)節(jié)時(shí)間分配1、組織教學(xué)時(shí)間23、講授新課時(shí)間702、復(fù)習(xí)導(dǎo)入時(shí)間84、歸納小結(jié)時(shí)間55、作業(yè)布置時(shí)間5教學(xué)后記[復(fù)習(xí)導(dǎo)入]變頻器的外端子分類、功能[講授新課]變頻器常用控制電路變頻器使用時(shí)要配備相應(yīng)的控制電路才能正常工作，其控制電路是根據(jù)具體應(yīng)用情況而設(shè)定的。變頻器輸入端子控制方法一、模擬控制端子信號(hào)輸入方法1．模擬電壓控制端子改變模擬輸入電壓值，可以改變變頻器的輸出頻率。應(yīng)用時(shí)的兩種情況及特點(diǎn)：圖4-1模擬輸入端子信號(hào)引入方法端子上接入分壓電位器，這種控制方法使用方便，多用于變頻器的開(kāi)環(huán)控制。由外電路提供的反饋信號(hào)或遠(yuǎn)程電壓控制信號(hào)送入端子，使用這種控制方法時(shí)要注意導(dǎo)線屏蔽，以防電磁干擾，這種方法多用于閉環(huán)控制。2．模擬電流控制端子大多是反饋信號(hào)或遠(yuǎn)程控制信號(hào)。二、接點(diǎn)控制端子的通斷控制接點(diǎn)控制端子是以“通”、“斷”來(lái)進(jìn)行控制的，因此其控制信號(hào)也是以“有”和“無(wú)”相區(qū)別。應(yīng)用時(shí)可由以下信號(hào)進(jìn)行控制：1．接點(diǎn)開(kāi)關(guān)控制將需要控制的端子由手動(dòng)開(kāi)關(guān)、繼電器觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)及的接點(diǎn)輸出量等進(jìn)行控制。圖4-2所示為用繼電器的1、2動(dòng)合觸點(diǎn)控制變頻器的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)；用點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)控制復(fù)位等。接點(diǎn)開(kāi)關(guān)控制的控制電路及變頻器沒(méi)有直接的電聯(lián)系，應(yīng)用時(shí)無(wú)需考慮它們之間的相互影響。2．晶體管開(kāi)關(guān)控制用晶體管的“飽和”及“截止”作為開(kāi)關(guān)信號(hào)。當(dāng)給晶體管基極加入控制信號(hào)時(shí)，晶體管飽和導(dǎo)通，此時(shí)相當(dāng)于開(kāi)關(guān)閉合；當(dāng)沒(méi)有控制信號(hào)時(shí)晶體管截止，此時(shí)相當(dāng)于開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。如圖4-3所示。用晶體管進(jìn)行端子的開(kāi)關(guān)控制，常用于、單片機(jī)等對(duì)變頻器的控制，應(yīng)用時(shí)要注意解決控制電路及變頻器之間共地點(diǎn)及電壓匹配等問(wèn)題。3．光電耦合器開(kāi)關(guān)控制由光電耦合器作為端子的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，如圖4-4所示。當(dāng)給光電耦合器通入電流，光電二極管發(fā)光，光電三極管飽和導(dǎo)通，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)閉合；當(dāng)光電耦合器沒(méi)有信號(hào)輸入，光電三極管截止，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。光電耦合器控制的控制電路及變頻器之間各自構(gòu)成回路，也沒(méi)有電的聯(lián)系，使用方便。變頻器起動(dòng)及正反轉(zhuǎn)控制一、變頻器的正轉(zhuǎn)控制1．原理圖及各個(gè)元件作用如圖4-5所示?？諝忾_(kāi)關(guān)接觸器—繼電器1通電按鈕2斷電按鈕3正轉(zhuǎn)按鈕4停止按鈕2．變頻器的正轉(zhuǎn)控制原理分析按→1→線圈得電→主觸點(diǎn)閉合→接通變頻器電源接通控制電路電源輔助觸點(diǎn)閉合→接觸器自鎖以保持電源接通→按3→線圈得電→的3個(gè)動(dòng)合觸點(diǎn)閉合→繼電器自鎖，以保持變頻器的連續(xù)正轉(zhuǎn)。接通端子，變頻器正轉(zhuǎn)運(yùn)行。鎖定2，在正轉(zhuǎn)過(guò)程中2操作無(wú)效，保證變頻器只有在停止運(yùn)行后才能斷電。→按4→線圈失電→的3個(gè)動(dòng)合觸點(diǎn)斷開(kāi)→端子，變頻器停止正轉(zhuǎn)運(yùn)行。解除對(duì)2的鎖定，2操作可生效。→按2→線圈失電→路電源3．問(wèn)題解釋（1）為什么控制電路中還要接一個(gè)接觸器？=1\*3①變頻器的保護(hù)功能動(dòng)作時(shí)可以通過(guò)接觸器迅速切斷電源；=2\*3②可以方便地實(shí)現(xiàn)自鎖、互鎖控制。（2）變頻器的通斷電是在停止輸出狀態(tài)下進(jìn)行的，在運(yùn)行狀態(tài)下一般不允許切斷電源，為什么？=1\*3①變頻器內(nèi)部電路的原因變頻器的逆變電路工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，每個(gè)大功率開(kāi)關(guān)管都是工作在飽和或截止?fàn)顟B(tài)。盡管飽和時(shí)通過(guò)每只管子的電流很大，但因飽和壓降很低，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)閉合，所以管子的功耗不大。如果電路突然斷電，電路中所有的電壓都同時(shí)下降，當(dāng)管子導(dǎo)通所需要的驅(qū)動(dòng)電壓下降到使管子不能處于飽和狀態(tài)時(shí)，就進(jìn)入了放大狀態(tài)。由于放大狀態(tài)的管壓降大大增大，管子的耗散功率也成倍增加，可在瞬間將開(kāi)關(guān)管件燒壞。雖然變頻器在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到了這種情況并采取了保護(hù)措施，但在使用中還是應(yīng)避免突然斷電。=2\*3②負(fù)載的原因電源突然斷電，變頻器立即停止輸出，運(yùn)轉(zhuǎn)中的電動(dòng)機(jī)失去了降速時(shí)間，處于自由停止?fàn)顟B(tài)，這對(duì)于某些運(yùn)行場(chǎng)合也會(huì)造成影響，因此不允許運(yùn)行中的變頻器突然斷電。二、變頻器的正反轉(zhuǎn)控制1．原理圖(如圖4-7所示)及各個(gè)元器件的作用空氣開(kāi)關(guān)接觸器1，2—繼電器1通電按鈕2斷電按鈕3正轉(zhuǎn)按鈕4反轉(zhuǎn)按鈕5反轉(zhuǎn)按鈕總報(bào)警輸出接點(diǎn)30C、30B（1）接觸器只作為變頻器的通、斷電控制，而不作為變頻器的運(yùn)行及停止控制，因此斷電按鈕2仍由運(yùn)行繼電器封鎖；（2）控制電路串接總報(bào)警輸出接點(diǎn)，當(dāng)變頻器故障報(bào)警時(shí)切斷控制電路停機(jī)；（3）變頻器的通電、正反轉(zhuǎn)運(yùn)行控制均采用應(yīng)用最為方便的主令按鈕開(kāi)關(guān)。（4）按鈕開(kāi)關(guān)1、2用于控制接觸器的吸合或釋放，從而控制變頻器的通電或斷電；按鈕開(kāi)關(guān)3用于控制正轉(zhuǎn)繼電器1的吸合，從而控制電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)運(yùn)行；按鈕開(kāi)關(guān)4用于控制繼電器2的吸合，從而控制電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)運(yùn)行；按鈕開(kāi)關(guān)5用于控制停止。(5)正反轉(zhuǎn)繼電器互鎖，正反轉(zhuǎn)切換不能直接進(jìn)行，必須先停機(jī)再改變轉(zhuǎn)向。2．原理分析(1)通電：合，控制電路電源接通→按下1，線圈得電→接通變頻器電源輔助觸點(diǎn)閉合，接觸器自鎖→松開(kāi)1后變頻器持續(xù)通電(2)正轉(zhuǎn)運(yùn)行按3→1線圈得電→1動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，鎖定4和2，使反轉(zhuǎn)操作無(wú)效1動(dòng)合觸點(diǎn)閉合→1自鎖鎖定2使斷電操作無(wú)效→松開(kāi)3按鈕后變頻器端子，變頻器持續(xù)正轉(zhuǎn)運(yùn)行變頻器正轉(zhuǎn)運(yùn)行(3)反轉(zhuǎn)運(yùn)行按5→1線圈失電→1動(dòng)斷觸點(diǎn)復(fù)位閉合，解除對(duì)4和2的鎖定1動(dòng)合觸點(diǎn)復(fù)位斷開(kāi)→解除自鎖解除對(duì)2的鎖定變頻器停止正轉(zhuǎn)運(yùn)行→按4可反轉(zhuǎn)運(yùn)行或按2可對(duì)變頻器斷電按4后的過(guò)程，同學(xué)們自行分析。變頻器故障報(bào)警時(shí)，控制電路被切斷，變頻器主電路斷電。本控制電路的特點(diǎn)：自鎖保持電路狀態(tài)的持續(xù)，自鎖，持續(xù)通電；1自鎖，持續(xù)正轉(zhuǎn)；2自鎖，持續(xù)反轉(zhuǎn)。(2)互鎖保持變頻器狀態(tài)的平穩(wěn)過(guò)渡，避免變頻器受沖擊。