交流变频原理及应用技术 课件 3-14 变频与工频的切换控制

主讲人：王瑜瑜《交流变频调速技术》变频与工频的切换控制2

知识与能力目标一、了解在什么情况下能进行工频与变频状态的切换二、掌握变频器频率到达参数的设置三、掌握使用PLC编程控制电动机工频与变频转换控制3

变频与工频的切换控制相关知识

变频与工频的切换是在变频器运行在接近50Hz时，将变频器从电路中切除，直接使用工频给电动机供电。而当电动机要在50Hz以下运行时，则将工频电路切断，由变频器给电动机供电运行。MM440变频器有频率到达设置功能，当设置的门限频率f-1

的参数P2155=50Hz时，即设定了变频器的比较频率为50Hz。然后设置根据比较结果驱动变频器输出继电器触点动作的参数P0731。当设置P0731=53.4，即变频器实际频率大于门限频率f-1时，继电器1的常开触点19、20闭合，常闭触点18、20断开。实际设置门限频率f-1时，以设置为49Hz或49.5Hz为宜。4

变频与工频的切换控制任务实施1．控制要求

当电动机要求在50Hz以下运行时，使用变频器控制电动机的运行，由模拟量输入端子AIN1的端子3、4控制变频器的输出频率。当电动机运行的频率达到50Hz，则变频器停止，电路切换到工频运行。

2．任务实施所需设备、工具MM440变频器一台，S7-200PLC(CPU226，AC/DC/RLY)一台，电位器（10KΩ）一个，三相异步电动机一台，接线板一块，按钮、导线若干，通用电工工具一套，万用表等。5

变频与工频的切换控制任务实施3．控制电路变频器外部运行操作接线图如下图所示。6

变频与工频的切换控制任务实施

4．PLC设置

I/O信号分配元件地址注释变频器输出继电器端子19I0.4变频器输出频率达到50Hz时，端子20、19闭合，变频切换到工频SB1I0.5工频启动按钮SB2I0.6工频运行停止按钮SB3I0.7启动变频器的按钮SB4I1.0变频器变频运行SB5I1.1变频停止SB6I1.2变频器停止按钮FRI1.3电动机过载保护变频器输入数字端子5Q0.2控制变频器的变频运行KM1Q0.4控制变频器输入电源KM2Q0.5控制电动机的工频运行KM3Q0.6控制变频器的变频输出7

变频与工频的切换控制任务实施程序设计8

变频与工频的切换控制任务实施

5．变频器参数设置变频器上电后，通过数字端子5控制电动机的运行，再通过模拟量端子AIN1（端子3、4）控制变频器的输出频率。输出继电器端子20（公共点COM）、19、18通过频率比较控制其导通或关断。电动机参数设置如下表所示。参数号缺省值设置值说明P000311设定用户访问级别为标准级P001001快速调试P010000功率以KW表示，频率为50HzP0304230380电动机额定电压（V）P03053.25实际值电动机额定电流（A）P03070.75实际值电动机额定功率（KW）P03105050电动机额定频率（Hz）P03110实际值电动机额定转速（r/min）9

变频与工频的切换控制任务实施变频器端子操作控制参数设置如下表所示

参数号缺省值设置值说明P070022设置变频器为数字端子控制P100022频率设定值选择为模拟量输入端子AIN1控制P1080010电动机运行的最低频率（Hz）P10825050电动机运行的最高频率（Hz）P1120105斜坡上升时间（s）P1121105斜坡下降时间（s）P390001结束快速调试P000313设定用户访问级别为专家级P070111ON接通正转，OFF停止P073152.353.4实际频率大于比较频率，0号继电器动作P21553049门限频率f-1（Hz）10

变频与工频的切换控制

6．变频器运行操作（1）电动机工频运行。接通断路器QF使PLC上电，按下按钮SB1，在程序的网络1中，I0.5驱动Q0.5，使接触器KM2得电，其主触点闭合，使电动机在工频下运行，同时停止变频器的变频输出。当按下按钮SB2时，停止电动机工频运行。（2）电动机变频运行。当接通断路器QF使PLC上电时，按下按钮SB3，在网络2中，I0.7驱动Q0.4，使接触器KM1得电，其主触点闭合，变频器得电，此时可进行变频器参数设置。当设置好参数后，若电动机没有在工频下运行，按下按钮SB4，在网络3中，I1.0驱动Q0.2和Q0.6，使变频器端子5与9处于ON状态，变频器输出正转频率，同时KM3得电，使其主触点闭合，电动机变频运行。通过改变电位器Rp的阻值，可改变模拟量输入端子AIN1的模拟量电压值，同时改变变频器的输出频率，当频率达到49Hz时，实际频率与门限频率相等，变频器的输出继电器常开触点端子20、19闭合，在网络4中，驱动I0.4得电，使得M0.0得电，这时网络3中的Q0.2和Q0.6停止输出，变频器变频停止。同时网络1中的Q0.5被驱动，KM2闭合，电动机工频运行。在网络5中，定时器延时1s，再将网络4中的M0.0断开。11

变频与工频的切换控制

6．变频器运行操作（3）变频器停止。变频器变频运行时，是不能通过按下网络2中的停止按钮SB6停止变频器的供电电源的，因为此时Q0.2常开触点还处于闭合状态。只有停止了变频器的变频运行，Q0.2常开触点断开，才能停止变频器的供电电源