变频器起动与正反转控制电路

/湖南省技工学校理论教学教案教师姓名：学科变频调速执行记录日期星期检查签字班级节次课题变频器起动及正反转控制电路课的类型新授教学目的1．掌握变频器输入端子控制方法；2．掌握变频器起动及正反转控制电路的原理。教学重点接点控制端子外接开关的类型。教学难点如何根据工程要求选择相应的功能参数码及其参数。主要教学方法控制电路的设计思路教具挂图无教学环节时间分配1、组织教学时间23、讲授新课时间702、复习导入时间84、归纳小结时间55、作业布置时间5教学后记[复习导入]变频器的外端子分类、功能[讲授新课]变频器常用控制电路变频器使用时要配备相应的控制电路才能正常工作，其控制电路是根据具体应用情况而设定的。变频器输入端子控制方法一、模拟控制端子信号输入方法1．模拟电压控制端子改变模拟输入电压值，可以改变变频器的输出频率。应用时的两种情况及特点：图4-1模拟输入端子信号引入方法端子上接入分压电位器，这种控制方法使用方便，多用于变频器的开环控制。由外电路提供的反馈信号或远程电压控制信号送入端子，使用这种控制方法时要注意导线屏蔽，以防电磁干扰，这种方法多用于闭环控制。2．模拟电流控制端子大多是反馈信号或远程控制信号。二、接点控制端子的通断控制接点控制端子是以“通”、“断”来进行控制的，因此其控制信号也是以“有”和“无”相区别。应用时可由以下信号进行控制：1．接点开关控制将需要控制的端子由手动开关、继电器触点开关及的接点输出量等进行控制。图4-2所示为用继电器的1、2动合触点控制变频器的正转和反转；用点动开关控制复位等。接点开关控制的控制电路及变频器没有直接的电联系，应用时无需考虑它们之间的相互影响。2．晶体管开关控制用晶体管的“饱和”及“截止”作为开关信号。当给晶体管基极加入控制信号时，晶体管饱和导通，此时相当于开关闭合；当没有控制信号时晶体管截止，此时相当于开关断开。如图4-3所示。用晶体管进行端子的开关控制，常用于、单片机等对变频器的控制，应用时要注意解决控制电路及变频器之间共地点及电压匹配等问题。3．光电耦合器开关控制由光电耦合器作为端子的开关控制信号，如图4-4所示。当给光电耦合器通入电流，光电二极管发光，光电三极管饱和导通，相当于开关闭合；当光电耦合器没有信号输入，光电三极管截止，相当于开关断开。光电耦合器控制的控制电路及变频器之间各自构成回路，也没有电的联系，使用方便。变频器起动及正反转控制一、变频器的正转控制1．原理图及各个元件作用如图4-5所示。空气开关接触器—继电器1通电按钮2断电按钮3正转按钮4停止按钮2．变频器的正转控制原理分析按→1→线圈得电→主触点闭合→接通变频器电源接通控制电路电源辅助触点闭合→接触器自锁以保持电源接通→按3→线圈得电→的3个动合触点闭合→继电器自锁，以保持变频器的连续正转。接通端子，变频器正转运行。锁定2，在正转过程中2操作无效，保证变频器只有在停止运行后才能断电。→按4→线圈失电→的3个动合触点断开→端子，变频器停止正转运行。解除对2的锁定，2操作可生效。→按2→线圈失电→路电源3．问题解释（1）为什么控制电路中还要接一个接触器？=1\*3①变频器的保护功能动作时可以通过接触器迅速切断电源；=2\*3②可以方便地实现自锁、互锁控制。（2）变频器的通断电是在停止输出状态下进行的，在运行状态下一般不允许切断电源，为什么？=1\*3①变频器内部电路的原因变频器的逆变电路工作在开关状态，每个大功率开关管都是工作在饱和或截止状态。尽管饱和时通过每只管子的电流很大，但因饱和压降很低，相当于开关闭合，所以管子的功耗不大。如果电路突然断电，电路中所有的电压都同时下降，当管子导通所需要的驱动电压下降到使管子不能处于饱和状态时，就进入了放大状态。由于放大状态的管压降大大增大，管子的耗散功率也成倍增加，可在瞬间将开关管件烧坏。虽然变频器在设计时考虑到了这种情况并采取了保护措施，但在使用中还是应避免突然断电。=2\*3②负载的原因电源突然断电，变频器立即停止输出，运转中的电动机失去了降速时间，处于自由停止状态，这对于某些运行场合也会造成影响，因此不允许运行中的变频器突然断电。二、变频器的正反转控制1．原理图(如图4-7所示)及各个元器件的作用空气开关接触器1，2—继电器1通电按钮2断电按钮3正转按钮4反转按钮5反转按钮总报警输出接点30C、30B（1）接触器只作为变频器的通、断电控制，而不作为变频器的运行及停止控制，因此断电按钮2仍由运行继电器封锁；（2）控制电路串接总报警输出接点，当变频器故障报警时切断控制电路停机；（3）变频器的通电、正反转运行控制均采用应用最为方便的主令按钮开关。（4）按钮开关1、2用于控制接触器的吸合或释放，从而控制变频器的通电或断电；按钮开关3用于控制正转继电器1的吸合，从而控制电动机的正转运行；按钮开关4用于控制继电器2的吸合，从而控制电动机的反转运行；按钮开关5用于控制停止。(5)正反转继电器互锁，正反转切换不能直接进行，必须先停机再改变转向。2．原理分析(1)通电：合，控制电路电源接通→按下1，线圈得电→接通变频器电源辅助触点闭合，接触器自锁→松开1后变频器持续通电(2)正转运行按3→1线圈得电→1动断触点断开，锁定4和2，使反转操作无效1动合触点闭合→1自锁锁定2使断电操作无效→松开3按钮后变频器端子，变频器持续正转运行变频器正转运行(3)反转运行按5→1线圈失电→1动断触点复位闭合，解除对4和2的锁定1动合触点复位断开→解除自锁解除对2的锁定变频器停止正转运行→按4可反转运行或按2可对变频器断电按4后的过程，同学们自行分析。变频器故障报警时，控制电路被切断，变频器主电路断电。本控制电路的特点：自锁保持电路状态的持续，自锁，持续通电；1自锁，持续正转；2自锁，持续反转。(2)互锁保持变频器状态的平稳过渡，避免变频器受冲击。