一种变频调速多功能控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种变频调速多功能控制装置，属于电气控制领域，解决了现有变频控制为一台变频器控制一台电机，对于一用一备或一用多备的场合，需要配置两台或多台变频器，投入成本较大的问题。装置包括控制电源、PLC控制系统、触摸屏、主断路器，主断路器下并联变频回路和工频回路，变频回路包括与主断路器连接的变频器和变频器下并联的变频接触器；工频回路包括主断路器下并联的工频接触器组和与工频接触器组串联的热继电保护器组；至少两个电机分别与变频接触器、工频接触器和热继电保护器串联；变频器与PLC连接，PLC上连接外网传感器。本实用新型专利技术可以满足变频控制要求，又可以用单台变频器控制多台电机，有效降低投入成本。

A multifunctional control device of frequency conversion and speed regulation

The utility model discloses a multifunctional VVVF control device, belonging to the field of electrical control, solves the problem of variable frequency control for a transducer to control a motor for a one or more prepared for the occasion, you need to configure two or multiple input converter, large cost. The control device comprises a power supply, PLC control system, touch screen, the main circuit breaker, the main circuit breaker parallel inverter circuit and power circuit, inverter circuit comprises a frequency converter connected with the main circuit breaker contactor and parallel inverter; power frequency circuit includes power contactors main circuit breaker parallel and in series with the power contactor group thermal relay protection device group; at least two motors and frequency contactors, contactor and relay protection device in thermal power series; inverter is connected with the PLC PLC sensor network connection. The utility model can meet the requirements of frequency conversion control, and can also control multiple motors with a single frequency converter, thus effectively reducing the input cost.

【技术实现步骤摘要】
一种变频调速多功能控制装置
本技术属于电气控制领域，具体涉及一种变频调速多功能控制装置。
技术介绍
目前，电机启动主要分为三种：第一种为星三角启动，在电机启动时将电机接成星型接线，当电机启动成功后再将电机改接成三角型接线，它是以牺牲功率为代价换取降低启动电流来实现的，一般在启动时负载轻、运行时负载重的情况下使用。第二种为变频软起动控制，该种控制方式需要在每台电机电气回路中增加一台变频器或者软启动器，此方式投入成本较高。第三种为直起控制，是将电机直接接入工频电源，但是如果电机功率较大，启动时电流将达到额定电流的7-9倍，大大超过了原有电气设计负荷，而且会对电气回路造成严重影响。电机控制主要分为变频控制和工频两种。变频控制可实现频率的任意调节，但是变频器会增加投入成本；工频是一种满负荷运行模式，缺点是无法实现控制电机频率的灵活性。为此，变频控制技术作为一项节能效果明显，且能够按照需求实现精确控制的技术越来越广泛地得到应用。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种变频调速多功能控制装置，以解决现有技术中变频控制是一台变频器控制一台电机，对于一用一备或一用多备的场合，需要配置两台或多台变频器，投入成本较大的问题。为了解决以上问题，本技术的技术方案为：一种变频调速多功能控制装置，包括控制电源和与控制电源连接的PLC控制系统和触摸屏，还包括与控制电源连接的主断路器，主断路器下并联变频回路和工频回路，变频回路包括与主断路器连接的变频器和变频器下并联的变频接触器；工频回路包括主断路器下并联的工频接触器组和与工频接触器组串联的热继电保护器组，工频接触器组包括至少两个工频接触器，热继电器组包括至少两个热继电保护器；至少两个电机分别与变频接触器、工频接触器和热继电保护器串联；变频器与PLC连接，PLC上连接外网传感器。为了进一步实现本技术，变频接触器至少设置两个。为了进一步实现本技术，工频接触器之间为并联关系。为了进一步实现本技术，变频回路和工频回路之间采用变频接触器和工频接触器电气隔离。为了进一步实现本技术，外网传感器采用屏蔽电缆。本技术相比与现有技术的有益效果包括：1、本技术既可以满足变频控制要求，又可以用单台变频器控制多台电机，有效降低投入成本；2、本技术变频切换到工频过程不需要停机再启动，解决了工频启动电机的启动电流很大，对电机和电网的影响较大的问题；3、本技术的变频不仅是控制系统总功率，也是是作为电机启动至工频的软启动媒介；4、本技术的外网传感器采用屏蔽电缆，防止外界信号干扰导致PLC输入信号失真；PLC设置参数对外部采集信号的非正常波动进行过滤，减少投切时对系统的影响防止系统波动导致变频、工频频繁切换，减少变频、工频投切时对电机的冲击，减少设备故障率和维修成本。5、本技术可用于冬季供暖水循环系统，生活用水循环系统、污水排放系统、烟气排放系统、散热系统等应用场所。附图说明图1为本技术的结构示意图。附图标记含义：1、变频回路；2、工频回路；3、控制电源；4、触摸屏；5、PLC；6、主断路器；7、外网传感器；8、第一电机；9、第二电机；10、变频器；11、第一变频接触器；12、第二变频接触器；21、第一工频接触器；22、第二工频接触器；23、第一热继电保护器；24、第二热继电保护器。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步说明。本技术的各部件均由市场商购，其中控制电源的型号为NES-350-24，PLC的型号为CPU224CN6ES7214-1BD23-0XB8热继电保护器的型号为JRS4-140365d/Z（80-104A），接触器的型号为GSC1-11511220VAC。如图1所示，一种变频调速多功能控制装置，包括控制电源3和与控制电源3连接的PLC5和触摸屏4，还包括与控制电源3连接的主断路器6，主断路器6下并联变频回路1和工频回路2，变频回路1包括与主断路器6连接的变频器10和变频器10下并联的变频接触器，变频接触器至少设置两个，包括第一变频接触器11和第二变频接触器12；工频回路2包括主断路器6下并联的工频接触器组和与工频接触器组串联的热继电保护器组，工频接触器组包括至少两个工频接触器，包括第一工频接触器21和第二工频接触器22，工频接触器之间为并联关系，热继电器组包括至少两个热继电保护器，包括第一热继电保护器23和第二热继电保护器24，变频回路1和工频回路2之间采用变频接触器和工频接触器电气隔离；至少两个电机分别与变频接触器、工频接触器和热继电保护器串联；变频器10与PLC5连接，PLC5上连接外网传感器7，外网传感器7采用屏蔽电缆。作业时，通过二次回路将接触器常开点信号及变频器10的信号接入PLC5输入端，采集各电气元件工作状态。触摸屏4与PLC5通讯连接，为PLC5设定用户需要的运行参数，同时PLC5输出端与变频器10电连接，发送控制指令。系统PID运算是根据系统响应时间和灵敏度要求单独设定微分及积分时间，一般会根据用户要求单独调试。当系统在采集外网信号与设定值作比较并通过PID运算后发现正在变频运行的电机提升至50HZ时已不能满足系统需求，就会比较电网波形及变频输出波形，当波形一致时将电机投入工频运行（该过程一般在0.2s内），对电机冲击很小，也不会导致整个系统波动。可由用户自行选择两种运行模式：一用模式、多用模式和自动运行模式。1、一用模式：主要应用于低负荷情况下，该模式下用户通过触摸屏选择任意一台电机为主电机，如选择第一电机8，当用户发出运行命令后，第一电机8对应的第一变频接触器11吸合，变频启动并按用户设定的频率（≦50Hz）由变频器10对第一电机8实现控制，第二电机9和其他电机为备用电机。当第一电机8过载保护后，变频停止运行之后第一变频接触器11断开，PLC5按照电机排序自动控制一台号位低的备用电机如第二电机9的第二变频接触器12吸合，之后启动变频器按用户设定的频率继续运行，如此类推。2、多用模式：主要应用于稳定于某一高负荷情况下，该模式下可根据用户设定的总功率及每台电机的额定功率，PLC5内部进行计算（总功率功率=满负荷电机额定功率×台数+变频电机运行功率；以总功率237KW，电机额定功率35KW为例，237KW=满负荷电机×6台+变频控制电机30千瓦×1台）。PLC5先控制第一变频接触器11吸合，再向变频发出指令启动变频器10并将功率在30秒时间内提高至50HZ，之后PLC5采样比较器信号，当主回路波形与变频器10出线端波形重合，PLC5在0.2s时间内完成控制变频器10停止，第一变频接触器11断开，第一工频接触器21吸合，至此第一电机8顺利投入工频运行。接着PLC5按如上流程启动其他需要工频运行的电机。直到最后一台电机按照需要的剩余功率以变频控制做功率补充。3、自动运行模式：该模式下用户设定工艺所需的某一控制值，以冷却系统为例：用户向PLC5设定外网温度控制在某一温度值，PLC5通过外网传感器7的反馈值与该设定值作比较，通过PID运算控制电机启动，PLC5先控制第一变频接触器11吸合，再发出指令启动变频器10，并将功率在100s时间内线性提高至50HZ，如果外网温度仍高于设定值，之后PLC5采样比本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变频调速多功能控制装置，包括控制电源和与控制电源连接的PLC控制系统和触摸屏，其特征在于：还包括与控制电源（3）连接的主断路器（6），主断路器（6）下并联变频回路（1）和工频回路（2），所述变频回路（1）包括与主断路器（6）连接的变频器（10）和变频器（10）下并联的变频接触器；工频回路（2）包括主断路器（6）下并联的工频接触器组和与工频接触器组串联的热继电保护器组，工频接触器组包括至少两个工频接触器，热继电器组包括至少两个热继电保护器；至少两个电机分别与变频接触器、工频接触器和热继电保护器串联；变频器（10）与PLC（5）连接，PLC（5）上连接外网传感器（7）。

【技术特征摘要】
1.一种变频调速多功能控制装置，包括控制电源和与控制电源连接的PLC控制系统和触摸屏，其特征在于：还包括与控制电源（3）连接的主断路器（6），主断路器（6）下并联变频回路（1）和工频回路（2），所述变频回路（1）包括与主断路器（6）连接的变频器（10）和变频器（10）下并联的变频接触器；工频回路（2）包括主断路器（6）下并联的工频接触器组和与工频接触器组串联的热继电保护器组，工频接触器组包括至少两个工频接触器，热继电器组包括至少两个热继电保护器；至少两个电机分别与变频接触器、工频接触器和热...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢剑航，连平，刘建民，
申请(专利权)人：金川集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：甘肃,62