用于电动机拖动负载的变频切换工频装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术的用于电动机拖动负载的变频切换工频装置，包括主电路、控制系统，控制系统通过选择速比合适的减速器使主泵电机M在正常工况工作时处于升频模式，设置可编程控制器PLC、转速传感器、计时器，实现在主泵电机M断电后转速至75%的额度转速时，自动输出分闸指令到主电路中高压真空接触器KM1、KM2，待接收到高压开关QF1、高压真空接触器KM2分闸状态且延时Tc时间后自动输出高压真空接触器KM3合闸指令实现变频切工频，Tc表示切换时间，由计算出主泵电机M断电后转速下降至75%以上的额度转速的时间值，然后在数值的基础上进行微调，保证在切换时刻主泵电机M感应电动势的相位与电源电压相位一致所得，以此实现变频自动平稳切换到工频运行。

【技术实现步骤摘要】
用于电动机拖动负载的变频切换工频装置
本技术涉及变频切换工频控制
，特别是用于电动机拖动负载的变频切换工频装置。
技术介绍
在工业应用领域中大功率重载设备的启动及调速一般采用高压变频器拖动高压异步电动机方式，对于一些在工艺流程中要求高可靠性和稳定性的设备，用户通常要求高压变频器配备自动工频切换装置，使得当变频器故障时能够自动切换到工频旁路运行，从而最大限度地保障生产设备的连续性运转，但是在实际应用中往往由于各种因素（电动机转速下降、电动机定子感应电动势影响）致使在切换过程中产生很大的冲击，尤其是大功率电动机在拖动重载低速恒转矩负载时，由于负载特性，断电后电动机转速下降很快，若切换时间Tc选择不恰当，切换过程将产生很大的冲击，影响电网的正常运行和设备的使用寿命。因此本技术提供一种的新的方案来解决此问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本技术目的是提供用于电动机拖动负载的变频切换工频装置，有效地解决了解决大功率电动机带该类负载时在由变频自动切换到工频过程中产生很大冲击的问题。其解决的技术方案是，包括主电路、控制系统，所述主电路包括高压开关QF1、变频器柜VFD、自动工频旁路柜BY、主泵电机M，其特征在于，所述自动工频旁路柜BY包括刀闸隔离开关QS1、刀闸隔离开关QS2、高压真空接触器KM1、高压真空接触器KM2、高压真空接触器KM3，自动工频旁路柜BY在控制系统的控制下实现变频器运行切换到工频电网运行。优选的，所述高压开关QF1的一端连接6KV母线，高压开关QF1的另一端分两路，一路经高压真空接触器KM1、刀闸隔离开关QS1连接到变频器左端，另一路连接到自动工频旁路柜BY左端，自动工频旁路柜BY的右端连接高压真空接触器KM3常开触点的一端，变频器右端经刀闸隔离开关QS2连接高压真空接触器KM2常开触点的一端，高压真空接触器KM3常开触点的另一端、高压真空接触器KM2常开触点的另一端连接到主泵电机M。优选的，所述控制系统包括减速器，通过选择速比合适的减速器使主泵电机M在正常工况工作时处于升频模式；所述控制系统包括可编程控制器PLC、转速传感器、计时器，实现在主泵电机M断电后转速至75%的额度转速时，自动输出高压真空接触器KM1、高压真空接触器KM2分闸指令，待接收到高压开关QF1、高压真空接触器KM2分闸状态且延时Tc时间后自动输出高压真空接触器KM3合闸指令实现变频切工频，Tc表示切换时间。本技术通过首先选择速比合适的减速器使主泵电机M在正常工况工作时处于升频模式，其次设置可编程控制器PLC、转速传感器、计时器，实现在主泵电机M断电后转速至75%的额度转速时，自动输出高压真空接触器KM1、高压真空接触器KM2分闸指令，待接收到高压开关QF1、高压真空接触器KM2分闸状态且延时Tc时间后自动输出高压真空接触器KM3合闸指令实现变频切工频，Tc表示切换时间，由计算出主泵电机M断电后转速下降至75%以上的额度转速的时间值，然后在数值的基础上进行微调，保证在切换时刻主泵电机M感应电动势的相位与电源电压相位一致所得，以此实现变频自动平稳切换到工频运行。附图说明图1为本技术的主电路结构图。具体实施方式为有关本技术的前述及其他
技术实现思路
、特点与功效，在以下配合参考附图1对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。下面将参照附图描述本技术的各示例性的实施例。用于电动机拖动负载的变频切换工频装置，包括主电路、控制系统，所述主电路包括高压开关QF1、变频器柜VFD、自动工频旁路柜BY、主泵电机M，其特征在于，所述自动工频旁路柜BY包括刀闸隔离开关QS1、刀闸隔离开关QS2、高压真空接触器KM1、高压真空接触器KM2、高压真空接触器KM3，自动工频旁路柜BY在控制系统的控制下实现主泵电机M在当变频器产生故障时变频器运行切换到工频电网运行，具体的控制系统立即自动输出高压真空接触器KM1、高压真空接触器KM2分闸指令，待接收到高压开关QF1、高压真空接触器KM2分闸状态且延时Tc时间后自动输出高压真空接触器KM3合闸指令，Tc表示切换时间，当接收到QF1、KM3合闸状态表示变频切工频过程完成，同时输出报警信号。进一步地,所述高压开关QF1的一端连接6KV母线，高压开关QF1的另一端分两路，一路经高压真空接触器KM1、刀闸隔离开关QS1连接到变频器左端，另一路连接到自动工频旁路柜BY左端，自动工频旁路柜BY的右端连接高压真空接触器KM3常开触点的一端，变频器右端经刀闸隔离开关QS2连接高压真空接触器KM2常开触点的一端，高压真空接触器KM3常开触点的另一端、高压真空接触器KM2常开触点的另一端连接到主泵电机M，当高压开关QF1、刀闸隔离开关QS1和QS2、高压真空接触器KM1和KM2闭合且高压真空接触器KM3断开时选择变频模式；高压开关QF1、高压真空接触器KM3闭合，高压真空接触器KM1、KM2断开时选择工频运行，检修变频器时务必将刀闸隔离开关QS1、QS2断开，防止人员触电，因变频器输出端不允许接入电源，高压真空接触器KM2、KM3就需要采取非常可靠的互锁措施。进一步地,所述控制系统包括减速器，通过选择速比合适的减速器使主泵电机M在正常工况工作时处于升频模式，下面以油煤浆进料泵应用为例：主泵电机M—6级变频、调频0~75Hz、50Hz-987rpm/min；减速器速比—15.389:1；泵正常工况—流量24～60m3/h，出口压力：20.1Mp,泵转速：33～83rpm/min。根据流量与泵转速及电机转速的对应关系，计算出泵正常工况时变频调频范围：25.9～65Hz，实测电机输出功率：158.2～397KW。选择速比为15.389:1的减速器，当油煤浆进料泵工作在最大流量60m3/h时，主泵电机M运行在65Hz；所述控制系统包括可编程控制器PLC、转速传感器、计时器，实现在主泵电机M断电后转速至75%的额度转速时，自动输出高压真空接触器KM1、高压真空接触器KM2分闸指令，待接收到高压开关QF1、高压真空接触器KM2分闸状态且延时Tc时间后自动输出高压真空接触器KM3合闸指令实现变频切工频，Tc表示切换时间。更进一步地,所述Tc时间由计算出主泵电机M断电后转速下降至75%以上的额度转速的时间值，然后在数值的基础上进行微调，保证在切换时刻主泵电机M感应电动势的相位与电源电压相位一致所得，冲击电流主要受与工频运行的转差和电动机感应电动势影响，变频切换工频的过程是首先由转速传感器检测电动机断电后转速、可编程控制器PLC和计时器计算出电动机断电后转速下降至75%以上的额度转速的时间值，然后在数值的基础上进行微调，保证在切换时刻电动机感应电动势的相位与电源电压相位一致，在电动机断电后转速至75%的额度转速时切换工频，主泵电机M运行在65Hz切换时间需控制在200ms左右，主泵电机M运行在50Hz本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于电动机拖动负载的变频切换工频装置，包括主电路、控制系统，所述主电路包括高压开关QF1、变频器柜VFD、自动工频旁路柜BY、主泵电机M，其特征在于，所述自动工频旁路柜BY包括刀闸隔离开关QS1、刀闸隔离开关QS2、高压真空接触器KM1、高压真空接触器KM2、高压真空接触器KM3，自动工频旁路柜BY在控制系统的控制下实现变频器运行切换到工频电网运行；/n所述高压开关QF1的一端连接6KV母线，高压开关QF1的另一端分两路，一路经高压真空接触器KM1、刀闸隔离开关QS1连接到变频器左端，另一路连接到自动工频旁路柜BY左端，自动工频旁路柜BY的右端连接高压真空接触器KM3常开触点的一端，变频器右端经刀闸隔离开关QS2连接高压真空接触器KM2常开触点的一端，高压真空接触器KM3常开触点的另一端、高压真空接触器KM2常开触点的另一端连接到主泵电机M；/n所述控制系统包括与主泵电机M配套的减速器，通过选择速比合适的减速器使主泵电机M在正常工况工作时处于升频模式；/n所述控制系统包括可编程控制器PLC、转速传感器、计时器，实现在主泵电机M断电后转速至75%的额度转速时，自动输出高压真空接触器KM1、高压真空接触器KM2分闸指令，待接收到高压开关QF1、高压真空接触器KM2分闸状态且延时Tc时间后自动输出高压真空接触器KM3合闸指令实现变频切工频，Tc表示切换时间；/n所述Tc时间由计算出主泵电机M断电后转速下降至75%以上的额度转速的时间值，然后在数值的基础上进行微调，保证在切换时刻主泵电机M感应电动势的相位与电源电压相位一致所得。/n...

【技术特征摘要】
1.用于电动机拖动负载的变频切换工频装置，包括主电路、控制系统，所述主电路包括高压开关QF1、变频器柜VFD、自动工频旁路柜BY、主泵电机M，其特征在于，所述自动工频旁路柜BY包括刀闸隔离开关QS1、刀闸隔离开关QS2、高压真空接触器KM1、高压真空接触器KM2、高压真空接触器KM3，自动工频旁路柜BY在控制系统的控制下实现变频器运行切换到工频电网运行；
所述高压开关QF1的一端连接6KV母线，高压开关QF1的另一端分两路，一路经高压真空接触器KM1、刀闸隔离开关QS1连接到变频器左端，另一路连接到自动工频旁路柜BY左端，自动工频旁路柜BY的右端连接高压真空接触器KM3常开触点的一端，变频器右端经刀闸隔离开关QS2连接高压真空接触器KM2常开触点的一端，高压真空接触...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建国，沈叶辉，
申请(专利权)人：上海福思特流体机械有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31