工变频同步切换控制器
变频器的控制器工作原理
变频器的控制器工作原理一、引言变频器是一种用于控制电动机转速和输出功率的设备，广泛应用于工业自动化领域。
而变频器的控制器则是变频器的核心部件，负责对电动机进行精确的控制和调节。
本文将从变频器控制器的工作原理出发，详细介绍其工作原理和功能。
二、变频器控制器的组成变频器控制器主要由CPU、存储器、输入/输出模块、通信模块和电源模块等多个部分组成。
其中，CPU是控制器的核心，负责处理各种控制算法和逻辑运算；存储器用于存储程序和数据；输入/输出模块用于与外部设备进行数据交互；通信模块用于与上位设备进行通信；电源模块则提供电源供电。
三、变频器控制器的工作原理1. 信号采集变频器控制器首先通过输入/输出模块对外部信号进行采集。
这些信号可以来自于传感器、按钮、开关等不同的输入设备，用于监测电动机的转速、温度、电流等参数。
2. 信号处理采集到的信号经过控制器内部的信号处理模块进行处理。
这个处理过程可以包括滤波、放大、补偿等操作，以确保输入信号的准确性和可靠性。
3. 控制算法控制器内部的CPU根据预设的控制算法对信号进行处理和运算，得出控制电动机的结果。
常见的控制算法包括PID控制算法、模糊控制算法等，根据具体的控制需求选择合适的算法。
4. 输出控制信号控制器通过输出模块将计算得到的控制信号传递给变频器，以控制电动机的转速和输出功率。
输出模块通常通过PWM（脉宽调制）技术将控制信号转换为模拟信号，以实现对电动机的精确控制。
5. 状态监测和保护控制器还负责对电动机的状态进行监测和保护。
通过对电动机的各种参数进行实时监测，如电流、温度、转速等，控制器能够及时发现异常情况并采取相应的保护措施，如停机保护、过载保护等，以确保电动机的安全运行。
四、变频器控制器的功能1. 转速控制变频器控制器可以根据设定的转速要求，实时调节电动机的转速。
通过监测电动机的转速信号和设定的转速值，控制器可以计算出控制电压和频率，以实现精确的转速控制。
基于PLC的变频与工频切换控制
基于PLC的变频与工频切换控制作者：彭乐无来源：《职业·中旬》2010年第01期一、切换控制主电路与控制要求1.主电路切换控制的主电路如图1所示,各接触器的功用是:(1)KM1用于将电源线接至变频器的输入端;(2)KM2用于将变频器的输出端接至电动机;(3)KM3用于将工频电源直接接至电动机。
此外,因为在工频运行时,变频器将不可能对电动机的过载进行保护,所以,有必要接入热继电器KR,用于作为工频运行时的过载保护。
2.控制要求由于在变频器的输出端是绝对不允许与电源相接的,接触器KM2和KM3绝对不允许同时接通,互相之间必须有非常可靠的互锁。
二、切换控制的PLC与变频器接口电路及软件编程1.PLC与变频器接口电路如图1所示,旋钮开关SA1用于控制PLC的运行。
运行方式由三位开关SA2进行选择,当SA2合至“工频”运行方式时,按下起动按钮SF1,由PLC将KM3接通,电动机接入工频运行状态,按下停止按钮ST1,电动机停止运行;当SA2合至“变频”运行方式时,按下起动按钮SF2,由PLC 将KM2接通后,KM1也接通,电动机接入变频运行状态,按下停止按钮ST2,电动机停止运行。
SB 用于变频器发生故障后的复位。
为了使KM2和KM3绝对不能同时接通,除了在PLC内部的软件(梯形图)中具有互锁环节外,外部电路中也必须在KM2和KM3之间进行互锁。
变频运行方式按下SF2的同时,PLC使中间继电器KA动作,变频器的FWD与CM接通,电动机开始升速,进入"变频器运行"状态。
KA动作后,停止按钮ST1将失去作用,以防止直接通过切断变频器电源使电动机停机。
蜂鸣器HA指示灯HL用于在变频运行时,一旦变频器因故障而跳闸,也能进行声光报警。
2.PLC输入和输出接点分配表(见表1)3.PLC软件编程采用FX-MIN-C软件编程,PLC的梯形图如图2所示。
4.程序功能分析(1)工频运行。
首先将选择开关SA2旋至"工频运行"位,使输入继电器X0动作,为工频运行作好准备。
高压变频器工-变频切换功能的研究与应用
Ｒｅ ａ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ａｐｐｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｈｉ ｇ ｈ Ｖｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ Ｉ ｎ ｖ ｅ ｒ ｔ ｅ ｒ
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交流异步电机的工变频同步切换
目录1.SYN-TRANSFER技术详细资料 (2)1.1 SYN-TRANSFER技术介绍 (2)1.2工作原理 (3)1.3 主回路配置 (4)1.4 系统外部原理图 (5)1.5 组成及操作界面说明 (5)2.高压变频器切换工频时非同期冲击 (6)2.1非同期冲击原理 (6)2.2非同期冲击实验 (7)3.电厂风机由变频切换工频切换和类似的方案 (8)3.1风机变频到工频切换方法 (8)3.2同步切换方案 (9)3.2.1方案一（带电抗器） (9)3.2.2方案二（不带电抗器） (10)3.1同步切换应用方案 (11)4.高压变频器水冷方式方案 (14)1.SYN-TRANSFER技术详细资料1.1 SYN-TRANSFER技术介绍同步切换是变频器与工频电网之间进行无扰切换的技术，它利用锁相技术，使变频器输出电压的频率、相位、幅值和电网电压的频率、相位、幅值保持一致，进行变频器与电网之间的无扰切换，防止因变频器输出电压和电网电压之间存在相位差而产生冲击电流，损坏设备或拉跨电网。
为重负载软启动（磨机）、多台水泵顺序自动变频软启动、需要在工频和变频电源之间频繁切换的系统。
同步切换的控制方法为: 同时检测变频电源和工频电源的频率、相位和幅值, 当两种电源的频率差、相位差、幅值差小于规定误差时, 锁定当前电网频率进行切换。
电机由变频转工频的切换一般是在变频器输出电压和电网电压的频率、大小都相等的情况下进行的，表面上看，此时两个电源输出电压的大小、频率都相等，似乎可以进行平滑切换，不会对电机产生什么冲击。
其实不然，一个没有考虑到的关键性的问题是——相位，即两个电源电压变化的步调是否一致。
在变频转工频切换瞬间，由于变频器输出电压起始相位具有随机性，它所输出的三相电源相位和电网工频电源相位完全有可能不一致。
SYN-TRANSFER技术非常必要。
下图是SYN-TRANSFER技术的原理图。
锁相前、后的变频和工频电压波形如图1、图2所示。
变频器的切换功能
当变频器出现故障或电动机需要长期在工频频率下运行时，需要将电动机切换到工频电源下运行。
变频器和工频电源的切换有手动和自动两种，这两种切换方式都需要配加外电路。
如果采厢手动切换，只需要在适当的时候用人工来完成，控制电路比较简单。
如果采用自动切换方式，除控制电路比较复杂外，还需要对变频器进行参数预置。
大多数变频器常有下面两项选择：
1）报警时的工频电源／变频器切换选择。
2）自动变频器/ 工频电源切换选择。
只需在上面两个选项中选择“用”，那么当变频器出现故障报警或由变频器起动的电动机运行到达工频频率后，变频器的控制电路会使电动机自动脱离变频器，改由工频电源为电动机供电。
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交流异步电动机变频-工频切换的探讨
交流异步电动机变频-工频切换的探讨引言：异步电动机是工业生产中常用的电动机类型之一，而变频技术的应用也越来越广泛。
在实际应用中，异步电动机的变频-工频切换是一个重要的问题，本文将对这一问题进行探讨，并分析其影响因素和解决方法。
一、异步电动机的变频技术异步电动机的变频技术是指通过改变电源频率来控制电动机的转速。
在工业生产中，变频技术可以实现对电动机的精确控制，使其适应不同的工作需求。
变频技术的应用可以提高生产效率，降低能耗，并且可以提供更多的操作灵活性。
二、异步电动机的工频技术异步电动机的工频技术是指将电动机接入工频电源，通过改变电动机的绕组连接方式或改变电源电压来实现对电动机转速的控制。
工频技术在许多场合下仍然是一种经济实用的选择，尤其是在转速要求相对较低或者需要长时间连续工作的场合。
三、异步电动机的变频-工频切换在一些特殊的工况下，需要将异步电动机从变频运行模式切换为工频运行模式，或者相反。
例如，当变频器发生故障或需要维护时，需要将电动机切换到工频模式，以确保生产的正常进行。
而在一些特定的工作任务中，可能需要将电动机从工频模式切换到变频模式，以获得更好的控制效果。
四、影响异步电动机变频-工频切换的因素1. 电动机的设计参数：电动机的设计参数将直接影响其在变频和工频模式下的性能。
因此，在进行变频-工频切换时，需要考虑电动机的额定功率、额定电压、额定转速等参数是否适用于切换后的工作模式。
2. 变频器的性能：变频器作为控制电动机的核心设备，其性能直接影响切换的稳定性和可靠性。
在选择和使用变频器时，需要考虑其输出功率、控制精度、过载能力等因素。
3. 切换过程中的保护措施：切换过程中，特别是在变频-工频模式切换时，需要采取相应的保护措施，以防止电动机和其他设备受到损坏。
常见的保护措施包括过电流保护、过温保护、过载保护等。
4. 切换的控制策略：切换过程中的控制策略也是影响切换效果的重要因素之一。
合理的控制策略可以确保切换过程的平稳进行，避免电动机产生冲击或过载现象。
如何在变频与工频之间合适顺畅地切换？
如何在变频与工频之间合适顺畅地切换？随着领域的不断发展，变频器的出现让许多行业得到了优异的表现。
然而，许多机械设备在工作过程中不仅需要使用变频器，还需要通过工频器进行操作。
因此，如何在变频与工频之间合适顺畅地切换，成为了许多机械设备行业必须处理的一项难题。
什么是变频器和工频器在讨论变频和工频之间的切换之前，我们需要了解什么是变频器和工频器。
变频器指的是变频调速器，可以通过改变电机转速来达到调节设备的效果。
变频器主要的优势在于调速范围广，可以实现任何转速的调节，同时减少过载电流和减少机器噪音等问题。
工频器与变频器不同，指的是工频电源。
这种电源是单一频率的，通常是50或60赫兹。
一些机械设备只能通过工频电源运行。
变频器和工频器之间切换的挑战切换变频器和工频器之间并不难，但是它需要消耗时间和成本、影响生产。
同时，由于变频器和工频器之间的连接不同，需要更改电机驱动的连接。
这种更改将导致机器的运行时间延长，因此必须等到工作结束后再进行切换。
另外，不需要切换连接，而直接使用变频器会更加方便，但这仅适用于那些没有使用工频的机器。
在切换之前，需要注意的另一个问题是，变频器的功率大小通常要比工频器大，因此需要合理应用变频器的能力。
同时，不同类型的设备在切换时需要采取不同的方法。
这就需要我们了解如何适应不同的工作环境。
适应不同工作环境的方法在进行变频和工频之间的切换时，需要注意以下几点。
1. 确保机器没有运行切换时，您必须确保机器已停止运行。
特别是在切换连接时，如果机器仍在运行，可能导致机器受损。
2. 确定机器所需的电源类型在切换之前，必须确定机器的电源类型，以便了解何时使用变频器和何时使用工频器。
这是非常重要的，因为变频器和工频器的电流值不同，如果选择错误会导致机器运行出现问题。
3. 使用适当的连接方法选择正确的连接方式至关重要，可以确保电机被正确连接到变频器或工频器。
使用正确的连接方法，可以放置机器因连接错误而受损。
变频与工频切换
变频与工频切换变频与工频切换是电力系统中非常重要的一个环节，它主要涉及两种不同的频率，即工频和变频。
工频通常指的是电力系统中的额定频率，而变频则是指通过改变电源频率来控制电机的转速。
在电力系统中，变频与工频切换通常发生在电机启动或运行过程中。
下面将从几个方面对变频与工频切换进行详细阐述。
一、变频器的工作原理变频器是一种将交流电转化为可变频率的设备，它主要由整流器、逆变器和控制器组成。
整流器将交流电转化为直流电，逆变器将直流电转化为可变频率的交流电，控制器则控制逆变器的开关和转换过程。
在电机启动时，变频器可以控制电机的启动转速和加速过程，从而减少对电网的冲击和对机械设备的冲击。
二、变频与工频切换的优点1.节能：通过变频控制电机的转速，可以更加精确地控制电机的输出功率，从而减少能源的浪费。
2.延长设备寿命：变频控制可以减少机械设备的振动和冲击，从而延长设备的使用寿命。
3.提高生产效率：通过变频控制电机的转速，可以更加精确地控制生产过程，从而提高生产效率。
4.降低噪音：通过变频控制电机的转速，可以降低机械设备的噪音，从而改善工作环境。
三、变频与工频切换的缺点1.成本高：变频器的成本比普通电机要高，因此需要投入更多的资金。
2.维护难度大：变频器的维护比普通电机要复杂，需要专业技术人员进行维护。
3.对电网的影响：变频器的运行会对电网产生一定的影响，需要采取相应的措施来保证电网的稳定运行。
四、变频与工频切换的实现方式1.手动切换：在电机启动或运行过程中，可以通过手动方式将电机从工频切换到变频或从变频切换到工频。
这种方式需要操作人员具备一定的技能和经验。
2.自动切换：在电机启动或运行过程中，可以通过自动方式将电机从工频切换到变频或从变频切换到工频。
这种方式需要使用相应的传感器和控制算法来检测和控制电机的状态。
3.软启动器：软启动器是一种特殊的启动设备，它可以通过逐渐增加电机电流的方式将电机从工频启动到变频。
这种方式可以减少对电网的冲击和对机械设备的冲击。
软切换控制器3SINV
3SINV 软切换控制器使用说明书1．功能与用途3SINV 软切换控制器基于电压矢量跟踪原理，以工业级MUC 为控制核心，准确捕捉变频输出电压矢量与工频电压矢量的同步点，为感应电动机由变频运行切换至工频运行提供可靠的控制信号。
3SINV 软切换控制器可广泛应用于供水、送风、供暖等需要将交流感应电动机从变频运行无扰切换至工频运行的工作场合。
2．技术参数1）工作电压：165~256V AC ，50~60Hz 2）额定功耗：5W3）输出形式：节点输出，容量220V/0.3A 4）工作温度：0~40℃ 5）相对湿度：90%（不结露）6）安装方式：屏装、轨道安装（定货时应注明）3．工作原理随着交流变频技术的发展，在电机拖动场合中变频器的应用越来越广泛，除了变频器优良的起动性能之外，交流变频器技术使得目标量的连续调控更加便捷。
因此，工程技术人员创造性地提出了“一拖多”技术方案，由一台变频器分步拖动多台电机，解决了电机平稳起动问题，又解决了目标量连续调控，提高系统的运行品质，降低系统的制造成本。
在“一拖多”技术方案中，如何将一台电机由变频运行切换至工频运行，是其技术发展的关键。
当电机处于变频运行时，由于其输出SPWM 电压矢量游离于电网电压矢量，二者存在电压矢量差且按正弦规律变化。
图1所示为变频器输出电压与工频电压的矢量差。
不难看出，当将变频运行的电机向工频切换时，切换电流为：I=ΔU/Z ph其中Z ph 为电机的相等效阻抗。
由于两组独立旋转矢量的相对移动，ΔU 将从0变为2Uph ，切换冲击电流将达到额定电流的十几甚至几十倍，对电网和设备的冲击均是不允许的。
理论上讲，正确的切换时刻应该满足以下条件： 1）同频率且相序一致； 2）ΔU=0，θ=0。
3SIN V 软切换控制器正是基于这一准则，由工业MCU为核心，集选频控制和矢量跟踪于一图12体，准确捕捉满足此准则的时刻，实现由变频运行至工频运行的零冲击电流切换，即无扰切换。
工、变频转换一拖二拖动电路设计
工、变频转换一拖二拖动电路设计本文介绍了一种由一台变频器切换拖动两台电动机的控制电路，有效提升了油田矿区现场变频器的利用率，减少大功率电动机工频启动时对电网的冲击，提高了电源功率因数，实现节能降耗。
标签：变频器;拖动电路引言变频器作为三相异步电动机主要调速装置，凭借其优良的启动特性和平滑调速能力在油田矿区被大量推广使用，但其昂贵的造价和较高的运行环境要求也给前期投入和后期维护保养带来了很多不便，因此，合理、高效的使用变频器成为油田矿区电工一项新的工作目标。
1 存在问题分析1.1 油田矿区现场机泵运行方式油田矿区为保证生产的平稳运行，防止运行机泵发生故障时，介质长时间无法输送而产生停输、冻堵、冒罐等事故，多数专用机泵皆采用一备一用的设计方式。
随着变频器的大量投入使用，基本上实现了一台变频器控制运行，另一台工频备用。
有的甚至实现了两台均安装变频器。
1.2 存在问题变频器的大量投入使用，有效提升了机泵功率因数，还增强了操作人员对生产调节的准确性和可靠性，但也存在部分弊端，具体分析如下：1、一备一用两台机泵都安装变频器。
如果备用泵长时间不运行，势必造成该机泵所带变频器闲置，增加前期成本。
由于变频器内部电容不能长时间处于溃电状态，因此，此备用变频器必须长时间热备用，或定期通电维护，不仅增加了维护工作量还浪费了电能。
2、一备一用两台机泵只安装一台变频器。
这种设计是较为常见的一种设计思路，有效节省了前期投入，但也给生产调节带来不便。
由于变频器的优越性，会让岗位操作人员更青睐于使用安装变频器的机泵，势必造成该机泵的故障率上升，使用寿命明显降低。
当变频机泵维修时，另一台泵只能工频使用，又造成工频启动时对电网的冲击，运行中单机能耗上升，生产调节不便等不利因素。
3、变频器一拖二使用。
这种设计思路有效提升了变频器的利用率，但当变频器发生故障时，必须由专业电工进行快速抢修或更换，鉴于变频器维修、更换的难度，此方案的可行性大打折扣。
MAM580工变频控制器说明书
变频与工频切换技术的应用
的效果 ， 但调试 中也应该遵循 一定 的规 则 ， 否则切 换是不 成功的 ， 主要有以下几个方面 。
的最小值 ， 通过运算 ， 与一基准 电压相 比较 ， 找 出二者 合适
的交汇点 ， 此即转换 的最佳位 置 ， 然后驱 动继 电器动作 ， 从 而完成变工频的切换 。如图 １ 框图所示 。
１ ３ ０ Ｉ 童攘掇赫 霹 ・ ２ ０ １ ３ ￣ 第６ 期
Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ Ｒ ｅ ｃ ｏ ｒ ｄ工 程 师 手 记
变频 嘲 ｗｗｗ． ｃ ｈ ｉ ｎａ ｂ ｉ ａ ｎ ｐ ｉ ｎ． Ｃ Ｏ Ｉ Ｔ Ｉ
本转 换板采用 同时检测 变频输入 侧与输 出侧的相位 的方法 ， 首先检测频 率到 达信号 ， 在达到频率设 定值后 ， 进
１ 概 述
随着 电力 电子技 术的不断发展 ， 变频器的技术 已 Ｅ ｔ 趋 成熟 ，在工 控企业 的应 用也如雨后春笋般 的蓬勃 崛起 ， 正 日益渗透到各个 领域 ， 业 已成 为各个生产环节不可或缺 的 重要工具 ， 为企业 改进生 产工 艺、 提 高劳 动生产率 、 节约 能
在变频器提供这些优越性 的情况下 ， 变频器 的应用也 越来越广泛 ， 大到大型的工矿企业 ， 小 到家庭作 坊 ， 变频器 可以说随处可见。但是在某些场合 ， 在工艺技术基本相 同、 负载类别一致 的情况下 ， 如水泵 、 风机等 ， 单 开一 台泵 无法 达到工艺要求 ， 需要 同时开几 台泵或风机 ， 这 样为 了节省 投资 ， 大多数 厂家都选 择一 拖多 的形式 ， 如一 拖二 、 一拖
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ： Ｆ ｒ ｅ ｑ ｕｅ ｎｃ ｙ ｃ ｏｎ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｏ ｎ Ｙｉ ｔ ｕｏ ｍａ ｎ ｙ Ｔｈｅ ｕｎ ｄ ｉ ｓ ｔ ｕ ｒ ｂｅ ｄ ｓ ｉ ｔ ｗ ｃ ｈｉ ｎｇ
工频与变频的切换原理
工频与变频的切换原理嗨，朋友们！今天咱们来聊聊一个超有趣的话题——工频与变频的切换原理。
这可不是什么晦涩难懂的天书内容哦，只要跟着我，保准您能轻松搞明白。
先来说说工频吧。
想象一下，工频就像是一个老老实实按部就班干活的老工人。
他呢，就按照固定的节奏，一成不变地工作着。
比如说，我们家里的一些传统电器，像那种老式的电扇，插上电就按照固定的速度转呀转，这个固定的速度就是工频在起作用呢。
这个老工人虽然可靠，但是缺乏灵活性呀。
就好比一条单行道，只能以一种速度前行，没有别的选择。
再来说说变频呢。
变频呀，就像是一个聪明机灵的小年轻。
他懂得根据不同的情况调整自己的工作方式。
变频技术就像是这个小年轻脑袋里的智慧，让电器能够根据实际的需求来改变工作频率。
比如说变频空调，在刚启动的时候，它会快速制冷或者制热，这时候它的工作频率就比较高，就好像这个小年轻在冲刺阶段，充满活力。
等房间的温度快要达到设定值的时候呢，它就会降低频率，慢悠悠地保持这个温度，就像小年轻放慢脚步维持成果一样。
这多智能呀，不像工频那个老工人那么死板。
那这两者怎么切换的呢？这可就有趣了。
我给您打个比方，这就好比是一场接力赛。
有这么一个场景，一个工厂里有一台大型电机。
刚开始呢，这电机是在工频状态下运行的。
就像那个老实的老工人先上了跑道，按照传统的方式带着机器运转。
这时候，有个工程师小王在旁边监测着设备的运行情况。
小王心里想啊：“这工频虽然稳定，可现在生产任务变了，要是能更节能、更灵活就好了。
”这时候呢，变频技术就像是一个候补选手站在旁边。
当满足一定条件的时候，就像是接力棒交接的时刻到来了。
那这个交接是怎么实现的呢？这得靠一套控制系统。
这个控制系统就像是裁判，它一直在观察电机的各种运行参数。
比如说，当电机负载突然变轻的时候，控制系统就会想：“嘿，现在这种情况，变频上场肯定更合适呀。
”然后它就会发出指令，开始把电机从工频切换到变频。
这个切换过程就像是把接力棒从老工人手里交到小年轻手里一样。
变频与工频的切换问题
变频与工频的切换问题（湖北宜昌市自动化研究所，湖北宜昌 443000）张燕宾摘要：分析了低压变频调速系统中变频与工频切换过程中的暂态过程，根据不同负载暂态过程的特点，提出了不同的切换要领，并介绍了以风机和供水水泵为代表的具体切换方法。
关键词：变频与工频切换；电磁过渡过程；自由制动过程；差频同相；频率陷阱；切换时间1 变频与工频切换的主电路1.1 切换控制的提出有的用户在采用变频调速拖动系统时，常常提出了变频器和工频电源进行切换的要求。
主要有两种类型：(1) 故障切换部分生产机械在运行过程中，是不允许停机的。
如纺织厂的排风机、锅炉的鼓风机和引风机等。
针对这些机械的要求，在“变频运行”过程中，一旦变频器因故障而跳闸时，必须能够自动地切换为“工频运行”方式，同时进行声光报警。
(2) 多泵供水的切换在多泵供水系统中，常采用由一台变频器控制多台水泵的方案。
用水量较少时，由变频器控制“1号泵”进行恒压供水；当用水量增大，变频器的运行频率已经到达额定频率而水压仍不足时，将“1号泵”切换为工频工作。
同时变频器的输出频率迅速降为0Hz，并切换至“2号泵”，使“2号泵”变频起动。
1.2 切换控制的主电路(1) 主电路的构成图１切换控制的主电路如图1所示，各接触器的功用是：① KM1用于将电源接至变频器的输入端；② KM2用于将变频器的输出端接至电动机；收稿日期：2003－08－13作者简历：张燕宾（1937－），男，江苏海门人，曾任宜昌市自动化研究所高级工程师、自动化研究所副所长、宜昌市科委驻深圳联络处主任、宜昌市自动化学会理事长、湖北省自动化学会常务理事，曾著《SPWM变频调速应用技术》、《变频调速应用实践》、《变频器应用基础》。
③ KM3用于将工频电源直接接至电动机。
此外，因为在工频运行时，变频器不可能对电动机的过载进行保护，所以，有必要接入热继电器KH，用于作为工频运行时的过载保护。
(2) 切换的动作顺序切换时，应先断开KM2，使电动机脱离变频器。
变频器的切换分析与同步控制
变频器的切换分析与同步控制侍寿永【摘要】In the variable frequency control system, the variable frequency device often needs to switch from the converting to fundamental frequency. If the switching time is improper, then great electric current will emerge. The current will make serious impact on or even cause damage to such equipment as variable frequency device, motor, etc. , and will make serious electromagnetic interference with the power grid. Using synchronizer to realize synchronous-switching as well as using the electro-magnetic transient simulation software named PSCAD/EMTDC to simulate synchronous-switching were suggested on the basis of analyzing the reasons for generating impulse current and the principle of synchronous-switching. The result shows that using synchronizer can avoid great electric current impact effectively and ensure the smooth transition of switching.%在变频调速控制系统中,变频器经常需要从变频到工频的切换,切换时机不当会产生很大的电流,该电流对变频器、电动机等设备产生严重的冲击甚至损坏,并对电网产生严重的电磁干扰.在分析切换所产生冲击电流的原因和同步切换原理基础上,提出用同步器实现同步切换,并用PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件对同步切换进行了仿真.结果表明:用同步器实现的同步切换有效地避免了过大的电流冲击,保证了切换的平稳过渡.【期刊名称】《电气传动》【年(卷),期】2012(042)007【总页数】4页(P69-72)【关键词】变频器;同步切换;同步器【作者】侍寿永【作者单位】江苏省电子产品装备制造工程技术研究开发中心,江苏淮安223003;淮安信息职业技术学院,江苏淮安223003【正文语种】中文【中图分类】TM921.52交流异步电动机被广泛应用于各行各业，在采用变频调速控制系统中经常需要变频器和工频电源进行切换。
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3SINV
软切换控制器使用说明书
目录
1．功能与用途 (1)
2．技术参数 (1)
3．工作原理 (1)
4．操作说明 (2)
5．工作过程 (4)
6．软切换控制器端子排列 (5)
7．接线原理图 (6)
8．常见故障及处理办法 (6)
9．安装方式与尺寸 (7)
3SINV软切换控制器
使用说明书
1．功能与用途
3SINV软切换控制器基于电压矢量跟踪原理，以工业级MUC为控制核心，
准确捕捉变频输出电压矢量与工频电压矢量的同步点，为感应电动机由变频运
行切换至工频运行提供可靠的控制信号。
3SINV软切换控制器可广泛应用于供
水、送风、供暖等需要将交流感应电动机从变频运行无扰切换至工频运行的工
作场合。
2．技术参数
1）工作电压：165~256V AC，50~60Hz
2）额定功耗：5W
3）输出形式：节点输出，容量220V/0.3A
4）工作温度：0~40℃
5）相对湿度：90%（不结露）
6）安装方式：屏装、轨道安装（定货时应注明）
3．工作原理
随着交流变频技术的发展，在电机拖动场合中变频器的应用越来越广泛，
除了变频器优良的起动性能之外，交流变频器技术使得目标量的连续调控更加
便捷。
因此，工程技术人员创造性地提出了“一拖多”技术方案，由一台变频
器分步拖动多台电机，解决了电机平稳起动问题，又解决了目标量连续调控，
提高系统的运行品质，降低系统的制造成本。
在“一拖多”技术方案中，如何将一台电机
键。
当电机处于变频运行时，由于其输出SPWM
电压矢量游离于电网电压矢量，二者存在电压矢
量差且按正弦规律变化。
图1所示为变频器输出
电压与工频电压的矢量差。
不难看出，当将变频图1
运行的电机向工频切换时，切换电流为：
I=ΔU/Z ph
其中Z ph为电机的相等效阻抗。
由于两组独立旋转矢量的相对移动，ΔU将从0变为2Uph，切换冲击电流将达到额定电流的十几甚至几十倍，对电网和设备的冲击均是不允许的。
理论上讲，正确的切换时刻应该满足以下条件：
1）同频率且相序一致；
2）ΔU=0，θ=0。
3SIN V软切换控制器正是基于这一准则，由工业MCU为核心，集选频控制和矢量跟踪于一体，准确捕捉满足此准则的时刻，实现由变频运行至工频运行的零冲击电流切换，即无扰切换。
4．操作说明
上图所示是3SINV软切换控制器的正面板图，面板上的指示灯、按钮等含义如下所述：
1）面板上有六个指示灯：
PWR：电源指示灯。
NOR：系统正常指示灯。
灯亮表示软切换控制器工作正常。
S1：切换命令指示灯。
软切换控制器收到切换请求命令时，S1灯点亮。
S2：同步状态指示灯。
软切换控制器进入整步状态后，S2灯点亮。
指示灯每亮灭一次，表示同步一次，直亮到切换完毕，接到停止切换命令后熄灭。
S4：切换指示灯。
允许切换命令发出后，S4灯点亮。
ERR ：故障/跟踪指示灯。
ERR 为可编程指示灯，不在跟踪状态下，灯亮表示
切换控制器出现故障。
当设定为跟踪状态时，灯亮表示系统进入同步跟踪状态。
2）面板上有三个操作按键，用于对控制器功能的设置。
3）液晶显示器显示功能和内容
上电后液晶显示如图2所示。
当同时按下
和
两键时进入设置状态，此时屏幕显
示如图3
所示。
在设置状态下，按下
或
键，当
CODE =168时，按下确认按键后，进入设置菜单。
如图4所示。
置菜单包括三个选项：
控制精度：用于设置切换时刻，捕捉窗口的大小。
可设定为“高”或“低”。
控制精度“高”，意味着捕捉窗口狭窄，同期切换准确。
反之,捕捉窗口略宽,既保证切换的同期性,又兼顾了捕捉的鲁棒性。
用户可依据实
际工况合理选择控制精度。
此项选择的缺省值为“高”。
RL01输出：用于设定输出继电器RL01的动作时序。
可设定为“电平型”与“脉冲型”。
当设为”电平型”时，其起动时序如下：
用于加一操作或功能选择。
用于减一操作或功能选择。
用于设置确认/复位（按下超过2S ）。
图
2 图
3 图4
RL02输出：用于设置输出继电器RL02的输出。
可设定为“跟踪”或“故障”。
当设定为“跟踪”时，RL02动作与整步过程吻合。
当设定为“故障”时，仅当切换控制器出现故障时，RL02才动作。
RL02的动作与面板指示灯ERR 时序一致。
此选项缺省值为“故障”。
图4所示界面中，通过按下
或
，控制精度可在“高”和“低”中选择；
RL01输出可在“电平型”和“脉冲型”中选择；RL02输出可在“故障”和“跟踪”中选择。
按下
，可以按顺序选择控制精度、RL01输出、RL02输出，选中
项将闪烁。
设置完成后，务必按退出。
5．工作过程
控制器收到切换命令后，液晶显示如图5、图6所示，进入开始跟踪、整步状态。
如果频差在切换范围之内，经过一个周期后，显示图7所示，当工频电压矢量与变频输出矢量满足切换条件时，完成切换过程，如图8所示。
切换请求
RL01输出
同步点
切换结束
图5
图6
图7
图8
控制器接到要求切换命令后，如果频差过大（超过±0.3Hz ），将显示图9画面，两个棒状图长短变化将十分迅速，可通过合理调节变频器的输出频率，出现图5、图6、图7和图8，直到切换正常结束。
如果出现如图10所示的画面提示“相序异常、跟踪失败”，同时故障指示灯ERR 亮时，表明相序联接有错误，应检查：1）切换器与变频器的接线是否正确；2）变频运行时电动机的旋转方向是否与工频运行时旋转方向一致。
任何时刻取消切换命令，将返回图2。
6．软切换控制器端子排列
软切换控制器的接线端子在控制器的背面，端子图如图11所示。
端子号如下：
(1)(3)号：代号为L 1、L 3，接变频器进线端。
(2)(4)号：代号为L 2、L 4，接变频器出线端。
(5)号：代号为Earth ，接大地。
(6)(7)号：代号为L 、N ，接转换器电源输入端。
(17)(18)号： S+、S-,外部要求转换信号输入。
(19)(20)(21)号：为输出继电器RL01。
(23)(24)(25)号：为输出继电器RL02。
图9
图10
图11
在现场接线时，对照图11和图12进行，以保证接线无误。
7．接线原理图
图12所示为3SINV 软切换控制器的典型应用。
图中L 1、L 2和U 、V 四条线是电压采样线，不得接错，否则会出现“跟踪失败”等故障；起动软切换命令通过S+和S-输入，必须使用无压接点输入。
“同步”输出信号由RL01通过无压接
点方式输出（触点容量为220V 、0.3A ），RL02为可编程输出。
8．常见故障及处理办法
1) 给出转换命令后，显示相序异常。
检查(1)(3)、(2)(4)的连线是否与图12相同，
必要时，调整工频进线相序或变频器转向。
2) 在跟踪过程中，交替显示“正在整步”、“频差过大”，且E 1，E 2棒图长度快速
变化。
此时，工频电网电压与变频输出电压频差过大，可稍微调整变频器的输
出频率。
3) 合上电源后，液晶无显示。
检查软转换器电源线路，若无误请与供货商联系。
4) 其它故障，可按下
键持续2S ，使系统复位。
A B C
注意：CJ1与CJ2除由PLC 控制
外，必须加硬连锁。
图12
9．安装方式与尺寸
外型尺寸如图13所示（开孔尺寸92×92）。
9
图13
-7-。