变频与共频切换
工频-变频切换控制电路教 案
教案首页课程名称变频器应用技术班级计划课时2周次十三(2) 授课方法讲解教具投影仪教学内容§ 4-6 工频-变频切换控制电路教学目的1．掌握手动开关控制工频-变频切换的原理；2．掌握PLC控制工频-变频切换的原理；重点、难点重点：PLC控制工频-变频切换的原理；难点：PLC控制工频-变频切换的系统要求及程序编制复习提问试叙述用PLC控制变频器运行的程序设计过程。
作业复习本节内容课后小结1．手动开关控制工频-变频切换的原理；2．掌握用PLC控制工频-变频切换的原理及程序编制过程。
教案附页教案内容附记第六节工频--变频切换控制电路工频——变频切换：将工频下运行的电动机（电动机接50Hz电源），通过旋转开关切换到变频器控制运行。
应用场合：1．投入运行后就不允许停机的设备如果由变频器拖动，则变频器一旦出现跳闸停机，应马上将电动机切换到工频电源。
2．应用变频器拖动是为了节能的负载如果变频器达到满载输出时就失去了节的作用，这时也应将变频器切换到工频运行一、手动控制切换电路原理分析要点：1．工频运行KM3为工频运行接触器，SB1为断电按钮，SB2为通电按钮，SA为变频、工频切换旋转开关。
5分钟：提问5分钟：讲授25分钟：提问与讲授教案附页教案内容附记合QF →SA 旋转到工频位置→按SB2按钮→KA1线圈得电→KA1动合触点闭合→KA １自锁KM3线圈得电→ KM3主触点闭合→接通工频主电路 KM3动断触点断开→切断变频控制电路 按SB1按钮→KA1线圈失电→KA1动合触点断开→ KA １解除自锁KM3线圈失电→ KM3主触点断开→断开工频主电路 KM3动断触点闭合→为变频控制作好准备 2．变频运行正转运行：SA 旋转到变频位置→按SB2 →KA1线圈得电→KA1动合触点闭合→ KA １自锁KM ２线圈得电→ KM2主触点闭合，接通电动机与变频器KM2动合触点闭合→KM1线圈得电→KM2主触点闭合，接通变频器与电源KM1动合触点闭合，为正转运行控制作好准备→按SB4按钮→KA2线圈得电→ KA2动合触点闭合→ KA2自锁变频器正转运行锁定SB1，保证变频器运行过程中不断电 停止运行：按SB3→KA2线圈失电→KA2动合触点闭合 → 解除自锁变频器停止正转运行 解锁SB1为断电作准备断电过程：按SB1→KA1线圈失电→KA1动合触点断开→ KA １解除自锁切断工频、变频控制电路→电路中所有继电器、接触器的线圈失电→主电路中所有接触器触点断开， 主电路断电3．故障保护及切换30B 、30C 动断触点闭合，变频控制电路正常工作。
工频—变频切换
幅度调制，它对变流部份进行控制，把交流变为直流同 时改变直流的大小，在逆变部份控制频率输出。
V V V F是Variable Voltage Variable Frequncy的缩写，
是可变电压、可变频率的意思，也就是变频器。
变 变频器的基本工作原理 频 图中整流器为三相桥式整流电路，以 恒定的直流电压供给逆变器，而直流 器 应 用 技 术
反馈装置的流量控制实现自动化
生产加工实现最佳速度控制及协调生产线内各装置的速度，使其同步、 同速，以提高产品的质量和加工精度 根据产品种类联网控制，实现生产线的最佳速度，提高生产率 采用对设备不产生冲击的起动、停止及空载低速运行等方式，增加设 备的使用寿命 电梯、电车等，采用平滑加速、减速，以提高乘坐的舒适性；改变空 调间断运行为变速连续运行，使室内温差减小，增大环境舒适度
变 我国变频器的应用现状 频 器 应 用 技 术
20世纪90年代初中国企业界才开始认识并认识并尝试使用变频器， 得到认可并大量使用是最近几年的事。 变频器从一开始进入我国，国外品牌就占据大部分市场份额，同时， 国内变频器的研制和生产也在向前发展，目前，国产变频器正在被 更国的国内外客户认可和选用。
变 频 器 应 用 技 术
变频器应用技术交流
廖兴万
2018/8/8
变 内容大纲 频
变频器概述 变频器的工作原理
器 交流异步电机调速方式 应
变频器的控制方式
用 节能原理与应用举例 技 变频器管理注意事项 术
变 频 器 应 用 技 术
变 频 器 概 述
第一部分
变 引言:什么是变频器? 频 器 应 用 技 术
变 基频以上的弱磁变频调速 频 器 应 用 技 术
由于电动机不能超过额定电压运行，所以频率由额定值 向上升高时，定子电压不可能随之升高，只能保持在额 定值不变。这样必然会使φm随着f1的升高而下降，类似 于直流电动机的弱磁调速。
任务11-单台水泵变频与工频切换运行控制
任务11 单台水泵变频与工频切换运行控制学习目标：1．掌握用PLC控制变频器进行工频和变频切换的方法。
2．了解变频器工频、变频切换的方法及参数设置的相关知识。
3．能设计在合适的情况下使电动机转入工频运行。
4．能正确设置变频启动工频运行控制变频器参数及编制PLC控制程序。
一、变频与工频切换控制原理1．变频器两个控制信号XT和XF在中变频器有两个主要控制信号，一是目标信号XT ；二是反馈信号XF。
（1）目标信号XT是变频器模拟给定端子10得到的信号，该信号是一个与压力的控制目标相对应的值，通常用百分数表示。
目标信号也可以由变频器键盘给定，而不必通过外部电位器给定。
（2）反馈信号XF是由压力传感器SP反馈到变频器模拟端子3的信号，该信号反映了实际压力值的大小。
2．系统主电路主电路电动机具有工频与变频两路切换，接触器KM1用于将电源接至变频器的输入端；接触器KM2用于将变频器的输出端接至电动机；接触器KM3用于将工频电源通过热继电器KH接至电动机，热继电器KH用作电动机工频运行时的过载保护。
3．系统控制电路系统运行方式由三位开关SA选择。
（1）工频运行方式（2）变频运行方式（3）故障报警二、系统的主要硬件配置1．变频器的选择（1）变频器类型的选择本任务的负载属于风机、泵类负载。
因此，这种负载可选择普通功能型变频器或风机、水泵型专用变频器。
例如，本例可选择MM440或MM430变频器。
（2）变频器容量的选择通用变频器容量主要根据电动机的额定电流、负载性质和加减速时间等要求选择。
2．压力传感器的选择压力传感器用来检查供水总管路的出水压力，为系统提供反馈信号。
常用的压力传感器有压力变送器SP和远传压力表P等两种。
（1）压力变送器是一种能够将压力信号转换成电压信号或电流信号的装置。
（2）远传压力表基本结构是在压力表的指针轴上附加一个能够带动电位器滑动触点的装置。
变频与工频切换
变频与工频切换技术随着电力电子技术的不断发展，变频器的技术已日趋成熟，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。
，已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、节约能源、减轻工人的劳动强度发挥着越来越积极的作用。
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、一拖三、一拖四等形式，变频先带一套系统工作，当达到全速，工艺条件仍达不到要求时，将运行的这套系统转到工频运行，变频器再去带另一套系统运行，一次类推，再去带第二套、第三套等，直到达到现场的工艺要求。
这就是所说的一拖多的情况。
但是在应用中却遇到一个问题，这就是在变频达到满频而向工频切换的过程中，有时切换顺利，电流很小就切换成功，但有时切换电流就大，达到额定电流的几倍以上，以至于使电网跳闸，不能正常工作，这究竟是什么原因呢？经过大量的检测与研究，发现在变频与工频切换的过程中，不但是频率要一致，还有一个重要的因素，变频与工频的相位也要一致，即只有在频率与相位都一致额情况下转换，转换电流才小，达到可以控制的范围内，而当相位不一致时，转换电流就相当大，以至于使电网跳闸。
山东新风光电子科技发展XXX经过大量的实践与工程研究，研发了带有变频与工频相位检测的变-工频切换的技术，并成功应用于工程实践，得到了很好的效果。
转换电流基本控制在额定电流的1.5倍以内，达到了用户的要求，并且实现了无扰切换。
1、变工频转换的技术原理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，进行相位检测。
通过工频与变频相位相减法，找出彼此相位的最小值，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。
变频器和工频电源的切换
变频器和工频电源的切换
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。
如果采用手动切换，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。
用户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。
电动机工频变频切换操作分析_李福荣
6 经验小结
此次改造工作比较仓促，所有的设备都是突击 采购的，两台变频控制柜非专业厂家提供，在安装 接 线方面存在一定的技术性问题，造成了本文所述
44 660
（ 2014 － 12）
·电机与控制·
频→变频： K2 断开 （ 2 号电动机退出运行） ，K4 断开，K1 闭合 （ 1 号电动机转变频运行） 。
（ 2） 当负荷变化较大时，建议采用一台电动机 由变频器控制、另一台电动机由软起动控制的方 式。当一台电动机就能满足负载的需要时，则变频 器控制的电动机运行，软起动控制的电动机停机。 当负荷超过一台电动机的负载能力时，软起动控制 的电动机起动运行，变频器控制的电动机调频减负 荷运行。
（ 3） 当有 3 台及以上电动机需要控制时，应根 据负载的实际情况合理配置变频器、软起动器及电 动机三者之间的组合。
图 1 变频器一拖一控制接线图
变频器一拖一工 /变频的切换条件为电动机原 来的运行电压频率等于工频电源的电压频率。变频 →工频： 交流接触器 K1 断开，交流接触器 K2 闭 合。工频→变频： K2 断开，K1 闭合。
图 2 变频器一拖 N 控制接线图
电动机通过相应的交流接触器来实现工频和变 频电源之间的切换。电动机的起动由变频器执行， 当 1 号电动机完成起动过程后，变频器根据工况通 过调速来调节电动机负荷，当该台电动机接近满载 运行时，通过接触器将其切换到工频电源，变频器 转而去起动 2 号电动机，并带 2 号电动机进入变频 运行工况。当 2 号电动机的负荷减到接近空载时， 则将这台电动机电源切除进入停运状态，并通过接 触器将 1 号电动机从工频电源切换到变频电源，由 变频器控制该台机组运行。以 1 号电动机为例，其 切换顺序如下。
（ 编辑 杨 梁） 【变频器 电机 电线电缆 自动控制 故障】
变频器工频与变频切换的电路与参数设置
变频器工频与变频切换的电路与参数设置在变频调速系统运行过程中，如果变频器突然出现故障，这时若让负载停止工作可能会造成很大损失。
为了解决这个问题，可给变频调速系统增设工频与变频切换功能，在変须器出现故障时自动将工频电源切换给电动机，以让系统继续工作。
一、电路下图是一个典型的工频与变频切换的控制电路。
电路的工作过程说明如下：1、变频运行控制a．启动准备。
将开关SA2闭合，接通MRS端子，允许进行工频变频切换。
由于已设置Pr．135＝1使切换有效，IPF、FU端子输出低电平，中间继电器KA1、KA3线圈得电。
KA3线圈得电→KA3常开触点闭合一接触器KM3线圈得电→KM3主触点闭合，KM3常闭辅助触点断开→KM3主触点闭合将电动机与变频器输出端连接；KM3常闭辅助触点断开，使KM2线圈无法得电，实现KM2、KM3之间的互锁（KM2、KM3线圈不能同时得电），电动机无法由变频和工频同时供电。
KA1线圈得电→KA1常开触点闭合，为KMI线圈得电作准备→按下按钮SB1→KM1线圈得电→KM1主触点、常开辅助触点均闭合→KM1主触点闭合，为变频器供电；KM1常开辅助触点闭合，锁定KMI线圈得电。
b．启动运行。
将开关SA1闭合，STF端子输入信号（STF端子经SA1、SA2与SD端子接通），变频器正转启动，调节电位器RP可以对电动机进行调速控制。
2、变频工频切换控制当变频器运行中出现异常时，异常输出端子A、C接通，中间继电器KAO线圈得电，KAO常开触点闭合，振铃HA和报警灯HL得电，发出声光报警。
与此同时，IPF、FU端子变为高电平，OL端子变为低电平，KA、KA3线圈失电，KA2线圈失电。
KA1、KA3线圈失电一KA1、KA3常开触点断开→KM1、KM3线圈失电→KM1、KM3主触点断开→変频器与电源、电动机断开。
KA2线圈得电→KA2常开触点闭合→KM2线圈得电→KM2主触点闭合→工频电源直接提供给电动机。
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。
基于PLC的变频与工频切换控制
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。
运行基于ＰＬＣ的变频与工频切换控制文/彭乐无动作，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。
按起动按钮ＳＦ１，输入继电器Ｘ２动作，使输出继电器Ｙ２动作并保持，从而接触器ＫＭ３动作，电动机在工频电压下起动并运行。
按停止按钮ＳＴ１，输入继电器Ｘ３动作，使输出继电器Ｙ２动作并保持，从而接触器ＫＭ３失电，电动机停止运行。
如果电动机过载，热继电器触点ＫＲ闭合，输入继电器Ｘ７动作，输出继电器Ｙ２、接触器ＫＭ３相继复位，电动机停止运行。
（２）变频通电。
首先将选择开关ＳＡ２旋至“变频运行”位，使输入继电器Ｘ１动作，为变频运行作好准备。
按起动按钮ＳＦ１，输入继电器Ｘ２动作，使输出继电器Ｙ１动作并保持。
一方面使接触器ＫＭ２动作，将电动机接到变频器的输出端。
项目5任务七：变频与工频的切换控制
发挥团队精神，探讨实际操作中出现的问题。
解决不了的问题，及时找指导教师； 实际操作中，安全第一：既要人身安全，又要设备安全。
设定用户访问级别为标准级
实施任务
5．变频器运行操作 （1）电动机工频运行。检验工频下PLC程序的正确性。 （2）电动机变频运行。
变频运行下，PLC程序的正确性；
当变频器输出频率达到门限频率时，变频切换工频的正确性。 （3）变频运行与工频运行切换时的互锁。
实际操作
6．变频器运行操作 根据前面讲授内容，分组实际操作； 每名同学都要实际调试参数一遍；
SB4
SB5 SB6
I1.0
I1.1 I1.2
变频器变频运行
变频停止 变频器停止按钮
FR
变频器输入数字端子5 KM1
I1.3
Q0.2 Q0.4
电动机过载保护
控制变频器的变频运行 控制变频器输入电源
KM2
KM3
Q0.5
Q0.6
控制电动机的工频运行
控制变频器的变频输出
实施任务
程序设计
实施任务
4．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
380
实际值 实际值 50 实际值
电动机额定电压（V）
电动机额定电流（A） 电动机额定功率（KW） 电动机额定频率（Hz） 电动机额定转速（r/min）
变频器端子操作控制参数设置如下表所示
参数号 P0003 P0004 P0700 P0003 P0701 P0731 P0003 P0004 P1000 P1080 P1082 P1120 P1121 P0003 P0004 P2155 1 0 30 3 21 49 缺省值 1 0 2 1 1 52.3 1 0 2 0 50 10 设置值 1 7 2 2 1 53.4 1 10 2 10 50 5 命令和数字I/O 设置变频器为数字端子控制 设定用户访问级别为扩展级 ON接通正转，OFF停止 实际频率大于比较频率，0号继电器动作 设定用户访问级别为标准级 设定值通道和斜坡函数发生器 频率设定值选择为模拟量输入端子AIN1控制 电动机运行的最低频率（Hz） 电动机运行的最高频率（Hz） 斜坡上升时间（s） 斜坡下降时间（s） 设定用户访问级别为专家级 报警警告和监控 门限频率f-1（Hz） 说 明
工频与变频切换控制图
SA1 PV PA
TA
KA SB HL
FU
KM BP QF
代号
转换开关 电压表 电流表 电流互感器
中间继电器 按钮 信号灯 熔断器 接触器 变频器 断路器 名称
LW39A-16 6L2-V 6L2-A BH-0.66
JZC4-40 AC220V LA39-22/11 AD16-22D AC220V RT18-32
KA1
17
1HR
KA1
19
1HG
TA
TC 21
1HY
变频
变频停止指示 变频运行指示 变频故障指示
23
SB3
SB4 25
27
KM2 29 FR
31 KM3
34
KM3
KM3
33
2HR
KM3 FR
35
2HG
37
2HY
工频
工频停止指示 工频运行指示 旁路故障指示
11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
再打到变频起动 ；
4、如系统需要恒压控制，则接反馈信号到 VIC、CCI、GND，详细参考前面的远传 压力表和压力变送器恒压控制图。
A1 FU3
01 SA1
变停工 频止频
12
N
熔断器
HR
电源指示
03
KM3
05
SB1 09 SB2 11 KM1 13KM2
KM2 KM2 07 KM1 15 KA1
KA1
AC380V 50HZ ABCN
QF A1
KM1
R ST
KA1 100 101
INV FWD SY6000
COM
TA
TC
工频和变频切换控制的方法
工频和变频切换控制的方法一、引言在工业生产过程中，电机驱动系统是重要的组成部分。
为了满足不同的生产需求，电机驱动系统需要具备多种控制模式。
其中，工频和变频切换控制是一种常见的控制方式。
本文将介绍工频和变频切换控制的方法。
二、工频和变频切换控制的意义工频和变频切换控制的意义在于根据不同的生产需求，灵活调整电机的运行状态。
在工频模式下，电机以恒定的频率运行，适用于稳定的生产环境。
而在变频模式下，电机的运行频率可以根据实际需求进行调节，适用于需要频繁调整运行状态的生产环境。
三、工频和变频切换控制的方法1. 硬件电路设计实现工频和变频切换控制需要设计相应的硬件电路。
一般而言，需要设计两个独立的电源电路，分别用于工频和变频控制。
同时，需要设计相应的控制电路，用于切换电源电路。
2. 软件程序设计在软件程序设计方面，需要根据实际需求编写相应的程序。
程序需要实现以下功能：（1）接收用户输入的指令，判断需要切换到哪种控制模式；（2）根据指令切换电源电路；（3）根据需要调整电机的运行状态。
3. 调试与测试在完成硬件电路设计和软件程序设计后，需要进行调试与测试。
首先，需要对硬件电路进行测试，确保电源电路和控制电路能够正常工作。
其次，需要对软件程序进行测试，确保程序能够正确接收指令并执行相应的操作。
最后，需要进行系统测试，确保整个系统能够正常运行。
四、结论工频和变频切换控制是一种常见的电机驱动控制方式。
通过设计相应的硬件电路和软件程序，可以实现电机的工频和变频切换控制。
在实际应用中，需要根据实际需求选择合适的控制模式，以确保电机驱动系统的稳定性和效率。
同时，在调试与测试过程中，需要注意细节问题，确保整个系统的正常运行。
变频-工频切换技术在供水设备中的应用
变频-工频切换技术在供水设备中的应用王丁磊;郭涛【摘要】分析了供水设备变频-工频切换过程中出现的电流冲击现象,发现造成电流冲击最重要的原因并不是相位差,而是转速不匹配.通过分析找到了转速降低的原因,提出了防止转速降低的方法.试验表明通过设置合适切换前后的转速,可以保征切换无明显的电流冲击现象发生,切换过程平稳.%The phenomenon of the current impact in the equipment of water supply during the transform between variable frequency and industrial frequency has been analyzed. The most important reason of the current impact was not the phase offset, but the unmatched of rotate speed. The reason of rotate speed decrease has been founded by analyzing, and the methods had been proposed to prevent the rotate speed decrease. It could be ensured that no significant current impact phenomenon occurs and the handover process was smooth by setting the appropriate rotate speed of fore-and-aft through experiments.【期刊名称】《电机与控制应用》【年(卷),期】2011(038)005【总页数】5页(P36-40)【关键词】变频-工频切换;电流冲击;切换时间;转速匹配【作者】王丁磊;郭涛【作者单位】安阳师范学院计算机与信息工程学院,河南安阳455000;安阳师范学院计算机与信息工程学院,河南安阳455000【正文语种】中文【中图分类】TM921.510 引言变频供水设备一般由水泵机组、变频控制柜、平衡压力罐、压力传感器和一些辅件构成。
变频供水中接触器变工频转换先启先停控制技巧
Schneider-施耐德LEC使用技巧文集[第15讲]——变频供水中接触器变工频转换先启先停控制技巧1.概述变频恒压供水系统具有高效节能,体积小,投资少,无污染,容易应用安装,自动化程度高等优点,因此被广泛应用;在变频恒压供水应用中,一般采用几台主泵加一个小泵或备用泵共用一台变频器的方案,小泵和备用泵的控制比较简单,主泵的变频和工频接触器的切换,要求变频接触器循环启动, 工频接触器先启先停;是让很多技术人员感觉容易,实现起来又困难的一个问题;本文介绍了一种实现该功能的方法.2.具体描述(以3台主泵的控制为例)1)控制描述:实现变工转换,循环启动,先启先停说明3台主泵有3个变频接触器和3个工频接触器,每台泵的变频和工频接触器不能同时吸合,3个变频接触器同时只能吸合一个,3个工频接触器最多同时吸合2个;Q1—第一个变频接触器Q2—第一个工频接触器Q3—第二个变频接触器Q4—第二个工频接触器Q5—第三个变频接触器Q6—第三个工频接触器I0 —欠压(当前系统压力<设定压力,且变频频率已达到上限如50HZ)I1 —过压(当前系统压力>设定压力,且变频频率已低于下限如20HZ)加泵过程以下为欠压连续加泵过程中接触器工作描述:当初始欠压时,启动第一个变频接触器Q1;当第二次欠压时,立即停掉第一个变频接触器Q1,延时0.5秒钟启动第一个工频接触器Q2(间隔0.5秒的目的是避免同一台泵的变.工接触器同时在闭合状态), 延时1秒钟启动第二个变频接触器Q3;当第三次欠压时,立即停掉第二个变频接触器Q3,延时0.5秒钟启动第二个工频接触器Q4(间隔0.5秒的目的是避免同一台泵的变.工接触器同时在闭合状态), 延时1秒钟启动第三个变频接触器Q5;减泵过程以下为过压连续减泵过程中接触器工作描述:当已达到最大两个工频接触器时有过压减泵请求,停止最先启动的工频接触器Q2;当第二次有过压减泵请求,停止工频接触器Q4;当第三次有过压减泵请求,停止变频接触器Q5用下表说明上述内容:(表格一)以上的加减泵说明为连续加满和减空,实际中变频转工频的位置始终在变化的,无工频仅变频或1个变频1个工频以及1个变频2个工频交替组合的循环方式.2)实现方法实现上述控制工艺的难点主要是变频接触器和工频接触器的准确切换,多台工频接触器的先启先停控制.变频接触器的循环启动.利用计数器功能实现的具体方法如下:(图示实现表格一功能)表示启动, 表示停止,A,B,C,D,E,F表示表格一的步骤.由于计数器当前值%C0.v的累加特性,保证了变频接触器的循环启动和唯一性.触发%C0和%C1加计数的条件相同,保证了变工频接触器转换的准确性.工频的先启先停:当工频位置%C1.V>=工频数量%C2.V时, %C1.V - %C2.V的差值即是先启先停的工频位置;当工频位置%C1.V<工频数量%C2.V时, %C1.V - %C2.V + 总泵数3即是先启先停的工频位置;详细说明请参考以下3泵控制程序注释,使用Twido soft编制,很容易修改为2~n台泵的控制程序.(* 在PLC上电时,编程转运行时,冷启动时使内存数据恢复初始值 *)(* %M0:16 := 0将%M0到15作为位串清0,其它雷同 *)LD %S0OR %S1OR %S13ST %M99[ %M0:16 := 0 ][ %M16:16 := 0 ][ %M32:16 := 0 ][ %M48:16 := 0 ](* 有3台泵时,%MW0,1=3用表示有3台泵;MW2=2表示最大工频泵数量2台,如有5台泵时则%MW0,1=5 ,%MW2=4 *)(* %C0变频接触器运行位置,%C1工频接触器运行位置,%C2当前工频数量 *)LD 1[ %MW0:2 := 3 ][ %MW2 := 2 ][ %C0.P := %MW0 ][ %C1.P := %MW1 ](* %M8是压力低下限-加泵信号;%M7是压力超上限-减泵信号; *)(* 这里用%I0.0.0加,%I0.0.1减做调试 *)LD 1MPSAND %I0.0.0ST %M8MPPAND %I0.0.1ST %M7(* %M15有变频工作 *)LD %Q0.0.1OR %Q0.0.3OR %Q0.0.5ST %M15S %M14(* %M14=0表示无变频无工频的初始状态,%M14=1,%M15=0表示变频泵切换时停变频泵 *) BLK %TM14LDN %M15INOUT_BLKLD QR %M14END_BLK(* %M14表示变.工频都没有运行时,欠压,则输出%M21启动变频 *)(* (初始运行启动变频) *)LDN %M14ANDR %M8ST %M21(* 变频泵停止,且欠压加泵条件满足,%KW2=2,即最大2台工频,%M22为变频停止转工频起始信号 *)(* (变工转换开始) *)LDF %M15AND %M8AND [ %C2.V < %MW2 ]ST %M22(* 有变频大泵关闭信号%M43保持输出2秒自动关断 *)(* (变工转换1次小于2秒) *)BLK %TM30LDR %M22INOUT_BLKLD QST %M43END_BLK(* 变频泵停止后0.5秒转工频泵 *)(* %M46为变频转工频信号, *)BLK %TM26LD %M43INOUT_BLKLD QST %M46END_BLK(* 变频泵停止后1秒启动下台变频信号 *)(* %M47为变工转换时启动下台变频信号 , *)BLK %TM27LD %M43INOUT_BLKLD QST %M47END_BLK(* %M21初次启动变频信号,%M47变工转换过程中启动下台变频信号, *)(* %M42为变频启动定位信号 *)LD %M47ORR %M21ST %M42(* 有工频工作 *)LD %Q0.0.2OR %Q0.0.4OR %Q0.0.6ST %M20S %M19(* %M19=0表示无工频的初始状态,%M19=1,%M20=0表示工频泵刚停止小于2秒 *) BLK %TM19LDN %M20INOUT_BLKLD QR %M19END_BLK(* 变频接触器工作定位 *)BLK %C0LD %C0.DOR %M99RCUEND_BLK(* 工频接触器工作定位 *)BLK %C1LD %C1.DOR %M99RLD %M42CUEND_BLK(* 工频接触器计数 ,%C2.V为当前工频数量 *)BLK %C2LD %M99RLD %M46CULD %M67CDEND_BLK(* 减泵定位,M57=1停变频，M67=1减工频 *)LD %M14MPSAND(N %M19ANDR %M7OR(R %M8ANDN %M21AND [ %C2.V < 2 ]))ST %M57MPPAND %M20AND [ %C2.V > 0 ]ANDR %M7ST %M67(* 当启动变频信号%M42=1的上升沿根据%C0.V的位置确定启动那台变频 *) LDN %M57MPSAND(R %M42AND [ %C0.V = 0 ])ST %M50MRDAND(R %M42AND [ %C0.V = 1 ]OR %M51)ST %M51MPPAND(R %M42AND [ %C0.V = 2 ]OR %M52)ST %M52(* 当切换工频信号%M46=1的上升沿根据%C1.V的位置确定启动那台工频 *)LDR %M46MPSAND [ %C1.V = 0 ]S %M60MRDAND [ %C1.V = 1 ]S %M61MPPAND [ %C1.V = 2 ]S %M62(* 当减工频信号%M67=1的上升沿根据%C1.V和%C2.V的位置确定停止那台工频 *) LDR %M67MPSAND [ %MW55 = 0 ]R %M60MRDAND [ %MW55 = 1 ]R %M61MPPAND [ %MW55 = 2 ]R %M62(* 减工频定位 ,当工频位置>工频数量时,差值即是先启先停的工频位置 *)LD [ %C1.V >= %C2.V ][ %MW55 := %C1.V - %C2.V ](* 减工频定位 ,当工频位置<工频数量时,当前工频位置+总泵数-当前工频泵数量,即是先启先停的工频位置 *)LD [ %C1.V < %C2.V ][ %MW56 := %C1.V + %MW0 ][ %MW55 := %MW56 - %C2.V ](* 由于初次启动变频时有一次计数偏移,所以计数位置于接触器位置偏差1 *) LD %M50ST %Q0.0.5(* 同上 *)LD %M51ST %Q0.0.1(* 同上 *)LD %M52ST %Q0.0.3(* 同上 *)LD %M60ST %Q0.0.6(* 同上 *)LD %M61ST %Q0.0.2(* 同上 *)LD %M62ST %Q0.0.4。
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。
有哪些场合需要进行变频和工频的切换？
有哪些场合需要进行变频和工频的切换？需要进行变频和工频的场合有以下几种：A.故障切换：有些机械在运行过程中是不允许停机的，对于这些机械，当变频器发生故障跳闸时，应该立即自动切换成工频运行才是。
B.程序切换：有的机械根据工艺特点，要求交替进行满频率运行和低速运行。
从节能的角度出发，满频运行时以切换为工频运行为宜。
C.运行切换：以供水系统为例，终端用户为了节能投资，常常采用一台变频器控制多台变频电动机。
现在以1控2为例，其工作情况如下：当用水量增大,1号泵已经达到上限频率而水压仍达不到要求或者水压偏低时，经过短暂的延时确定需要加泵时，将1号泵切换为工频工作。
然后2号泵接至变频器，开始变频器运行，此时供水系统处于一工频一变频运行状态。
相反，当用水量减少，水压偏高时候，则关闭1号泵，仅由2号泵进行变频运行。
对变频和工频的切换过程有哪些要求呢？这个问题需要从切换控制的主电路来进行分析。
1、争换控制主电路的构成各接触器的功用是：（1）KM1 用于将电源接到变频器的输入端；（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，变频器不可能对电动机的进行过载保护，所以，必须接入热继电器，用于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。
经适当延时后合上KM3，将电动机接至工频电源。
由于在变频器的输出端是不允许与电源相接通，互相间必须有非常可靠的互锁。
对此，可以采取的对策有：（1）封锁逆变管在开始切换之前，变频器首先把六个逆变管都封锁。
（2）采用机械互锁对需要可靠互锁的KM2和KM3选用具有机械互锁的配对接触器。
（3）预置延迟时间即从KM2断开到KM3闭合之间，预置延迟时间，通常称为“切换时间”。
3、切换控制的其本要求运行切换应该是从变频50Hz切换到工频50Hz，为此，如切换前电动机的工作频率低于50Hz时，切换前应将工作频率提升至基本频率或更高。
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变频-工频切换时，出现变频炸机，出现空开跳闸，由此出现了各种解释，使变频-工频切换成为一个是忽难以逾越的门槛。
例如，有人说“必须保证变频器输出的相序和工频相序一致，这样才有可能切入”等等。
如果变频器输出的相序和工频真的相序一致时，变频-工频切换时变频照样炸机、空开照样跳闸。
显然原因绝不是因为什么相序、相位等。
我告诉你一个简单的方法，你用电压表测量变频器输出端与工频相线间的电压，不管你怎么调整变频器输出的相序、相位或其它，测量结果都是工频380V线电压。
变频器输出端与工频相线间的电压是工频380V线电压，你能直接进行变频-工频切换吗？直接切换能不炸机、跳闸吗？
所以变频-工频切换的技术秘诀就是变频器的输出端与工频不能短接，只要保证变频器的输出端与工频不会短接，那你的方法一定能保证切换成功。
怎么保证变频器的输出端与工频不短接呢？方法很简单，你用一个接触器1断开变频器输出与电动机的连接，再用一个接触器2接通工频与电动机，用接触器1的常闭触点去接通接触器2的电磁线圈，即接触器1和接触器2一定要互锁。
这样就保证了变频器的输出端与工频不可能短接，你的切换就再也不会炸机、跳闸了。
操作注意事项：
1、要切换工频的电机，停车方式设定为自由停车，切忌不能软停车；PLC 资料网
2、从变频器输出端切断电机的接触器，其控制停止按钮与变频器停车按钮为同一复合按钮，即按停车时，变频器停车随之接触器线圈断电切断电机与变频器的连接；
3、从变频器输出端切断电机的接触器，其控制启动按钮与变频器启动按钮联锁，即启动接触器接通电机后，变频方可启动；
4、电动机接入工频的接触器，其线圈控制回路由变频器输出端切断电机的接触器的常闭触点控制，保证变频器输出端切断电机后接入工频；
5、如果切换过程迅速准确，即电机脱离电源惯性运行的时间越短，转速下降越少，越不存在“冲击”，既电机在额定电流下切换；
6、这里要注意电动机接入工频的相序要保证电机切换后转向一致！
7、工频到电机应设一隔离断路器；
变频与工频切换时注意的事项
“切换400KW的电机，高压侧都跳闸”
1、看来大家对大功率电机切换工频存在疑虑；
2、这里担心电机惯性运动期间发电，大可不必，但是什么原因造成跳闸？
3、有两个问题值得考虑，一个是大电机脱离电源后，绕组由于分布电容还存在静电电压，切换时出现操作过电压；
4、另一个就是，电机还没有完全脱离变频器（例如电弧还没有熄灭），工频过早完成切换，形成工频短路；
5、解决的办法是，首先让变频自由停车，电机再脱离变频器，然后再切换到工频，就可以排出以上原因造成的切换跳闸；
6、一定要控制好时间差！！！
变频与工频的切换，用PLC控制切换过程时，切换的秘诀是变频自由停车到切除电机要有0.1秒的延时，由电机从变频切除到工频接通要有0.2－－0.4秒的延时，整个过程最多0.5秒完成；。