CN109639113A - 一种变频器的控制电路和变频器控制系统 - Google Patents

一种变频器的控制电路和变频器控制系统 Download PDF

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CN109639113A CN201811580578.3A CN201811580578A CN109639113A CN 109639113 A CN109639113 A CN 109639113A CN 201811580578 A CN201811580578 A CN 201811580578A CN 109639113 A CN109639113 A CN 109639113A
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郭欣平
贺树棣
王冬梅
魏东
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Abstract

本发明公开了一种变频器的控制电路和变频器控制系统。该变频器的控制电路包括:第一继电器、第二继电器、第一控制单元、第二控制单元、第一供电端、第二供电端、信号输入端、第一信号输出端和第二信号输出端;第一触点开关的第一端和信号输入端电连接,第一触点开关的第二端和第一信号输出端电连接,第一信号输出端向变频器发送电机启动指令;第二触点开关的第一端和信号输入端电连接,第二触点开关的第二端和第二信号输出端电连接,第二信号输出端向变频器发送电机停止指令;其中,电机启动指令和电机停止指令为短脉冲指令。本发明有效降低了变频器的控制电路的故障几率,使得该控制电路运行可靠、便于维护,且采用的成本较低。

Description

一种变频器的控制电路和变频器控制系统
技术领域
本发明实施例涉及变频器控制技术领域,尤其涉及一种变频器的控制电路和变频器控制系统。
背景技术
火电厂的日常运作需要多种电机的正常运行。其中,电机以及控制电机运行的变频器控制系统的稳定运行对火电厂的日常运作起到了至关重要的作用。
在现有技术中,变频器一般采用长脉冲控制,长脉冲控制是指当向变频器输入启动指令时,变频器控制电机启动,一旦变频器接收不到启动指令,变频器便控制电机停机。
为了向变频器持续输入启动指令,控制电路中设置有启动支路和保持支路,然而启动支路和保持回路中的常开触点开关比较多。并且火电厂的环境存在震动大、温差大以及灰尘严重等恶劣情况,因此,火电厂中的电机以及变频器控制系统所处的环境较为恶劣,例如,空预器驱动电机等就处于恶劣的环境中。在恶劣的环境下,常开触点开关容易出现表面氧化,或者抖动致使常开触点开关接触不良,使得常开触点开关出现电阻过大,从而导致继电器失电,进而导致变频器接收不到启动指令,电机跳停。因此,现有的变频器的控制电路存在发生故障的几率较高的问题。
发明内容
本发明提供一种变频器的控制电路和变频器控制系统,以有效降低变频器的控制电路的故障几率。
第一方面,本发明实施例提供了一种变频器的控制电路,该变频器的控制电路包括:第一继电器、第二继电器、第一控制单元、第二控制单元、第一供电端、第二供电端、信号输入端、第一信号输出端和第二信号输出端;
所述第一继电器包括第一控制端、第二控制端和第一触点开关,所述第一控制单元的第一端和所述第一供电端电连接,所述第一控制单元的第二端和所述第一控制端电连接,所述第二控制端和所述第二供电端电连接;所述第一触点开关的第一端和所述信号输入端电连接,所述第一触点开关的第二端和所述第一信号输出端电连接,所述第一信号输出端向所述变频器发送电机启动指令;
所述第二继电器包括第三控制端、第四控制端和第二触点开关,所述第二控制单元的第一端和所述第一供电端电连接,所述第二控制单元的第二端和所述第三控制端电连接,所述第四控制端和所述第二供电端电连接;所述第二触点开关的第一端和所述信号输入端电连接,所述第二触点开关的第二端和所述第二信号输出端电连接,所述第二信号输出端向所述变频器发送电机停止指令;
其中,所述电机启动指令和所述电机停止指令为短脉冲指令。
可选地,所述第一触点开关的数量为两个,且两个所述第一触点开关并联连接。
可选地,所述第一触点开关为常开触点开关。
可选地,所述第二触点开关为常闭触点开关。
可选地,信号输入端与所述变频器的电源供电端电连接,且所述变频器的电源供电端的电压小于所述第一供电端和所述第二供电端之间的电压。
可选地,所述第一继电器还包括第一线圈,所述第一线圈的第一端与所述第一控制端电连接,所述第一线圈的第二端与所述第二控制端电连接;
所述第二继电器还包括第二线圈,所述第二线圈的第一端与所述第三控制端电连接,所述第二线圈的第二端与所述第四控制端电连接。
可选地,所述第一控制单元包括第一自复位动合开关;
所述第二控制单元包括第二自复位动合开关。
可选地,控制电路还包括:选择开关,所述选择开关包括第一固定端、第二固定端、至少两个第一选择端和至少两个第二选择端;
所述第一控制单元的数量为至少两个,所述第一控制单元与所述第一选择端对应设置;
所述第二控制单元的数量为至少两个,所述第二控制单元与所述第二选择端对应设置;
所述第一固定端与所述第一控制端电连接,所述第一控制单元的第二端与对应的所述第一选择端电连接;
所述第二固定端与所述第三控制端电连接,所述第二控制单元的第二端与对应的所述第二选择端电连接。
可选地,所述选择开关的第一选择端的数量为两个;所述第一控制单元的数量为两个;一个所述第一控制单元包括第一就地控制开关,所述第一就地控制开关的第一端与所述第一供电端电连接,第二端与一个所述第一选择端电连接;另一个所述第一控制单元包括第一分布式控制系统开关,所述第一分布式控制系统开关的第一端与所述第一供电端电连接,第二端与另一个所述第一选择端电连接;
所述选择开关的第二选择端的数量为两个;所述第二控制单元的数量为两个;一个所述第二控制单元包括第二就地控制开关,所述第二就地控制开关的第一端与所述第一供电端电连接,第二端与一个所述第二选择端电连接;一个所述第二控制单元包括第二分布式控制系统开关;所述第二分布式控制系统开关的第一端与所述第一供电端电连接,第二端与另一个所述第二选择端电连接。
第二方面,本发明实施例还提供了一种变频器控制系统,该变频器控制系统包括:变频器和如本发明任意实施例所述的控制电路,所述变频器的第一控制端与所述控制电路的第一信号输出端电连接;所述变频器的第二控制端与所述控制电路的第二信号输出端电连接;所述变频器的控制模式为短脉冲控制。
本发明实施例通过设置第一控制单元、第一控制端和第二控制端构成了第一控制支路,第二控制单元、第三控制端和第四控制端构成了第二控制支路。第一控制支路和第二控制支路分别控制信号输入端向变频器发送电机启动指令和电机停止指令的短脉冲指令,与现有技术相比,无需在控制电路中设置保持回路,控制电路的结构简单,减少了控制电路中的常开触点开关的数量,从而有效降低了变频器的控制电路因常开触点开关氧化或抖动而接触不良的故障几率,使得该控制电路运行可靠、便于维护,且采用的成本较低。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种变频器的控制电路的电路图;
图2为本发明实施例提供的另一种变频器的控制电路的电路图;
图3为本发明实施例提供的又一种变频器的控制电路的电路图;
图4为本发明实施例提供的一种变频器控制系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
本发明实施例提供了一种变频器的控制电路。图1为本发明实施例提供的一种变频器的控制电路的电路图。参见图1,该变频器的控制电路包括:第一继电器KA1、第二继电器KA2、第一控制单元SA1、第二控制单元SA2、第一供电端101、第二供电端102、信号输入端Z10、第一信号输出端Z13和第二信号输出端Z14。第一继电器KA1包括第一控制端KA1-A、第二控制端KA1-B和第一触点开关KA1-2,第一控制单元SA1的第一端和第一供电端101电连接,第一控制单元SA1的第二端和第一控制端KA1-A电连接,第二控制端KA1-B和第二供电端102电连接;第一触点开关KA1-2的第一端和信号输入端Z10电连接,第一触点开关KA1-2动作,第一信号输出端Z13向变频器发送电机启动指令。第二继电器KA2包括第三控制端KA2-A、第四控制端KA2-B和第二触点开关KA2-2,第二控制单元SA2的第一端和第一供电端101电连接,第二控制单元SA2的第二端和第三控制端KA2-A电连接,第四控制端KA2-B和第二供电端102电连接;第二触点开关KA2-2的第一端和信号输入端Z10电连接,第二触点开关KA2-2动作,第二信号输出端Z14向变频器发送电机停止指令。其中,电机启动指令和电机停止指令为短脉冲指令。
其中,继电器是一种电控制器件,是当输入量的变化达到规定要求时,在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。第一继电器KA1的第一控制端KA1-A和第二控制端KA1-B作为继电器的输入量的输入端,第一继电器KA1的第一触点开关KA1-2作为继电器的被控量;同理,第二继电器KA2的第三控制端KA2-A和第四控制端KA2-B作为继电器的输入量的输入端,第二继电器KA2的第二触点开关KA2-2作为继电器的被控量。示例性地,第一继电器KA1还包括第一线圈KA1-1,第一线圈KA1-1的第一端与第一控制端KA1-A电连接,第一线圈KA1-1的第二端与第二控制端KA1-B电连接;第二继电器KA2还包括第二线圈KA2-1,第二线圈KA2-1的第一端与第三控制端KA2-A电连接,第二线圈KA2-1的第二端与第四控制端KA2-B电连接。当第一控制端KA1-A和第二控制端KA1-B之间的电压达到设定值后,第一线圈KA1-1得电,第一触点开关KA1-2动作;当第三控制端KA2-A和第四控制端KA2-B之间的电压达到设定值后,第二线圈KA2-1得电,第二触点开关KA2-2动作。
第一控制单元SA1、第一控制端KA1-A和第二控制端KA1-B构成了第一控制支路103,第二控制单元SA2、第三控制端KA2-A和第四控制端KA2-B构成了第二控制支路104。第一控制支路103和第二控制支路104分别控制信号输入端Z10向变频器发送电机启动指令和电机停止指令的短脉冲指令。示例性地,该变频器的控制电路的工作过程为,若需要电机启动,控制第一控制单元SA1以短脉冲的形式接通(例如,按下按钮开关或收到接通指令),第一继电器KA1的第一控制端KA1-A和第二控制端KA1-B之间的第一线圈KA1-1的得电,控制第一触点开关KA1-2以短脉冲的形式动作,信号输入端Z10的信号输出到第一信号输出端Z13的信号为短脉冲信号,变频器的启动指令接收端接收到该短脉冲信号后控制电机启动;若需要电机停止,控制第二控制单元SA2以短脉冲的形式接通(例如,按下按钮开关或收到接通指令),第二继电器KA2的第三控制端KA2-A和第四控制端KA2-B之间的第二线圈KA2-1的得电,控制第二触点开关KA2-2以短脉冲的形式动作,信号输入端Z10的信号输出到第二信号输出端Z14的信号为短脉冲信号,变频器的停止指令接收端接收到该短脉冲信号后控制电机停止。
本发明实施例通过设置第一控制单元SA1、第一控制端KA1-A和第二控制端KA1-B构成了第一控制支路103,第二控制单元SA2、第三控制端KA2-A和第四控制端KA2-B构成了第二控制支路104。第一控制支路103和第二控制支路104分别控制信号输入端Z10向变频器发送电机启动指令和电机停止指令的短脉冲指令,与现有技术相比,无需在控制电路中设置保持回路,控制电路的结构简单,减少了控制电路中的常开触点开关的数量,从而有效降低了变频器的控制电路因常开触点开关氧化或抖动而接触不良的故障几率,使得该控制电路运行可靠、便于维护,且采用的成本较低。
需要说明的是,在上述实施例中,以第一继电器KA1和第二继电器KA2为电磁继电器为例进行说明,并非对本发明的限定,继电器的种类较多,在其他实施例中,第一继电器KA1和第二继电器KA2还可以为固态继电器、磁簧继电器或时间继电器等,在实际应用中可以根据需要进行限定。
继续参见图1,在上述各实施例的基础上,可选地,第一触点开关KA1-2的数量为两个,且两个第一触点开关KA1-2并联连接,以避免一个触点开关因氧化或抖动等原因断开带来变频器停机,增强了控制电路的可靠性。
继续参见图1,在上述各实施例的基础上,可选地,第二触点开关KA2-2的数量为两个,且两个第二触点开关KA2-2并联连接,以进一步增强控制电路的可靠性。
继续参见图1,在上述各实施例的基础上,可选地,第一触点开关KA1-2为常开触点开关。其中,设置变频器的启动指令为上电触发指令,以避免第一触点开关KA1-2误导通,增强了设备运行的安全性和可靠性。
继续参见图1,在上述各实施例的基础上,可选地,第二触点开关KA2-2为常闭触点开关,设置变频器的停止指令为掉电触发指令,以进一步增强设备运行的安全性和可靠性。
在上述各实施例的基础上,可选地,信号输入端Z10与变频器的电源供电端电连接,且变频器的电源供电端的电压小于第一供电端101和第二供电端102之间的电压。信号输入端Z10这样设置,使得流过第一触点开关KA1-2和第二触点开关KA2-2的电流较小,有利于避免其表面氧化,进一步提升了控制电路运行的可靠性。
继续参见图1,在上述各实施例的基础上,可选地,第一控制单元SA1包括第一自复位动合开关;第二控制单元SA2包括第二自复位动合开关。其中,第一自复位动合开关和第二自复位动合开关是指,在常态下,其开关触点是断开的,在按下状态下,开关触点接通,在松开状态下,开关触点不具有自锁功能而断开。第一控制单元SA1和第二控制单元SA2这样设置,可以通过按下和松开自复位动合开关,向继电器的输入量输入短脉冲控制,进而使得触点开关向变频器输入短脉冲指令。
图2为本发明实施例提供的另一种变频器的控制电路的电路图。参见图2,在上述各实施例的基础上,可选地,该控制电路还包括:选择开关SW1,选择开关SW1包括第一固定端SW1-1、第二固定端SW1-2、至少两个第一选择端SW1-3和至少两个第二选择端SW1-4;第一控制单元SA1的数量为至少两个,第一控制单元SA1与第一选择端SW1-3对应设置;第二控制单元SA2的数量为至少两个,第二控制单元SA2与第二选择端SW1-4对应设置;第一固定端SW1-1与第一控制端KA1-A电连接,第一控制单元SA1的第二端与对应的第一选择端SW1-3电连接;第二固定端SW1-2与第三控制端KA2-A电连接,第二控制单元SA2的第二端与对应的第二选择端SW1-4电连接。控制电路设置选择开关SW1,可以为继电器的提供多种控制成为可能,丰富了控制电路的功能。
继续参见图2,在上述各实施例的基础上,可选地,选择开关SW1的第一选择端SW1-3的数量为两个;第一控制单元SA1的数量为两个;一个第一控制单元SA1包括第一就地控制开关,第一就地控制开关的第一端与第一供电端101电连接,第二端与一个第一选择端SW1-3电连接;另一个第一控制单元SA1包括第一分布式控制系统开关,第一分布式控制系统开关的第一端与第一供电端101电连接,第二端与另一个第一选择端SW1-3电连接。选择开关SW1的第二选择端SW1-4的数量为两个;第二控制单元SA2的数量为两个;一个第二控制单元SA2包括第二就地控制开关,第二就地控制开关的第一端与第一供电端101电连接,第二端与一个第二选择端SW1-4电连接;一个第二控制单元SA2包括第二分布式控制系统开关;第二分布式控制系统开关的第一端与第一供电端101电连接,第二端与另一个第二选择端SW1-4电连接。选择开关SW1这样设置可以使得变频器既可以就地控制,也可以远方控制。
图3为本发明实施例提供的又一种变频器的控制电路的电路图。参见图3,在上述各实施例的基础上,可选地,变频器的控制电路还可以包括变频器信号控制模块SA3、第三继电器KA3、第四继电器KA4、第一指示单元SA3、第二指示单元SA4和第三指示单元HL3。其中,第三继电器KA3包括第三线圈KA3-1、第三触点开关KA3-2和第四触点开关KA3-3,第四继电器KA4包括第四线圈KA4-1和第五触点开关KA4-2。变频器信号控制模块SA3的第一端Z19和第一供电端101电连接,第二端Z21和第三线圈KA3-1的一端电连接,第三线圈KA3-1的另一端和第二供电端102电连接;变频器信号控制模块SA3的第三端Z26和第一供电端101电连接,第四端Z28和第四线圈KA4-1的一端电连接,第四线圈KA4-1的另一端和第二供电端102电连接。第三触点开关KA3-2和第一指示单元SA3串联连接于第一供电端101和第二供电端102之间;第四触点开关KA3-3和第二指示单元SA4串联连接于第一供电端101和第二供电端102之间;第五触点开关KA4-2和第三指示单元HL3串联连接于第一供电端101和第二供电端102之间。其中,第三触点开关KA3-2和第五触点开关KA4-2可以为常开触点,第四触点开关KA3-3可以为常闭触点,第一指示单元SA3、第二指示单元SA4和第三指示单元HL3分别为指示灯。
控制电路这样设置可以在变频器启动时,变频器信号控制模块SA3的第一端Z19和第二端Z21连通、且第三端Z26和第四端Z28断开,第一指示单元SA3工作,第二指示单元SA4不工作;在变频器启动时,变频器信号控制模块SA3的第一端Z19和第二端Z21断开、且第三端Z26和第四端Z28连通,第一指示单元SA3不工作,第二指示单元SA4和第三指示单元HL3工作,以实时指示变频器的运行情况。
本发明实施例还提供了一种变频器控制系统。图4为本发明实施例提供的一种变频器控制系统结构示意图。参见图4,该变频器控制系统包括:变频器200和如本发明任意实施例所提供的控制电路100,变频器200的第一控制端201与控制电路100的第一信号输出端Z13电连接;变频器200的第二控制端202与控制电路100的第二信号输出端Z14电连接;变频器200的控制模式为短脉冲控制。
其中,变频器200例如可以是空预器变频器,通过将空预器变频器的控制宏由“标准宏”改为“三线宏”,或者修改变频器启动方式,可以将变频器的控制模式设置为短脉冲控制。
本发明实施例通过在控制电路100设置第一控制单元SA1、第一控制端KA1-A和第二控制端KA1-B构成了第一控制支路103,第二控制单元SA2、第三控制端KA2-A和第四控制端KA2-B构成了第二控制支路104。第一控制支路103和第二控制支路104分别控制信号输入端Z10向变频器发送电机启动指令和电机停止指令的短脉冲指令,与现有技术相比,无需在控制电路中设置保持回路,控制电路的结构简单,减少了控制电路中的常开触点开关的数量,从而有效降低了变频器的控制电路因常开触点开关氧化或抖动而接触不良的故障几率,使得该控制电路运行可靠、便于维护,且采用的成本较低。
继续参见图4,在上述各实施例的基础上,可选地,变频器200还包括电源供电端203,变频器200的电源供电端203与信号输入端Z10电连接,电源供电端203的电压较低,例如为24V,使得流过第一触点开关KA1-2和第二触点开关KA2-2的电流较小,有利于避免其表面氧化,进一步提升了控制电路运行的可靠性。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种变频器的控制电路,其特征在于,包括:第一继电器、第二继电器、第一控制单元、第二控制单元、第一供电端、第二供电端、信号输入端、第一信号输出端和第二信号输出端;
所述第一继电器包括第一控制端、第二控制端和第一触点开关,所述第一控制单元的第一端和所述第一供电端电连接,所述第一控制单元的第二端和所述第一控制端电连接,所述第二控制端和所述第二供电端电连接;所述第一触点开关的第一端和所述信号输入端电连接,所述第一触点开关的第二端和所述第一信号输出端电连接,所述第一信号输出端向所述变频器发送电机启动指令;
所述第二继电器包括第三控制端、第四控制端和第二触点开关,所述第二控制单元的第一端和所述第一供电端电连接,所述第二控制单元的第二端和所述第三控制端电连接,所述第四控制端和所述第二供电端电连接;所述第二触点开关的第一端和所述信号输入端电连接,所述第二触点开关的第二端和所述第二信号输出端电连接,所述第二信号输出端向所述变频器发送电机停止指令;
其中,所述电机启动指令和所述电机停止指令为短脉冲指令。
2.根据权利要求1所述的控制电路,其特征在于,所述第一触点开关的数量为两个,且两个所述第一触点开关并联连接。
3.根据权利要求1所述的控制电路,其特征在于,所述第一触点开关为常开触点开关。
4.根据权利要求1所述的控制电路,其特征在于,所述第二触点开关为常闭触点开关。
5.根据权利要求1所述的控制电路,其特征在于,信号输入端与所述变频器的电源供电端电连接,且所述变频器的电源供电端的电压小于所述第一供电端和所述第二供电端之间的电压。
6.根据权利要求1所述的控制电路,其特征在于,
所述第一继电器还包括第一线圈,所述第一线圈的第一端与所述第一控制端电连接,所述第一线圈的第二端与所述第二控制端电连接;
所述第二继电器还包括第二线圈,所述第二线圈的第一端与所述第三控制端电连接,所述第二线圈的第二端与所述第四控制端电连接。
7.根据权利要求1所述的控制电路,其特征在于,所述第一控制单元包括第一自复位动合开关;
所述第二控制单元包括第二自复位动合开关。
8.根据权利要求1所述的控制电路,其特征在于,还包括:选择开关,所述选择开关包括第一固定端、第二固定端、至少两个第一选择端和至少两个第二选择端;
所述第一控制单元的数量为至少两个,所述第一控制单元与所述第一选择端对应设置;
所述第二控制单元的数量为至少两个,所述第二控制单元与所述第二选择端对应设置;
所述第一固定端与所述第一控制端电连接,所述第一控制单元的第二端与对应的所述第一选择端电连接;
所述第二固定端与所述第三控制端电连接,所述第二控制单元的第二端与对应的所述第二选择端电连接。
9.根据权利要求8所述的控制电路,其特征在于,
所述选择开关的第一选择端的数量为两个;所述第一控制单元的数量为两个;一个所述第一控制单元包括第一就地控制开关,所述第一就地控制开关的第一端与所述第一供电端电连接,第二端与一个所述第一选择端电连接;另一个所述第一控制单元包括第一分布式控制系统开关,所述第一分布式控制系统开关的第一端与所述第一供电端电连接,第二端与另一个所述第一选择端电连接;
所述选择开关的第二选择端的数量为两个;所述第二控制单元的数量为两个;一个所述第二控制单元包括第二就地控制开关,所述第二就地控制开关的第一端与所述第一供电端电连接,第二端与一个所述第二选择端电连接;一个所述第二控制单元包括第二分布式控制系统开关;所述第二分布式控制系统开关的第一端与所述第一供电端电连接,第二端与另一个所述第二选择端电连接。
10.一种变频器控制系统,其特征在于,包括:变频器和如权利要求1-9任一项所述的控制电路,所述变频器的第一控制端与所述控制电路的第一信号输出端电连接;所述变频器的第二控制端与所述控制电路的第二信号输出端电连接;所述变频器的控制模式为短脉冲控制。
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