CN202034929U - 一种高压双变频带动双电机软起动的控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高压双变频带动双电机软起的控制装置，包括两台高压变频器、两台电机、若干接触器和一个控制器；每台电机与高压母线之间均连接一个接触器；每台电机与每台高压变频器之间均连接一个接触器；每个接触器与控制器连接，每个接触器的通断状态受控于控制器。通过PLC控制器、接触器控制两台高压变频器与两台电机之间的连接方式在接通和断开两种连接方式之间切换，即可根据实际情况灵活调整两台电机的控制方式；在两台高压变频器都正常工作的情况下，可以采用两台高压变频器分别带动两台电机同时软起动且变频运行的方式。

Description

一种高压双变频带动双电机软起动的控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种高压双变频带动双电机软起动的控制装置。

背景技术

大中型电动机的起动器在直接起动时会产生较大的冲击电流，这样一方面会对电动机本身的安全构成威胁，另一方面对供电电网造成冲击。为此通常采用降压起动方法来抑制电流的冲击。以往的降压设备对电压的调节是非连续的，导致在电动机起动过程中存在着二次电流的冲击问题。高压变频器是一种集电动机软起动、软停机、轻载节能和多种保护功能于一体的新型电动机控制装置，相比于传统的起动器，其突出的优点体现在能够连续无级的调节电动机的定子电压与运行频率，且控制简单、起动的重复性好，但存在的问题是，其输出电压难以与电网电压保证完全同步。

从另一方面看，在一般的应用现场，均采用的是一台变频器带动一台电机变频运行，通过变频调节电机转速以达到软起动和节能的目的；然而，一旦变频器发生故障，该电机将被迫使用传统方式起动至工频运行，对于有两台及以上高压变频器系统的场合，这不仅造成变频器资源的浪费，也无法满足所有电机软起动的需求。

实用新型内容

本实用新型目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种高压双变频带动双电机软起动的控制装置，为高压变频“二拖二”系统的互为备用软起装置，应用于两台高压变频器分别带动两台电机变频运行的场合，当其中某台变频器发生故障时，另一台变频器可以先带动其中一台电机软起动至工频运行，然后再带动另一台电机变频运行。

本实用新型采用以下技术方案来实现上述目的：本高压双变频带动双电机软起的控制装置，包括两台高压变频器、两台电机、若干接触器和一个控制器；每台电机与高压母线之间均连接一个接触器；每台电机与每台高压变频器之间均连接一个接触器；每个接触器与控制器连接，每个接触器的通断状态受控于控制器。

所述两台高压变频器为第一高压变频器和第二高压变频器；所述两台电机为第一电机和第二电机；所述接触器有六个，分别是第一接触器、第二接触器、第三接触器、第四接触器、第五接触器和第六接触器；第一接触器的两端分别连接第一高压变频器和第一电机，第二接触器的两端分别连接第二高压变频器和第二电机，第三接触器的两端分别连接第一高压变频器和第二电机，第四接触器的两端分别连接第二高压变频器和第一电机，第五接触器的两端分别连接高压母线和第一电机，第六接触器的两端分别连接高压母线和第二电机。

优选地，所述控制装置还包括分别用于所述两台电机的输出滤波的两个电抗器。

所述高压变频器为具有电网锁相控制功能的高压变频器。

本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果：

1、通过PLC控制器、接触器控制两台高压变频器与两台电机之间的连接方式在接通和断开两种连接方式之间切换，即可根据实际情况灵活调整两台电机的控制方式。在两台高压变频器都正常工作的情况下，可以采用两台高压变频器分别带动两台电机同时软起动且变频运行的方式；当某台高压变频器发生故障无法正常工作时，通过上述控制方法，依然可以利用另一台高压变频器分别控制一台电机软起动至工频允许状态和另外一台电机变频运行。

2、由于采用了电网锁相技术，从而使得电机可以在变频运行与工频运行两种状态中进行完全无扰切换，且在并网运行时不会对电网造成冲击。

附图说明

图1是本实用新型高压双变频拖动双电机软起的主回路接线图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，本实用新型的主回路包括PLC控制器；两台高压变频器，即第一高压变频器1和第二高压变频器2；六个接触器，即第一接触器J1、第二接触器J2、第三接触器J3、第四接触器J4、第五接触器J5和第六接触器J6；两个三相电抗器，即第一电抗器L1和第二电抗器L2；两台电机，即第一电机M1和第二电机M2；其中第一接触器J1的两端分别连接第一高压变频器1和第一电机M1，第二接触器J2的两端分别连接第二高压变频器2和第二电机M2，第三接触器J3的两端分别连接第一高压变频器1和第二电机M2，第四接触器J4的两端分别连接第二高压变频器2和第一电机M1，第五接触器J5的两端分别连接高压母线和第一电机M1，第六接触器J6的两端分别连接高压母线和第二电机M2，第一电抗器L1用于第一电机M1的输出滤波，第二电抗器L2用于第二电机M2的输出滤波。

本实用新型的控制原理，其特征之一在于通过PLC控制器控制其中4个接触器的通断状态，可以控制两台高压变频器与两台电机之间的连接方式在接通和断开两种连接方式之间切换，从而使得每一台高压变频器都可以分别控制任意一台电机实现软起动或者变频运行；其特征之二在于本实用新型具有电网锁相技术，能控制其输出电压与电网电压同相同频同幅，从而使得电机能在变频与工频之间进行无扰切换，且并网运行时不会对电网造成冲击。

本实用新型控制电机时，首先通过PLC控制器控制6个接触器的通断状态，切断电机与高压母线的连接，并使得其中一台变频器与某一台电机接通，接着起动该变频器，让该变频器带动该电机变频运行到50Hz，由于变频器本身具有电网锁相控制功能，可以控制变频器使其输出电压的相位、频率及幅值与电网电压保持一致后，便向PLC控制器发出同期合闸信号，PLC控制器则控制相应的接触器合上，使该电机接入电网并切换到工频运行状态，稳定后，再将变频器旁路。此时，PLC控制器再改变接触器的通断状态，使得该变频器与另一台电机接通，从而能控制另一台电机的软起动与变频运行。对于另一台变频器，也可以使用同样的方式来分时控制两台电机的软起动和变频运行。具体的控制方式及步骤，有两种不同的情况：

情况1：当两台变频器均正常工作时，两台电机控制方式及步骤如下：

步骤11、由PLC控制第一接触器J1和第二接触器J2闭合，第三接触器J3和第四接触器J4断开，第五接触器J5和第六接触器J6断开；

步骤12、由第一高压变频器1带动第一电机M1运行，同时由第二高压变频器2带动第二电机M2运行；

步骤13、若两台电机需运行在变频状态，则令变频器分别带动相应的电机自动运行即可，若电机需运行在工频状态，则继续执行如下步骤14-16；

步骤14、变频器先自动升频至50Hz，再分别启用电网锁相技术，控制变频器的输出电压与电网电压的相位、频率以及幅值保持一致，然后分别向PLC发送同期合闸信号；

步骤15、若PLC接受到第一电机M1的同期信号，则立即合上第五接触器J5，若接收到第二电机M2的同期信号，则立即合上第六接触器J6；

步骤16、若第五接触器J5已合上，PLC再控制第一接触器J1断开，并急停第一高压变频器1，若第六接触器J6已合上，PLC再控制第二接触器J2断开，并急停第二高压变频器2。

情况2：当第一高压变频器1发生故障时，由第二高压变频器2先带动第二电机M2软起动至工频运行，再带动第一电机M1软起动或变频运行，其控制步骤如下：

步骤21、由PLC控制第一接触器J1、第三接触器J3、第四接触器J4、第五接触器J5及第六接触器J6断开，同时令第二接触器J2闭合；

步骤22、由第二高压变频器2先带动第二电机M2运行，其运行频率自动上升到50Hz；

步骤23、第二高压变频器2使用电网锁相技术，令其输出电压与电网电压的相位、频率以及幅值相同，然后向PLC发出第二电机M2的同期合闸信号；

步骤24、PLC接收到第二电机M2的同期信号后，立即合上第六接触器J6，断开第二接触器J2，同时急停第二高压变频器2；

步骤25、当第二高压变频器2完全停止输出后，由PLC控制第四接触器J4合上；

步骤26、由第二高压变频器2带动第一电机M1运行，若第一电机M1需运行在变频状态，则不必执行以下步骤，若第一电机M1需运行在工频状态，则继续执行以下步骤27-28；

步骤27、令第二高压变频器2先自动运行到50Hz频率，再启用电网锁相功能，控制其输出电压和电网电压的相位、频率以及幅值完全一致后，向PLC发出第一电机M1的同期信号；

步骤28、当PLC收到第一电机M1的同期合闸信号后，立即合上第五接触器J5，断开第四接触器J4，同时急停第二高压变频器2。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种高压双变频带动双电机软起的控制装置，包括两台高压变频器、两台电机，其特征在于：所述控制装置还包括若干接触器和一个控制器；每台电机与高压母线之间均连接一个接触器；每台电机与每台高压变频器之间均连接一个接触器；每个接触器与控制器连接，每个接触器的通断状态受控于控制器。

2.根据权利要求1所述的高压双变频带动双电机软起的控制装置，其特征在于：所述两台高压变频器为第一高压变频器和第二高压变频器；所述两台电机为第一电机和第二电机；所述接触器有六个，分别是第一接触器、第二接触器、第三接触器、第四接触器、第五接触器和第六接触器；第一接触器的两端分别连接第一高压变频器和第一电机，第二接触器的两端分别连接第二高压变频器和第二电机，第三接触器的两端分别连接第一高压变频器和第二电机，第四接触器的两端分别连接第二高压变频器和第一电机，第五接触器的两端分别连接高压母线和第一电机，第六接触器的两端分别连接高压母线和第二电机。

3.根据权利要求1或2所述的高压双变频带动双电机软起的控制装置，其特征在于：所述控制装置还包括分别用于所述两台电机的输出滤波的两个电抗器。

4.根据权利要求1所述的高压双变频带动双电机软起的控制装置，其特征在于：所述控制器为PLC控制器。

5.根据权利要求1或2所述的高压双变频带动双电机软起的控制装置，其特征在于：所述高压变频器为具有电网锁相控制功能的高压变频器。

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