CN208015617U - 一种变频器控制电路及单体控制柜和主备双控制柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变频器控制电路及单体控制柜和主备双控制柜，变频器控制电路包括启动控制回路和停止控制回路，启动控制回路包括DCS启动开关、就地启动开关及启动继电器，停止控制回路包括DCS停止开关、就地停止开关、两个停止继电器；两个停止继电器为延时继电器且并联；DCS停止开关和就地停止开关并联且与两个停止继电器的线圈连接；DCS启动开关和就地启动开关并联且与启动继电器的线圈连接；启动继电器的常开开关的一端与24V直流电连接且另一端与变频器的电机启动信号的端子连接；停止继电器的常闭开关的一端均与24V直流电连接且另一端与变频器的电机停运信号的端子连接。该电路可以降低干扰使变频器等设备的稳定运行。

Description

一种变频器控制电路及单体控制柜和主备双控制柜

技术领域

本实用新型属于控制柜技术领域，具体涉及一种变频器控制电路及单体控制柜和主备双控制柜。

背景技术

目前发电厂的空预器、给煤机、给粉机、化水超滤水泵、工业水泵、真空维持装置等电气设备广泛使用低压变频器来调节负荷。其中，低压变频器具有节能、提高调节质量、可逆控制、控制启动电流、便于调节的优点，因此低压变频器广泛用于各低压电动机。但目前的低压变频器在运行中存在很多问题，其中一个主要问题是：低压变频器单体控制柜不完善，抗干扰能力差，导致低压变频器运行的安全稳定性大大降低。低压变频器经常会因为控制柜出现的信号不稳定而导致跳闸，严重影响设备安全稳定运行。为了提高低压变频器运行的安全稳定性，需要提供一种变频器控制电路，能够极大程度的提高低压变频器运行稳定性，保证了设备安全运行。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种变频器控制电路及单体控制柜和主备双控制柜，提高抗干扰能力，以保证变频器可以安全稳定运行。

本实用新型提供的一种变频器控制电路，

包括启动控制回路和停止控制回路，所述启动控制回路和停止控制回路并联于220V交流电源和零线之间；

所述启动控制回路包括DCS启动开关、就地启动开关以及启动继电器，所述停止控制回路包括DCS停止开关、就地停止开关、第一停止继电器以及第二停止继电器；

其中，所述第一停止继电器与第二停止继电器并联连接且均为延时继电器；

所述DCS停止开关和所述就地停止开关并联且一个并联端与220V交流电源连接，另一个并联端与第一停止继电器、第二停止继电器的线圈连接；

所述DCS启动开关和所述就地启动开关并联且一个并联端与220V交流电源连接，另一并联端与启动继电器的线圈连接；

所述启动继电器的常开开关的一端与24V直流电源的输出端连接，且另一端与变频器的电机启动信号的端子连接；

所述第一停止继电器、第二停止继电器的常闭开关的一端均与24V直流电源的输出端连接，且另一端均与变频器的电机停运信号的端子连接。

变频器控制电路控制变频器电机运停的过程如下：

启动继电器、第一停止继电器及第二停止继电器在对应启停信号下线圈得电，使得常开开关闭合，常闭开关断开。由于启动继电器的常开开关的一端与24V直流电源连接，且另一端与变频器的电机启动信号的常开开关连接，故启动继电器的常开开关闭合后，变频器的电机启动信号的常开开关也闭合，进而启动电机；由于第一停止继电器、第二停止继电器的常闭开关的一端均与直流24V电源连接，且另一端均与变频器的电机停运信号的常闭开关连接，故第一停止继电器及第二停止继电器两方的常闭开关同时断开后，变频器的电机停运信号的常闭开关才会断开，电机停运，当其中单一继电器误动作而使常闭开关断开时，基于另一停止继电器的工作使变频器并不会停运，电机会继续运行，此为本专利描述的抗干扰的能力。

其中，由于第一停止继电器与第二停止继电器并联连接，两方的常闭开关同时才可以使电机停运，提高了设备运行抗干扰能力；此外，第一停止继电器以及第二停止继电器均为延时继电器，提高抗干扰能力，即使接收到不稳定信号，第一停止继电器以及第二停止继电器可以延时断开常闭开关，避免因干扰信号而导致电机停运，故可以有效地避免信号不稳定时电机被停运的情况发生几率。

另一方面，本实用新型还提供一种容纳上述变频器控制电路的单体控制柜，包括柜体和设于柜体内的容腔，所述容腔内设有所述变频器控制电路。

进一步优选，所述容腔内还设有风扇控制电路，所述风扇控制电路串接于220V交流电源和零线之间，所述风扇控制电路包括冷却风扇电机、辅助节点继电器以及脉冲控制继电器；

其中，所述辅助节点继电器的常开开关与所述脉冲控制继电器的线圈串接于220V交流电源和零线之间，所述脉冲控制继电器的线圈一端与零线连接；

所述脉冲控制继电器的一个常开开关与所述辅助节点继电器的常开开关并联；

所述脉冲控制继电器的另一个常开开关与所述冷却风扇电机串接于所述220V交流电源和零线之间。

冷却风扇电机的启动信号为脉冲信号，即辅助节点继电器接收DCS脉冲信号，例如辅助节点继电器通过DCS指令电缆与DCS控制中心连接来传输指令信息。当辅助节点继电器在DCS脉冲信号下线圈得电使常开开关闭合，进而使脉冲控制继电器的线圈得电，脉冲控制继电器的常开开关均闭合，并使脉冲控制继电器的线圈一直得电，脉冲控制继电器的常开开关一直闭合，进而冷却风扇电机一直运行。其中，脉冲控制继电器中一个常开开关为自保持接点，与冷却风扇电机串接的脉冲控制继电器的一个常开开关为冷却风扇启动接点。其中，冷却风扇电机串接于220V交流电，故冷却风扇为交流风扇。

进一步优选，所述辅助节点继电器的常开开关与所述脉冲控制继电器的线圈之间串接跳闸继电器。

跳闸继电器可接收到跳闸指令，例如跳闸继电器通过DCS指令电缆与DCS控制中心连接来传输指令信息。跳闸继电器接收到跳闸指令后，跳闸继电器的常闭开关断开，进而使脉冲控制继电器的线圈失电，使辅助节点继电器的常开开关均为常开状态，冷却风扇电机停止运行。

进一步优选，所述容腔分为三个区域，第一区域位于容腔左侧，第二区域位于容腔右侧的上端，第三区域位于容腔右侧的下端；

其中，所述第一区域为变频器区，所述第一区域内设有变频器；

所述第二区域为交流控制区，所述DCS启动开关、就地启动开关、DCS停止开关、就地停止开关、启动继电器、第一停止继电器、第二停止继电器位于所述交流控制区；

所述第三区域为反馈信号区，所述反馈信号区内设有信号隔离器。

按照元件功能分区放置可以降低相互干扰的影响。所述交流控制区还包括220V交流继电器，其中启动继电器、第一停止继电器、第二停止继电器、辅助节点继电器、脉冲控制继电器以及跳闸继电器均为220V交流继电器，所述反馈信号区内设有24V直流继电器。

进一步优选，所述柜体的左侧、右侧以及背侧中间设有线槽；

其中，所述变频器的动力电缆位于左侧的线槽，所述反馈信号区的信号电缆位于右侧的线槽，所述交流控制区内电气元件的接线电缆位于背侧中间的线槽。

直流和交流电缆线之间的间距不低于30cm。例如，DCS指令电缆为交流220V，DCS反馈电缆为直流24V。

另一方面，本实用新型还提供由上述控制柜组建的主备双控制柜，包括两个所述的控制柜，两个控制柜分为为主控制柜和备用控制柜；

其中，所述主控制柜和所述备用控制柜中均设有启停信号反馈继电器；

所述主控制柜中DCS启动开关、就地启动开关的并联端与启动继电器之间均串接备用控制柜中启停信号反馈继电器的常闭开关；

所述备用控制柜中DCS启动开关、就地启动开关的并联端与启动继电器之间均串接主控制柜中启停信号反馈继电器的常闭开关。

主控制柜中电机运行，主控制柜中的启停信号反馈继电器的线圈通电，其常闭开关则断开，导致备用控制柜中无法启动电机；同理，备用控制柜中电机运行时，备用控制柜中的启停信号反馈继电器的线圈通电，其常闭开关断开导致主控制柜中无法启动电机，进而可以避免两个变频器单体控制柜中电动机同时并列运行。其中，启停信号反馈继电器由DCS反馈指令控制，DCS反馈指令来源于DCS控制中心，且启停信号反馈继电器为24V直流继电器。。主备双控制柜主要应用于大负荷惯性负载设备。

有益效果

与现有技术相比，本实用新型的优点有：第一停止继电器及第二停止继电器均为延时继电器，可以延时断开常闭开关，进而有效地避免信号不稳定时电机被停运的情况发生几率；同时，第一停止继电器与第二停止继电器并联连接，两方的常闭开关同时断开后，变频器的电机停运信号的常闭开关才会断开，电机停运，进而提高设备运行抗干扰能力。

利用启动继电器、第一停止继电器及第二停止继电器进行启停控制，其中，启动继电器对应了变频器的电机启动信号的端子，第一停止继电器和第二停止继电器对应了变频器的电机停运信号的端子，实现了启停命令进变频器不同端子，提高设备运行的可靠性，降低干扰。

此外，控制柜内按照元件功能分区放置可以降低相互干扰的影响。

本实用新型提供的主备双控制柜可以应用于大负荷惯性负载设备，避免两个变频器单体控制柜中电动机同时并列运行。

附图说明

图1本实用新型提供的变频器控制电路的电路连接图；

图2本实用新型提供的变频器控制电路的另一电路连接图；

图3本实用新型提供的风扇控制电路的电路连接图

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型做进一步的说明。

本实施提供的一种变频器单体控制柜包括柜体和设有柜体内的容腔，容腔分为三个区域，第一区域位于容腔左侧，第二区域位于容腔右侧的上端，第三区域位于容腔右侧的下端；其中，第一区域为变频器区；第二区域为交流控制区；第三区域为反馈信号区。第一区域内设有变频器，第二区域内设有交流控制电源开关、220V交流继电器，第三区域内设有信号隔离器T(图2)、24V直流继电器。柜体的左侧、右侧以及背侧中间设有线槽；其中，变频器的动力电缆位于左侧的线槽，反馈信号区的信号电缆位于右侧的线槽，交流控制区内电气元件的接线电缆位于背侧中间的线槽。本实施例中，控制柜对比电缆主要包括变频器的输入、输出动力电缆且均为交流380V，DCS指令电缆且为交流220V，DCS反馈电缆且为直流24V。

容腔内设有变频器控制电路以及风扇控制电路。如图1和图2所示，变频器控制电路包括启动控制回路和停止控制回路，启动控制回路和停止控制回路并联于220V交流电源和零线之间；

启动控制回路包括DCS启动开关k1、就地启动开关k2以及启动继电器-KS14，停止控制回路包括DCS停止开关K3、就地停止开关k4、第一停止继电器-KS17及第二停止继电器-KS19；

DCS停止开关K3和就地停止开关k4并联，且DCS停止开关K3、就地停止开关k4的一个并联端与220V交流电源连接，另一并联端与第一停止继电器-KS17、第二停止继电器-KS19的线圈连接；DCS启动开关k1和就地启动开关k2并联，且DCS启动开关k1、就地启动开关k2的一个并联端与220V交流电源连接，另一个并联端与启动继电器-KS14的线圈连接。启动继电器-KS14的常开开关的一端与24V直流电源连接，且另一端与变频器的电机启动信号的常开开关L12连接；第一停止继电器-KS17、第二停止继电器-KS19的常闭开关的一个并联端与直流24V电源连接，且另一并联端与变频器的电机停运信号的常闭开关L11连接。

因此，不论是DCS启动开关k1和就地启动开关k2闭合时，启动继电器-KS14线圈得电，启动继电器-KS14的常开开关闭合，常闭开关断开。不论是DCS停止开关K3和就地停止开关k4闭合时，第一停止继电器-KS17及第二停止继电器-KS19线圈得电，其常开开关均闭合，常闭开关均断开。进而启动继电器-KS14的常开开关闭合时，启动信号进入变频器的电机启动信号的端子，使变频器的电机启动信号的常开开关L12闭合，电机启动；第一停止继电器-KS17、第二停止继电器-KS19的常闭开关均断开时，停止信号进入变频器的电机停运信号的端子，使变频器的电机停运信号的常闭开关L11断开，电机停运。

其中，第一停止继电器-KS17及第二停止继电器-KS19并联连接且均为延时继电器，本实施例中优选延迟0.1s。即第一停止继电器-KS17及第二停止继电器-KS19的常闭开关不会立即断开，而是延迟0.1s后断开。

需要说明的是，图1中-S2位远方就地，即就地或远程切换。启动信号和停止信号是就地信号或者远程信号，其中，就地信号为通过控制柜上的启动按钮(常开)及停止按钮(常闭)进行手动启停生成；远程信号为DCS控制中心通过DCS指令电缆发送启停指令来控制DCS启动开关k1和DCS停止开关k3，故DCS控制中心与DCS启动开关k1和DCS停止开关k3通过DCS指令电缆连接。DCS指令电缆为220V交流电，DCS启动开关k1和DCS停止开关k3与220V交流电源之间采用DCS指令电缆连接来输出信号指令。

其中，如图3所示，风扇控制电路串接于220V交流电源和零线之间，风扇控制电路包括冷却风扇电机-E1、辅助节点继电器-KS20、跳闸继电器-KS21以及脉冲控制继电器-KS22。辅助节点继电器-KS20的常开开关与脉冲控制继电器-KS22的线圈串接于220V交流电源和零线之间，脉冲控制继电器-KS22的线圈一端与零线连接；脉冲控制继电器-KS22的一个常开开关与辅助节点继电器-KS20的常开开关并联；脉冲控制继电器-KS22的另一个常开开关与冷却风扇电机-E1串接于220V交流电源和零线之间。跳闸继电器-KS21串接于辅助节点继电器-KS20的常开开关与脉冲控制继电器-KS22的线圈之间。

其中，冷却风扇电机-E1的启动信号为脉冲信号，即辅助节点继电器-KS20接收DCS脉冲信号，例如辅助节点继电器-KS20通过DCS指令电缆与DCS控制中心连接以传输指令信息，DCS指令电缆220V交流电。当辅助节点继电器-KS20在DCS脉冲信号下线圈得电使常开开关闭合，进而使脉冲控制继电器-KS22的线圈得电，脉冲控制继电器-KS22的常开开关均闭合，并使脉冲控制继电器-KS22的线圈一直得电，脉冲控制继电器-KS22的常开开关一直闭合，进而冷却风扇电机-E1一直运行。只有当跳闸继电器-KS21接收到跳闸指令后，跳闸继电器-KS21的常闭开关断开，进而使脉冲控制继电器-KS22的线圈失电，使脉冲控制继电器-KS22的常开开关均为常开状态，冷却风扇电机-E1停止运行。其中，与辅助节点继电器-KS20的常开开关并联的脉冲控制继电器-KS22的一个常开开关为自保持接点，与冷却风扇电机-E1串接的脉冲控制继电器-KS22的一个常开开关为冷却风扇启动接点。

需要说明的是，为了应用于大负荷惯性负载设备，本实用新型还提供一种主备双控制柜，其中，主备双控制柜包括两个上述控制柜，其中一个控制柜为主控制柜，另一个为备用控制柜。如图1所示，主控制柜和备用控制柜的电气连接关系相似。主控制柜和备用控制柜中均设有启停信号反馈继电器-KS15；主控制柜中启动继电器-KS14与DCS启动开关k1、就地启动开关k2之间均串接备用控制柜中启停信号反馈继电器-KS15的常闭开关；备用控制柜中DCS启动开关k1、就地启动开关k2的并联端与启动继电器-KS14之间均串主控制柜中启停信号反馈继电器-KS15的常闭开关。

需要强调的是，本实用新型所述的实例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型不限于具体实施方式中所述的实例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，不脱离本实用新型宗旨和范围的，不论是修改还是替换，同样属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种变频器控制电路，其特征在于：包括启动控制回路和停止控制回路，所述启动控制回路和停止控制回路并联于220V交流电源和零线之间；

所述启动控制回路包括DCS启动开关、就地启动开关以及启动继电器，所述停止控制回路包括DCS停止开关、就地停止开关、第一停止继电器以及第二停止继电器；

其中，所述第一停止继电器与第二停止继电器并联连接且均为延时继电器；

所述DCS停止开关和所述就地停止开关并联且一个并联端与220V交流电源连接，另一个并联端与第一停止继电器、第二停止继电器的线圈连接；

所述DCS启动开关和所述就地启动开关并联且一个并联端与220V交流电源连接，另一并联端与启动继电器的线圈连接；

所述启动继电器的常开开关的一端与24V直流电源的输出端连接，且另一端与变频器的电机启动信号的端子连接；

所述第一停止继电器、第二停止继电器的常闭开关的一个并联端与24V直流电源的输出端连接，且另一并联端均与变频器的电机停运信号的端子连接。

2.一种容纳权利要求1所述变频器控制电路的单体控制柜，其特征在于，包括柜体和设于柜体内的容腔，所述容腔内设有所述变频器控制电路。

3.根据权利要求2所述的控制柜，其特征在于：所述容腔内还设有风扇控制电路，所述风扇控制电路串接于220V交流电源和零线之间，所述风扇控制电路包括冷却风扇电机、辅助节点继电器以及脉冲控制继电器；

其中，所述辅助节点继电器的常开开关与所述脉冲控制继电器的线圈串接于220V交流电源和零线之间，所述脉冲控制继电器的线圈一端与零线连接；

所述脉冲控制继电器的一个常开开关与所述辅助节点继电器的常开开关并联；

所述脉冲控制继电器的另一个常开开关与所述冷却风扇电机串接于所述220V交流电源和零线之间。

4.根据权利要求3所述的控制柜，其特征在于：所述辅助节点继电器的常开开关与所述脉冲控制继电器的线圈之间串接跳闸继电器。

5.根据权利要求2所述的控制柜，其特征在于：所述容腔分为三个区域，第一区域位于容腔左侧，第二区域位于容腔右侧的上端，第三区域位于容腔右侧的下端；

其中，所述第一区域为变频器区，所述第一区域内设有变频器；

所述第二区域为交流控制区，所述DCS启动开关、就地启动开关、DCS停止开关、就地停止开关、启动继电器、第一停止继电器、第二停止继电器位于所述交流控制区；

所述第三区域为反馈信号区，所述反馈信号区内设有信号隔离器。

6.根据权利要求5所述的控制柜，其特征在于：所述柜体的左侧、右侧以及背侧中间设有线槽；

其中，所述变频器的动力电缆位于左侧的线槽，所述反馈信号区的信号电缆位于右侧的线槽，所述交流控制区内电气元件的接线电缆位于背侧中间的线槽。

7.一种由权利要求2-6任一项所述控制柜组建的主备双控制柜，其特征在于：包括两个所述的控制柜，两个控制柜分为主控制柜和备用控制柜；

其中，所述主控制柜和所述备用控制柜中均设有启停信号反馈继电器；

所述主控制柜中DCS启动开关、就地启动开关的并联端与启动继电器之间均串接备用控制柜中启停信号反馈继电器的常闭开关；

所述备用控制柜中DCS启动开关、就地启动开关的并联端与启动继电器之间均串接主控制柜中启停信号反馈继电器的常闭开关。