CN208401756U - 一种降低变频器故障率的变频控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及变频调速技术领域，具体涉及一种降低变频器故障率的变频控制电路，包括主回路和起停控制回路，主回路的变频器VSD的输入端依次通过接触器KM常开主触点和断路器QA主触点连接三相电源，变频器VSD的输出端连接电动机M，起停控制回路包括依次串联的断路器QA常开辅助触点、启动按钮S2、停止按钮S1及时间继电器KT1线圈，断路器QA常开辅助触点和接触器KM线圈一端与电源端L1连接，时间继电器KT1线圈和接触器KM线圈另一接线端连接零线N；时间继电器KT1的延时闭合触点串联在变频器VSD自带的电机启动回路中。本实用新型通过时间继电器KT1实现电动机的延时启动，通过时间继电器KT2实现变频器的延时失电，从而降低了变频器的故障率。

Description

一种降低变频器故障率的变频控制电路

技术领域

本实用新型属于变频调速技术领域，具体涉及一种降低变频器故障率的变频控制电路。

背景技术

变频调速技术是一种以改变电机频率和改变电压来达到电机调速目的的技术，已广泛应用于各种自动化生产线中。目前的变频调速技术在应用时存在以下三种现象：

一、变频器一上电就启动电动机，使其在没有完全启动自身内部元器件的情况下开始带负载，提高了变频器的故障率；

二、变频器失电后，电动机可能还处于高速运转状态，此时电动机的作用变成了发电机，产生的能量有可能损坏变频器，提高了变频器的故障率；

三、电动机控制回路中既有接触器又有变频器，变频器用于控制电动机的起停，接触器用于接通和断开电动机电源的主回路；接触器线圈失电后，其位于主回路中的常开触点立即打开，接触器线圈通电后，其常开触点又立即闭合，当需要频繁起停电动机时，变频器在上电状态和失电状态间频繁转换，这样会加速变频器电子元件的老化，提高了变频器的故障率。

上述三种现象均造成变频器的故障率提高，变频器故障不仅会增加设备维修费用，还导致生产线不能连续生产，并且该条生产线上的部分过程产品也会出现质量不合格的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可以降低变频器故障率的变频控制电路。

为达到上述要求，本实用新型采取的技术方案是：提供一种降低变频器故障率的变频控制电路，包括主回路和起停控制回路，所述主回路包括变频器VSD、接触器KM常开主触点、断路器QA主触点及电动机M，变频器VSD的输入端依次通过接触器KM常开主触点和断路器QA主触点连接三相电源，变频器VSD的输出端连接电动机M；所述起停控制回路包括断路器QA常开辅助触点、启动按钮S2、停止按钮S1、时间继电器KT1、时间继电器KT2及接触器KM线圈，时间继电器KT1为通电延时型时间继电器，时间继电器KT2为断电延时型时间继电器；断路器QA常开辅助触点、启动按钮S2、停止按钮S1及时间继电器KT1线圈依次串联构成运行线路，时间继电器KT2线圈与时间继电器KT1线圈并联，运行线路靠近断路器QA常开辅助触点的一端与电源端L1连接，运行线路靠近时间继电器KT1线圈的一端连接零线N；时间继电器KT2的延时打开触点一接线端与电源端L1连接，另一接线端与接触器KM线圈串联后连接零线N；时间继电器KT1的延时闭合触点串联在变频器VSD自带的电机启动回路中。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)通过时间继电器KT1实现电动机的延时启动，避免变频器一上电就启动电动机；通过时间继电器KT2实现变频器的延时失电，避免变频器失电时电动机还处于高速运转状态，两个改进降低了变频器的故障率，减少设备维修费用，避免因变频器损坏而影响生产线的正常运行，也避免了因变频器损坏而影响过程产品的质量；

(2)将三对接触器KM常开主触点均通过导线短接，当断路器QA合闸后，断路器QA主触点闭合，变频器VSD就一直处于上电状态，避免变频器VSD在上电状态和失电状态间频繁转换，从而降低了变频器的故障率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型起停控制回路的电路图；

图2为本实用新型实施例1中主回路的电路图；

图3为本实用新型变频器的接线图；

图4为本实用新型实施例2中主回路的电路图；

图5为本实用新型实施例6和实施例7的局部电路图；

图6为本实用新型报警回路的电路图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本申请作进一步地详细说明。为简单起见，以下描述中省略了本领域技术人员公知的某些技术特征。

实施例1

本实施例提供一种降低变频器故障率的变频控制电路，包括主回路和起停控制回路。如图2所示，主回路包括变频器VSD、接触器KM常开主触点、断路器QA主触点及电动机M，变频器VSD的输入端依次通过接触器KM常开主触点和断路器QA主触点连接三相电源，变频器VSD的输出端连接电动机M。如图1所示，起停控制回路包括断路器QA常开辅助触点、启动按钮S2、停止按钮S1、时间继电器KT1、时间继电器KT2及接触器KM线圈，时间继电器KT1为通电延时型时间继电器，时间继电器KT2为断电延时型时间继电器。其中，断路器QA常开辅助触点、启动按钮S2、停止按钮S1及时间继电器KT1线圈依次串联构成运行线路，时间继电器KT2线圈与时间继电器KT1线圈并联，运行线路靠近断路器QA常开辅助触点的一端通过熔断器FU2与电源端L1连接，运行线路靠近时间继电器KT1线圈的一端连接零线N；时间继电器KT2的延时打开触点一接线端通过熔断器FU2与电源端L1连接，另一接线端与接触器KM线圈串联后连接零线N；时间继电器KT1的延时闭合触点串联在变频器VSD自带的电机启动回路中。在本实施例中，变频器VSD采用的型号是施奈德ATV71，如图3所示，时间继电器KT1的延时闭合触点一接线端与施奈德ATV71的引脚LI1连接，另一接线端与施奈德ATV71的电源引脚连接。

本实施例启动电动机M的原理是：将断路器QA合闸，即断路器QA主触点和断路器QA常开辅助触点闭合，按下启动按钮S2，起停控制回路通电，时间继电器KT1线圈和时间继电器KT2线圈同时通电，在上述二者通电的一瞬间，发生以下动作：(1)时间继电器KT2的延时打开触点立即闭合，接触器KM线圈通电，使得接触器KM常开主触点闭合，变频器VSD上电；(2)时间继电器KT1立即开始延时，时间继电器KT1延时闭合触点经过设定的时间延时后闭合，接通变频器VSD的电机启动回路，变频器VSD启动电动机M。时间继电器KT1的延时闭合时间为5s，5s的时间足够变频器VSD完全启动自身内部元器件，避免在没有完全启动自身内部元器件的情况下带负载，从而降低了变频器的故障率。

本实施例停止电动机M的工作原理是：按下停止按钮S1，时间继电器KT1线圈和时间继电器KT2线圈同时失电，在上述二者失电的一瞬间，发生以下动作：(1)时间继电器KT1延时闭合触点立即打开，变频器VSD的电机启动回路断开，电动机M在变频器VSD的控制下开始降速；(2)时间继电器KT2立即开始延时，时间继电器KT2延时打开触点经过设定的时间延时后打开，接触器KM线圈失电，使得接触器KM常开主触点打开，变频器VSD失电。时间继电器KT2的延时打开时间为30s，30s的时间足够变频器VSD控制电动机M的速度降为0，避免变频器VSD在电动机M转速较高时断开主电源，从而降低了变频器的故障率。

实施例2

在实施例1的基础上，所述三对接触器KM常开主触点均通过导线短接，如图4所示，当断路器QA合闸后，断路器QA主触点闭合，变频器VSD就一直处于上电状态，避免变频器VSD在上电状态和失电状态间频繁转换，从而降低了变频器的故障率。

实施例3

在实施例1的基础上，起停控制回路还包括中间继电器KA，中间继电器KA线圈与时间继电器KT2线圈并联，中间继电器KA常开触点的一接线端通过熔断器FU2与电源端L1连接，另一接线端连接在启动按钮S2和停止按钮S1的共同连接端。中间继电器KA的连接方式使其形成自保持线路，在启动电动机M时，将断路器QA合闸，即断路器QA主触点和断路器QA常开辅助触点闭合，按下启动按钮S2，起停控制回路通电，中间继电器KA线圈得电，中间继电器KA常开触点闭合，将断路器QA常开辅助触点和启动按钮S2短接，使得使中间继电器KA线圈、时间继电器KT1线圈及时间继电器KT2线圈一直通电，保证电动机M运行的稳定性。

实施例4

在实施例1的基础上，起停控制回路还包括切换开关S3、断路器QA第一常闭辅助触点、断路器QA第二常闭辅助触点及试验按钮SB1，如图1所示，切换开关S3常开触点、断路器QA第一常闭辅助触点、断路器QA第二常闭辅助触点及试验按钮SB1依次串联构成试验线路，试验线路靠近切换开关S3常开触点的一端通过熔断器FU2与电源端L1连接，试验线路靠近试验按钮SB1的一端连接在启动按钮S2和停止按钮S1的共同连接端；切换开关S3常闭触点串联在所述断路器QA常开辅助触点和电源端L1之间。

切换开关S3、断路器QA第一常闭辅助触点、断路器QA第二常闭辅助触点及试验按钮SB1的连接方式形成了试验线路。当切换开关S3在试验位置时，切换开关S3常开触点闭合，切换开关S3常闭触点断开，并将断路器QA分闸，断路器QA第一常闭辅助触点和断路器QA第二常闭辅助触点闭合，按下试验按钮SB1，电路接通，电流经试验线路至时间继电器KT1线圈和时间继电器KT2线圈，这样可以检查起停控制回路的完好性。在上述试验状态下，变频器VSD不上电，不启动电动机M。当切换开关S3切至运行位置时，切换开关S3常闭触点闭合，切换开关S3常开触点断开，并将断路器QA合闸，断路器QA第一常闭辅助触点和断路器QA第二常闭辅助触点断开，按下启动按钮S2即可进行电动机M的正常启动。

在本实施例中，启动按钮S2和停止按钮S1安装在生产线现场，用于现场工人进行电动机M的启停操作。除此之外，停止按钮S1和时间继电器KT1线圈之间还串联有紧急停运开关SB2，紧急停运开关SB2安装在配电柜上，用于专业电气人员在紧急情况下停止电动机M。

实施例5

在实施例1的基础上，如图2所示，主回路接触器KM常开主触点和断路器QA之间还连接有输入电抗器L1，变频器VSD的输出端和电动机M之间还连接有输出电抗器L2，输出电抗器L2的型号为VW3451XX。输入电抗器L1可以改善变频器VSD的输入功率因数，减小输入电流谐波，消除电源相间电压不平衡引起的电路不平衡，还可以抑制电源浪涌。输出电抗器L2可以减小变频器VSD的输出谐波，抑制变频器VSD产生的无线电干扰，减小输出侧的共模干扰和电机轴承电流。

实施例6

在实施例1的基础上，该变频控制电路还包括故障指示回路，如图5所示，图5中的Z1节点与图1中的Z1节点连接，所述故障指示回路包括故障指示灯HY和故障信号继电器KA1。施奈德ATV71内部具有故障/报警继电器，该故障/报警继电器即施奈德ATV71的引脚R1A、引脚R1B及引脚R1C。所述故障指示灯HY的一接线端连接变频器VSD的引脚R1B，另一接线端连接零线N；变频器VSD的引脚R1C通过熔断器FU1连接电源端L1。故障信号继电器KA1线圈与故障指示灯HY并联，且故障信号继电器KA1常开触点串联在报警回路中。如图6所示，报警回路还包括电源DC和与电源连接的蜂鸣器H。变频器VSD进行实时自检，当检测到变频器VSD发生故障时，控制故障/报警继电器工作，故障信号继电器KA1线圈得电，故障信号继电器KA1常开触点闭合，从而接通报警回路进行报警，及时提醒工作人员进行检修。

实施例7

在实施例1的基础上，该变频控制电路还包括运行/停止指示回路，如图5所示，图5中的Z1节点与图1中的Z1节点连接，所述运行/停止指示回路包括运行指示灯HR和停止指示灯HG。施奈德ATV71内部具有信号输出继电器，该信号输出继电器即施奈德ATV71的引脚R4A、引脚R4B及引脚R4C。其中运行指示灯HR的一接线端连接变频器VSD的引脚R4A，停止指示灯HG的一接线端连接变频器VSD的引脚R4B，运行指示灯HR和停止指示灯HG的另一接线端均连接零线N；变频器VSD的引脚R4C通过熔断器FU1连接电源端L1。变频器VSD进行实时自检，当检测到变频器VSD运行时，控制信号输出继电器线圈得电，引脚R4B对应的常闭触点断开，R4A对应的常开触点闭合，运行指示灯HR所在回路通电，运行指示灯HR点亮；当检测到变频器VSD停止时，控制信号输出继电器线圈失电，引脚R4B对应的常闭触点闭合，R4A对应的常开触点断开，停止指示灯HG所在回路通电，停止指示灯HG点亮。

以上实施例仅表示本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型保护范围。因此本实用新型的保护范围应该以权利要求为准。

Claims (8)

1.一种降低变频器故障率的变频控制电路，包括主回路和起停控制回路，所述主回路包括变频器VSD、接触器KM常开主触点、断路器QA主触点及电动机M，变频器VSD的输入端依次通过接触器KM常开主触点和断路器QA主触点连接三相电源，变频器VSD的输出端连接电动机M，其特征在于：所述起停控制回路包括断路器QA常开辅助触点、启动按钮S2、停止按钮S1、时间继电器KT1、时间继电器KT2及接触器KM线圈，时间继电器KT1为通电延时型时间继电器，时间继电器KT2为断电延时型时间继电器；断路器QA常开辅助触点、启动按钮S2、停止按钮S1及时间继电器KT1线圈依次串联构成运行线路，时间继电器KT2线圈与时间继电器KT1线圈并联，运行线路靠近断路器QA常开辅助触点的一端与电源端L1连接，运行线路靠近时间继电器KT1线圈的一端连接零线N；时间继电器KT2的延时打开触点一接线端与电源端L1连接，另一接线端与接触器KM线圈串联后连接零线N；时间继电器KT1的延时闭合触点串联在变频器VSD自带的电机启动回路中。

2.根据权利要求1所述的降低变频器故障率的变频控制电路，其特征在于：所述变频器VSD的型号是施奈德ATV71，所述时间继电器KT1的延时闭合触点一接线端与变频器VSD的引脚LI1连接，另一接线端与变频器VSD的电源引脚连接。

3.根据权利要求1所述的降低变频器故障率的变频控制电路，其特征在于：所述三对接触器KM常开主触点均通过导线短接。

4.根据权利要求1所述的降低变频器故障率的变频控制电路，其特征在于，所述起停控制回路还包括中间继电器KA，中间继电器KA线圈与所述时间继电器KT2线圈并联，中间继电器KA常开触点的一接线端与所述电源端L1连接，另一接线端连接在所述启动按钮S2和停止按钮S1的共同连接端。

5.根据权利要求1所述的降低变频器故障率的变频控制电路，其特征在于，所述起停控制回路还包括切换开关S3、断路器QA第一常闭辅助触点、断路器QA第二常闭辅助触点及试验按钮SB1，切换开关S3常开触点、断路器QA第一常闭辅助触点、断路器QA第二常闭辅助触点及试验按钮SB1依次串联构成试验线路，试验线路靠近切换开关S3常开触点的一端与所述电源端L1连接，试验线路靠近试验按钮SB1的一端连接在所述启动按钮S2和停止按钮S1的共同连接端；切换开关S3常闭触点串联在所述断路器QA常开辅助触点和电源端L1之间。

6.根据权利要求1或3所述的降低变频器故障率的变频控制电路，其特征在于，所述主回路接触器KM常开主触点和所述断路器QA之间还连接有输入电抗器L1，所述变频器VSD的输出端和所述电动机M之间还连接有输出电抗器L2。

7.根据权利要求2所述的降低变频器故障率的变频控制电路，其特征在于，还包括故障指示回路，所述故障指示回路包括故障指示灯HY和故障信号继电器KA1，所述故障指示灯HY的一接线端连接所述变频器VSD的引脚R1B，另一接线端连接零线N；变频器VSD的引脚R1C连接电源端L1；故障信号继电器KA1线圈与故障指示灯HY并联，且故障信号继电器KA1常开触点与蜂鸣器、直流电源串联。

8.根据权利要求2所述的降低变频器故障率的变频控制电路，其特征在于，还包括运行/停止指示回路，所述运行/停止指示回路包括运行指示灯HR和停止指示灯HG，运行指示灯HR的一接线端连接所述变频器VSD的引脚R4A，停止指示灯HG的一接线端连接变频器VSD的引脚R4B，运行指示灯HR和停止指示灯HG的另一接线端均连接零线N；变频器VSD的引脚R4C连接电源端L1。