CN209120088U - 一种基于共用变频器的电机控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种基于共用变频器的电机控制系统。所述系统包括：控制器，与控制器相连的变频器和切换控制模块，与切换控制模块相连的电机切换模块，与电机切换模块输出端相连的多个电机。控制器用于通过切换控制模块控制电机切换模块选择与变频器输出端连通的一个电机，并根据所选择电机的技术参数输出控制信号至变频器进行参数设定。本实用新型实现了由一个变频器分时控制驱动多个电机，具有设备成本低、占用空间小、故障率低等优点。
Description
技术领域
本实用新型属于电机控制技术领域，具体涉及一种基于共用变频器的电机控制系统。
背景技术
变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流、滤波、逆变、制动单元、驱动单元、检测单元、微处理器等组成。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的。
通常情况下，一个变频器控制一个电机。例如：旋转滚床由旋转电机和滚床电机共同完成动作，常规的布置方式是旋转电机分配一个变频器，滚床电机分配一个变频器，两个变频器通过相互独立的输电线路分别向两个电机供电。这种控制方式存在以下不足：一是由于需要的变频器和输电线缆多，占用很大的柜内空间，比如，旋转滚床用两个变频器，需要占柜内变频器控制的1/4；二是两个变频器发热，不利于机柜降温，影响低压电器功率和寿命；三是设备成本高；四是故障率高，维修成本高。
在很多应用场合，同一系统的多个电机分时工作，即同一时刻只有一个电机运转，比如上述旋转滚床的旋转电机和滚床电机。在这种情况下可以只用一个变频器驱动多个电机。
实用新型内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提出一种基于共用变频器的电机控制系统，只用一个变频器分时控制驱动多个不同的电机。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种基于共用变频器的电机控制系统，包括：控制器，与控制器相连的变频器和切换控制模块，与切换控制模块相连的电机切换模块，与电机切换模块输出端相连的多个电机。控制器用于通过切换控制模块控制电机切换模块选择与变频器输出端连通的一个电机，并根据所选择电机的技术参数输出控制信号至变频器进行参数设定。
进一步地，所述电机切换模块主要由数量与电机数量相同的接触器组成，所述切换控制模块主要由数量与接触器数量相同的继电器组成。每个继电器的控制绕组的一端分别与控制器的一个I/O口相连，另一端接地；每个继电器至少包括一组与对应接触器的控制绕组串联的常开触点。每个接触器至少包括三组触点，每个接触器的三组触点中每组触点的一个触点分别与其它接触器的三组触点中每组触点的一个触点相连后分别与变频器的三个输出端相连，每个接触器的三组触点中每组触点的另一个触点分别与对应的电机绕组相连。
更进一步地，所述电机数量为2。
进一步地，所述控制器为PLC可编程控制器。
进一步地，所述变频器为FR-E740型变频器。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型提出的一种基于共用变频器的电机控制系统，通过设置控制器、与控制器相连的变频器和切换控制模块、与切换控制模块相连的电机切换模块、与电机切换模块输出端相连的多个电机，实现了由一个变频器分时控制驱动多个电机。本实用新型解决了现有技术由一个变频器控制驱动一个电机存在的设备成本高、占用空间大、故障率高等问题。
附图说明
图1为本实用新型实施例一种基于共用变频器的电机控制系统的组成框图；
图2为一个另一实施例变频器控制驱动2个电机时的电连接原理图。
图中：1-控制器，2-变频器，3-电机切换模块，4-切换控制模块，5-电机。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
本实用新型实施例一种基于共用变频器的电机控制系统的组成框图如图1所示，包括：控制器1，与控制器1相连的变频器2和切换控制模块4，与切换控制模块4相连的电机5切换模块3，与电机5切换模块3输出端相连的多个电机5。控制器1用于通过切换控制模块4控制电机切换模块3选择与变频器2输出端连通的一个电机5，并根据所选择电机5的技术参数输出控制信号至变频器2进行参数设定。
在本实施例中，所述系统主要由控制器1、变频器2、切换控制模块4、电机切换模块3和多个电机5组成。变频器2是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电机的电力控制设备。变频器2实质上是一个频率可变的逆变电源，为电机5提供三相交流电压。在本实施例中，由于需要用一个变频器分时控制驱动多个电机，因此，变频器2的主电压输出端需经电机5切换模块3后与电机5相连。电机切换模块3相当于一个大功率的通道选择开关，用于切换与变频器2连通的电机5，保证一次只有一个电机5与变频器2连通。切换控制模块4相当于一个电子开关。由于电机切换模块3的功率较大，控制器1输出的控制信号不能直接控制切换控制模块4，因此需要设置一级切换控制模块4，实现对电机切换模块3的控制。控制器1是所述系统的控制处理中心，主要用于通过输出各种控制信号协调整个系统的工作。比如，输出通道选择指令至切换控制模块4，切换控制模块4控制电机切换模块3选择与变频器2连通的电机5；根据电机5的参数，输出参数设定指令至变频器2，使变频器2输出与所述电机5匹配的驱动电压。当电机5的数量不是很多时，控制器1可通过数量与电机5数量相同的I/O口输出通道选择指令，即一个I/O口对应一个电机5；当电机5的数量较多时，可通过增加译码器(如三—八译码器)节省I/O口。
本实施例通过设置控制器1、切换控制模块4、电机切换模块3、与电机切换模块3输出端相连的多个电机5，实现了由一个变频器分时控制驱动多个电机5，具有设备成本低、占用空间小、故障率低等优点。
作为一种可选实施例，所述电机切换模块3主要由数量与电机5数量相同的接触器组成，所述切换控制模块4主要由数量与接触器数量相同的继电器组成。每个继电器的控制绕组的一端分别与控制器1的一个I/O口相连，另一端接地；每个继电器至少包括一组与对应接触器的控制绕组串联的常开触点。每个接触器至少包括三组触点，每个接触器的三组触点中每组触点的一个触点分别与其它接触器的三组触点中每组触点的一个触点相连后分别与变频器2的三个输出端相连，每个接触器的三组触点中每组触点的另一个触点分别与对应的电机绕组相连。
本实施例给出了电机切换模块3和切换控制模块4的一种技术方案。电机切换模块3采用接触器(如图2的JC1、JC2)，切换控制模块4采用继电器(如图2的JD1、JD2)，接触器和继电器的数量均与电机5(如图2的D1、D2)的数量相同，即一个继电器控制一个接触器，一个接触器控制一个电机5。由于电机5为三相交流电机，因此接触器至少有三组触点(如图2的K21、K22)，一组触点控制电机5的一相绕组。所有接触器的三组触点的一端分别并接后与变频器2的主电压输出端(u、v、w)相连，三组触点的另一端分别与对应电机5的三相绕组相连。继电器的控制绕组的一端与控制器1的一个I/O口相连，另一端接地；继电器的一组触点(如图2的K11、K12)与接触器的控制绕组串联。控制器1通过一个I/O口输出高电平信号使一个继电器(如图2的JD1)的控制绕组加电，触点(如图2的K11)吸合，对应的接触器(如图2的JC1)的控制绕组加电，三组触点(如图2的K21)吸合，对应的电机5(如图2的D1)的三相绕组与变频器2连通。
作为上一实施例的一种可选实施例，所述电机5的数量为2。
本实施例对上一实施例中电机5的数量进行了限定，即电机5的数量为2，当然接触器和继电器的数量也均为2。图2是电机5数量为2时所述系统的电连接原理图。
作为一种可选实施例，所述控制器1为PLC可编程控制器。
本实施例给出了实现控制器1的一种技术方案，即采用PLC可编程控制器。PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。当然，控制器1也可以采用微处理器或单片机与简单的外围电路等构成。
作为一种可选实施例，所述变频器2为FR-E740型变频器。
本实施例给出了变频器2的一种具体选型，即采用日本三菱生产的FR-E740型变频器。FR-E740是一种经济型高性能变频器，功率范围为0.1～15KW，采用先进磁通矢量控制，0.5Hz时200％转矩输出，具有扩充PID，输出柔性PWM，内置Modbus-RTU协议。
上述仅对本实用新型中的几种具体实施例加以说明，但并不能作为本实用新型的保护范围，凡是依据本实用新型中的设计精神所做出的等效变化或修饰或等比例放大或缩小等，均应认为落入本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种基于共用变频器的电机控制系统，其特征在于，包括：控制器，与控制器相连的变频器和切换控制模块，与切换控制模块相连的电机切换模块，与电机切换模块输出端相连的多个电机；控制器用于通过切换控制模块控制电机切换模块选择与变频器输出端连通的一个电机，并根据所选择电机的技术参数输出控制信号至变频器进行参数设定。
2.根据权利要求1所述的基于共用变频器的电机控制系统，其特征在于，所述电机切换模块主要由数量与电机数量相同的接触器组成，所述切换控制模块主要由数量与接触器数量相同的继电器组成；每个继电器的控制绕组的一端分别与控制器的一个I/O口相连，另一端接地；每个继电器至少包括一组与对应接触器的控制绕组串联的常开触点；每个接触器至少包括三组触点，每个接触器的三组触点中每组触点的一个触点分别与其它接触器的三组触点中每组触点的一个触点相连后分别与变频器的三个输出端相连，每个接触器的三组触点中每组触点的另一个触点分别与对应的电机绕组相连。
3.根据权利要求2所述的基于共用变频器的电机控制系统，其特征在于，所述电机数量为2。
4.根据权利要求1所述的基于共用变频器的电机控制系统，其特征在于，所述控制器为PLC可编程控制器。
5.根据权利要求1～4任意一项所述的基于共用变频器的电机控制系统，其特征在于，所述变频器为FR-E740型变频器。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201822076070.1U CN209120088U (zh) | 2018-12-10 | 2018-12-10 | 一种基于共用变频器的电机控制系统 |
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| CN201822076070.1U CN209120088U (zh) | 2018-12-10 | 2018-12-10 | 一种基于共用变频器的电机控制系统 |
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| CN201822076070.1U Active CN209120088U (zh) | 2018-12-10 | 2018-12-10 | 一种基于共用变频器的电机控制系统 |
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|---|---|
| CN (1) | CN209120088U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112202371A (zh) * | 2020-09-29 | 2021-01-08 | 冶金自动化研究设计院 | 一种多伺服电机分时控制切换系统 |
| CN112671308A (zh) * | 2019-10-14 | 2021-04-16 | 深圳市英威腾电气股份有限公司 | 一种电机切换控制方法、变频器及计算机可读存储介质 |
| CN112803840A (zh) * | 2021-02-02 | 2021-05-14 | 上海高仙自动化科技发展有限公司 | 电机控制装置、系统、方法及存储介质 |
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