变频器7段速控制的实现与应用.doc

变频器多段速控制的实现与应用
上海大学   陈哲   
2011-11-04
关键字：变频器　 多段速　 控制　
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变频器可将工频交流电转换成频率、电压均可控制的交流电。目前在各行各业中被广泛应用，主要向三相交流电动机、异步电动机等提供可变频率的电源，实现无极调速、自动控制和高精度控制。

一、变频器主电路的接线
FR-A740 变频器主电路的接线端子有6 个，其中输入端子R/L1、S/L2、T/L3 接三相电源，输出端子U、V、W 接三相电机。输入、输出端子不能接错，即电源线必须接到R/L1、S/L2、T/L3 端，绝不能接到U、V、W端，否则会损坏变频器。主电路接线图如图1 所示。

图1:变频器主电路接线图

变频器的外部控制端子分为控制回路输入信号、频率设定信号（模拟）、继电器输出、集电极开路输出、模拟量输出等五个部分。各端子的功能可通过改变相关参数值进行变更。

二、变频器的多段速运行
变频器外部端子RH、RM、RL 是速度控制端子。通过这些端子的组合可以实现三段速，七段速控制。此外，对其它端子进行重新定义，还可以实现十五段速的控制。

1、三段速运行
外部端子RH、RM、RL 是变频器的三速控制端，控制电动机的转速。通过编写PLC 程序控制输出信号，再由PLC 输出信号分别控制变频器RH、RM、RL 端子或直接控制这三个速度控制端的单独通断，就能相应实现电动机的高、中、低三速控制。三种速度的频率分别由参数Pr.4，Pr.5，Pr.6 设定。

2、七段速运行
由于转速档次是按二进制的顺序排列的，故通过控制变频器三个速度端的通断组合实现电动机的七段速运行。各速度端组合一览表如图2 所示。

图2:速度端子组合成七段速一览表

3、十五段速运行
通过RH、RM、RL 和REX 端子的通断组合就可以实现十五段速控制。8-15 档速度频率的参数由Pr.232-Pr.239 相应地进行设置。

三、用变频器实现电动机的五段速控制
1、设计思路
通过编写PLC 程序，将其运行得到的输出信号输入到变频器相应的外部速度控制端，即由PLC 控制变频器的STF 和RL、RM、RH 端子的组合通断，实现电动机的五段速控制。

2、PLC 控制程序与系统接线图
（1）PLC 的I/O 分配
输入：X0：停止按钮；X1：启动按钮；X2：运行速度3；X3：运行速度4；X4：运行速度5。

输出：Y0：运行信号（送至STF 端）；Y1：速度控制（送至RL 端）；Y2：速度控制（送至RM 端）；Y3：速度控制（送至RH 端）。

（2）电动机多速运行状态转移图
按下启动按钮，电机以25HZ 速度运行，5S 后转为30HZ 速度运行，再过5S 后电机以速度转换开关（X2、X3、X4）所选择的速度（20HZ、40HZ、45HZ）最终运行。按下停止按钮，电动机停止运行。电动机多段速运行的状态转移图如图3。

图3:电动机多段速运行的状态转移图

3、变频器参数的设置
多段速度频率参数的设定：1 速：Pr.4=20HZ，2 速：Pr.5=30HZ，3 速：Pr.6=25HZ，4 速：Pr.24=40HZ，Pr.25=45HZ。其它上下限频率、加减速时间等参数相应地也要进行设置，这里就不一一写出。

4、电动机多速运行系统接线图
将PLC 运行输出端子Y0、Y1、Y2、Y3 相应连接至变频器的STF、RL、RM、RH 端。图4 为多段速运行的系统接线图。

图4:电动机多段速运行系统接线图

四、结束
变频器在生产自动线及自动控制领域应用广泛，多段速的实现大多通过变频器的控制来实现。本文结合实例对变频器实现多段速控制进行了阐述，为更多的实际应用提供了参考。

参考文献:
[1] 张万忠.可编程控制器应用技术［M］.北京：化学工业出版社，2006．
[2] 三菱通用变频器FR-A700 变频器使用手册［Z］.MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION．
[3] 罗琴.变频器多段速控制的实现与应用[J].高校理科研究:66.