專利名稱：一種高壓同步電動機變頻調(diào)速專用高壓變頻器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種高壓變頻器，特別是涉及一種高壓同步電動機變頻調(diào)速專用高壓變頻器，具有控制和調(diào)節(jié)同步電動機勵磁電流而直接驅(qū)動高壓同步電動機變頻調(diào)速的專用高壓變頻器。
背景技術：
現(xiàn)有的高壓變頻器是針對高壓交流異步電動機變頻調(diào)速設計的，目前尚無高壓同步電動機變頻調(diào)速的專用高壓變頻器。高壓變頻器用于高壓同步電動機啟動和調(diào)速時，采用同步啟動方式，先給同步電動機轉(zhuǎn)子線圈投勵，延時一定時間后啟動高壓變頻器。通過手動控制同步電動機勵磁裝置和啟動變頻器，同步電動機轉(zhuǎn)子線圈勵磁電流按固定數(shù)值給定，無法調(diào)節(jié)。人工投勵和高壓變頻器啟動很難做到系統(tǒng)一次性啟動成功，造成失步，引起同步電動機定子電流較大波動，高壓斷路器跳閘。如果停車時不及時切斷勵磁，同步電動機再生電能將擊穿高壓變頻器功率單元。因此，現(xiàn)有高壓變頻器不能滿足高壓同步電動機變頻調(diào)速的要求。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是針對上述背景技術中存在的問題，提供一種高壓同步電動機變頻調(diào)速專用高壓變頻器。為此，本發(fā)明提供了一種高壓同步電動機變頻調(diào)速專用高壓變頻器，所述高壓同步電動機變頻調(diào)速專用高壓變頻器包括高壓變頻器主控制器PLC編程、PLC輸入輸出硬件電路、勵磁裝置啟動和控制電路、高壓變頻器輸出模擬電流信號控制勵磁裝置，控制和調(diào)節(jié)勵磁電流電路。優(yōu)選的，在所述高壓同步電動機變頻調(diào)速專用高壓變頻器中，系統(tǒng)控制開關QS輸入信號，一端接入PLC輸入端子X0，另一端連接PLC輸出公共點COM ；高壓變頻器輸出的上電就緒常開觸點R —端接入PLC輸入端子XI，另一端連接PLC輸出公共點COM ；高壓同步電動機“星”接信號常開觸點Y —端接入PLC輸入端子X2，另一端連接PLC輸出公共點COM ；勵磁裝置上電就緒信號常開觸點J 一端接入PLC輸入端子X3，另一端連接PLC輸出公共點COM ；高壓變頻器重故障輸出信號常閉觸點F —端接入PLC輸入端子X4，另一端連接PLC輸出公共點COM ；PLC內(nèi)部輔助繼電器M與PLC輸入端子X0、XI、X2、X3、X4的邏輯關系為M- (Xl+M) X0X2X3萬，PLC內(nèi)部輔助繼電器M由PLC物理輸出端子YO輸出；PLC內(nèi)部定時器1"與？冗輸入端子乂031323334的邏輯關系為T=(X1+M) X0X2X3X4,PLC內(nèi)部定時器T由PLC物理輸出端子Yl延時輸出。優(yōu)選的，所述高壓同步電動機變頻調(diào)速專用高壓變頻器輸出DC 4 20mA模擬電流信號控制勵磁裝置勵磁電流，提供給同步電動機轉(zhuǎn)子線圈；當高壓同步電動機變頻調(diào)速專用高壓變頻器上電就緒時，由頻率信號輸出端口給定8mA勵磁電流控制信號，對應一定數(shù)值的勵磁電流，以滿足高壓同步電動機有足夠的啟動轉(zhuǎn)矩；在高壓同步電動機變頻調(diào)速專用高壓變頻器啟動高壓同步電動機升速過程中，變頻器輸出頻率達到一定數(shù)值時，頻率信號輸出端口輸出DC 8 20mA電流信號自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子線圈勵磁電流。由以上本發(fā)明提供的技術方案可見，本發(fā)明具有以下技術效果采用本發(fā)明進行變頻調(diào)速時先投勵，延時啟動高壓變頻器的同步啟動方式，同步電動機啟動和運行中由高壓變頻器模擬量輸出端口輸出DC 4 20mA模擬電流信號控制勵磁電流自動調(diào)節(jié)，對于實現(xiàn)高壓同步電動機變頻調(diào)速專業(yè)化具有很重要的意義。


圖1為本發(fā)明提供的一種高壓同步電動機變頻調(diào)速專用高壓變頻器的電路原理圖。圖2為本發(fā)明提供的一種高壓同步電動機變頻調(diào)速專用高壓變頻器主控PLC程序中所插入的梯形圖。
具體實施例方式為了使本技術領域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明 所述高壓同步電動機變頻調(diào)速專用高壓變頻器包括高壓變頻器主控制器PLC編程、PLC輸入輸出硬件電路、勵磁裝置啟動和控制電路、高壓變頻器輸出模擬電流信號控制勵磁裝置，控制和調(diào)節(jié)勵磁電流電路。在所述高壓同步電動機變頻調(diào)速專用高壓變頻器中，系統(tǒng)控制開關QS輸入信號，一端接入PLC輸入端子X0，另一端連接PLC輸出公共點COM ；高壓變頻器輸出的上電就緒常開觸點R —端接入PLC輸入端子XI，另一端連接PLC輸出公共點COM ；高壓同步電動機“星”接信號常開觸點Y —端接入PLC輸入端子X2，另一端連接PLC輸出公共點COM ；勵磁裝置上電就緒信號常開觸點J 一端接入PLC輸入端子X3，另一端連接PLC輸出公共點COM ；高壓變頻器重故障輸出信號常閉觸點F —端接入PLC輸入端子X4，另一端連接PLC輸出公共點COM ；PLC內(nèi)部輔助繼電器M與PLC輸入端子X0、XI、X2、X3、X4的邏輯關系為M=(X1+M) X0X^(3；^，PLC內(nèi)部輔助繼電器M由PLC物理輸出端子YO輸出；PLC內(nèi)部定時器!"與？冗輸入端子乂0313233、乂4的邏輯關系為T=(X1+M) X0X2X3X4,PLC內(nèi)部定時器T由PLC物理輸出端子Yl延時輸出。高壓變頻器輸出的上電就緒常開觸點R在高壓變頻器內(nèi)部與輸出公共點COM相連接，高壓變頻器在上電就緒時高壓變頻器輸出的上電就緒常開觸點R閉合，高壓變頻器啟動后高壓變頻器輸出的上電就緒常開觸點R分斷。高壓變頻器啟動條件高壓變頻器上電就緒常開觸點R閉合、高壓同步電動機“星”接信號常開觸點Y閉合、勵磁裝置上電就緒信號常開觸點J閉合、高壓變頻器無重故障輸出，重故障信號常閉觸點F閉合。高壓變頻器上電就緒常開觸點R、高壓同步電動機“星”接信號常開觸點Y、勵磁裝置上電就緒信號常開觸點J和高壓變頻器重故障輸出信號常閉觸點F所對應PLC輸入端子的邏輯狀態(tài)為XI、X2、X3置位，X4復位。閉合系統(tǒng)控制開關QS，XO置位，輔助繼電器M置位并對Xl自鎖，YO置位輸出，Yl延時置位輸出。輸出點YO驅(qū)動外部中間繼電器KA1，輸出點Yl驅(qū)動外部中間繼電器KA2，YO置位輸出KAl常開觸點閉合，啟動勵磁裝置，高壓變頻器輸出DC 4 20mA模擬電流信號控制勵磁裝置的輸出電流，按給定數(shù)值對同步電動機轉(zhuǎn)子線圈投勵。延時一定時間Yi置位輸出，KA2常開觸點閉合，接通高壓變頻器啟動端子，啟動高壓變頻器。高壓變頻器模擬量輸出端口輸出DC 4 20mA模擬電流信號端口，接入勵磁裝置的勵磁調(diào)節(jié)器模擬量控制輸入端口，控制和調(diào)節(jié)勵磁裝置的電流輸出數(shù)值。勵磁裝置的輸出端連接同步電動機轉(zhuǎn)子線圈，給同步電動機轉(zhuǎn)子線圈提供勵磁電流。系統(tǒng)控制開關QS閉合，變頻調(diào)速系統(tǒng)啟動，高壓變頻器上電就緒，啟動勵磁裝置，高壓變頻器輸出模擬電流信號給定8mA送勵磁裝置，以固定數(shù)值勵磁電流對同步電動機投勵。延時一定時間Yl置位輸出，KA2常開觸點閉合，接通高壓變頻器啟動端子，啟動高壓變頻器。高壓變頻器輸出頻率0 30Hz范圍內(nèi)，高壓變頻器輸出模擬電流信號給定8mA送勵磁裝置，以固定數(shù)值對高壓同步電動機轉(zhuǎn)子線圈勵磁。高壓變頻器輸出頻率30Hz 50Hz頻率范圍內(nèi)，同步電動機轉(zhuǎn)速達到工藝要求正常運行，高壓變頻器輸出頻率變化同步電動機轉(zhuǎn)速也隨之改變，高壓變頻器輸出8 20mA模擬電流信號對勵磁電流進行調(diào)節(jié)，控制同步電動機轉(zhuǎn)子線圈勵磁電流的增、減，實現(xiàn)恒功率因數(shù)調(diào)節(jié)。系統(tǒng)控制開關QS分斷，XO復位，依據(jù)邏輯關系M= (Xl+M) X0X2X3:^,PLC內(nèi)部
輔助繼電器M復位，YO復位，外部中間繼電器KAl常開觸點分斷，切斷勵磁裝置，停止對同步電動機轉(zhuǎn)子線圈勵磁，減小同步電動機再生電能回饋變頻器。與此同時，依據(jù)邏輯關系T= (Xl+M) X0X2X3x4,PLC內(nèi)部定時器T復位，Yl復
位，外部中間繼電器KA2常開觸點分斷，高壓變頻器停止輸出，同步電動機自由停車。當高壓變頻器發(fā)生重故障時，重故障信號常閉觸點F分斷，PLC輸入端子&置位，依據(jù)上述邏輯關系，外部中間繼電器KAl分斷，切斷勵磁裝置，停止對同步電動機轉(zhuǎn)子線圈勵磁，KA2常開觸點分斷，高壓變頻器停止輸出，同步電動機自由停車。采用本發(fā)明進行變頻調(diào)速時先投勵，延時啟動高壓變頻器的同步啟動方式，同步電動機啟動和運行中由高壓變頻器模擬量輸出端口輸出DC 4 20mA模擬電流信號控制勵磁電流自動調(diào)節(jié)，對于實現(xiàn)高壓同步電動機變頻調(diào)速專業(yè)化具有很重要的意義。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種高壓同步電動機變頻調(diào)速專用高壓變頻器，其特征在于所述高壓同步電動機變頻調(diào)速專用高壓變頻器包括高壓變頻器主控制器PLC編程、PLC輸入輸出硬件電路、勵磁裝置啟動和控制電路、高壓變頻器輸出模擬電流信號控制勵磁裝置，控制和調(diào)節(jié)勵磁電流電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓同步電動機變頻調(diào)速專用高壓變頻器，其特征在于在所述高壓同步電動機變頻調(diào)速專用高壓變頻器中，系統(tǒng)控制開關QS輸入信號，一端接入PLC輸入端子X0，另一端連接PLC輸出公共點COM ；高壓變頻器輸出的上電就緒常開觸點R —端接入PLC輸入端子XI，另一端連接PLC輸出公共點COM ；高壓同步電動機“星”接信號常開觸點Y —端接入PLC輸入端子X2，另一端連接PLC輸出公共點COM ；勵磁裝置上電就緒信號常開觸點J 一端接入PLC輸入端子X3，另一端連接PLC輸出公共點COM ；高壓變頻器重故障輸出信號常閉觸點F —端接入PLC輸入端子X4，另一端連接PLC輸出公共點COM ；PLC內(nèi)部輔助繼電器M與PLC輸入端子X0、XI、X2、X3、X4的邏輯關系為M=(X1+M) X0X2X3X4, PLC內(nèi)部輔助繼電器M由PLC物理輸出端子YO輸出；PLC內(nèi)部定時器T與PLC輸入端子X0、X1、X2、X3、X4的邏輯關系為T=(X1+M) X0X2X3X4, PLC內(nèi)部定時器T由PLC物理輸出端子Yl延時輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓同步電動機變頻調(diào)速專用高壓變頻器，其特征在于所述高壓同步電動機變頻調(diào)速專用高壓變頻器輸出DC 4 20mA模擬電流信號控制勵磁裝置勵磁電流，提供給同步電動機轉(zhuǎn)子線圈；當高壓同步電動機變頻調(diào)速專用高壓變頻器上電就緒時，由頻率信號輸出端口給定8mA勵磁電流控制信號，對應一定數(shù)值的勵磁電流，以滿足高壓同步電動機有足夠的啟動轉(zhuǎn)矩；在高壓同步電動機變頻調(diào)速專用高壓變頻器啟動高壓同步電動機升速過程中，變頻器輸出頻率達到一定數(shù)值時，頻率信號輸出端口輸出DC 8 20mA電流信號自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子線圈勵磁電流。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高壓同步電動機變頻調(diào)速專用高壓變頻器，其涉及一種高壓變頻器，特別是涉及一種高壓同步電動機變頻調(diào)速專用高壓變頻器。一種高壓同步電動機變頻調(diào)速專用高壓變頻器，所述高壓同步電動機變頻調(diào)速專用高壓變頻器包括高壓變頻器主控制器PLC編程、PLC輸入輸出硬件電路、勵磁裝置啟動和控制電路、高壓變頻器輸出模擬電流信號控制勵磁裝置，控制和調(diào)節(jié)勵磁電流電路。采用本發(fā)明進行變頻調(diào)速時先投勵，延時啟動高壓變頻器的同步啟動方式，同步電動機啟動和運行中由高壓變頻器模擬量輸出端口輸出DC 4～20mA模擬電流信號控制勵磁電流自動調(diào)節(jié)，對于實現(xiàn)高壓同步電動機變頻調(diào)速專業(yè)化具有很重要的意義。
文檔編號H02P6/20GK102570941SQ20121000959
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月13日
發(fā)明者李德永, 路海濤 申請人:天津偉力盛世節(jié)能科技有限公司