主講人：王瑜瑜《交流變頻調速技術》變頻與工頻的切換控制2

知識與能力目標一、了解在什么情況下能進行工頻與變頻狀態的切換二、掌握變頻器頻率到達參數的設置三、掌握使用PLC編程控制電動機工頻與變頻轉換控制3

變頻與工頻的切換控制相關知識

變頻與工頻的切換是在變頻器運行在接近50Hz時，將變頻器從電路中切除，直接使用工頻給電動機供電。而當電動機要在50Hz以下運行時，則將工頻電路切斷，由變頻器給電動機供電運行。MM440變頻器有頻率到達設置功能，當設置的門限頻率f-1

的參數P2155=50Hz時，即設定了變頻器的比較頻率為50Hz。然后設置根據比較結果驅動變頻器輸出繼電器觸點動作的參數P0731。當設置P0731=53.4，即變頻器實際頻率大于門限頻率f-1時，繼電器1的常開觸點19、20閉合，常閉觸點18、20斷開。實際設置門限頻率f-1時，以設置為49Hz或49.5Hz為宜。4

變頻與工頻的切換控制任務實施1．控制要求

當電動機要求在50Hz以下運行時，使用變頻器控制電動機的運行，由模擬量輸入端子AIN1的端子3、4控制變頻器的輸出頻率。當電動機運行的頻率達到50Hz，則變頻器停止，電路切換到工頻運行。

2．任務實施所需設備、工具MM440變頻器一臺，S7-200PLC(CPU226，AC/DC/RLY)一臺，電位器（10KΩ）一個，三相異步電動機一臺，接線板一塊，按鈕、導線若干，通用電工工具一套，萬用表等。5

變頻與工頻的切換控制任務實施3．控制電路變頻器外部運行操作接線圖如下圖所示。6

變頻與工頻的切換控制任務實施

4．PLC設置

I/O信號分配元件地址注釋變頻器輸出繼電器端子19I0.4變頻器輸出頻率達到50Hz時，端子20、19閉合，變頻切換到工頻SB1I0.5工頻啟動按鈕SB2I0.6工頻運行停止按鈕SB3I0.7啟動變頻器的按鈕SB4I1.0變頻器變頻運行SB5I1.1變頻停止SB6I1.2變頻器停止按鈕FRI1.3電動機過載保護變頻器輸入數字端子5Q0.2控制變頻器的變頻運行KM1Q0.4控制變頻器輸入電源KM2Q0.5控制電動機的工頻運行KM3Q0.6控制變頻器的變頻輸出7

變頻與工頻的切換控制任務實施程序設計8

變頻與工頻的切換控制任務實施

5．變頻器參數設置變頻器上電后，通過數字端子5控制電動機的運行，再通過模擬量端子AIN1（端子3、4）控制變頻器的輸出頻率。輸出繼電器端子20（公共點COM）、19、18通過頻率比較控制其導通或關斷。電動機參數設置如下表所示。參數號缺省值設置值說明P000311設定用戶訪問級別為標準級P001001快速調試P010000功率以KW表示，頻率為50HzP0304230380電動機額定電壓（V）P03053.25實際值電動機額定電流（A）P03070.75實際值電動機額定功率（KW）P03105050電動機額定頻率（Hz）P03110實際值電動機額定轉速（r/min）9

變頻與工頻的切換控制任務實施變頻器端子操作控制參數設置如下表所示

參數號缺省值設置值說明P070022設置變頻器為數字端子控制P100022頻率設定值選擇為模擬量輸入端子AIN1控制P1080010電動機運行的最低頻率（Hz）P10825050電動機運行的最高頻率（Hz）P1120105斜坡上升時間（s）P1121105斜坡下降時間（s）P390001結束快速調試P000313設定用戶訪問級別為專家級P070111ON接通正轉，OFF停止P073152.353.4實際頻率大于比較頻率，0號繼電器動作P21553049門限頻率f-1（Hz）10

變頻與工頻的切換控制

6．變頻器運行操作（1）電動機工頻運行。接通斷路器QF使PLC上電，按下按鈕SB1，在程序的網絡1中，I0.5驅動Q0.5，使接觸器KM2得電，其主觸點閉合，使電動機在工頻下運行，同時停止變頻器的變頻輸出。當按下按鈕SB2時，停止電動機工頻運行。（2）電動機變頻運行。當接通斷路器QF使PLC上電時，按下按鈕SB3，在網絡2中，I0.7驅動Q0.4，使接觸器KM1得電，其主觸點閉合，變頻器得電，此時可進行變頻器參數設置。當設置好參數后，若電動機沒有在工頻下運行，按下按鈕SB4，在網絡3中，I1.0驅動Q0.2和Q0.6，使變頻器端子5與9處于ON狀態，變頻器輸出正轉頻率，同時KM3得電，使其主觸點閉合，電動機變頻運行。通過改變電位器Rp的阻值，可改變模擬量輸入端子AIN1的模擬量電壓值，同時改變變頻器的輸出頻率，當頻率達到49Hz時，實際頻率與門限頻率相等，變頻器的輸出繼電器常開觸點端子20、19閉合，在網絡4中，驅動I0.4得電，使得M0.0得電，這時網絡3中的Q0.2和Q0.6停止輸出，變頻器變頻停止。同時網絡1中的Q0.5被驅動，KM2閉合，電動機工頻運行。在網絡5中，定時器延時1s，再將網絡4中的M0.0斷開。11

變頻與工頻的切換控制

6．變頻器運行操作（3）變頻器停止。變頻器變頻運行時，是不能通過按下網絡2中的停止按鈕SB6停止變頻器的供電電源的，因為此時Q0.2常開觸點還處于閉合狀態。只有停止了變頻器的變頻運行，Q0.2常開觸點斷開，才能停止變頻器的供電電源