El inversor de Great Wall impulsa dos hojas de papel.
(Shandong Huabin Group Co., Ltd. Design Institute, Binzhou, Shandong 256619)
Por Diseño del circuito principal, circuito de control y programa PLC, para realizar la función de control de la regulación de velocidad de conversión de frecuencia del motor asíncrono.
Palabras clave: convertidor de frecuencia; conversión de frecuencia PLC; conversión de frecuencia de potencia;
0 Introducción
La regulación de velocidad de conversión de frecuencia se utiliza ampliamente en sistemas de transmisión eléctrica industriales. A través de la combinación orgánica de controlador programable PLC, convertidor de frecuencia y relé, se logra el control automático y la regulación de velocidad del motor de CA.
En la producción química de nuestra empresa, la mayoría de los equipos eléctricos funcionan en modo de un solo uso y de espera, y el proceso requiere ajustes frecuentes del caudal medio. Es problemático ajustar el caudal ajustando la apertura de la válvula y no es fácil realizar el control automático del proceso de producción. Si se utiliza un convertidor de frecuencia para el control, puede cumplir con los requisitos de control del proceso debido a sus características de arranque suave y su regulación de velocidad suave y conveniente. No es económico utilizar dos inversores para accionar dos motores respectivamente. Si un motor se usa para operación de frecuencia variable, el otro motor se usa como respaldo; cuando falla el convertidor de frecuencia, se puede cambiar a operación de frecuencia eléctrica. La solución de ajustar la apertura de la válvula para cumplir con los requisitos del proceso no es la ideal. Realice esta prueba
Considere utilizar un convertidor de frecuencia Siemens para combinar dos motores y cooperar con el PLC y los relés de la serie Siemens S7-200 para realizar el arranque, la regulación de velocidad y el control de conmutación de los motores, es decir, uno Conversión de frecuencia de control de dos a dos. Por lo general, un motor funciona con frecuencia variable y el otro se utiliza como respaldo. En circunstancias normales, la perilla del interruptor de falla de conversión de frecuencia está en la posición de entrada. Cuando falla el convertidor de frecuencia, el motor actualmente en funcionamiento puede cambiar automáticamente al funcionamiento a frecuencia industrial. En este momento, se puede salir del bucle de control de conversión de frecuencia para facilitar el mantenimiento.
Para cumplir con los requisitos de automatización del proceso productivo, acorde a la situación actual del equipamiento eléctrico de la empresa, se prevé transformar dos sistemas de control de motores de 110 kW. Se utiliza un convertidor de frecuencia para accionar dos motores respectivamente, y se combina orgánicamente con el controlador programable PLC y el relé para realizar el control automático (conversión de frecuencia, un control, dos controles).
Principio de diseño de 1
1.1 Esquema de diseño del circuito principal
Como se muestra en la Figura 1, hay dos motores asíncronos de 110 kW MA y MB, cada motor tiene a funcionamiento Hay dos modos de funcionamiento: frecuencia y frecuencia variable. Dos motores utilizan un convertidor de frecuencia. Durante el funcionamiento normal, un motor funciona con frecuencia variable y el otro motor está en espera. La salida QF del interruptor de alimentación principal está dividida en dos canales, uno es para el suministro de energía de frecuencia industrial y las otras dos ramas (segundo y tercer circuito) son para el control de frecuencia industrial de la máquina de suministro de energía MA y MB, respectivamente; para el convertidor de frecuencia, y su salida también se divide en Dos caminos (el primer bucle y el cuarto bucle) alimentan los motores MA y MB respectivamente. Dado que el propio convertidor de frecuencia tiene una función de protección térmica, el primer y cuarto circuito del convertidor de frecuencia ya no están conectados a relés de sobrecarga térmica externos, sino que se añaden protectores de motor FH al segundo y tercer circuito de frecuencia industrial. Instale transformadores de corriente CT en los circuitos MA y MB del motor y conecte un amperímetro para monitorear la corriente de operación del motor. Teniendo en cuenta que el cable que va del inversor al motor es largo, se generarán fuertes armónicos de alto orden cuando el inversor esté funcionando, lo que perjudica el funcionamiento del motor. Por lo tanto, se instala un reactor en el lado de salida principal del convertidor de frecuencia para suprimir los armónicos.
Influencia.
Debido a que el motor generalmente funciona en el estado de frecuencia variable, el estado de frecuencia eléctrica solo funciona cuando falla el convertidor de frecuencia. Desde la perspectiva de una operación segura, la fuente de alimentación del circuito de control se toma mejor desde el puerto inferior del interruptor de aire de frecuencia eléctrica 2QF y 3QF, como se muestra en las Figuras 1a y 1b. De esta manera, cuando falla el circuito de conversión de frecuencia, la fuente de alimentación de control no se verá afectada y los componentes podrán reemplazarse debido a cortes de energía, asegurando el funcionamiento estable de la producción industrial. De manera similar, se instala un interruptor de aislamiento GK de 400 A en el lado de alimentación del inversor para garantizar que la fuente de alimentación del circuito principal en el lado del inversor se pueda desconectar cuando el inversor falla, de modo que se pueda mantener el inversor sin afectar la operación de frecuencia eléctrica. del motor.
Nuestra empresa utiliza muchos tipos de inversores, incluidos Siemens, ABB, Schneider, Nissan, domésticos, etc. Como estoy familiarizado con los principios, parámetros, características técnicas y solución de problemas de los inversores Siemens, y los inversores Siemens son de buena calidad y funcionamiento estable, elegí Siemens ECO1-110K/3. Los terminales 5 y 9 están conectados a las señales de arranque y parada del convertidor de frecuencia. Los terminales 19 y 20 son los terminales de salida de 5 K del relé de fallo del convertidor de frecuencia. Los terminales 21 y 22 son los terminales de salida de 6 K del relé de funcionamiento del convertidor de frecuencia. 3 y 4 están conectados a la entrada analógica (4 ~20ma), terminales 12 y 655. Y asegúrese de que el convertidor de frecuencia esté conectado a tierra de manera confiable.
1.2 Esquema de diseño del bucle de control
1.2.Circuito de control del motor de 1 mA
Como se muestra en la Figura 2, la fuente de alimentación del bucle de control utiliza CA 220 V, MA motor Hay dos circuitos: frecuencia variable y frecuencia de potencia. Utilice el botón de parada, el botón de inicio se configura por separado. Y asegúrese de que el circuito de frecuencia eléctrica pueda iniciarse cuando falle el circuito de conversión de frecuencia (convertidor de frecuencia, PLC, etc.).
Para realizar el control automático del circuito de conversión de frecuencia, se selecciona el relé intermedio 1K como señal de arranque del motor MA. Conduzca el contacto normalmente abierto 1K al terminal de entrada del PLC. Para garantizar un funcionamiento seguro, el circuito de conversión de frecuencia MA debe estar enclavado con el circuito MB, es decir, los contactos auxiliares de los contactores de 2 KM y 4 KM deben estar conectados. Cuando la CPU detecta que la señal de inicio de frecuencia variable de mA es normal, el relé intermedio 3K se activa, su contacto móvil se cierra y el contactor de frecuencia variable de mA 1KM se cierra.
El bucle de control de frecuencia eléctrica de MA debe estar entrelazado con el bucle de conversión de frecuencia de MA, es decir, se debe conectar en serie un contacto normalmente cerrado de 1 KM. Un conjunto de contactos normalmente abiertos del contactor de frecuencia eléctrica de 2KM está conectado en paralelo en ambos extremos del botón de inicio como protección de autobloqueo. Los motores MA se pueden arrancar directamente a la frecuencia industrial. Los contactos móviles del relé 7K están conectados en paralelo a ambos lados del botón de inicio para realizar el control del programa PLC para iniciar el circuito de frecuencia eléctrica MA.
Los circuitos anteriores deben garantizar el enclavamiento entre circuitos para garantizar que solo un motor esté funcionando en un estado.
Circuito de control del motor de 1.2.2 MB
Como se muestra en la Figura 3, el bucle de control es similar al bucle de control de miliamperios.
Circuito de frecuencia industrial El circuito de control de frecuencia industrial MB debe estar entrelazado con el circuito de conversión de frecuencia MB, es decir, un contacto normalmente cerrado de 4 KM está conectado en serie. Un conjunto de contactos normalmente abiertos de un contactor de frecuencia industrial de 3KM están conectados en paralelo en ambos extremos del botón de inicio como protección de autobloqueo. El motor MB se puede arrancar directamente a la frecuencia industrial. Los contactos móviles del relé 8K están conectados en paralelo a ambos lados del botón de inicio para realizar el control del programa PLC para iniciar el circuito de frecuencia eléctrica MB.
Para realizar el control automático del circuito de conversión de frecuencia, se selecciona el relé intermedio 2K como señal de arranque del motor MB. Conduzca el contacto normalmente abierto 2K al terminal de entrada del PLC. Para garantizar un funcionamiento seguro, el circuito de conversión de frecuencia MB debe estar entrelazado con el circuito MA, es decir, los contactos auxiliares de los contactores 1KM y 3KM deben estar conectados. Cuando la CPU detecta que la señal de inicio de frecuencia variable de MB es normal, el relé intermedio se enciende a 4K, su contacto móvil se cierra y el contactor de frecuencia variable de MB se cierra a 4KM.
1.2.3 Plan de diseño y selección de PLC
Como se muestra en la Figura 4, el controlador programable (PLC) utiliza la serie Siemens S7-200 y la CPU es 224. Tiene 15 entradas de 24 V CC y 9 salidas de relé (~220 V) para cumplir con los requisitos de diseño. El cableado principal se muestra en la Figura 5. I0.0~I0.7, I1.
0~I1.5 es el terminal de entrada, Q0.0~Q0.7, Q1.0, Q1.1 son los terminales de salida.
I0.0 está conectado a la señal de inicio de 1KM (contacto móvil del relé intermedio 1K);
1) La conversión de frecuencia MA I0.1 está conectada a la señal de inicio de 4KM ( contacto móvil del relé intermedio 2K) ;
2) MB de frecuencia variable I0.2 está conectado a la señal de cierre de 1KM (contactor 1KM de contacto móvil
3) MA de frecuencia variable); I0.3 está conectado a la señal de cierre de 4KM (contacto de contacto móvil de 4KM);
4) El interruptor de conversión de frecuencia MB 1SA se utiliza como señal para cambiar automáticamente al funcionamiento de frecuencia eléctrica de la bomba A cuando la frecuencia la conversión falla. Durante el funcionamiento normal, tome su contacto normalmente abierto y conéctelo a I0.4.
El interruptor de transferencia 2SA se utiliza como señal para cambiar automáticamente a la frecuencia de funcionamiento de la bomba B cuando falla la conversión de frecuencia. Durante el funcionamiento normal, su contacto normalmente abierto se toma y se conecta a I0.5.
I1.0 está conectado a la señal de cierre de 2KM (contactor 2KM contacto móvil) 1) MA frecuencia de alimentación I1.0 está conectado a la señal de cierre de 4KM (contactor 4KM)
Mover punto de contacto);
2) Los terminales de frecuencia eléctrica MB I1.0 e I1.1 están conectados respectivamente a la señal de falla del inversor (contacto móvil del relé 5K) y a la señal de funcionamiento del inversor (contacto móvil del relé 6K) . punto).
La fuente de alimentación de 24 V CC adopta la fuente de alimentación de 24 V CC integrada en la CPU224.
El terminal de salida Q0.0 está conectado al relé 3K para controlar el arranque de conversión de frecuencia de 1KM del motor MA. Q0.1 está conectado a la luz indicadora roja 3HD, que se utiliza como interruptor de falla de la bomba.
Cambiar descripción. Q0.2 está conectado al relé 7K para controlar el motor MB para que arranque a una frecuencia de alimentación de 2 KM.
De manera similar, los terminales de salida Q0.4, Q0.5 y Q0.6 están conectados al relé 4K, la luz indicadora 4HD y el relé 8K respectivamente, como control de conversión de frecuencia y arranque de frecuencia de potencia del motor MB.
Los terminales Q0.7 y 3L están conectados a los terminales 5 y 9 del inversor respectivamente, que se utilizan como señales de control de arranque y parada del inversor.
1.2.4 Principio de control uno a dos de conversión de frecuencia
Para garantizar el funcionamiento seguro del convertidor de frecuencia, cuando el motor arranca con la conversión de frecuencia, el circuito del Se debe conectar el puerto inferior del convertidor de frecuencia (el contactor tira de Enter) y luego iniciar y detener el convertidor de frecuencia para la operación de conversión de frecuencia. Al detener el motor con frecuencia variable, pare primero el convertidor de frecuencia y luego desconecte el contactor.
1) Proceso de conversión de frecuencia del motor MA
(1) Presione el botón de inicio 1QA o 3QA para comenzar, el relé intermedio 1K es atraído eléctricamente y el bucle de control se autobloquea. a través del contacto móvil 1K. Después de recibir la señal de inicio de 1KM, el contacto normalmente abierto I0.0 del PLC se cierra. Cuando el PLC detecta una señal de operación de frecuencia eléctrica sin MA, una señal de operación de frecuencia variable MB o una señal de falla de frecuencia variable, y hay un disparador de flanco positivo, se establece y emite Q0.0, el relé 3K es atraído eléctricamente y su El contacto normalmente abierto se cierra. La bobina de 1KM del contactor se atrae eléctricamente y se inicia la conversión de frecuencia MA. En este momento, si no hay falla en el convertidor de frecuencia, configure el terminal de salida del PLC Q0.7, es decir, configure el "arranque y parada de frecuencia", la frecuencia aumenta al valor establecido y la operación de conversión de frecuencia MA del motor comienza.
(2) Deténgase y presione el botón de parada TA, la señal de inicio del relé 1K pierde energía y 1KM desaparece. Cuando el PLC detecta una transición de flanco negativo, el "inicio y parada de frecuencia" se restablece y la frecuencia cae gradualmente a cero. 1 s después de encender el temporizador interno T37, el terminal de salida Q0.0 se reinicia, 3K pierde energía, el contactor 1KM se desconecta y la conversión de frecuencia mA se detiene.
(3) Cuando la falla de conversión de frecuencia MA del motor cambia automáticamente al proceso de frecuencia eléctrica, la señal de falla del inversor (5K combinado con la configuración I0.3), la señal de conmutación automática MA (1SA combinada con I0.4 configuración) se detectan, cuando 1KM cierra la señal (configuración I0.2) o la señal de inicio (configuración I0.0), se configura la memoria M0.0 y se restablece la salida Q0.7 (. El indicador del interruptor de la bomba A 3HD se encendido, Q0.2 está configurado y el relé 7K está conectado Ingrese al circuito de control de frecuencia eléctrica MA, conecte el contactor 2KM y trabaje en la frecuencia eléctrica MA. Gire el interruptor de transferencia SA a la posición APAGADO y Q0.1 restablece el. Lámpara 3HD.
(4) Falla de conversión de frecuencia MA Apagado automático: cuando el PLC detecta la señal de falla del convertidor de frecuencia, hay una señal de inicio o apagado de 1 KM y no hay conmutación automática de falla de conversión de frecuencia MA. señal, reinicio de arranque y parada de conversión de frecuencia Q0.7, reinicio Q0.0, desconexión de 1 KM, apagado por falla MA
2)2) Proceso de frecuencia de alimentación del motor mA
Si el contactor no está cerrado durante 1 KM, presione el botón de inicio 2QA, el bucle de control de frecuencia eléctrica de MA está conectado y el contactor está cerrado durante 2 KM. Al mismo tiempo, un conjunto de contactos auxiliares normalmente abiertos de 2KM se cerrará y se autobloqueará, iniciando y operando directamente la frecuencia de alimentación MA. Presione el botón de parada TA o el protector del motor 1FH para activar, el circuito de control se desconecta, el contactor se desconecta 2KM y la frecuencia de alimentación del MA se detiene.
Los procesos de conversión de frecuencia y frecuencia de potencia del motor MB son similares a los del motor MA. El proceso de control específico también se analiza en detalle en el programa principal y la descripción del programa del PLC, y no lo hará. repetirse aquí.
2Conclusión
A través del diseño del sistema de control uno a dos de conversión de frecuencia, el convertidor de frecuencia, el controlador programable, el relé, etc. se combinan orgánicamente para cumplir con los requisitos de producción a través de control razonable del programa. El sistema es seguro de operar y mantener, simple de operar y es adecuado para promoción y aplicación en sistemas de transmisión eléctrica.