專利名稱：一種高壓同步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速專用高壓變頻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)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(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流而直接驅(qū)動(dòng)高壓同步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速的專用高壓變頻器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的高壓變頻器是針對(duì)高壓交流異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速設(shè)計(jì)的，目前尚無高壓同步電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)啟動(dòng)和調(diào)速時(shí)，采用同步啟動(dòng)方式，先給同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子線圈投勵(lì)，延時(shí)一定時(shí)間后啟動(dòng)高壓變頻器。通過手動(dòng)控制同步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁裝置和啟動(dòng)變頻器，同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子線圈勵(lì)磁電流按固定數(shù)值給定，無法調(diào)節(jié)。人工投勵(lì)和高壓變頻器啟動(dòng)很難做到系統(tǒng)一次性啟動(dòng)成功，造成失步，引起同步電動(dòng)機(jī)定子電流較大波動(dòng)，高壓斷路器跳閘。如果停車時(shí)不及時(shí)切斷勵(lì)磁，同步電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)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(duì)上述背景技術(shù)中存在的問題，提供一種高壓同步電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)變頻調(diào)速專用高壓變頻器，所述高壓同步電動(dòng)機(jī)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(lì)磁裝置啟動(dòng)和控制電路、高壓變頻器輸出模擬電流信號(hào)控制勵(lì)磁裝置，控制和調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流電路。優(yōu)選的，在所述高壓同步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速專用高壓變頻器中，系統(tǒng)控制開關(guān)QS輸入信號(hào)，一端接入PLC輸入端子X0，另一端連接PLC輸出公共點(diǎn)COM ；高壓變頻器輸出的上電就緒常開觸點(diǎn)R —端接入PLC輸入端子XI，另一端連接PLC輸出公共點(diǎn)COM ；高壓同步電動(dòng)機(jī)“星”接信號(hào)常開觸點(diǎn)Y —端接入PLC輸入端子X2，另一端連接PLC輸出公共點(diǎn)COM ；勵(lì)磁裝置上電就緒信號(hào)常開觸點(diǎn)J 一端接入PLC輸入端子X3，另一端連接PLC輸出公共點(diǎn)COM ；高壓變頻器重故障輸出信號(hào)常閉觸點(diǎn)F —端接入PLC輸入端子X4，另一端連接PLC輸出公共點(diǎn)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(guān)系為M- (Xl+M) X0X2X3萬(wàn)，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(shí)器1"與？冗輸入端子乂031323334的邏輯關(guān)系為T=(X1+M) X0X2X3X4,PLC內(nèi)部定時(shí)器T由PLC物理輸出端子Yl延時(shí)輸出。優(yōu)選的，所述高壓同步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速專用高壓變頻器輸出DC 4 20mA模擬電流信號(hào)控制勵(lì)磁裝置勵(lì)磁電流，提供給同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子線圈；當(dāng)高壓同步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速專用高壓變頻器上電就緒時(shí)，由頻率信號(hào)輸出端口給定8mA勵(lì)磁電流控制信號(hào)，對(duì)應(yīng)一定數(shù)值的勵(lì)磁電流，以滿足高壓同步電動(dòng)機(jī)有足夠的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩；在高壓同步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速專用高壓變頻器啟動(dòng)高壓同步電動(dòng)機(jī)升速過程中，變頻器輸出頻率達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，頻率信號(hào)輸出端口輸出DC 8 20mA電流信號(hào)自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子線圈勵(lì)磁電流。由以上本發(fā)明提供的技術(shù)方案可見，本發(fā)明具有以下技術(shù)效果采用本發(fā)明進(jìn)行變頻調(diào)速時(shí)先投勵(lì)，延時(shí)啟動(dòng)高壓變頻器的同步啟動(dòng)方式，同步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)和運(yùn)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(hào)控制勵(lì)磁電流自動(dòng)調(diào)節(jié)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)高壓同步電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)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(shí)施例方式為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明 所述高壓同步電動(dòng)機(jī)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(lì)磁裝置啟動(dòng)和控制電路、高壓變頻器輸出模擬電流信號(hào)控制勵(lì)磁裝置，控制和調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流電路。在所述高壓同步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速專用高壓變頻器中，系統(tǒng)控制開關(guān)QS輸入信號(hào)，一端接入PLC輸入端子X0，另一端連接PLC輸出公共點(diǎn)COM ；高壓變頻器輸出的上電就緒常開觸點(diǎn)R —端接入PLC輸入端子XI，另一端連接PLC輸出公共點(diǎn)COM ；高壓同步電動(dòng)機(jī)“星”接信號(hào)常開觸點(diǎn)Y —端接入PLC輸入端子X2，另一端連接PLC輸出公共點(diǎn)COM ；勵(lì)磁裝置上電就緒信號(hào)常開觸點(diǎn)J 一端接入PLC輸入端子X3，另一端連接PLC輸出公共點(diǎn)COM ；高壓變頻器重故障輸出信號(hào)常閉觸點(diǎn)F —端接入PLC輸入端子X4，另一端連接PLC輸出公共點(diǎn)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(guān)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(shí)器!"與？冗輸入端子乂0313233、乂4的邏輯關(guān)系為T=(X1+M) X0X2X3X4,PLC內(nèi)部定時(shí)器T由PLC物理輸出端子Yl延時(shí)輸出。高壓變頻器輸出的上電就緒常開觸點(diǎn)R在高壓變頻器內(nèi)部與輸出公共點(diǎn)COM相連接，高壓變頻器在上電就緒時(shí)高壓變頻器輸出的上電就緒常開觸點(diǎn)R閉合，高壓變頻器啟動(dòng)后高壓變頻器輸出的上電就緒常開觸點(diǎn)R分?jǐn)?。高壓變頻器啟動(dòng)條件高壓變頻器上電就緒常開觸點(diǎn)R閉合、高壓同步電動(dòng)機(jī)“星”接信號(hào)常開觸點(diǎn)Y閉合、勵(lì)磁裝置上電就緒信號(hào)常開觸點(diǎn)J閉合、高壓變頻器無重故障輸出，重故障信號(hào)常閉觸點(diǎn)F閉合。高壓變頻器上電就緒常開觸點(diǎn)R、高壓同步電動(dòng)機(jī)“星”接信號(hào)常開觸點(diǎn)Y、勵(lì)磁裝置上電就緒信號(hào)常開觸點(diǎn)J和高壓變頻器重故障輸出信號(hào)常閉觸點(diǎn)F所對(duì)應(yīng)PLC輸入端子的邏輯狀態(tài)為XI、X2、X3置位，X4復(fù)位。閉合系統(tǒng)控制開關(guān)QS，XO置位，輔助繼電器M置位并對(duì)Xl自鎖，YO置位輸出，Yl延時(shí)置位輸出。輸出點(diǎn)YO驅(qū)動(dòng)外部中間繼電器KA1，輸出點(diǎn)Yl驅(qū)動(dòng)外部中間繼電器KA2，YO置位輸出KAl常開觸點(diǎn)閉合，啟動(dòng)勵(lì)磁裝置，高壓變頻器輸出DC 4 20mA模擬電流信號(hào)控制勵(lì)磁裝置的輸出電流，按給定數(shù)值對(duì)同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子線圈投勵(lì)。延時(shí)一定時(shí)間Yi置位輸出，KA2常開觸點(diǎn)閉合，接通高壓變頻器啟動(dòng)端子，啟動(dòng)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(hào)端口，接入勵(lì)磁裝置的勵(lì)磁調(diào)節(jié)器模擬量控制輸入端口，控制和調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置的電流輸出數(shù)值。勵(lì)磁裝置的輸出端連接同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子線圈，給同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子線圈提供勵(lì)磁電流。系統(tǒng)控制開關(guān)QS閉合，變頻調(diào)速系統(tǒng)啟動(dòng)，高壓變頻器上電就緒，啟動(dòng)勵(lì)磁裝置，高壓變頻器輸出模擬電流信號(hào)給定8mA送勵(lì)磁裝置，以固定數(shù)值勵(lì)磁電流對(duì)同步電動(dòng)機(jī)投勵(lì)。延時(shí)一定時(shí)間Yl置位輸出，KA2常開觸點(diǎn)閉合，接通高壓變頻器啟動(dòng)端子，啟動(dòng)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(hào)給定8mA送勵(lì)磁裝置，以固定數(shù)值對(duì)高壓同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子線圈勵(lì)磁。高壓變頻器輸出頻率30Hz 50Hz頻率范圍內(nèi)，同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到工藝要求正常運(yùn)行，高壓變頻器輸出頻率變化同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速也隨之改變，高壓變頻器輸出8 20mA模擬電流信號(hào)對(duì)勵(lì)磁電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，控制同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子線圈勵(lì)磁電流的增、減，實(shí)現(xiàn)恒功率因數(shù)調(diào)節(jié)。系統(tǒng)控制開關(guān)QS分?jǐn)?，XO復(fù)位，依據(jù)邏輯關(guān)系M= (Xl+M) X0X2X3:^,PLC內(nèi)部
輔助繼電器M復(fù)位，YO復(fù)位，外部中間繼電器KAl常開觸點(diǎn)分?jǐn)?，切斷?lì)磁裝置，停止對(duì)同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子線圈勵(lì)磁，減小同步電動(dòng)機(jī)再生電能回饋?zhàn)冾l器。與此同時(shí)，依據(jù)邏輯關(guān)系T= (Xl+M) X0X2X3x4,PLC內(nèi)部定時(shí)器T復(fù)位，Yl復(fù)
位，外部中間繼電器KA2常開觸點(diǎn)分?jǐn)?，高壓變頻器停止輸出，同步電動(dòng)機(jī)自由停車。當(dāng)高壓變頻器發(fā)生重故障時(shí)，重故障信號(hào)常閉觸點(diǎn)F分?jǐn)?，PLC輸入端子&置位，依據(jù)上述邏輯關(guān)系，外部中間繼電器KAl分?jǐn)?，切斷?lì)磁裝置，停止對(duì)同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子線圈勵(lì)磁，KA2常開觸點(diǎn)分?jǐn)?，高壓變頻器停止輸出，同步電動(dòng)機(jī)自由停車。采用本發(fā)明進(jìn)行變頻調(diào)速時(shí)先投勵(lì)，延時(shí)啟動(dòng)高壓變頻器的同步啟動(dòng)方式，同步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)和運(yùn)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(hào)控制勵(lì)磁電流自動(dòng)調(diào)節(jié)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)高壓同步電動(dòng)機(jī)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(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)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(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種高壓同步電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)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(lì)磁裝置啟動(dòng)和控制電路、高壓變頻器輸出模擬電流信號(hào)控制勵(lì)磁裝置，控制和調(diào)節(jié)勵(lì)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(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)變頻調(diào)速專用高壓變頻器中，系統(tǒng)控制開關(guān)QS輸入信號(hào)，一端接入PLC輸入端子X0，另一端連接PLC輸出公共點(diǎn)COM ；高壓變頻器輸出的上電就緒常開觸點(diǎn)R —端接入PLC輸入端子XI，另一端連接PLC輸出公共點(diǎn)COM ；高壓同步電動(dòng)機(jī)“星”接信號(hào)常開觸點(diǎn)Y —端接入PLC輸入端子X2，另一端連接PLC輸出公共點(diǎn)COM ；勵(lì)磁裝置上電就緒信號(hào)常開觸點(diǎn)J 一端接入PLC輸入端子X3，另一端連接PLC輸出公共點(diǎn)COM ；高壓變頻器重故障輸出信號(hào)常閉觸點(diǎn)F —端接入PLC輸入端子X4，另一端連接PLC輸出公共點(diǎn)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(guān)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(shí)器T與PLC輸入端子X0、X1、X2、X3、X4的邏輯關(guān)系為T=(X1+M) X0X2X3X4, PLC內(nèi)部定時(shí)器T由PLC物理輸出端子Yl延時(shí)輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓同步電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)變頻調(diào)速專用高壓變頻器輸出DC 4 20mA模擬電流信號(hào)控制勵(lì)磁裝置勵(lì)磁電流，提供給同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子線圈；當(dāng)高壓同步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速專用高壓變頻器上電就緒時(shí)，由頻率信號(hào)輸出端口給定8mA勵(lì)磁電流控制信號(hào)，對(duì)應(yīng)一定數(shù)值的勵(lì)磁電流，以滿足高壓同步電動(dòng)機(jī)有足夠的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩；在高壓同步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速專用高壓變頻器啟動(dòng)高壓同步電動(dòng)機(jī)升速過程中，變頻器輸出頻率達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，頻率信號(hào)輸出端口輸出DC 8 20mA電流信號(hào)自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子線圈勵(lì)磁電流。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高壓同步電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)變頻調(diào)速專用高壓變頻器。一種高壓同步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速專用高壓變頻器，所述高壓同步電動(dòng)機(jī)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(lì)磁裝置啟動(dòng)和控制電路、高壓變頻器輸出模擬電流信號(hào)控制勵(lì)磁裝置，控制和調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流電路。采用本發(fā)明進(jìn)行變頻調(diào)速時(shí)先投勵(lì)，延時(shí)啟動(dòng)高壓變頻器的同步啟動(dòng)方式，同步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)和運(yùn)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(hào)控制勵(lì)磁電流自動(dòng)調(diào)節(jié)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)高壓同步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速專業(yè)化具有很重要的意義。
文檔編號(hào)H02P6/20GK102570941SQ20121000959
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)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(qǐng)人:天津偉力盛世節(jié)能科技有限公司