專利名稱：一種高壓同步電動機變頻調速專用高壓變頻器的制作方法
技術領域：
本實用新型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速專用高壓變頻器，具有控制和調節同步電動機勵磁電流而直接驅動高壓同步電動機變頻調速的專用高壓變頻器。
背景技術：
現有的高壓變頻器是針對高壓交流異步電動機變頻調速設計的，目前尚無高壓同步電動機變頻調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速時，采用同步啟動方式，先給同步電動機轉子線圈投勵，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，同步電動機轉子線圈勵磁電流按固定數值給 定，無法調節。人工投勵和高壓變頻器啟動很難做到系統一次性啟動成功，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，現有高壓變頻器不能滿足高壓同步電動機變頻調速的要求。
實用新型內容有鑒于此，本實用新型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速專用高壓變頻器。為此，本實用新型提供了一種高壓同步電動機變頻調速專用高壓變頻器，所述高壓同步電動機變頻調速專用高壓變頻器包括高壓變頻器主控制器、PLC輸入輸出電路、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，控制和調節勵磁電流電路。優選的，在所述高壓同步電動機變頻調速專用高壓變頻器中，系統控制開關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COM5PLC內部輔助繼電器M與PLC輸入端子X0、X1、X2、X3、X4的邏輯關系為M =(X1+M)X0X2X3萬，PLC內部輔助繼電器M由PLC物理輸出端子YO輸出；PLC內部定時器T與卩1^(輸入端子乂0、乂1、乂2、乂3、乂4的邏輯關系為了= (X1+M)X0X2X3 Yi，PLC內部定時器T由PLC物理輸出端子Yl延時輸出。優選的，所述高壓同步電動機變頻調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子線圈；當高壓同步電動機變頻調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，對應一定數值的勵磁電流，以滿足高壓同步電動機有足夠的啟動轉矩；在高壓同步電動機變頻調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值時，頻率信號輸出端口輸出DC 8 20mA電流信號自動調節轉子線圈勵磁電流。[0009]由以上本實用新型提供的技術方案可見，本實用新型具有以下技術效果采用本實用新型進行變頻調速時先投勵，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節，對于實現高壓同步電動機變頻調速專業化具有很重要的意義。
圖I為本實用新型提供的一種高壓同步電動機變頻調速專用高壓變頻器的電路原理圖。圖2為本實用新型提供的一種高壓同步電動機變頻調速專用高壓變頻器中高壓變頻器主控制器中所插入的梯形圖。
具體實施方式
為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案，
以下結合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明所述高壓同步電動機變頻調速專用高壓變頻器包括高壓變頻器主控制器、PLC輸入輸出電路、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，控制和調節勵磁電流電路。在所述高壓同步電動機變頻調速專用高壓變頻器中，系統控制開關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)X0X2X3 &，PLC內部輔助繼電器M由PLC物理輸出端子YO輸出；PLC內部定時器T與PLC輸入端子X0、X1、X2、X3、X4的邏輯關系為T = (X1+M)X0X2X3 X4,PLC內部定時器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為XI、X2、X3置位，X4復位。閉合系統控制開關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驅動外部中間繼電器KAI，輸出點YI驅動外部中間繼電器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，按給定數值對同步電動機轉子線圈投勵。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節器模擬量控制輸入端口，控制和調節勵磁裝置的電流輸出數值。勵磁裝置的輸出端連接同步電動機轉子線圈，給同步電動機轉子線圈提供勵磁電流。系統控制開關QS閉合，變頻調速系統啟動，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O 30Hz范圍內，高壓變頻器輸出模擬電流信號給定8mA送勵磁裝置，以固定數值對高壓同步電動機轉子線圈勵磁。高壓變頻器輸出頻率30Hz 50Hz頻率范圍內，同步電動機轉速達到工藝要 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節，控制同步電動機轉子線圈勵磁電流的增、減，實現恒功率因數調節。系統控制開關QS分斷，XO復位，依據邏輯關系M= (Xl+M) X0X2X3fi，PLC內
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，依據邏輯關系T=(X1+M) X0X2X3X4,PLC內部定時器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。采用本實用新型進行變頻調速時先投勵，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節，對于實現高壓同步電動機變頻調速專業化具有很重要的意義。以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種高壓同步電動機變頻調速專用高壓變頻器，其特征在于所述高壓同步電動機變頻調速專用高壓變頻器包括高壓變頻器主控制器、PLC輸入輸出電路、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，控制和調節勵磁電流電路。
2.根據權利要求I所述的一種高壓同步電動機變頻調速專用高壓變頻器，其特征在于 在所述高壓同步電動機變頻調速專用高壓變頻器中，系統控制開關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內部輔助繼電器M與PLC輸入端子X0、X1、X2、X3、X4的邏輯關系為M = (X1+M)X0X2X3X4,PLC內部輔助繼電器M由PLC物理輸出端子YO輸出；PLC內部定時器T與PLC輸入端子X0、X1、X2、X3、X4的邏輯關系為T = (X1+M)X0X2X3 15，PLC內部定時器T由PLC物理輸出端子Yl延時輸出。
3.根據權利要求I所述的一種高壓同步電動機變頻調速專用高壓變頻器，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子線圈；當高壓同步電動機變頻調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,對應一定數值的勵磁電流，以滿足高壓同步電動機有足夠的啟動轉矩；在高壓同步電動機變頻調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值時，頻率信號輸出端口輸出DC 8 20mA電流信號自動調節轉子線圈勵磁電流。
專利摘要本實用新型公開了一種高壓同步電動機變頻調速專用高壓變頻器，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速專用高壓變頻器。一種高壓同步電動機變頻調速專用高壓變頻器，所述高壓同步電動機變頻調速專用高壓變頻器包括高壓變頻器主控制器、PLC輸入輸出電路、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，控制和調節勵磁電流電路。采用本實用新型進行變頻調速時先投勵，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節，對于實現高壓同步電動機變頻調速專業化具有很重要的意義。
文檔編號H02P6/20GK202602580SQ201220013840
公開日2012年12月12日 申請日期2012年1月13日 優先權日2012年1月13日
發明者李德永, 路海濤 申請人:天津偉力盛世節能科技有限公司