一种变频控制器及变频系统的制作方法

本实用新型涉及一种交流传动控制领域，特别是涉及一种变频控制器及变频系统。

背景技术：

变频控制器用于对电机运行进行控制，当电机为两台甚至多台时，一般采用以下两种方式，此处以电机数量为两台为例来进行说明：

第一方式：使用2台变频器同步控制2台电机，2台变频器设定相同的控制频率，变频器控制电机的启动参数设置为相同的参数，例如加减速度时间、最小频率、最大频率。同时给定启动信号后，变频器输出同样的频率控制电机以相同的频率运行，达到同步速度；当需要电机切换到工频时，先让变频器停机，再断开变频器到电机的接触器，然后马上把电机的工频电源接触器闭合，切换电机到工频运行。

第二方式：使用2台变频器，变频器之间通过主从控制方式工作，从机变频器的速度跟踪主机变频器的输出频率，2台变频器控制2台电机达到同步速度运行。当需要电机切换到工频时，先让变频器停机，再断开变频器到电机的接触器，然后马上把电机的工频电源接触器闭合，切换电机到工频运行。

以上两种方式都是使用2台变频器，输出相同的频率控制电机同步速度运行，2台变频器输出的交流电的频率和电压相同，但上述两种控制方式都没有对相位进行控制，导致相位不一致；当需要电机切换到工频时，先把变频器停机，断开变频器到电机的接触器后马上把电机的工频电源接触器闭合，由于2台变频器的输出相位不一致，无法保证两台变频器输出的相位都与电源相位一致，这样就会导致切换到工频时会有冲击电流，冲击电流严重时导致供电接触器跳闸。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种变频控制器及变频系统，用于解决现有技术中电机电源切换到工频时，冲击电流严重的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种变频控制器，包括：第一变频器、第二变频器、第一电压互感器、第二电压互感器、处理器及多个接触器；

所述第一变频器与所述第二变频器的控制端电连接；

第一接触器的输入端与三相电源电连接，输出端与所述第一变频器的输入端电连接，所述第一变频器的输出端与第二接触器的一端电连接，所述第二接触器的另一端与第一电机的控制端电连接；

第三接触器的一端与三相电源电连接，另一端与第一电机的控制端电连接；

所述第一电压互感器的输入端与三相电源电连接，输出端与所述第一变频器的输入端电连接；

第四接触器的输入端与三相电源电连接，输出端与所述第二变频器的输入端电连接，所述第二变频器的输出端与第五接触器的一端电连接，所述第五接触器的另一端与第二电机的控制端电连接；

第六接触器的一端与三相电源电连接，另一端与第二电机的控制端电连接；

所述第二电压互感器的输入端与三相电源电连接，输出端与所述第二变频器的输入端电连接；

所述第一变频器、所述第二变频器、各所述接触器的控制端分别与所述处理器电连接。

于本实用新型的一实施例中，还包括隔离开关；所述隔离开关的输入端与三相电源电连接，输出端分别与所述第一电压互感器、所述第一接触器、所述第三接触器、所述第四接触器、所述第二电压互感器及所述第六接触器电连接。

于本实用新型的一实施例中，所述第一变频器与所述第二变频器通过光纤电连接。

于本实用新型的一实施例中，所述处理器采用plc控制器。

本实用新型还提供一种变频系统，包括第一电机、第二电机及变频控制器，所述变频控制器的输入端与三相电源电连接，输出端分别与所述第一电机和第二电机的控制端电连接；其中，所述变频控制器为本实用新型的一种变频控制器中任意一项所述的变频控制器。

如上所述，本实用新型的一种变频控制器及变频系统，具有以下有益效果：

在变频器与三相电源间设有电压互感器，变频器通过电压互感器实时检测三相电源的频率和相位；当电机需要同步切换到工频时，先将变频器的输出频率和相位调整为三相电源的频率和相位后，再停止变频器的输出，切换到工频，即可将电机无扰动切换到工频运行，本实用新型设计合理，在具有同步控制2台电机运行的基础上，还具有同步无扰动切换到电网工频控制电机的功能，解决了现有技术中切换到工频时会产生冲击电流，严重时导致供电接触器跳闸的问题，具有较好的经济效益及社会效益。

附图说明

图1显示为本实用新型实施例一中公开的整体结构框图。

图2显示为本实用新型实施例二中公开的整体结构框图。

图3显示为本实用新型实施例二中公开的整体接线示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

请参阅图1，本实用新型的实施例一提供一种变频控制器，包括：第一变频器、第二变频器、第一电压互感器、第二电压互感器、处理器及多个接触器。

第一变频器与第二变频器的控制端电连接，本实施例中，第一变频器与第二变频器通过光纤电连接，实现主从控制。本实施例中，第一变频器为主机，第二变频器为从机，实际应用中，可根据需要对变频器的主从进行设置，此处不再赘述。

第一接触器的输入端与三相电源电连接，输出端与第一变频器的输入端电连接，第一变频器的输出端与第二接触器的一端电连接，第二接触器的另一端与第一电机的控制端电连接，其中，第一接触器、第二接触器及第一变频器的控制端分别与处理器电连接。

第一电压互感器的输入端与三相电源电连接，输出端与第一变频器的输入端电连接，用于检测三相电源的频率、相位及电压。

第三接触器的一端与三相电源电连接，另一端与第一电机的控制端电连接。

第四接触器的输入端与三相电源电连接，输出端与第二变频器的输入端电连接，第二变频器的输出端与第五接触器的一端电连接，第五接触器的另一端与第二电机的控制端电连接；

第六接触器的一端与三相电源电连接，另一端与第二电机的控制端电连接；

第二电压互感器的输入端与三相电源电连接，输出端与第二变频器的输入端电连接，用于检测三相电源的频率、相位及电压。

第一变频器、第二变频器、各接触器的控制端分别与处理器电连接。

需要说明的是，本实施例中，处理器采用siemenss7-1200plc控制器。

采用这种方案，同步控制时，处理器给第一变频器发出启动信号和频率给定，第二变频器跟随第一变频器的输出频率，保证第一变频器和第二变频器输出频率相同，完成第一电机和第二电机的同步启动与运行控制。

当第一电机和第二电机需要同步切换到工频电源控制时，处理器向第一变频器和第二变频器发出切换工频命令，第一变频器通过第一电压互感器检测三相电源的频率、相位，然后调整第一变频器的输出频率、相位，第二变频器通过第二电压互感器检测三相电源的频率、相位，然后调整第二变频器的输出频率、相位，当第一变频器和第二变频器的输出频率、相位均与三相电源的频率、相位相同时，第一变频器和第二变频器发送可以切换指令到处理器，同时停止变频器的输出，处理器接收到该切换指令后发送控制信号到第三接触器和第六接触器，使其接通，完成工频切换。

需要说明的是，本实施例中采用两个变频器同步控制两台电机，实际应用中，可根据控制的电机数量对变频器的数量进行配置，从而实现多台电机的同步控制。

本实用新型的实施例二是在实施例一的基础上进行了改进，主要改进之处在于，还包括隔离开关，用于对工作电源起隔离作用。

请参阅图2，隔离开关的输入端与三相电源电连接，输出端分别与第一电压互感器、第一接触器、第三接触器、第四接触器、第二电压互感器及第六接触器电连接。

请参阅图3，其中，

q1为隔离开关，用于电源隔离；

vt1、vt2分别为第一电压互感器、第二电压互感器；

km1、km4分别为第一接触器、第四接触器；

km2、km5分别为第二接触器、第五接触器；

km3、km6分别为第三接触器、第六接触器；

plc控制器为处理器；

m1、m2分别为第一电机、第二电机；

变频器u1、变频器u2分别为第一变频器、第二变频器。

同步控制时，处理器给变频器u1发出启动信号和频率给定，变频器u2跟随变频器u1的输出频率，保证变频器u1和变频器u2输出频率相同，完成电机m1和电机m2的同步启动与运行控制。

当电机m1和电机m2需要同步切换到工频电源控制时，处理器向变频器u1和变频器u2发出切换工频命令，变频器u1通过互感器vt1检测三相电源的频率、相位，然后调整变频器u1的输出频率、相位，变频器u2通过互感器vt2检测三相电源的频率、相位，然后调整变频器u2的输出频率、相位，当变频器u1和变频器u2的输出频率、相位均与三相电源的频率、相位相同时，变频器u1和变频器u2发送可以切换指令到处理器，同时停止变频器的输出，处理器接收到该切换指令后发送控制信号到接触器km3和接触器km6，使其接通，完成工频切换。

本实用新型的实施例三提供一种变频系统，包括第一电机、第二电机及变频控制器，变频控制器的输入端与三相电源电连接，输出端分别与第一电机和第二电机的控制端电连接；其中，变频控制器为实施例一或实施例二中任意一项所述的变频控制器。

需要说明的是，本实施例中采用两个变频器同步控制两台电机，实际应用中，可根据控制的电机数量对变频器的数量进行配置，从而实现多台电机的同步控制。

综上所述，本实用新型的一种变频控制器及变频系统，在变频器与三相电源间设有电压互感器，变频器通过电压互感器实时检测三相电源的频率和相位；当电机需要同步切换到工频时，先将变频器的输出频率和相位调整为三相电源的频率和相位后，再停止变频器的输出，切换到工频，即可将电机无扰动切换到工频运行，本实施例在具有同步控制电机运行的基础上，还具有同步无扰动切换到电网工频控制电机的功能，解决了现有技术中切换到工频时会产生冲击电流，导致供电接触器跳闸的问题，具有较好的经济效益及社会效益。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。