摘要：本文介绍智能变频调速装置控制电路，该电路通过一只转换开关实现工/变频运行；通过面板电位器调节频率改变电机转速，调节抽油机冲次，实现简单快捷地调整抽油机参数的功能。该电路有工/变频两套各自独立保护系统：变频运行保护系统是通过变频器故障输出端子监测报警输出；工频保护系统通过热继电器来检测设备运行的平稳性，对电动机实现断相保护、过载保护功能，可在机采井控制领域内广泛推广。
一、现场实物图：
智能变频调速装置控制电路现场实物图
二、原理图：
智能变频调速装置控制电路原理图
三、工作原理：
1.闭合总电源及进行参数设置
（1）闭合总电源【QF1】,变频器输入端R、S、T上电，根据参数表设置变频器参数；
（2）闭合控制电源【QF2】，经控制变压器TC提供控制回路220V电源，HL1电源指示灯亮。
2.工频启动与停止
(1)工频启动：将工/变频转换开关【SA】转至工频位置,端子③→④接通，按下工频启动按钮【SB3】,回路经1→7→8→9→10→11→0闭合，KM1线圈得电，回路8→9线间KM1常开触点闭合自锁，控制回路中2→3线间KM1常闭触点断开，断开变频控制回路，与KM2接触器实现机械联锁。同时主回路中KM1主触头闭合，电动机工频运行，回路1→12线间KM1常开触点闭合，KM3线圈得电，强制风机运行,工频运行指示灯HL2亮。
（2）工频停止：按下停止按钮【SB1】，回路7→8断开，KM1线圈失电，回路8→9线间KM1常开触点断开，回路2→3线间KM1常闭触点复位，回路1→12线间KM1常开触点断开，KM3线圈失电，强制风机停止，同时KM1主触头断开，电动机停止运行，工频运行指示灯HL2熄灭。
3.变频启动与停止
(1)变频启动：将工/变频转换开关【SA】转至变频位置，端子①→②接通，按下启动按钮【SB2】，回路经1→4→5→6→0闭合，KA、KT1、KT2线圈得电，回路5→6线间中间继电器KA常开触点闭合自锁，回路1→2线中间继电器KA常开触点闭合，经回路1→2→3→0闭合,变频接触器KM2线圈得电，主触头闭合，电动机开始运行，回路1→12线间KM2常开触点闭合，风扇接触器KM3线圈得电，强制散热风扇运行,同时回路9→10线间KM2常闭触点断开，与KM1接触器实现机械联锁。当时间继电器1延时时间到达后，回路13→14线间KT1延时闭合常开触点短接变频器输入端子[DINI]与公共端端子[COM]，变频器正转输出，操作面板【正转】、【RUN】指示灯亮，频率数值由电位器给定，同时回路1→2线间时间继电器KT2延时断开瞬时闭合触点闭合，变频运行指示灯HL2亮。
变频调速：该变频器调速控制采用面板电位器调速，顺时针旋转电位器钮频率上升电动机加速，逆时针旋转电位器钮频率下降电动机减速，频率数值在面板七段数码管上显示。
（2）变频停止：按下停止按钮【SB1】，回路4→5断开，中间继电器KA、时间继电器KT1、KT2线圈失电，回路中5→6线间KA的常开触点断开，回路1→2线间中间继电器KA常开触点断开，时间继电器KT2断电延时，延时断开触点保持，变频运行指示灯HL2保持，回路经2→3线间工频接触器KM1常闭触点变频接触器KM2线圈保持，KM2主触头保持变器输出端子与电动机输出端子的连接，回路13→14线间时间继电器KT1延时闭合瞬时断开触点断开，变频器[DINI]端子与[COM]端子断开，操作面板【正转】、【RUN】指示灯熄灭，【STOP】指示灯亮，频率数值开始下降，电动机转速下降，电动机轴上的机械能通过电动机转换成再生电能，经变频器[PB]与[P]端子之间的外置直流制动单元能够将这部分能量提取出来并快速消耗在制动电阻上，以热量的方式释放掉，实现电机快速停止。时间继电器2延时时间到达后，回路1→2线间KT2瞬时闭合延时断开触点断开，变频接触器KM2线圈失电，KM2主触头断开，变频器与电动机断开连接，回路1→12线间KM2常开触点断开，KM3线圈失电，强制散热风扇停止，变频运行指示灯HL3灭。
四、保护原理
1.工频运行状态下：
热继电器FR为电动机的过载保护，当电动机发生过载，达到热继电器的整定值并积累一定时间后，控制回路10→11线间热继电器辅助常闭触点断开，KM1线圈失电，主回路KM1主触头断开，电动机停止运行。
QF1为电动机的短路、欠压和过流保护。控制回路中，主要依靠QF2来实现短路及过载保护。
2.变频运行状态下：
电源发生缺相、欠压、电动机发生短路、过载及变频器内部发生过热、过流等故障，变频器自动切断变频器输出，并报相关故障码，显示在数码屏上，电机停止运行。
五、常见问题处理
1、时间继电器参数的设定
本控制系统中在启动和停止时分别采用了时间继电器进行延时，启动延时的作用是：在按下启动按钮【SB2】后，变频接触器KM2将变频器与电机接通，而变频器的运行信号要经通电延时继电器KT1延时给定，时间应设定在5秒（S），以内，如设定太长会给操作人员造成误以为电路出现故障；停止延时的作用是：在按下停止按钮【SB1】后，变频器运行信号丢失，变频器减速停车，此时变频接触器继圈因断电延时继电器KT2的瞬时闭合延时断开触头而继续得电，当KT2延时到达后，变频接触器断开变频器与电机的连接，这样避免负荷侧对变频器的影响，有效保护变频器，时间设定稍小于停止时间数值应参考减速时间参数，一般选择10-15秒（S），如时间太短或太长都起不到应有的保护使用。
2、变频器常见故障的处理
当油井压力变化而使抽油机平衡度发生变化，使得电动机负载波动范围增大现象，导致这款汇川变频器在启动和运行过程中经常报“ERR05”“或ERR07”故障代码，此代码显示加速过电压或恒速过电压，处理时首先故障复位，然后进入参数菜单，对加速时间F09、减速时间F10、V/F曲线方式F1-04及转矩提升F1-05等参数进行有针对性的设置。
结束语：智能变频调速装置控制电路，通过转换开关实现工/变频运行，并根据生产实际情况改变电动机的运行方式，利用面板电位器调节变频器输出频率改变电机转速，可根据生产需求调节抽油机的冲次，实现、安全、快捷的调参功能。从而达到降本增效的目的。
作者信息：
付玉佳，大庆油田第三采油厂第一油矿，维修电工技师，从事电机控制、变压器、节能方面的工作。
论文作者:付玉佳
论文发表刊物:《电力设备》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/18
标签：回路论文; 触点论文; 变频器论文; 常开论文; 接触器论文; 电动机论文; 线圈论文; 《电力设备》2017年第33期论文;