阅读说明：本技术 变频器切换电路 (Frequency converter switching circuit ) 是由 刘明生 夏粒泉 于 2020-07-15 设计创作，主要内容包括：变频器切换电路,包括：断路器,所述断路器连接在主电线上；接触器,所述接触器通过电线与所述断路器连接；电机,所述电机通过内电线与所述接触器连接；变频器,所述变频器的输入端与输出端直接和所述接触器的两端并联连接。所述变频器切换电路把变频器主回路输出端用于切换旁路的接触器型开关装置取消,将变频器直接与接触器直接并联,使电路中,工频电源回路保持互相切换的功能,降低成本。由于不需要新增额外的接触器,还简化了电路结构,降价了电路故障发生的可能,节省了成本。(Converter switching circuit includes: a circuit breaker connected to a main power line; a contactor connected to the circuit breaker through a wire; the motor is connected with the contactor through an inner wire; and the input end and the output end of the frequency converter are directly connected with the two ends of the contactor in parallel. The frequency converter switching circuit cancels a contact type switch device for switching a bypass at the output end of a main loop of the frequency converter, and directly connects the frequency converter in parallel with a contactor, so that the power frequency power supply loop in the circuit keeps the function of mutual switching, and the cost is reduced. Because additional contactors do not need to be additionally arranged, the circuit structure is simplified, the possibility of circuit failure is reduced, and the cost is saved.)

变频器切换电路

技术领域

本发明涉及电子信息技术领域，尤其涉及一种变频器切换电路。

背景技术

连接有变频器的电机接线示意图如图1所示，断路器QF1是回路手动开关，起保护作用，接触器KM1为控制回路通断，以启停电机M。电机M配合安装变频器VFD。为了让电机M在变频器故障时还能在原电源回路下使用，一般需要像图1中一样，采用增加一个接触器KM2的接线方式来自动切换电机M的供电回路。另外，也有像图2所示的，相比于图1，它是增加两个接触器，分别为接触器KM2和接触器KM3，达到切换电机M供电回路的目的。

可知，现有的变频器旁路切换功能，需要通过至少两个接触器型开关类装置(接触器KM1和接触器KM2)，且经常需要三个接触器型开关类装置(接触器KM1、接触器KM2和接触器KM3)，分别负责工频电源和变频器回路的通断，用于保障当其中一路给负载供电时，另一路断开，实现旁路切换功能。

由于这种电路需要新增一到两个以上接触器(即除了需要接触器KM1，还需要新增接触器KM2，甚至新增接触器KM3)，提高了设备成本，增加电路故障点，降低了系统可靠性。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种变频器切换电路，降低电路空间占用，减少设备成本，并且使线路连接上更加简单，减少故障点。

为解决上述问题，本发明提供了一种变频器切换电路，包括：断路器，所述断路器连接在主电线上；接触器，所述接触器通过电线与所述断路器连接；电机，所述电机通过内电线与所述接触器连接；变频器，所述变频器的输入端与输出端直接和所述接触器的两端并联连接。

可选的，所述电路还包括中间继电器，所述中间继电器的常开触点连接在所述变频器的运行控制回路的启动端和公共端之间。

可选的，所述中间继电器与所述接触器构成电气互锁结构，所述电气互锁结构包括所述接触器的常闭触点连接所述中间继电器的线圈，所述接触器的线圈连接所述中间继电器的常闭触点。

可选的，所述电路还包括用于控制所述中间继电器的继电器启动电路。

可选的，所述变频器的输出采用IGBT功率模块。

可选的，所述变频器的负载端直接施加三相电源工频电压。

可选的，所述电机为水泵、风机、压缩机、空压机或传送机构的驱动装置。

可选的，所述电机为110V三相交流电机、220V三相交流电机、380V三相交流电机或13.6kV以内的中高压电机。可选的，所述接触器的线圈电压等级为24V直流电压、24V交流电压、120V交流电压或220V交流电压。

可选的，所述中间继电器的线圈电压等级为24V直流电压、24V交流电压、120V交流电压或220V交流电压。

本发明技术方案的其中一个方面中，把变频器主回路输出端用于切换旁路的接触器型开关装置取消，将变频器与一个接触器直接并联，使电路中，工频电源回路保持互相切换的功能，降低成本。由于不需要新增额外的接触器，还简化了电路结构，降价了电路故障发生的可能，节省了成本。

同时，变频器输入端与输出端直接和接触器两端并联，实现与工频电源回路保持互相切换的功能，降低空间占用，减少设备成本，在线路上连接上更加简单，减少故障点。

进一步，利用中间继电器与接触器形成电气互锁，实现电机与工频电源和变频器回路保持互相切换的功能，无需额外的主回路接触器通断控制就能实现原回路和变频器回路之间的切换。结构简单高效，适用于各种电压的变频器及类似的电气设备，降低整体成本。

附图说明

图1是现有变频器切换电路图；

图2是另一种现有变频器切换电路图；

图3是本发明实施例提供的变频器切换电路图；

图4是本发明另一实施例提供的变频器切换电路图；

QF1-断路器；KM1-接触器；M-电机；VFD-变频器；KM2-接触器；KM3-接触器；KM11-接触器主触点；KM12-接触器常闭触点；KM13-接触器线圈；KA1-中间继电器；KA11-中间继电器常开触点；KA12-中间继电器线圈；KA13-中间继电器常闭触点；VFD1-变频器控制回路；S1-控制回路启动端；SC-控制回路公共端；S6-控制回路开关。

具体实施方式

由背景技术可知，现有的变频器旁路切换功能的电路，需要通过至少两个接触器型开关类装置，分别负责工频电源和变频器回路的通断，用于保障当其中一路给负载供电时，另一路断开，实现旁路切换功能。此方法新增一到二个接触器，提高了设备成本，增加电路故障点，降低了系统可靠性。

为此，本发明提供一种新的变频器切换电路，以解决上述存在的不足。

为更加清楚的表示，下面结合附图对本发明做详细的说明。

本发明实施例提供一种变频器切换电路，请参考图1，包括：

断路器QF1，断路器QF1连接在主电线上；

接触器KM1，本实施例中，接触器KM1为交流接触器KM1，接触器KM1通过电线与断路器QF1连接；

电机M，电机M通过内电线与接触器KM1连接；

变频器VFD，变频器VFD的输入端与输出端(输出端通常也即负载端)直接和接触器KM1的两端并联连接(通常，可以将变频器VFD母线正负极与断路器QF1连接)。

本实施例提供的变频器切换电路，把变频器VFD主回路输出端用于切换旁路的开关装置(接触器)取消，但是，通过电路设计和电路原理，仍然可以保证实现与工频电源回路保持互相切换的功能，降低成本。由于不需要新增额外的接触器，还简化了电路结构，降价了电路故障发生的可能，节省了成本。也就是说，本实施例中，变频器VFD输入端与输出端直接和接触器KM1两端并联连接，实现与工频电源回路保持互相切换的功能。由于取消一个接触器型开关类的装置，降低空间占用，减少设备成本，在线路上连接上更加简单，减少故障点。

本发明另一实施例提供了另一种变频器切换电路，包括：

断路器QF1，断路器QF1连接在主电线上；

接触器KM1，接触器KM1通过电线与断路器QF1连接；

电机M，电机M通过内电线与接触器KM1连接；

变频器VFD，变频器VFD的输入端与输出端直接和接触器KM1的两端并联连接。

上述内容，可以参考前述实施例相应内容。

与前述实施例不同的是，本实施例中，变频器切换电路还包括中间继电器KA1，中间继电器KA1的常开触点连接在变频器VFD的运行控制回路的启动端和公共端之间。

与前述实施例不同的是，本实施例中，中间继电器KA1与接触器KM1构成电气互锁结构，电气互锁结构包括：接触器KM1的主触点KM11连接在电路上，连接在断路器QF1和电机M之间，接触器KM1的常闭触点KM12连接中间继电器KA1的线圈KA12，接触器KM1的线圈KM13连接中间继电器KA1的常闭触点KA13。这种形成电气互锁结构的相互连接电路电线在图4中与虚线显示。接触器KM1包括主触点KM11、常闭触点KM12、线圈KM13和常开触点(因为本实施例中不需要使用常开触点，图未示)。

同时，本实施例还显示了回路中，变频器VFD的一些电路结构，即变频器VFD的部分控制电路，亦即部分运行控制回路VFD1。具体的，如前所述，中间继电器KA1的常开触点KA11连接在变频器VFD的运行控制回路VFD1的启动端S1(启动控制端)和公共端SC之间。中间继电器KA1不区分主触点和辅助触点，包括的是常开触点KA11、线圈KA12和常闭触点KA13。

启动端S1闭合公共端SC，则变频器VFD的回路就接通，变频器VFD启动，变频器VFD输出相应电压去启动电机M；启动端S1与公共端SC断开，则变频器VFD关闭，变频器VFD关闭输出电压。也就是说，启动端S1与公共端SC闭合时变频器VFD启动，不闭合时变频器VFD不启动。从而保证了本实施例电路中，不会同时用接触器KM1和变频器VFD1来同时供电。开关S6为变频器VFD运行控制回路VFD1的另一个开关。

本实施例的接线方式更简单，中间继电器KA1非必须，只有当需要实现电气互锁时，才需要增加，本发明最主要的思想是，变频器底下(或者上边)不需要额外带有其它接触器，而是直接与接触器KM1并联。

同时，本实施例采用中间继电器KA1，中间继电器KA1比接触器更节省成本，体积更小。

需要说明的是，其它实施例中，变频器切换电路还可以包括用于控制中间继电器KA1的继电器启动电路，相应的启动电路可以设计得较为简单，且体积较小，甚至直接附加在中间继电器KA1上。

本实施例中，变频器VFD的输出可以采用IGBT(绝缘栅双极型晶体管)功率模块。IGBT是由BJT(双极型三极管)和MOSFET(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR(电力晶体管)的低导通压降两方面的优点。

本实施例中，变频器VFD的负载端直接施加三相电源工频电压。即这种设计同时使得电路中，电源可以长期将如380V交流电压连接到变频器VFD的输出接口，亦即电源可以长期直接施加工频交流电压到变频器的输出端。即此接线方式在变频器VFD不启动时，电源可以长期直接施加工频交流电压到变频器的输出端，不会造成变频器损坏和回路故障问题，如图4。

本实施例中，电机M可以为水泵、风机、压缩机、空压机或传送机构的驱动装置。这些装置的电机利用本实施例提供的变频器切换电路来控制，则控制效果好，并且不易出现故障(因为连接点减少)。

本实施例中，电机M可以为110V三相交流电机、220V三相交流电机、380V三相交流电机或13.6kV以内的中高压电机。对于13.6kV以内的中高压电机，具体可以是6600V、3800V、1140V、660V或460V的电机等。

本实施例中，接触器KM1的线圈KM13电压等级可以为24V直流电压、24V交流电压、120V交流电压或220V交流电压。

本实施例中，中间继电器KA1的线圈KA12电压等级可以为24V直流电压、24V交流电压、120V交流电压或220V交流电压。

本实施例提供的一种新的变频器输出端切换的接线和控制方式(变频器切换电路)，采用的变频器VFD，其输入端与输出端直接和接触器KM1两端并联连接。

进一步的，利用中间继电器KA1与接触器KM1形成电气互锁，无需额外的主回路接触器通断控制，就能实现原回路和变频器回路之间的切换。这种电路在变频器VFD不启动时，电源可以长期直接施加工频交流电压到变频器的输出端，不会造成变频器损坏和回路问题。

此接线方法取消一个接触器型开关类的装置，降低空间占用，减少设备成本，在线路上连接上更加简单，减少故障点。对比原方案，成本优势明显，具有很好的技术经济效益。

新的变频器输出端切换的接线和控制方式，是把变频器主回路输出端用于切换旁路的接触型开关装置取消，采用变频器输入端与输出端直接和接触器KM1两端并联连接，利用中间继电器KA1与接触器KM1形成电气互锁，实现电机与工频电源和变频器回路保持互相切换的功能，无需额外的主回路接触器通断控制就能实现原回路和变频器回路之间的切换。该结构简单高效，适用于各种电压的变频器及类似的电气设备，大大降低整体成本。

新的变频器输出端切换的接线和控制方式，采用变频器VFD输入端与输出端直接和接触器KM1两端并联连接的方式，把变频器VFD主回路输出端用于切换旁路的开关装置取消，针对负载电机，更好地实现变频器与工频电源回路保持互相切换的功能，并且实现电气互锁效应，起到更好的保护作用。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。