变频器供水基板 外部VA信号转换电路介绍
如同制动单元和制动电阻是变频器的可选配件一样,各类信号控制板,有时候也成为变频器的可选配件,以方便在某一领域的应用。 变频器产品,其控制功能的完善度,是一个近乎无限的范畴,靠变频器本身电路,也许永远无法满足运行现场千变万化的控制要求。 为适应用户构成自动化控制系统的要求,一些厂家在产品之外,另行开发了诸如: 供水一拖六控制基板、供水PID控制板、注塑机信号专用板、I/V、V/I输入、输出信号转换板等。 在工控机(上位机)系统中, 常采用标准信号模块来进行输入信号的采集和输出信号的传输,比如需要一路4-20mA的信号来显示变频器的转速, 而变频器本身的频率信号输出多为10V直流电压信号,即需用一块10V/4-20mA的信号转换板来转换一下; 再比如由工控机来的调速指令,也为4-20mA的电流信号,而有的变频器的频率指令输入端子, 恰都是0-5V或0-10V电压信号输入的,偏偏没有4-20mA的电流信号输入端子(后期产品电压和电流的控制端一般都具备了)。 即需用一块4-20mA/10V的信号转换板将信号转换过来。当然,变频器产品,控制端子的信号类型越全越好, 电流的和电压的甚至是频率(脉冲)的,用户应用起来很方便,用啥有啥。但将各种信号端子都做全,也是很难的。 尤其是一些旧设备的节能改造,控制信号可能是一些并不标准的信号,而这一块的市场空间还相当大, 变频器厂家便会相继开发一些专用的控制板,来适应市场的需求,正所谓“需求即市场”。 变频器在供水方面的应用是极为广泛的,最简单控制,是用一只电阻式远传压力表采集压力信号, 配合变频器的PID相关参数的调整,达到自动恒压供水的目的。
三品变频器厂家为此开发了供水基板R/I转换电路板, 将远传压力表的电阻变化转换为4-20mA电流信号,输入到控制端子, 此信号与给定压力信号(参数设定值)相比较,自动调整变频器的输出频率,使供水管网压力维持在一个恒定值内。 4-20mA的信号源电路,其实就是一个恒流源电路,电路有较大的内电 阻,输出电流取决于内电阻,而与外接负载电阻大的小无关。闭合通路中,即使负载电阻值为0,仍能维持原输出电流值不变。 T2、T3构成两个恒流源电路,前者为“恒定”恒流源电路,后者为一个“可变”恒流源电器。 由CPU主板来的12V直流电压,经D1、C4隔离和滤波,成为Vcc1供水基板的供电电源。 R1、TL431将Vcc1进一步处理成2.5V的基准电压,进而由TL431、运放电路、R2、Z2、远传压力表内电阻、T2电路, 形成2.5V/510Ω=4. 9 mA的恒流电路。因Z1、Z2、T2回路为4. 9 mA的恒流电路,则远传压力表的电阻变化, 即被转化Z2电阻上的电压变化,此管网压力信号经R3输入到第二级运放电路的5、6脚。 第二级运放电路、T3构成了“可变”恒流源电路,远传压力表内电阻的变化,转化为信号电压输入到运算放大器的两个输入端, 本级放大器构成一个具有深度负反馈(放大倍数为1)的恒流源电路, 输出电流的大小取决于远传压力表内电阻的大小。 Z1、Z3为信号输入、输出端电压嵌位保护二级管,变频器电流输输入端子的内电阻一般为250Ω。
左下图为0-10V/4-20mA专用信号转换芯片,芯片型号为AD694。变频器的控制端子本身有24V电源, 芯片只需处接一只限流电阻和三极管,就将将信号进行精确转换,芯片的抗干扰性能也比较优良; 右下图是由运放电路和分立元件构成的0-10V/4-20mA信号转换电路,电路须两路供电,和进行起始输出电流的调整,比较繁琐,应用不多。
|