變頻器開關(guān)量輸出分為繼電器接點(diǎn)輸出和晶體管輸出。繼電器隔離輸出接點(diǎn)為單刀雙擲(SPDT)型觸點(diǎn)，包括一個(gè)NO和一個(gè)NC ;晶體管輸出多為光耦隔離輸出，或經(jīng)光耦驅(qū)動的開集電極NPN三極管輸出，晶體管型輸出包括普通的無觸點(diǎn)開關(guān)和高速脈沖開關(guān)。部分變頻器沒有高頻脈沖輸出功能，但至少有一個(gè)晶體管輸出點(diǎn)和一組SPDT觸點(diǎn)。

為描述方便，先定義前述端口的文字符號：

HDO：開集電極高速脈沖輸出口;

DO：開集電極多功能數(shù)字輸出口;

RA、RB、RC：繼電器的SPDT接點(diǎn)輸出端子。A代表常開，B代表常閉，C是公共端;

COM:數(shù)字輸入地;

MCM：有源數(shù)字輸出端子公共端。

高速脈沖輸出口和COM共地，多數(shù)變頻器的MCM和COM在內(nèi)部是完全隔離的，數(shù)字輸出口經(jīng)光耦隔離后，使內(nèi)外電路無任何連接，不會引入或引出干擾，便于使用外部電源，與各品牌PLC輸入口都能方便對接;當(dāng)然也有數(shù)字輸入和數(shù)字輸出共地的，即公用數(shù)字地COM。

1.高速脈沖輸出口，以輸出脈沖的頻率來反映內(nèi)部運(yùn)行參數(shù)的數(shù)值。一般與模擬量輸出具有相同功能，采集到的脈沖數(shù)經(jīng)線性運(yùn)算處理，可以得到輸出電流、電機(jī)轉(zhuǎn)矩、輸出功率等值，至少也能指示變頻器運(yùn)行頻率。

高頻脈沖屬于數(shù)字信號，傳輸不易受到干擾;模擬量輸出在小信號時(shí)很容易受到變頻器干擾，參數(shù)不穩(wěn)定。在模擬量輸出AO不夠用時(shí)，用數(shù)字頻率輸出代替模擬量輸出，是不錯的選擇。

如圖一所示，用PLC的高速計(jì)數(shù)輸入口，對變頻器的高速輸出口進(jìn)行采樣，計(jì)算出變頻器當(dāng)前運(yùn)行電流。變頻器的內(nèi)部電源功率很小且很重要，要盡量使用外部DC24V電源。如使用變頻器內(nèi)部電源，最好串一只快熔型微電流保險(xiǎn)絲，如圖一中的F1。

圖一

2.變頻器至少有一組繼電器接點(diǎn)輸出，這些無源接點(diǎn)能直接使用AC220V電源，可直接驅(qū)動AC220V交流接觸器線圈，但線圈兩端要并接阻容吸收器，防止通斷過電壓損壞觸點(diǎn)，如圖二所示;變頻器的輸出接點(diǎn)，也能用于驅(qū)動交流中間繼電器，驅(qū)動AC220V中間繼電器時(shí)，應(yīng)并接壓敏電阻，以吸收過高的通斷操作過電壓;如驅(qū)動AC24V中間繼電器，建議選用帶反并聯(lián)紅色LED的繼電器，斷開時(shí)可以吸收過高反電勢，如圖三所示。

圖二

圖三

3.多功能數(shù)字輸出口DO，與繼電器輸出接點(diǎn)具有相同功能，都是用于指示變頻器工作狀態(tài)和各種警告，由變頻器參數(shù)設(shè)定為多種功能之一。晶體管型輸出用于驅(qū)動DC24V直流信號回路;繼電器觸點(diǎn)輸出既可驅(qū)動AC220及以下的交流控制回路，也可驅(qū)動DC24V直流控制回路。

DO端口有多種結(jié)構(gòu)形式，常見的有達(dá)林頓光耦配合整流橋輸出，如圖一的DO1-MCM;達(dá)林頓光耦加保護(hù)二極管輸出，如圖2中的DO-MCM;普通光耦先驅(qū)動三極管，再配合整流橋輸出，如圖三中DO-COM;普通光耦結(jié)合整流橋輸出，如圖四中DO1-MCM、DO2-MCM。

光耦結(jié)合整流橋的數(shù)字輸出口，使有極性的直流輸出口變成了無極性的無觸點(diǎn)開關(guān)，與各種PLC輸入口都能實(shí)現(xiàn)對接。如MCM和COM相互獨(dú)立，則使用外部電源就更加方便、靈活。如圖四和圖五所示，PLC分別采用了源型和漏型連接。

圖四

圖五

對照圖四和圖五，對調(diào)一下電源正負(fù)極，就實(shí)現(xiàn)了PLC輸入口的不同類型的連接。圖二中的DO-MCM輸出口，內(nèi)部只有一只防反壓保護(hù)二極管，端口是有極性的，外部電源只能按圖示極性進(jìn)行連接。晶體管輸出口用于驅(qū)動直流繼電器線圈時(shí)，必須并接續(xù)流二極管，以防斷開瞬間產(chǎn)生的高壓損壞光耦。

4.使用變頻器容易忽視的問題：

(1)用搖表檢測電機(jī)的絕緣性能時(shí)，一定要斷開電機(jī)與變頻器的連接;

(2)變頻器的額定輸出電壓與額定輸入電壓是一致的，即當(dāng)輸入電源為單相AC220V(L、N端)或三相AC220V(R、S、T端)時(shí)，輸出為三相交流220V(U、V、W端)，用于驅(qū)動額定電壓為AC380V的三相異步電機(jī)時(shí)，電機(jī)應(yīng)采用△形連接，保證電機(jī)每相繞組電壓是220V，這樣才能輸出較大的額定轉(zhuǎn)矩。如采用Y形連接，則定子每相繞組電壓只有127V，而轉(zhuǎn)矩與定子每相電壓的平方成正比，因此輸出轉(zhuǎn)矩將大大減小，可能無法驅(qū)動電機(jī)所帶的機(jī)械負(fù)荷;

(3)普通三相異步電機(jī)的散熱風(fēng)扇與電機(jī)同軸轉(zhuǎn)動，在低速運(yùn)行時(shí)散熱效果很差。在頻繁調(diào)速，頻繁起停、制動的場合及頻率常處于30HZ以下或50Hz以上時(shí)，應(yīng)選用調(diào)頻電機(jī)，調(diào)頻電機(jī)有獨(dú)立的軸流散熱風(fēng)扇。

(4)高海拔地區(qū)，空氣稀薄，風(fēng)冷效果變差，變頻器要降額使用。

(5)連接電機(jī)的電纜，對變頻器來說，是容性負(fù)載。電纜越粗、越長則電容量越大，容抗越小，漏電流越大，易引起變頻器過流保護(hù)動作。因此要設(shè)法縮短電纜，電纜截面積夠用就行，不能隨意加粗。

審核編輯：湯梓紅