三品变频器供水基板、外部V/A信号转换电路图说

图九十三品变频器供水基板、外部V/A信号转换电路图

    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，一些厂家在变频器产品之外，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和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，最简单的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、22、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、22、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22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、23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250Q。

    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晶体管，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。