变频器数字量输出口的使用

变频器开关量输出分为继电器接点输出和晶体管输出。继电器隔离输出接点为单刀双掷(SPDT)型触点，包括一个NO和一个NC ;晶体管输出多为光耦隔离输出，或经光耦驱动的开集电极NPN三极管输出，晶体管型输出包括普通的无触点开关和高速脉冲开关。部分变频器没有高频脉冲输出功能，但至少有一个晶体管输出点和一组SPDT触点。

为描述方便，先定义前述端口的文字符号：

HDO：开集电极高速脉冲输出口;

DO：开集电极多功能数字输出口;

RA、RB、RC：继电器的SPDT接点输出端子。A代表常开，B代表常闭，C是公共端;

COM:数字输入地;

MCM：有源数字输出端子公共端。

高速脉冲输出口和COM共地，多数变频器的MCM和COM在内部是完全隔离的，数字输出口经光耦隔离后，使内外电路无任何连接，不会引入或引出干扰，便于使用外部电源，与各品牌PLC输入口都能方便对接;当然也有数字输入和数字输出共地的，即公用数字地COM。

1.高速脉冲输出口，以输出脉冲的频率来反映内部运行参数的数值。一般与模拟量输出具有相同功能，采集到的脉冲数经线性运算处理，可以得到输出电流、电机转矩、输出功率等值，至少也能指示变频器运行频率。

高频脉冲属于数字信号，传输不易受到干扰;模拟量输出在小信号时很容易受到变频器干扰，参数不稳定。在模拟量输出AO不够用时，用数字频率输出代替模拟量输出，是不错的选择。

如图一所示，用PLC的高速计数输入口，对变频器的高速输出口进行采样，计算出变频器当前运行电流。变频器的内部电源功率很小且很重要，要尽量使用外部DC24V电源。如使用变频器内部电源，最好串一只快熔型微电流保险丝，如图一中的F1。

图一

2.变频器至少有一组继电器接点输出，这些无源接点能直接使用AC220V电源，可直接驱动AC220V交流接触器线圈，但线圈两端要并接阻容吸收器，防止通断过电压损坏触点，如图二所示;变频器的输出接点，也能用于驱动交流中间继电器，驱动AC220V中间继电器时，应并接压敏电阻，以吸收过高的通断操作过电压;如驱动AC24V中间继电器，建议选用带反并联红色LED的继电器，断开时可以吸收过高反电势，如图三所示。

图二

图三

3.多功能数字输出口DO，与继电器输出接点具有相同功能，都是用于指示变频器工作状态和各种警告，由变频器参数设定为多种功能之一。晶体管型输出用于驱动DC24V直流信号回路;继电器触点输出既可驱动AC220及以下的交流控制回路，也可驱动DC24V直流控制回路。

DO端口有多种结构形式，常见的有达林顿光耦配合整流桥输出，如图一的DO1-MCM;达林顿光耦加保护二极管输出，如图2中的DO-MCM;普通光耦先驱动三极管，再配合整流桥输出，如图三中DO-COM;普通光耦结合整流桥输出，如图四中DO1-MCM、DO2-MCM。

光耦结合整流桥的数字输出口，使有极性的直流输出口变成了无极性的无触点开关，与各种PLC输入口都能实现对接。如MCM和COM相互独立，则使用外部电源就更加方便、灵活。如图四和图五所示，PLC分别采用了源型和漏型连接。

图四

图五

对照图四和图五，对调一下电源正负极，就实现了PLC输入口的不同类型的连接。图二中的DO-MCM输出口，内部只有一只防反压保护二极管，端口是有极性的，外部电源只能按图示极性进行连接。晶体管输出口用于驱动直流继电器线圈时，必须并接续流二极管，以防断开瞬间产生的高压损坏光耦。

4.使用变频器容易忽视的问题：

(1)用摇表检测电机的绝缘性能时，一定要断开电机与变频器的连接;

(2)变频器的额定输出电压与额定输入电压是一致的，即当输入电源为单相AC220V(L、N端)或三相AC220V(R、S、T端)时，输出为三相交流220V(U、V、W端)，用于驱动额定电压为AC380V的三相异步电机时，电机应采用△形连接，保证电机每相绕组电压是220V，这样才能输出较大的额定转矩。如采用Y形连接，则定子每相绕组电压只有127V，而转矩与定子每相电压的平方成正比，因此输出转矩将大大减小，可能无法驱动电机所带的机械负荷;

(3)普通三相异步电机的散热风扇与电机同轴转动，在低速运行时散热效果很差。在频繁调速，频繁起停、制动的场合及频率常处于30HZ以下或50Hz以上时，应选用调频电机，调频电机有独立的轴流散热风扇。

(4)高海拔地区，空气稀薄，风冷效果变差，变频器要降额使用。

(5)连接电机的电缆，对变频器来说，是容性负载。电缆越粗、越长则电容量越大，容抗越小，漏电流越大，易引起变频器过流保护动作。因此要设法缩短电缆，电缆截面积够用就行，不能随意加粗。

审核编辑：汤梓红