实验指导书
变频器控制技术
李洪岩编
电气与信息工程学院
编写说明
本实验教材可供自动控制专业《变频器控制技术》本科学历班实验用，本教材是使用三菱FR-A540-0.4～7.5KW变频器，主要了解变频器的基本功能，掌握变频器的基本操作。本教材安排了八个实验，在实验安排时可以根据实际实验课时安排情况，每个实验单独实验，也可以合理整合实验项目和内容，实验一变频器的接线操作可以和实验二变频器的基本操作整合在一起，实验七变频器的频率跳变、实验八变频器的多段速运行可以整合到实验三变频器PU操作、实验四变频器外部操作、实验五变频器组合操作实习中。
本实习指导书在编写过程中得到了林春景教授的大力支持在此表示忠心的感谢。
因时间匆促，难免存在错误或不当之处，敬请同行及教材使用者指正。
编者
2015年9月
目录
实验一变频器接线操作 (5)
实验二变频器的基本操作 (12)
实验三变频器的PU操作 (18)
实验四变频器的外部操作 (22)
实验五变频器的组合操作 (25)
实验六变频器的频率跳变 (29)
实验七变频器的多段速行 (31)
实验八变频器的程序运行 (34)
实验项目及学时分配
实验一：变频器接线操作
一、实验目的
1、了解变频器的基本配置。
2、了解变频器各接线端子的功能。
3、掌握变频器的接线方法
二、实验设备、工具及材料
FR-A540-0.4～7.5KW变频器、螺丝刀一套、连接导线若干条、电源连接线一条、电机连接线一条、1K电位器一个、开关按钮实验板一套。
三、实验内容与步骤
1、变频器的基本配置
选择正确的外部设备，正确的连接以确保正确的操作。不正确的系统配置和连接会导致变频器不能正常运行，显著地降低变频器的寿命，甚至会损坏变频器。变频器的请使用需要以下的设备。（如图6－2－1）
2、变频器接线说明（1）端子接线图
*2: 低电平表示集电极开路输出用的晶体管处于ON(导通状态),高电平为OFF(不导通状态)。
*3: 变频器复位中不被输出。
3、变频器主回路接线
（1) 接线要求
1．电源及电机接线的压着端子，请使用带有绝缘管的端子。
2．当接线时剪开布线挡板上的保护衬套(22K以下的)。
3．电源一定不能接到变频器输出端上(U, V, W),否则将损坏变频器。
4．接线后，零碎线头必须清除干净，零碎线头可能造成异常，失灵和故障，必须始终保持变频器清洁。在控制台上打孔时，请注意不要使碎片粉末等进入变频器中。
5．为使电压下降在2%以内，请用适当型号的电线接线。
变频器和电机间的接线距离较长时，特别是低频率输出情况下，会由于主电路电缆的电压下降而导致电机的转矩下降。
6．布线距离最长为500米
尤其长距离布线,由于布线寄生电容所产生的冲击电流会引起过电流保护可能误动作,输出侧连接的设备可能运行异常或发生故障。因此,最大布线距离长度必须按下表所示。(当变频
7．在P和PR端子间建议连接规定的制动电阻选件, 端子间原来的短路片必须拆下。（连接短路片时变频器无制动功能）
8．电磁波干扰
变频器输入/输出(主回路)包含有谐波成分, 可能干扰变频器附近的通讯设备(如AM收音机)。因此,安装选件无线电噪音滤波器FR-BIF(仅用于输入侧)或FR-BSF01或FR-BOF线路噪音滤波器,使干扰降至最小.
9．不要安装电力电容器,浪涌抑制器和无线电噪音滤波器(FR-BIF选件)在变频器输出侧。这将导致变频器故障或电容和浪涌抑制器的损坏。如上述任何一种设备已安装,请立即拆掉。10．运行后，改变接线的操作，必须在电源切断10分钟以上，用万用表检查电压后进行。断电后一段时间内，电容上仍然有危险的高压电。
(2) 端子排的排列
变频器主回路端子排:
400V系列
(3) 电源和电机的连接
注意事项：
1.由于在变频器内有漏电流, 为了防止触电,变频器和电机必须接地。变频器接地用独立接地端子(不要用螺丝在外壳,底盘等代替)。在变频器侧接地的电机,用4芯电缆其中一根接地
2. 电缆必须是耐温75°C以上的铜芯电缆线。
3. 连接螺钉要拧紧但但要注意不能过力。没有拧紧会导致短路或误动作，拧过头会造成螺丝和端子排损坏,也会导致短路或误动作。
4、控制回路接线
(1) 接线说明
1) 端子SD,SE和5为I/O信号的公共端子，相互隔离,请不要将这些公共端子互相连接或接地。
2) 控制回路端子的接线应使用屏蔽线或双绞线,而且必须与主回路,强电回路(含200V继电器程序回路)分开布线。
3) 由于控制回路的频率输入信号是微小电流,所以在接点输入的场合,为了防止接触不良,微小信号接点应使用两个并联的接点。
4) 控制回路建议用0.75mm2的电缆接线。
如果使用1.25mm2或以上的电缆,在布线太多和布线不恰当时,前盖将盖不上,导致操作面板或参数单元接触不良。
(2) 端子排的排列
在变频器控制回路,端子安排如下:（接线盒的小盖板上的标记如接线端子是一一对应的）
(3) 外部接线
（4）使用端子“STOP”正反转电路接线,
1) “STOP”端子的使用。
右图所示是一个启动信号自保持(正转,反转)的接线示例(漏型逻辑)。
四、成绩评定
实验二：变频器基本操作
一、实验目的
1、掌握变频器的操作面板各按键的作用。
2、掌握变频器的模式转换的操作方法。
3、掌握变频器各种监视的转换操作方法。
4、掌握变频器频率合和参数设定操作方法。
5、掌握变频器各种清除操作方法。
二、实验设备、工具及材料
FR-A540-0.4～7.5KW变频器、螺丝刀一套、电源连接线一条、电机连接线一条。
三、实验内容与步骤
1 、操作面板(FR-DU04)的名称和功能
●按键作用说明
●单位显示，运行状态显示说明
2、按键改变监视显示，进行模式转换操作
3、监示模式
2监示器显示运转中的指示方法：EXT指示灯亮表示外部操作；PU指示灯亮表示PU操作；EXT和PU灯同时亮表示PU和外部操作组合方式。
2监视显示在运行中的转换操作方法：
注意: 1. 按下标有*1的键超过1.5秒能把电流监视模式改为上电监视模式。
2. 按下标有*2的键超过1.5秒能显示包括最近4次的错误指示。
3. 在外部操作模式下转换到参数设定模式。
4 、运行频率设定模式
注意：在PU操作模式下设定运行频率。
5 、参数设定模式
例: 把Pr.79“运行模式选择”设定值从“2”（外部操作模式）变更到“1”（PU操作模式）时
注意：1.一个参数值的设定既可以用数字键设定也可以用键增减。
2.按下键1.5秒写入设定值并更新。
6 、操作模式转换操作方法
注意：只有在Pr:79=0时才能转换。
7、帮助模式
(1) 报警记录
用键能显示最近的 4次报警。(带有“.”的表示最近的报警。)当没有报警存在时,显示 E._ _0.
(2) 报警记录清除操作方法（取消表示返回）
清除所有报警记录。
(3) 参数清除操作方法（取消表示返回）
将参数值初始化到出厂设定值,校准值不被初始化。(Pr.77设定为“1”时(即选择参数写入禁止),参数值不能被消除。)
(4) 全部消除操作方法（取消表示返回）
将参数值和校准值全部初始化到出厂设定值。
(5) 用户消除操作方法（取消表示返回）
初始化用户设定参数。其它参数被初始化为出厂设定值。
四、操作练习
1、全部清除。
2、按MODE键改变监视显示，进行摸式转换操作
3、EXT的指示灯亮表示进行外部操作；PU指示灯亮表示进行PU（面板）操作EXT
和PU灯同时亮表示PU和外部操作组合方式。
4、监示显示在运行中的转换的操作方法：先按MODE键转换模式再按SET键转换
操作。
5、进行频率设定模式，先按MODE键改变到频率监视界面，再按SET键改变频率，
按旋钮改变设定频率，在PU模式下改变设定运行频率。
6、参数设定模式，按MODE键切换到参数设定模式，按键旋转键，将Pr00改
变到Pr79，按SET键确认，再按SET键改变参数“2”为外部操作，“1”为内部操作。完成后长按SET键1.5S即可切换内部／外部操作模式
7、变频器PU操作
（1）上电→确认运行状态，将电源外于ON,确认操作状态中显示PU显示时,用MODE键设定操作模式，用旋钮到PU操作。
（2）运行频率设定，设定运行频率为50Hz首先按MODE键切换到PU设定模式，按旋钮改变设定值，按SET键确认。
（3）开始运行，按EWD键正转长动，按REV键反转长动，变频器变为PU 频率显示模式显示输出频率。
（4）按STOP／RESET键电动机停止运行。
8变频器外部操作：
（1）将电源打开，确认系统操作模式中显示EXT,否则在Pr79=0时Pr79参数，将Pr79设定为2，按住SET1.5S确认。
（2）按外接的正转、反转按钮，FWD灯或REV灯闪烁，电动机正转或反转。
（3）左右调整电位器，可电动机的频率。
（4）按MODE键设定参数Pr15d的值—显示JOG，点动频率—按旋转旋钮
可调整点动频率（在PU模式下运行）。
（5）按下外部点动开关，电动机点动FWD∕REV显示模式JOG点动频率。
（6）按STOP／RESET键电动机停止运行
9、PU启动，正转38Hz,监视电压、电流、频率，完成下表：
10、PU反转点动，点动频率26Hz（设置Pr15=26）,监视电压、电流、频率。完成
五、成绩评定
实验三：变频器PU操作
一、实验目的
1、掌握变频器的PU操作运行。
2、掌握变频器的PU点动操作运行。
3、掌握变频器常用参数的含义和设置方法。
二、实验设备、工具及材料
FR-A540-0.4～7.5KW变频器、电源连接线一条、电机连接线一条。
三、实验内容与步骤
1、PU操作模式
PU操作模式是变频器的操作可用PU(FR-DU04/FR-PU04)的键盘进行.这种模式不需外接操作信号, 可立即开始运行.
（1）准备工作
操作单元：操作面板(FR-DU04)或参数单元(FR-PU04)
(2) 以50HzPU操作运行
说明：1.操作模式不在PU模式时（即PU灯不亮时）可在Pr79=0时改变操作模式进入PU操作模
式（——）或者使Pr79＝1
2.在电机运行中重复下述的步骤2,3,可改变运转速度。
(3) PU点动运行
仅在按下
或键的期间内运行,松开后则停止。
1) 设定参数Pr.15“点动频率”和Pr.16“点动频率加/减速时间”的值。
2) 在Pr79＝0时设定PU
点动运行。（用
键设定到操作模式，然后用键切换到PU
点动
运行。—
—）或者Pr79＝1时设定PU 点动运行。（用键
设定到操作模式，然后用键切换到PU
点动
运行。—）
3) 按着
或键,则运行。
注意：如果电机不转,请确认Pr.13“启动频率”。在点动频率设定为比启动频率低的值时,电机不转。
时仅限于停止可以写入。在 PU模式下,仅限于停止时，
键设定
1、全部清除。
2、设置上限频率50Hz，下限频率5Hz,加速时间8秒，减速时间5秒，启动频率5Hz，42Hz
下PU操作正反转。
实验三变频器功能参数设置与操作实训 一、实验目的 1.熟悉变频器主回路接线； 2.掌握三菱D700型交流变频器的参数设置方法； 3.掌握利用变频器控制电机的基本操作方法。 二、实验内容 1、利用D700操作面板设置变频器参数，实现变频器的参数恢复出厂值设置。 2、再设置变频器参数，实现通过操作面板操作交流变频器，从而控制电机的起动/停止、正/反方向运转、调速； 3、重新设置变频器参数，实现通过外接端子操作交流变频器，从而控制电机的起动/停止、正/反方向运转以及通过电位器调速。 三、仪器设备 1、三菱的D700型交流变频器一台； 2、电动机一台。
首先，仔细认真的阅读关于D700 变频器的相关资料，了解变频器参数设置的方法，控制端子的定义，各参数的意义，尤其是上表中参数的意义。确定下面各实验步骤中应设置的参数及参数值。写出预习报告，预习报告必须填写好上表中后两列。 实验中依次完成下列实验步骤： 1、恢复出厂值设置 为了本次实验的需要，首先恢复出厂设置，方法是：设置Pr.CL（参数清除）、ALLC（参数全部清除）=“1”，可使参数恢复为出厂设置的初始值。 注意：初始化结束后，系统设定为“显示简单模式的参数”状态（Pr.160=“9999”(初始值)），为了下面的实验必须设置Pr.160=“0”，将系统改为“显示所有参数”状态。 2、在V/F控制模式下（变频器的初始设定模式）的工作 （1）面板操作方式工作 1）设置变频器参数（Pr.79=“1”），将变频器设置成操作面板操作方式； 2）根据实验用异步电动机的名牌数据修改电机额定参数； 3）通过面板操作实现交流变频器的起动/停止、正/反方向运转、调速（预习报告中要写出应设置的参数及参数值，操作的方法）。 4）修改电机的加速时间与减速时间来控制电动机起动与停车时间；体会加减速时间对电机起停过程的影响。 5）观察频率最大为多少Hz时，能用手将异步电动机堵转（即握住电机轴，电机不再能转动）？（思考：按照基频以下为恒转矩工作的性质，无论频率高低，电机输出转矩应该不变，但为什么在较低频率时却能够将电机堵转？在实验报告中加以说明。） （2）外部端子操作方式工作 1）按下面接线示意图所示接线（预习报告中要写出图中用到的端子的意义及接线的意义）。2）设置变频器参数（Pr.79=“2”），将变频器设置成外接端子操作方式； 3）通过外接端子操作和外部电位器控制频率，实现交流变频器的起动/停止、正/反方向运转以及电位器调速（预习报告中要写出应设置的参数及参数值，操作的方法）。 4）观察当外部电位器调至最大时，运行频率是否为变频器基准频率50Hz？如果不是调整参数使之成为基准频率50Hz。（预习报告中要写出应设置的参数，操作的方法）。
运动控制系统实验报 告 姓名刘炜原 学号 201303080414
实验一 晶闸管直流调速系统电流 -转速调节器调试 一. 实验目的 1 ?熟悉直流调速系统主要单元部件的工作原理及调速系统对其提出的要求。 2?掌握直流调速系统主要单元部件的调试步骤和方法。 三. 实验设备及仪器 1?教学实验台主控制屏。 2. ME —11 组件 3. MC —18 组件 4. 双踪示波器 5. 万用表 四. 实验方法 1. 速度调节器（ASR 的调试 按图1-5接线，DZS （零速封锁 器）的扭子 开关扳向“解除”。 （1） 调整输出正、负限幅值 “ 5”、“ 6”端 接可调电容， 使ASR 调节器为PI 调节器，加入 一定的输入电压（由MC —18的给 定提供，以下同），调整正、负限 幅电位器RR 、 RP ,使输出正负值 等于：5V 。 （2） 测定输入输出特性 将反馈网络中的电容短接 （“ 5”、“6 ”端短接），使 ASR 调节器为P 调节器，向调节器输入 端逐渐加入正负电压，测出相应的 输出电压，直至输出限幅值，并画 出曲线。 (3) 观察PI 特性 拆除“ 5”、“6”端短接线，突加 二.实验内容 1?调节器的调试 C B RF 4 2 HP1 RP2 6 4 2 3 1 NMCL-31A 可调电容，位于 NMCL-18的下部 封锁 -S 2 反 号 Q 9 ASR （ ??） DZS （零速封锁 解除 ACR 电就声书器） 11 12 图1-5速度调节器和电流调节器的调试接线图
给定电压(_0.1V)，用慢扫描示波器观察输出电压的 变化规律，改变调节器的放大倍数及反馈电容，观察输出电压的变化。反馈电容由外接电容 箱改变数值。 2.电流调节器(ACR的调试 按图1-5接线。 (1)调整输出正，负限幅值 “9”、“10”端接可调电容，使调节器为PI调节器，加入一定的输入电压，调整正，负限幅电位器，使输出正负最大值等于_5V。 (2)测定输入输出特性 将反馈网络中的电容短接(“ 9”、“10”端短接)，使调节器为P调节器，向调节器输入端逐渐加入正负电压，测出相应的输出电压，直至输出限幅值，并画出曲线。 (3)观察PI特性 拆除“ 9”、“10”端短接线，突加给定电压，用慢扫描示波器观察输出电压的变化规律，改变调节器的放大倍数及反馈电容，观察输出电压的变化。反馈电容由外接电容箱改变 数值。
柳州职业技术学院 变频器实训指导书（西门子MM440）
电气自动化技术专业 任务1 变频器的面板操作与运行 任务目的： 1. 熟悉变频器的面板操作方法。 2. 熟练变频器的功能参数设置。 3. 熟练掌握变频器的正反转、点动、频率调节方法。 任务引入： 变频器MM440系列（MicroMaster440）是德国西门子公司广泛应用与工业场合的多功能标准变频器。它采用高性能的矢量控制技术，提供低速高转矩输出和良好的动态特性，同时具备超强的过载能力，以满足广泛的应用场合。对于变频器的应用，必须首先熟练对变频器的面板操作，以及根据实际应用，对变频器的各种功能参数进行设置。 相关知识点： 一．变频器面板的操作 利用变频器的操作面板和相关参数设置，即可实现对变频器的某些基本操作如正反转、点动等运行。变频器面板的介绍及按键功能说明详见本书任务1.4变频器的调试，具体参数号和相应功能参照系统手册。 二．基本操作面板修改设置参数的方法 MM440在缺省设置时，用BOP控制电动机的功能是被禁止的。如果要用BOP 进行控制，参数P0700应设置为1，参数P1000 也应设置为1。用基本操作面板(BOP)可以修改任何一个参数。修改参数的数值时，BOP有时会显示“busy”，表明变频器正忙于处理优先级更高的任务。下面就以设置P1000=1的过程为例，来介绍通过基本操作面板(BOP)修改设置参数的流程，见表2-1。 表2-1 基本操作面板(BOP)修改设置参数流程 键，访问参数 键，直到显示 键，直到显示
键，显示当前值 键，达到所要求的值 键，存储当前设置 键，显示 键，显示频率 任务训练 ： 一、训练内容 通过变频器操作面板对电动机的启动、正反转、点动、调速控制。 二、训练工具、材料和设备 西门子MM440变频器、小型三相异步电动机、电气控制柜、电工工具（1套）、连接导线若干等。 三、操作方法和步骤 1．按要求接线 系统接线如图2-1所示，检查电路正确无误后， 合上主电源开关QS 。 图2-1 变频调速系统电气图 2．参数设置 （1）设定P0010＝30和P0970＝1，按下P 键，开始复位，复位过程大约3min ，这样就可保证变频器的参数回复到工厂默认值。 （2）设置电动机参数，为了使电动机与变频器相匹配，需要设置电动机参数。电动机参数设置见表2-2。电动机参数设定完成后，设P0010=0，变频器当前处于准备状态，可正常运行。 表2-2 电动机参数设置
实验报告课程名称：电机控制指导老师：年珩赵建勇成绩： 实验名称：正弦脉宽调制变频调速系统实验类型：同组学生姓名： 一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得 一、实验目的 1、加深理解自然采样法生成SPWM波的机理和过程。 2、熟悉SPWM变频调速系统中直流回路、逆变桥功率器件和微机控制电路之间的连接。 3、了解SPWM变频器运行参数和特性。 二、实验线路及原理 SPWM变频器供电的异步电机变频调速系统的实验原理图如图1所示，其中控制键盘与运行显示布置图见图2所示。 SPWM变频调速系统主要由不控整流桥、电容滤波、直流环节电流采样（串采样电阻）、MOSFET逆变桥、MOSFET驱动电路、8031单片微机数字控制情况、控制键盘与运行显示等环节组成。整个系统可按图1所示的接线端编号一一对应接线。 图1 SPWM变频调速系统原理图
本实验系统的性能指标如下： (1)运行频率f1可在1～60Hz的范围内连续可调。 (2)调制方式 1)同步调制：调制比F r=3～123可变，步增量为3； 2)异步调制：载波频率f0=0.5～8kHz可变，步增量为0.5kHz; 3)混合调制：系统自动确定各运行频率下的调制比。 图2 SPWM变频器控制键盘与运行显示面板图 (3)V/f曲线 有四条V/f曲线可供选择，以满足不同的低频电压补偿要求，如图3所示。 曲线1: f1=1～50Hz, U1/f1=220/50=4.4V/Hz f1=51～60Hz，U1=220V 曲线2：f1=1～5Hz, U1=21.5V f1=6～50Hz，U1/f1=220/50=4.4V/Hz f1=51～60Hz, U1=220V 曲线3：f1=1～8Hz, U1=34.5V f1=9～50Hz，U1/f1=220/50=4.4V/Hz f1=51～60Hz, U1=220V 曲线4：f1=1～10Hz, U1=43V f1=11～50Hz，U1/f1=220/50=4.4V/Hz f1=51～60Hz, U1=220V (4)加速时间 可在1～60s区间设定电机从静止加速到额定速度所需时间，10s以下步增量为1s，10s到60s步增量为5s。 图3 不同的V/f曲线 三、实验内容 (1)用SPWM变频器驱动三相异步电动机实现变频调速运行。 (2)改变调制方式，观察变频器调制波形、不同负载时的电动机端部线电压、线电流
目录 概述 (2) 实验一变频功能参数设置与操作 (4) 实验二变频器报警与保护功能 (7) 实验三外部端子基本调速 (9) 实验四操作面板（BOP）基本调速 (12) 实验五 PLC控制电机正反转 (14) 实验六 PLC控制多段调速 (15) 实验七 PLC控制模拟量调速 (17) 实验八 PLC与触摸屏通讯控制 (20) 实验九 PLC、变频器和触摸屏的通讯实训 (26) 实验十 PLC、变频器和触摸屏综合实训 (29)
概述 一．简介 MICROMASTER 440是用于控制三相交流电动机速度的变频器系列。本系列有多种型号，额定功率围从120W到200KW（恒定转矩（CT）控制方式），或者可达250KW（可变转矩（VT）控制方式），供用户选用。 本变频器由微处理器控制，并采用具有很高现代先进技术水平的绝缘栅双极型晶体管（IGBT）作为功率输出器件。因此，它们具有很高的运行可靠性和功能的多样性。其脉冲宽度调制的开关频率是可选的，因而降低了因而降低了电动机运行的噪声。全面而完善的保护功能为变频器和电动机提供了良好的保护。 MICROMASTER 440具有缺省的工厂设置参数，它是给数量众多的简单的电动机控制系统供电的理想变频驱动装置。由于MICROMASTER 440具有全面而完善的控制功能，在设置相关参数以后，它也可用于更高级的 电动机控制系统 MICROMASTER 440即可用于单机驱动系统，也可集成到‘自动化系统’中。 二．特点 主要特性 ·易于安装，参数设置和调试 ·易于调试 ·牢固的EMC设计 ·可由IT（中型点不接地）电源供电 ·对控制信号的响应是快速和可重复的 ·参数设置的围很广，确保它可对广泛的应用对象进行配置 ·电缆连接简便 ·具有多个继电器输出 ·具有多个模拟量输出（0－20mA） ·6个带隔离的数字输入，并可切换为NPN/PNP接线 ·2个模拟量输入： AIN1：0－10V，0－20mA，-10－10V AIN1：0－10V，0－20mA ·2个模拟输入可以作为第7和第8个数字输入 ·BiCo（二进制互联连接）技术 ·模块化设计，配置非常灵活 ·脉宽调制的频率高，因而电动机运行的噪声低
机车电传动及控制实验指导书 2006、12－27
交流调速SPWM变频电路及电压频率控制输出特性 「、实验目的 1、了解单相全桥逆变电路的工作原理及正弦波脉宽调制（SPWM调频、调压的工作原理 2、了解单相异步电动机变频调速的原理及异步电动机变频调速的基本参数、V/F曲线 3、掌握三相异步电动机交流调速（SPWM的基本原理和实现方法 1、实验设备 1、电力电子实验台（主机） 2、RTDJ41单相电容运转电动机（挂箱） 3、RTDJ10可调电阻器（挂箱） 4、RTDL17单相异步电动机SPW变频调节箱（挂箱） 5、RTDL14-2A三相异步电机变频调速系统（挂箱） 6、R TDJ37线绕式异步电机转子专用箱； 7、RTDJ36三相线绕式异步电机（△接法）； 8、测试转接盒； 9、根据自己的方案需要的实验设备。 10、双踪示波器 11 、万用表 三、实验原理 3E -弋 *
图2、三相SPWM 变频调速 图1和图2所示分别为单相和三相 SPWI 变频调速的主电路。单相异步电动机变频调速原理与三 相异步电动机基本相同，下面以三相异步电动机的调速原理来说明，由电机学可知，电机的转速表 达式为： 60 f , n - （1 一 s ） = n 。（1 一 s ） P 其中fi 为定子供电频率；P 为电机的磁极对数；S 为转差率，由上式可知改变定子供电频率 fl 可以改变电机的同步转速，从而实现了在转差率 S 保持不变情况下的转速调节，为了保持电机的最 大转矩不变，必须维持电机气隙磁通恒定，因而要求定子供电电压也随频率作相应调整。即 E^4.44f 1N 1K N1 ESN E 图3、异步电动机变频调速的控制特性 四、实验内容 1、 构建交流调速SPW M ：频电路，研究SPW 碉制的发生原理，测定与SPW 碉制有关的各种波形; 2、 研究比较在不同的 U/f 1比值下系统的特性。 五、实验方法 1按下实验台主电源电路面板上的启动按钮，打开 RTDL17挂箱的电源开关，通过频率设定按钮 在忽略定子阻抗压降的情况下, E 1 U 1，所以 其中, 1 c = 4.44N 1K N 为常数。 为使气隙磁通恒定，在改变定子频率的同时必须同时改变电压 似的恒磁通调速。 U ,即5二const 。从而实现近 f 1 在额定频率以上调速时， 定子电压不可能再与频率成正比地升高， 只能保持在额定值，即U=U N , 此时气隙磁通0随着频率f 1的升高反而比例下降，这一段可看作近似恒功率调速。 U 1 f 1N f 1
课题一：变频器功能参数设置与操作 一、教学内容 1、变频器的概念：是一种将固定频率的交流电变换成频率、电压连续可调的交流电，以供给电动机运转的电源装置。 2、变频器分类： (1)交－交变频器 它是将频率固定的交流电源直接变换成频率连续可调的交流电源，其主要优点是没有中间环节，变换效率高。但其连续可调的频率范围较窄，故主要用于容量较大的低速拖动系统中。又称直接式变频器。 (2)交－直－交变频器 先将频率固定的交流电整流后变成直流，再经过逆变电路，把直流电逆变成频率连续可调的三相交流电，又称为间接型变频器。由于把直流电逆变成交流电较易控制，因此在频率的调节范围，以及变频后电动机特性的改善等方面，都具有明显的优势，目前使用最多的变频器均属于交－直－交变频器。 二、实训目的和要求 1.熟悉变频器主回路接线； 2.熟悉操作面板显示及各按键操作； 三、三菱FR-D700变频器主回路接线 1. FR-D700变频器主回路接线图如下图
四、变频器的操作面板及使用 1、变频器操作面板如下图 2、操作面板各按键功能 设定用旋钮 运行状态 指示区 监视器
3、操作面板单位表示及运行状态表示见下表 4、基本功能参数一览表 第五章变频调速技术 实验七变频器功能参数设置与操作实训 一、实验目的 了解并掌握变频器面板控制方式与参数的设置 二、变频器面板图
功能参数才有效。 四、实验步骤 1.设定频率运行（例：在50Hz状态下运行）。操作步骤如下： （1）接通电源，显示监示显示画面。 （2）按键设定PU操作模式。 （3）旋转设定用旋钮，直至监示用4位LED显示框显示出希望设定的频率。约5秒闪灭。 （4）在数值闪灭期间按键设定频率数。此时若不按键，闪烁5秒后，显示回到0.0。还需重复“操作3”，重新设定频率。 （5）约闪烁3秒后，显示回到0.0状态，按键运行。 （6）变更设定时，请进行上述的3.4的操作。（从上次的设定频率开始） （7）按键，停止运行。 2.参数设定（例：把Pr.7的设定值从“5秒”改为“10秒”）。操作步骤如下： （1）接通电源，显示监示画面。 （2）按键选中PU操作模式，此时PU指示灯亮。 （3）按键进入参数设置模式。 （4）拨动设定用按钮，选择参数号码，直至监示用四位LED显示P 7。 （5）按键读出现在设定的值。（出厂时默认设定值为5） （6）拨动设定用按钮，把当前值增加到10。 （7）按键完成设定值。
实验一 MM420变频器的快速调试 一、实验目的 1．掌握MM420变频器基本参数输入的方法。 2．掌握MM420变频器参数恢复为出厂默认值的方法。 3．掌握快速调试的内容及方法。 4. 设置电动机参数 三、实验内容 1．变频器基本操作面板 变频器基本操作面板（BOP ）如图1所示。BOP 可以显 示参数的序号和数值，报警和故障信息，以及设定值和 实际值。基本操作面板BOP 上的按钮功能如表1所示： 表1基本操作面板BOP 上的按钮功能图1变频器基本操作面板（BOP ） 起动变 频器 停止变频器 改变电动机的转动方向 电动机点动
2．用基本操作面板（BOP ）更改参数的数值 MM420变频器参数有两种，p 参数是可以更改的， R 参数是只读的，有的R 参数是在变频器上可以读出。有的是2进制的形式。在电脑上用软件可以读出。下面说明如何改变P0003“访问级”的数值。操作步骤见表2-1。 表2-1 修改访问级参数P0003的步骤 操作步骤 显示结果 1.按 访问参数 2. 按 键，直到显示出 P0003 3.按 键，进入参数访问级 4. 或键，达到所要求的数值（例如：3） 5. 键，确认并存储参数的数值
为了快速修改参数的数值，可以一个个地单独修改显示出的每个数字，操作步骤如下： 当已处于某一参数数值的访问级（参看“用BOP 修改参数”）。 （1）按（功能键），最右边的一个数字闪烁。 （2）按/，修改这位数字的数值。 （3）再按(功能键)，相邻的下一位数字闪烁。 （4）执行2 至4 步 直到显示出所要求的数值。 （5）按，退出参数数值的访问级。 4．恢复变频器工厂默认值。设定P0010=30和P0970=1，按下P键，开始复位，复位过程大约为3min，这样就保证了变频器的参数恢复到工厂默认值。 5．快速调试（P0010=1） 利用快速调试功能使变频器与实际使用的电动机参数相匹配，并对重要的技术参数进行设定。 在快速调试的各个步骤都完成以后，应选定P3900，如果它置1，将执行必要的电动机计算，并使其他所有的参数（P0010=1 不包括在内）恢复为出厂默认设置值。 只有在快速调试方式下才进行这一操作。快速调试的操作步骤如表2-2所示。 表2-2 快速调试步骤 根据电动机铭牌键入的电动机的额 定电压（V） 根据电动机铭牌键入的电动机额定 电流（A）
西安科技大学 综合设计实验报告2015—2016学年第 2学期 题目现代变频调速控制实验 院（系、部) 电气与控制工程学院 专业及班级 姓名
学号 完成日期： 20 16 年 3 月 10 日
目录 实验一变频器的操作面板的使用 (1) 1．实验目的 (1) 2．实验原理 (1) 3.实验内容及步骤 (1) 实验二变频器的外部端子控制实验 (4) 1. 实验目的 (4) 2. 实验原理 (4) MM420变频器的数字输入端口 (4) 3. 实验内容和步骤 (6) 实验三变频器的多段速控制实验 (9) 1．实验目的 (9) 2．实验原理 (9) 3．实验内容及步骤 (11) 实验四 PLC控制变频器实验 (12) 1．实验目的 (12)
2．实验原理 (12) 3. 实验内容及步骤 (12) 按要求接线 (12) 变频器参数设定 (13) PLC程序编写 (13) 实验心得 (15)
现代变频调速控制实验 实验一变频器的操作面板的使用 1．实验目的 熟悉变频器的操作面板的使用方法； 熟悉变频器的功能参数设置； 掌握变频器的正反转、点动以及频率调节的方法。 2．实验原理 变频器MM420系列（MICROMASTER 420）采用高性能的V/f控制技术，提供低速高转矩输出和良好的动态特性，同时具有很强的过载能力，以满足广泛的应用场合。对于变频器的应用，必须先熟悉变频器的操作面板，再根据实际应用场合，对变频器的各种功能参数进行设置。 3.实验内容及步骤 电梯系统的异步电机的参数为：额定电压220V、额定电流、额定功率40W、额定频率50Hz、额定转速1350rpm。
变频器实训指导书（西门子MM440）
任务1 变频器的面板操作与运行 任务目的： 1. 熟悉变频器的面板操作方法。 2. 熟练变频器的功能参数设置。 3. 熟练掌握变频器的正反转、点动、频率调节方法。 任务引入： 变频器MM440系列（MicroMaster440）是德国西门子公司广泛应用与工业场合的多功能标准变频器。它采用高性能的矢量控制技术，提供低速高转矩输出和良好的动态特性，同时具备超强的过载能力，以满足广泛的应用场合。对于变频器的应用，必须首先熟练对变频器的面板操作，以及根据实际应用，对变频器的各种功能参数进行设置。 相关知识点： 一．变频器面板的操作 利用变频器的操作面板和相关参数设置，即可实现对变频器的某些基本操作如正反转、点动等运行。 二．基本操作面板修改设置参数的方法 MM440在缺省设置时，用BOP控制电动机的功能是被禁止的。如果要用BOP 进行控制，参数P0700应设置为1，参数P1000 也应设置为1。用基本操作面板(BOP)可以修改任何一个参数。修改参数的数值时，BOP有时会显示“busy”，表明变频器正忙于处理优先级更高的任务。下面就以设置P1000=1的过程为例，来介绍通过基本操作面板(BOP)修改设置参数的流程，见表2-1。 表2-1 基本操作面板(BOP)修改设置参数流程 操作步骤BOP显示结果1 按键，访问参数 2 按键，直到显示P1000 3 按键，直到显示in000，即P1000的第0组值 4 按键，显示当前值2 5 按键，达到所要求的值1 6 按键，存储当前设置
7 按键，显示r0000 8 按 键，显示频率 任务训练 ： 一、训练内容 通过变频器操作面板对电动机的启动、正反转、点动、调速控制。 二、训练工具、材料和设备 西门子MM440变频器、小型三相异步电动机、实训台、电工工具（1套）、连接导线若干等。 三、操作方法和步骤 1．按要求接线 系统接线如图2-1所示，检查电路正确无误后， 合上主电源开关QS 。 图2-1 变频调速系统电气图 2．参数设置 （1）设定P0010＝30和P0970＝1，按下P 键，开始复位，复位过程大约3min ，这样就可保证变频器的参数回复到工厂默认值。 （2）设置电动机参数，为了使电动机与变频器相匹配，需要设置电动机参数。电动机参数设置见表2-2。电动机参数设定完成后，设P0010=0，变频器当前处于准备状态，可正常运行。 表2-2 电动机参数设置 参数号 出厂值 设置值 说明 P0003 1 1 设定用户访问级为标准级 P0010 0 1 快速调试 P0100 0 0 功率以KW 表示，频率为50Hz P0304 230 380 电动机额定电压（V ） P0305 3.25 1.05 电动机额定电流（A ） P0307 0.75 0.37 电动机额定功率（KW ） P0310 50 50 电动机额定频率（Hz ） P0311 1400 电动机额定转速（r/min ） MM440U V W 28 L1L2L3M 3~ QS
可编程序控制器实验系统 实验指导书 华中科技大学文华学院机电一体化实验室
目录 实验一三相异步电动机启停控制实验 (1) 实验二PLC控制三相异步电动机正反转实验 (4) 实验三PLC控制三相异步电动机变频调速实验 (8) 实验四PLC顺控程序设计及调试实验 (15) 实验五PC与PLC串行通信程序设计与调试实验 (18)
实验一 三相异步电动机启停控制实验 一、实验目的 1．进一步学习和掌握接触器以及其它保护电器的结构、工作原理和使用方法； 2．通过三相异步电动机的启、停控制电路的实验，进一步学习和掌握接触器控制电路的结构和工作原理。 二、实验原理 图1.1为三相异步电动机的继电器－接触器基本启停控制电路，左边部分为主回路，右边部分为控制回路。 M 3~ ~380V QG FU KM FR L KM KM 图1.1 三相异步电动机直接启停控制电路 图中： QG ——刀开关，电源开关； FU ——熔断器，电路的基本保护之一，短路保护； FR ——热继电器，电路的基本保护之二，过载保护； KM ——接触器，是三相异步电动机起停控制的主要电器，控制回路控制线圈的得电或失电，从而控制主触头闭合或断开，使电动机接通电源运行或断开电源停止。 SB1——启动按钮； SB2——停止按钮。
电路的基本工作原理：首先合上刀开关QG ，再按下启动按钮SB1，KM线圈得电并自锁，主触头闭合，电动机接通电源运行。按下停止按钮SB2，KM线圈失电，主触头断开，电动机断电停止。 三、实验步骤 实验电路如图1.2所示。图中QF5为断路器，它集刀开关、熔断器和热继电器的功能于一体，在电路中起电源开关、短路保护、过载保护以及欠压保护的作用。电路中控制的交流电动机M为主轴电动机，因此，电动机运行时，主轴旋转。 1．在操作面板上找到交流电源、交流电机、接触器KM5以及操作按钮“启动”、“停止”所对应的接线端子； 2．在未通电的情况下，按图1.2完成控制电路的接线（为了安全起见，虚线外的连线已接好）； 图1.2 三相异步电动机直接启停控制电路接线图 3．经老师检查认可后进行下面操作； 4．合上电源开关，观察电动机和接触器的工作状态； 5．按下操作控制面板上“启动”按钮，观察接触器和电动机的工作状态；
实验一变频器的面板操作与运行 一、实验目的和要求 1. 熟悉变频器的面板操作方法。 2. 熟练变频器的功能参数设置。 3. 熟练掌握变频器的正反转、点动、频率调节方法。 4.通过变频器操作面板对电动机的启动、正反转、点动、调速控制。 二、实验仪器和用具 西门子MM420变频器、小型三相异步电动机、电气控制柜、电工工具（1套）、连接导线若干等。 三、实验内容和步骤 1．按要求接线 系统接线如图2-1所示，检查电路正确无误后， 合上主电源开关Q S。 图2-1 变频调速系统电气图 2．参数设置 （1）设定P0010＝30和P0970＝1，按下P键，开始复位，复位过程大约3min，这样就可保证变频器的参数回复到工厂默认值。 （2）设置电动机参数，为了使电动机与变频器相匹配，需要设置电动机参数。电动机参数设置见表2-2。电动机参数设定完成后，设P0010=0，变频器当前处于准备状态，可正常运行。 表2-2 电动机参数设置
（3）设置面板操作控制参数，见表2-3。 3．变频器运行操作 （1）变频器启动：在变频器的前操作面板上按运行键，变频器将驱动电动机升速，并运行在由P1040所设定的20Hz频率对应的560r∕min的转速上。 （2）正反转及加减速运行：电动机的转速（运行频率）及旋转方向可直接通过按前操作面板上的键∕减少键（▲/▼）来改变。 （3）点动运行：按下变频器前操作面板上的点动键，则变频器驱动电动机升速，并运行在由P1058所设置的正向点动10Hz频率值上。当松开变频器前错做面板上的点动键，则变频器将驱动电动机降速至零。这时，如果按下一变频器前操作面板上的换向键，在重复上述的点动运行操作，电动机可在变频器的驱动下反向点动运行。 （4）电动机停车：在变频器的前操作面板上按停止键，则变频器将驱动电动机降速至零。 四、实验思考 1. 怎样利用变频器操作面板对电动机进行预定时间的启动和停止？ 答：P0010=30,P0970=1,变频器恢复出厂设置； P701=0,屏蔽原来端子启动功能； P2800=1,使能内部功能自由块； P2802=1,使能内部定时器； P2849=1,连接定时器启动命令； P2850=1,设定延时时间（假设1s）； P2851=1,定时器延时动作方式； P0840=2852.0,连接变频器启动命令。 2. 怎样设置变频器的最大和最小运行频率？ 答：P0010=30；P0970=1,按下P键（约10秒），开始复位。 一般P1080=0；电动机运行的最低频率（HZ） P1082=50；电动机运行的最高频率（HZ）。
任务1 变频器的面板操作与运行 任务目的： 1. 熟悉变频器的面板操作方法。 2. 熟练变频器的功能参数设置。 3. 熟练掌握变频器的正反转、点动、频率调节方法。 任务引入： 变频器MM420系列（MicroMaster420）是德国西门子公司广泛应用与工业场合的多功能标准变频器。它采用高性能的矢量控制技术，提供低速高转矩输出和良好的动态特性，同时具备超强的过载能力，以满足广泛的应用场合。对于变频器的应用，必须首先熟练对变频器的面板操作，以及根据实际应用，对变频器的各种功能参数进行设置。 相关知识点： 一．变频器面板的操作 利用变频器的操作面板和相关参数设置，即可实现对变频器的某些基本操作如正反转、点动等运行。变频器面板的介绍及按键功能说明详见本书任务1.4变频器的调试，具体参数号和相应功能参照系统手册。 二．基本操作面板修改设置参数的方法 MM420在缺省设置时，用BOP控制电动机的功能是被禁止的。如果要用BOP 进行控制，参数P0700应设置为1，参数P1000 也应设置为1。用基本操作面板(BOP)可以修改任何一个参数。修改参数的数值时，BOP有时会显示“busy”，表明变频器正忙于处理优先级更高的任务。下面就以设置P1000=1的过程为例，来介绍通过基本操作面板(BOP)修改设置参数的流程，见表2-1。 表2-1 基本操作面板(BOP)修改设置参数流程 键，访问参数 键，直到显示 键，直到显示 键，显示当前值 键，达到所要求的值
键，存储当前设置 键，显示 键，显示频率 任务训练 ： 一、训练内容 通过变频器操作面板对电动机的启动、正反转、点动、调速控制。 二、训练工具、材料和设备 西门子MM420变频器、小型三相异步电动机、电气控制柜、电工工具（1套）、连接导线若干等。 三、操作方法和步骤 1．按要求接线 系统接线如图2-1所示，检查电路正确无误后， 合上主电源开关QS 。 图2-1 变频调速系统电气图 2．参数设置 （1）设定P0010＝30和P0970＝1，按下P 键，开始复位，复位过程大约3min ，这样就可保证变频器的参数回复到工厂默认值。 （2）设置电动机参数，为了使电动机与变频器相匹配，需要设置电动机参数。电动机参数设置见表2-2。电动机参数设定完成后，设P0010=0，变频器当前处于准备状态，可正常运行。 表2-2 电动机参数设置
基于PLC 实现的三相异步电动机 变频调速控制实验报告 学院：电气与控制工程学院 专业：电气工程及其自动化 班级：1001 学号：0906060124 姓名：赵东兵 一、实验名称： 基于PLC 实现的三相异步电动机七段变频调速控制系统 二、实验目的： 1. 通过电动机变频调速控制系统实验，进一步了解可编程控制器在电动机变频调速控制中的应用。 2. 通过系统设计，进一步了解PLC 、变频器及编码器之间的配合关系。 3. 通过实验线路的设计，实际操作，使理论与实际相结合，增加感性认识，使书本知识更加巩固。 4. 培养动手能力，增强对可编程控制器运用的能力。 5. 培养分析，查找故障的能力。 6. 增加对可编程控制器外围电路的认识。 三、实验器件：
220V PLC实验台一套、380V 变频器实验台一套、三相电动机一台 （Nr=1400r/min，p=2）、光电编码器一个（864p/r）、万用表一个、导线若干。 四、实验原理： 1. 实验原理： 通过光电编码器将电动机的转速采集出来并送入PLC 中，通过实验程序将采集到的信息与DM3X(加速/DM4X（减速）区的设定值进行比较，当频率满足设定值时用PLC 控制变频器（变频器工作在端子调速模式下），电动机停止加速，保持匀速5S ，5S 后PLC 控制变频器加速端子继续加速。从而实现完成七段速逐段加速。以15HZ 为基准加速频率上限为45Hz （可以根据具体情况设定），并在最高段速保持10s, 此后电机开始减速，当到达设定的频率时，PLC 控制变频器停止加速，保持匀速5S ，5S 后PLC 控制变频器减速端子继续减速；反转的运动过 程与正转正转过程相似。 2. 实验原理图
电气传动实验报告 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
电气传动课程设计 摘要： 本课题主要内容为双闭环调速系统调试与测试的过程及结果，其中包括了实验设计过程，原始设备参数的测量，参数设计，实验仿真和系统的实际调试结果等内容，最终得到符合要求的双闭环调速系统。 本报告开始部分明确了课程设计任务，随后是对本课题的发展现状及背景的一些研究情况，之后介绍了所用设备以及实验台的具体情况。接下去详细说明了电机各个参数的测试过程及结果，并在其基础上进行调节器参数计算设置，给出了计算机仿真过程和结果。最后部分是现场调试的过程及说明并给出结论。 直流电动机具有优良的起动，制动和调速性能。直至今日，直流电动机仍然是大多数变速运动控制和闭环位置伺服控制首选。因为它具有良好的线性特性，优异的控制性能，高效率等优点。而双闭环调速系统则可以在保证系统稳定性的基础上实现转速无静差，且有良好的动态特性特别是启动特性，能有效地控制电机，提高其运行性能，应用广泛，值得加以研究，对国民经济具有十分重要的现实意义。 关键字： 双闭环调速直流电机MATLAB仿真
目录 1、课程设计任务书 内容：设计并调试直流双闭环调速系统。 硬件结构：电流环与转速环（两个PI调节器）。 驱动装置：晶闸管整流装置。 执行机构：直流电机。 性能指标：稳态：无静差。 动态：电流超调量小于5%；空载启动到额定转速时的转速超调量小于10%。 2、课题的发展状况研究意义 调速系统是当今电力拖动自动控制系统中应用最广泛的一中系统。目前对调速性能要求较高的各类生产机械大多采用直流传动，简称为直流调速。在50年代末晶闸管出现，晶闸管变流技术日益成熟，使直流调速系统更加完善。晶闸管－电动机调速系统已经成为当今主要的直流调速系统，广泛应用于世界各国。 近几年，交流调速飞速发展，逐渐有赶超并代替直流调速的趋势。直流调速理论基础是经典控制理论，而交流调速主要依靠现代控制理论。不过最近研制成功的直流调速器，具有和交流变频器同等性能的高精度、高稳定性、高可靠性、高智能化特点。同时直流电机的低速特性，大大优于交流鼠笼式异步电机，为直流调速系统展现了无限前景。单闭环直流调速系统对于运行性能要求很高的机床还存在着很多不足，快速性还不够好。而基于电流和转速的双闭环直流调速系统静动态特性都很理想。
基 于 PLC 控 制 变 频 器 调 速 实 验 报 告 电控学院 电气
实训目的：本次实验针对电气工程及其自动化专业。通过综合实验，使学生对所学过的可编程控制器在电动机变频调速控制中的应用有一个系统的认识，并运用自己学过的知识，自己设计变频调速控制系统。要求用PLC控制变频器，通过光电编码器反馈速度信号达到电动机调速的精确控制，自己设计，自己编程，最后进行硬件、软件联机的综合调试，实现自己的设计思想。在整个试验过程中，摆脱以往由教师设计，检查处理故障的传统做法，由学生完全自己动手，互相查找处理故障，培养学生动手能力。学生实验应做到以下几点： 1. 通过电动机变频调速控制系统实验，进一步了解可编程控制器在电动机变频调速控制中的应用。 2. 通过系统设计，进一步了解PLC、变频器及编码器之间的配合关系。 3. 通过实验线路的设计，实际操作，使理论与实际相结合，增加感性认识，使书本知识更加巩固。 4. 培养动手能力，增强对可编程控制器运用的能力。 5. 培养分析，查找故障的能力。 6. 增加对可编程控制器外围电路的认识。 实训主要器件：欧姆龙CPM2AH-40CDR可编程控制器（PLC），欧瑞F1000-G系列变频器，三相异步电机 第一部分采样 转速的采样采用的是欧姆龙的光电编码器，结合PLC的高速计数器端子，实现高精度的采样。。 编码器是将信号（如比特流）或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。编码器把角位移或直线位移转换成电信号，前者成为码盘，后者称码尺．按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种．接触式采用电刷输出，一电刷接触导电区或绝缘区来表示代码的状态是1还是0；非接触式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件，采用光敏元件时以透光区和不透光区来表示代码的状态是1还是0，通过1和0的二进制编码来将采集来的物理信号转换为机器码可读取的电信号用以通讯、传输和储存。 欧姆龙（OMRON）编码器是用来测量转速的装置，光电式旋转编码器通过光电转换，可将输出轴的角位移、角速度等机械量转换成相应的电脉冲以数字量输出（REP）。它分为单路输出和双路输出两种。技术参数主要有每转脉冲数（几十个到
《机电传动控制》实验报告 天津理工大学机械工程学院 2014年9月
实验一 直流他励电动机调速实验 一、实验目的 1.深入了解直流他励电动机的调速性能； 2.进一步学习PLC 控制系统硬件电路设计和程序设计、调试。 二、实验原理 1.直流他励电动机的调速原理、调速方法 电动机的调速就是在一定的负载条件下，人为地改变电动机的电路参数，以改变电动机的稳定转速。 从直流他励电动机机械特性方程式 T K K R R K U n t e ad a e 2φφ+-= 可知，改变串入电枢回路的电阻Rad ，电枢供电电压U 或主磁通Φ，都可以得到不同的人为机械特性，从而在负载不变时可以改变电动机的转速，以达到速度调节的要求，故直流电动机调速的方法有以下三种。 （1）改变电枢回路外串电阻Rad 如图7.1所示为串电阻调速的特性曲线，从图中可看出，在一定的负载转矩T L 下，串入不同的电阻可以得到不同的转速，如在电阻分别为R a 、R 3、R 2、R 1的情况下，可以得到对应于A 、C 、D 和E 点的转速n A 、n C 、n D 和n E 。在不考虑电枢回路的电感时，电动机调速时的机电过程（如降低转速）见图中沿A →B →C 的箭头方向所示，即从稳定转速n A 调至新的稳定转速n C 。这种调速方法存在不少缺点，如机械特性较软，电阻愈大则特性愈软，稳定度愈低；在空载或轻载时，调速范围不大；实现无级调速困难；在调速电阻上消耗大量电能等。
图7.1 电枢回路串电阻调速的特性曲线 （2）改变电动机电枢供电电压U 改变电枢供电电压U可得到人为机械特性，如图7.2所示，从图中可看出，在一定负载转矩T L下，加上不同的电压U N、U1、U2、U3、…，可以得到不同的转速n a、n b、n c、n d、…，即改变电枢电压可以达到调速的目的。 这种调速方法的特点是： ①当电源电压连续变化时，转速可平滑无级调节，一般只能在额定转速以下调节； ②调速特性与固有特性互相平行，机械特性硬度不变，调速的稳定度较高，调速范围较大； ③当T L=常数时，稳定运行状态下的电枢电流Ia与电压U无关，且Φ=ΦN，故电动机转矩T=KtΦN Ia不变，属于恒转矩调速，适合于对恒转矩型负载进行调速； ④可以靠调节电枢电压来启动电动机，而不用其他启动设备。 图7.2 改变电枢供电电压调速的特性
《电力电子与变频器实训》实训指导书 浙江汽车职业技术学院 电子工程系 2018.6
目录 导入新课 (3) 一、教学内容 (3) 二、实训目的和要求 (4) 三、三菱FR-D700变频器主回路接线 (4) 四、变频器的操作面板及使用 (4) 五、实训任务 (6) 六、结束指导 (9)
导入新课 变压器变频器的发展及应用范围 变频技术诞生背景是交流电机无级调速的广泛需求。传统的直流调速技术因体积大故障率高而应用受限。 20世纪60年代以后，电力电子器件普遍应用了晶闸管及其升级产品。但其调速性能远远无法满足需要。 20世纪70年代开始，脉宽调制变压变频(PWM－VVVF)调速的研究得到突破，20世纪80年代以后微处理器技术的完善使得各种优化算法得以容易的实现。 20世纪80年代中后期，美、日、德、英等发达国家的VVVF变频器技术实用化，商品投入市场，得到了广泛应用。步入21世纪后，国产变频器逐步崛起，现已逐渐抢占高端市场。 讲授新课： 一、教学内容 1、变频器的概念 变频器是一种将固定频率的交流电变换成频率、电压连续可调的交流电，以供给电动机运转的电源装置。 2、变频器分类 (1)交－交变频器 它是将频率固定的交流电源直接变换成频率连续可调的交流电源，其主要优点是没有中间环节，变换效率高。但其连续可调的频率范围较窄，故主要用于容量较大的低速拖动系统中。又称直接式变频器。 (2)交－直－交变频器 先将频率固定的交流电整流后变成直流，再经过逆变电路，把直流电逆变成频率连续可调的三相交流电，又称为间接型变频器。由于把直流电逆变成交流电
较易控制，因此在频率的调节范围，以及变频后电动机特性的改善等方面，都具有明显的优势，目前使用最多的变频器均属于交－直－交变频器。 二、实训目的和要求 1.熟悉变频器主回路接线； 2.熟悉操作面板显示及各按键操作； 3.正确设置变频器参数。 4.设置各参数，控制变频器运行，变频器驱动交流电动机无级调速。 三、三菱FR-D700变频器主回路接线 FR-D700/3φ400V变频器主回路接线: ●L1、L2、L3端子接三相交流工频电源（市电380v/220v）； 不能接单相交流电源； ●U、V、W输出端子接三相交流异步电动机，电动机接成三 角形△或星型Y。 四、变频器的操作面板及使用 1、变频器操作面板如下图