变频调速实验指导书

变频调速技术实训指导书杭州职业技术学院电气教研室注意事项在实训前，学生须仔细阅读和理解本指导书的各项内容，以确保正确使用变频调速实训装置，顺利完成各项实训任务。

不正确的使用，将造成系统不正常运行或引起事故，如设备损坏、火灾、人身伤害甚至伤亡事故等。

1．变频调速实训装置均已调试完毕，不能自行拆装、更改变频器内部以及实验板连接线和控制选件及电动机。

2．不能对变频器内部零件进行耐压测试，这些半导体零件易受高电压损坏。

3．变频器接地端子务必正确接地。

4．变频器必须安装好前盖才能接通电源，通电后不能取下前盖，否则可能发生触电事故；不能在送电过程中实施接、配线。

5．变频器运行时不可以切离电动机，否则会造成变频器过电流跳闸，甚至变频器主电路烧毁。

6．变频器接通电源时，即使处于停止状态，其端子上仍带电，不能接触。

否则可能发生触电事故。

7．变频器关闭电源后，在充电指示灯熄灭前，其端子上仍带电，不能接触。

否则可能发生触电事故。

8．不能采用接通和断开主电路电源的方法来控制变频器的运行和停止。

否则可能引起事故。

9．若变频器设置了自动重起功能，当发生跳闸停止情况时，按跳闸原因会自动实现再起动，此过程中不能靠近电动机及所拖动的机械，以免危险。

10．变频器可以很容易地实现由低频到高频的运行，务必确定电动机及其拖动机械的工作频率范围。

实训一变频器的结构和功能预置一．实训目的1．熟悉变频器的结构，了解各部分的作用；2．熟悉变频器各端子的功能，掌握变频器的接线方法；3．掌握变频器的参数设置方法；4．熟悉变频器各面板操作键的名称和功能。

二．实训设备及仪器1．万用表、螺丝刀、连接线2．三菱FR-E500系列变频器3．三相异步电动机三．知识准备---变频器的分类1.根据主开关器件分类变频技术是应交流电机无级调速的需要而诞生的。

20世纪60年代以后，电力电子器件经历了SCR（晶闸管）、GTO（门极可关断晶闸管）、BJT（双极型功率晶体管）、MOSFET（金属氧化物场效应管）、SIT（静电感应晶体管）、SITH（静电感应晶闸管）、MGT（MOS控制晶体管）、MCT（MOS控制晶闸管）、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）、HVIGBT（耐高压绝缘栅双极型晶闸管）的发展过程，器件的更新促进了电力电子变换技术的不断发展。

实训指导书目录前言安全使用第一章F500实训台简介1-8一、实训台的组成及功能 1二、变频调速器基本功能实训 2三、高级功能实训板 3四、模拟工业系统实验7 第二章变频器的操作入门9-18一、变频器操作前的准备9-15 （一）认识变频器的基本结构9 （二）接线方法12 （三）认识操作面板14 先由教师讲解、操作演示。

二、变频器的操作和显示15-161. 数字操作器和数字显示器152. 远程操作器——参数163. 端子操作16三、变频器的操作模式16-18 （一）外部操作模式16 （二）PU操作模式18 （三）并用模式（Pr.79=3）18 （四）并用模式（Pr.79=4）18第三章变频器的技术性能和端子功能19-24一、技术性能规格19 （一）控制特性19 （二）运行特性19 二、端子功能21-24 （一）主回路端子21 （二）控制回路端子221. 输入开关信号端子222. 输入模拟信号端子223. 输出保护端子234. 输出智能端子235. 输出监视信号端子236. 通讯接口24 第四章变频器的操作面板25-311. 操作面板的名称和功能252. MODE键263. 监示模式264. 频率设定模式265. 参数设定模式276. 操作模式277. 帮助模式288. 考贝模式309. 远距离操作参数单元简介31 第五章FR-F500的基本功能参数及操作32-45一、FR-F500系列参数表32二、基本功能参数及操作36-45 （一）运行准备的有关参数361. 参数的读出Pr.160362. 操作模式选择Pr.79363. 输入电压选择Pr.73364. 输入滤波选择37 （二）频率设置有关参数37-391. 基底频率Pr.337基底频率电压：Pr.192. 适用负荷选择Pr.14373. 输出频率范围Pr.1、Pr.2384. 频率加减速时间Pr.7、Pr.8395. 点动运行Pr.15、Pr.16396. 频率到达动作范围Pr.41397. 输出频率检测Pr.4239（三）输出转矩调整40 四）变频器的安全运行40-411. 电子过流保护Pr.9402. 失速防止Pr.22403. 瞬停再起动Pr.57、Pr.5841 （五）多速运行43 （六）误操作防止431. 禁止功能改写Pr.77432. 防止逆转选择Pr.7843 （七）智能端子选择44-451. 输入智能端子选择，Pr.180～Pr.186442. 输出智能端子选择，Pr.190～Pr.19545 第六章高级功能参数与操作46-57一、工频变频运行的切换及操作46 （一）工频变频的相关参数46 （二）工频变频的线路图46 （三）工频变频的端子功能47 （四）工频变频的参数设定49 （五）工频变频的操作过程50 二、PID自控系统设计及操作50-59 （一）PID的基本概念50 （二）PID的负作用与正作用52 （三）PID的相关参数53 （四）PID的线路图53 （五）PID的参数设置55 （六）PID系统的输入、输出56 （七）设计操作举例56 （八）操作步骤59第七章工业实际模拟系统的设计与操作60-64基本型62-641. 电路图622. 功能参数设置623. 实验操作64第八章变频器出错（报警）及处理65-74参数表175-76 参数表277-79 附录80-85变频交替型80-821. 电路图802. 功能参数设置803. 实验操作82 循环切换型83-851. 电路图842. 功能参数设置843. 实验操作85前言随着电力电子技术、微电子技术、计算机控制技术及自动控制理论的发展，变频器制造技术有了长足的进步，以变频器为核心的交流电机调速已广泛应用于国民经济各部门，在工业自动化领域，交流调速系统已经或正在取代传统的直流调速系统，而且大大提高了技术经济指标。

目录继电器控制实训 (2)实验一三相异步电动机点动与自锁控制线路 (2)实验二三相异步电动机延时正反转控制线路 (4)实验三接触器联锁的三相异步电动机正反转控制线路 (6)实验四三相异步电动机自动控制Y-Δ起动 (8)变频器介绍 (10)实验一变频功能参数设置与操作 (12)实验二变频器报警与保护功能 (15)实验三多段速度选择变频调速 (17)实验四控制电机正反转及点动控制 (18)实验五控制电机运行时间操作 (20)实验六瞬间停电变频器参数设定 (21)实验七外部电压电流变频调速 (22)实验八三相异步电动机的变频开环调速（操作面板BOP） (24)实验九PID变频调速控制实训 (25)实验十S曲线调速 (27)组态监控实训 (29)实验一变频器的启停及调速控制 (29)实验二直线加减速控制及显示 (30)实验三三相异步电动机的变频调速实时曲线显示 (31)实验四三相异步电机变频调速时电压、电流、功率、频率实时采集显示 (32)继电器控制实训实验一 三相异步电动机点动与自锁控制线路一．概述三相笼式异步电机由于结构简单、性价比高、维修方便等优点获得了广泛的应用。

在工农业生产中，经常采用继电器接触控制系统对中小功率笼式异步电机进行单向控制，其控制线路大部分由继电器、接触器、按钮等有触头电器组成。

图4是三相异步电动机点动与自锁控制线路。

起动时，合上漏电保护断路器和空气开关QF ，引入三相电源。

按下起动按钮SB3时，接触器KM1的线圈通电，主触头KM1闭合，电动机接通电源起动。

当手松开按钮时，接触器KM1断电释放，主触头KM1断开，电动机电源被切断而停止运转。

当按下起动按钮SB2时，接触器KM1的线圈通电，主触头闭合，电动机接通电源起动。

同时与SB3相连的接触器辅助常开触点KM1闭合并形成自锁。

当手松开按钮时，由于辅助触点KM1闭合并自锁，所以电动机一直运转。

要使电机停止运转，按下开关SB1即可。

KM1FR1LL3L2L1SB2N KM1SB3SB1QF FU2FU2图4二．实验目的1．熟悉三相鼠笼异步电动机单向启动控制线路中各元器件的使用方法及其在线路中所起的作用。

第1章变频调速基础1.1各种调速方法简介电力电子技术的发展开始于上世纪初汞弧整流器的发明。

真正的革命开始于1956年贝尔实验室发明的晶闸管，1958年通用电气公司推出了商品化产品。

经过40多年的发展，电力电子技术已经成为一门多学科的边缘技术，包含整流电路、电力半导体器件、计算机技术、控制理论以及集成电路等。

从调速的工作情况来看，可分为三大类，一类是机械调速，第二类是联轴节的变速，第三类是电气调速，主要是电动机的调速。

一．机械调速机械式调速是采用机械式动力源来调节传动速度，也是最古老的一种调速方法。

其典型方式如下：蒸气机调速具有起动转矩大、调速及反转容易等优点；缺点是热效率低，单位输出的重量(功率)大。

所以，中小功率已被内燃机和电动机取代，大功率改为气轮机或电动机。

气轮机的优点是能量转换效率高，容易获得高速等；缺点是需用锅炉和大的附属设备，先逐步被变速联轴节和调速电动机所取代。

使用汽油等的内燃机主要用在汽车、船舶等交通领域，不需要电源。

二．联轴节变速联轴节变速是在以定速运转的电动机轴上装设可调速的联轴节，用于改变负载装置的输入转速，其典型代表如下：变间距带轮调速主要是利用带与皮带轮的接触面摩擦力传递动力，调节轴的带与带轮间距、改变等效直径比进行调速，调速比为1：3~1：6。

这种调速响应性及精度差。

液力式变速机是利用改变液量来改变输出轴的转速，容易实现无级调速，比机械式调速平稳。

电磁转差离合器是调节励磁电流控制速度与转矩特性。

但总效率低，转筒需要冷却，不能产生制动力矩。

电气调速按调速性能分，有普通型和高性能调速型，按提供的电能类型，可分为直流调速和交流调速；而交流调速还可以再分类。

目前国内生产的电气和机械调速的各种设备主要有：变极调速电机、电磁调速电机及其调速装置、串级调速、变频调速装置及变频调速电机、直流调速装置及直流调速电机、调速液力偶合器、调速离合器、开关磁阻电机、微型电子调速电机、力矩电机等类型。

SPWM 变频调速系统实验一、 实验目的1.加深理解自然采样法生成SPWM 波的机理。

2.熟悉SPWM 变频器结构中直流回路、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、实验系统组成及工作原理SPWM 变频调速系统由不控整流桥、电容滤波、直流环节电流采样(串接采样电阻)、MOSFET 逆变桥、MOSFET 驱动电路、8031单片微机数字控制器、控制键盘和运行显示几部分组成，其原理图如实验图11-1所示。

系统的性能指标如下:1.运行频率：Hz f 60~11=连续可调。

2.调制方式：(1)同步调制：调制比（载波比）123~3=N 可变，步增量为3。

(2)异步调制：载波频率7~5.0=c f kHz,步增量为5.0kHz 。

(3)混合调制(分段同步调制)：系统自动确定各运行频率下的调制比。

3.V/f 曲线：有四条V/f 曲线可供选择，以适合不同程度的低频电压补偿,如实验图11-2所示。

曲线1：50~11=f Hz =1/f U s 220V/50Hz=4.4V/Hz=常数60~511=f Hz =s U 220V=常数曲线2：5~11=f Hz =s U 21.5V=常数50~61=f Hz =1/f U s 220V/50Hz=4.4V/Hz=常数60~511=f Hz =s U 220V=常数~ 图11-1 SPWM 变频调速系统原理图图11-2 电压/频率(V/f)曲线曲线3：8~11=f Hz =s U 34.5V=常数50~91=f Hz =1/f U s 220V/50Hz=4.4V/Hz=常数60~511=f Hz =s U 220V=常数曲线4：10~11=f Hz =s U 43V=常数50~111=f Hz =1/f U s 220V/50H Z =4.4V/H Z =常数60~511=f Hz =s U 220V=常数三、实验设备及仪器1.主控制屏MC012.三相异步电动机-负载直流发电机-测速发电机组3.MC06挂箱4.滑线变阻器5.双踪示波器6.万用表四、实验内容1.用SPWM 变频器给三相异步电动机供电，实现变频调速运行。

实验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、变频器面板图功能运行时点亮/闪灭点亮：正在运行中慢闪灭（1.4S/三、基本功能参数一览表参数名称表示设定范围单位出厂设定0 转矩提升P 0 0~30% 0.1% 6% 4% 3%1 上限频率P 1 0~120Hz 0.01Hz 120Hz2 下限频率P 2 0~120Hz 0.01Hz 0 Hz3 基准频率P 3 0~400Hz 0.01Hz 50 Hz4 3速设定（高速）P 4 0~400Hz 0.01Hz 50 Hz5 3速设定（中速）P 5 0~400Hz 0.01Hz 30 Hz6 3速设定（低速）P 6 0~400Hz 0.01Hz 10 Hz7 加速时间P 7 0~3600s 0.1s 5s8 减速时间P 8 0~3600s 0.1s 5s9 电子过电流保护P 9 0~500A 0.01A 额定输出电流30 扩展功能显示选择P 160 0 , 9999 1 999979 操作模式选择P 79 0~7 1 0注意：只有当Pr.160“扩展功能显示选择”的设定值设定为“0”时，变频器的扩展功能参数才有效。

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。

变频调速实验指导书（三菱FR-A540型）（内部资料）目录实验一：变频调速器的基本操作 (3)实验二：变频调速的试运行 (6)实验三：变频器的V/F曲线的测量 (8)实验四：变频器的PU开环和闭环运行 (10)实验五:变频器的外部操作与组合操作 (12)实验六:变频器的程序运行 (14)实验七:变频器的频率跳变操作 (17)实验八:变频器的多段速运行 (19)综合实验一：外接控制电路 (21)综合实验二：变频器的外部综合操作 (24)附录A（变频器各端子接线） (26)附录B（变频器各端子说明） (27)附录C（参数表） (29)附录D（操作模式选择） (34)附录E（转速显示） (35)附录F（参数写入禁止选择） (36)附录H（帮助模式） (37)实验一：变频调速器的基本操作实验目的：1. 熟悉变频调速实验装置的操作面板2. 掌握变频器的接线3. 熟悉变频器的操作面板和按键的操作4．掌握变频器参数的设定方法实验器材：SX－801型变频调速实验装置实验内容及步骤：一. 实验装置总体面板的熟悉SX－801型变频调速实验装置的操作面板见实物，在面板左侧，有KM1、KM2、KM3三个辅助接触器。

面板左上方装有一只反映供电电源电压大小的交流电压表和一只反映电机负载电流大小的交流电流表。

在面板右侧，装有一只直流毫安表（可以反映频率值），一只直流电压表（可用于反映变频器的输出信号值），还装有1个电位器、6个开关、2个双位选择开关和3只按钮，这些元器件均为独立元件，以供实验所需。

右侧另有4列变频器控制信号引出插孔和5V直流电压源及可调24V直流电压源，以提供外部操作所需。

其它的插孔及基本按键如面板所示。

二. 变频器的接线（1）电源接线电源接线端子为R、S、T。

决不能接U、V、W，否则会损坏变频器。

本变频器的整流器由二极管构成，因此，接线时可不考虑相序。

（2）电动机接线电动机接线端子为U、V、W，当接线正常时，按下正转起动按钮，从负载测看，电动机应按逆时针方向旋转，如果转向相反，则可调节端子的任意两相。

《变频技术》实验指导书湖州师范学院工学院2014年10月目录实验一变频器PU面板操作实验实验二变频器PU面板控制模式实验实验三变频器外部控制模式实验实验四变频器组合控制1模式实验实验五变频器组合控制2模式实验实验一 变频器PU 面板操作实验一、实验目的任务1、熟悉几种操作模式的相互转换方法2、熟悉几种监视模式的相互转换方法3、熟悉面板操作模式与外部操作模式的相互转换方法4、熟悉模式参数设定方法方法5、熟悉PU/EXT 模式运行频率设定方法6、熟悉参数的全部清除操作方法二、实验主要仪器设备 1、《变频控制技术实验板》 20套 2、万用表 20只 3、常用电气接线安装工具 若干三、实验接线图QS电源开关M ３～M三相电机U V WR S T L1L2L3380V～FR-A540三菱变频器四、实验内容注：模式参数Pr.79=0（默认）时的练习 1、几种操作模式的相互转换练习◆ 频率监视模式 ◆ 频率设定模式 ◆ 参数设定模式 ◆ 面板操作模式 ◆ 帮助模式0.00PU HZ MON 频率监视模式按MODE钮30.0Pr. ..PU 按MODE钮频率设定模式PU HZ参数设定模式PUPU面板操作模式按MODE钮HELPPU帮助模式按MODE钮按MODE钮注：◆ Pr.79为模式参数，默认为0（PU/EXT ），即PU 面板/外部操作状态 ◆ 频率监视模式是变频器的默认起始状态（模式）(通电重启时） 2、几种监视模式的相互转换练习 ◆ 频率监视模式◆ 电流监视模式 ◆ 电压监视模式监视模式-频率监视模式-电流监视模式-电压按SET钮3、面板操作模式与外部操作模式的相互转换练习◆ 面板操作模式 ◆面板点动操作模式 ◆外部操作模式面板操作-点动模式外部操作模式面板操作模式按钮注：◆ 起始状态（频率监视模式）—按MODE 键，到达“面板操作模式” ◆ 若Pr79≠0、1，则“外部操作模式”无法出现。

◆ 要返回起始状态（频率监视模式）则按MODE 键。

〈〈变频调速器原理及应用〉〉实验指导书（电梯专业）中山职业技术学院2009年11月前言实验指导书是为了让学生在学习了《电工电子基础》及《PLC编程与变频技术》等课程的基础上，进一步理解和掌握电机变频调速的原理和方法，学习变频器的操作和使用而编写的。

实验系统以三菱公司的FR-S500系列变频调速器，三相感应电动机及电气控制箱组成。

指导书在下面的章节中给出了FR-S5500-0.75K型号的变频调速器的基本介绍。

实验指导书中的实验安排基本按照操作者的使用习惯，每个实验按从易到难，从简单到复杂的规律安排。

全书共三个实验，涉及变频器的三种操作模式的使用，适当增添了一些不要求掌握的操作知识，教师可以根据不同需要选做。

实验前，仔细阅读实验须知和实验设备使用方法。

目录1、实验须知 (3)2、三菱变频调速器及调速原理 (4)3、实验一：外部操作模式的变频调速实验 (5)4、实验二：PU操作模式的变频调速实验 (10)5、实验三：组合操作模式的变频调速实验 (19)附录： (21)安全事项危险●当通电或变频器正在运行时,请不要打开前盖板,否则会发生触电。

●在前盖板拆下时请不要运行变频器,否则可能会接触到高电压端子和充电部分而造成触电事故。

●即使电源处于断开时，除布线，定期检查外，请不要拆下前盖板。

否则，由于接触变频器充电回路可能造成触电事故。

●布线或检查，请在断开电源，经过10 分钟以后，用万用表等检测剩余电压消失以后进行。

●请不要用湿手操作开关，以防止触电。

●对于电缆, 请不要损伤它，对它加上过重的应力，使它承载重物或对它钳压。

否则会导致触电。

●请勿在通电中进行通风扇的更换,否则会发生危险。

●实验期间严禁触摸旋转电机，带强电端子。

●若实验过程中设备出现故障，请报告老师，检查前断开电源，10分钟以后，用万用表等检测剩余电压消失后方可进行。

●不要随便将物品放在实验仪器上。

●不要频繁启/停变频器。

●频率设置不要超过60Hz实验须知一、预习参加实验的学生应事先预习，以免实验过程中因准备不充分而跟不上实验进度。

变频调速技术实训指导书杭州职业技术学院电气教研室注意事项在实训前，学生须仔细阅读和理解本指导书的各项内容，以确保正确使用变频调速实训装置，顺利完成各项实训任务。

不正确的使用，将造成系统不正常运行或引起事故，如设备损坏、火灾、人身伤害甚至伤亡事故等。

1．变频调速实训装置均已调试完毕，不能自行拆装、更改变频器内部以及实验板连接线和控制选件及电动机。

2．不能对变频器内部零件进行耐压测试，这些半导体零件易受高电压损坏。

3．变频器接地端子务必正确接地。

4．变频器必须安装好前盖才能接通电源，通电后不能取下前盖，否则可能发生触电事故；不能在送电过程中实施接、配线。

5．变频器运行时不可以切离电动机，否则会造成变频器过电流跳闸，甚至变频器主电路烧毁。

6．变频器接通电源时，即使处于停止状态，其端子上仍带电，不能接触。

否则可能发生触电事故。

7．变频器关闭电源后，在充电指示灯熄灭前，其端子上仍带电，不能接触。

否则可能发生触电事故。

8．不能采用接通和断开主电路电源的方法来控制变频器的运行和停止。

否则可能引起事故。

9．若变频器设置了自动重起功能，当发生跳闸停止情况时，按跳闸原因会自动实现再起动，此过程中不能靠近电动机及所拖动的机械，以免危险。

10．变频器可以很容易地实现由低频到高频的运行，务必确定电动机及其拖动机械的工作频率范围。

实训一变频器的结构和功能预置一．实训目的1．熟悉变频器的结构，了解各部分的作用；2．熟悉变频器各端子的功能，掌握变频器的接线方法；3．掌握变频器的参数设置方法；4．熟悉变频器各面板操作键的名称和功能。

二．实训设备及仪器1．万用表、螺丝刀、连接线2．三菱FR-E500系列变频器3．三相异步电动机三．知识准备---变频器的分类1.根据主开关器件分类变频技术是应交流电机无级调速的需要而诞生的。

20世纪60年代以后，电力电子器件经历了SCR（晶闸管）、GTO（门极可关断晶闸管）、BJT（双极型功率晶体管）、MOSFET（金属氧化物场效应管）、SIT（静电感应晶体管）、SITH（静电感应晶闸管）、MGT（MOS控制晶体管）、MCT（MOS控制晶闸管）、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）、HVIGBT（耐高压绝缘栅双极型晶闸管）的发展过程，器件的更新促进了电力电子变换技术的不断发展。