SPWM变频器FR-A540在数控机床上的应用

变频应用基础大题答案(1)1(共3页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--1、变频调速时，改变电源频率f1的同时须控制电源电压u1，试说明其原因。

（p28）答：在变频调速时，若f1下降，u1不变，则Φn上升。

因为Φn已设计在接近饱和处，Φn上升即进入磁化曲线的饱和区，引起工作电流大幅度增加，使电动机过热损坏；若f1上升，u1不变，则Φn下降，将使工作电流下降。

由于电流的下降，电动机的输出转矩不足。

为了保持电动机的Φn不变，即电动机的转矩不变，在f1变化的同时，u1必须同时变化，使u1与f1的比值保持恒定，即U1/f1=常数。

2、描绘三相异步电动机基频以下变频调速的机械特性曲线，并说明其特点。

（p10）答1.当fx下调较少时，Tkm基本上不变2.当fx下调较多时，Tkm明显减少，带负载能力减少3.稳定运行区曲线平滑，表示机械特性比较硬4.属于恒转矩调速：3、变频调速时，由于f1降低使电动机处于回馈制动状态，试说明其制动的原理，并描绘制动前后的机械特性曲线。

（p3）4、在定性分析变频电路时，大功率开关器件的工作状态有哪两种（p26）答：饱和和截止状态5、什么是脉冲宽度调制技术（p21,p28,p34）6、某机床有5档转速（0档转速为0），分别为15HZ、30HZ、35Hz，50Hz，请设置相关参数。

（变频器参数设置以三菱FR-A540为例）7、以三相桥式SPWM逆变电路为例，说明脉宽调制逆变电路调压调频的原理。

（p25）8、变频器由几部分组成各部分都具有什么功能答：变频器由两大部分组成，即主电路和控制电路。

主电路包括整流滤波电路、逆变电路、制动电路。

控制电路包括计算机控制系统，键盘与显示、内部接口及信号检测与传递、供电电源、外接控制端子。

9、变频器的主电路由整流、滤波和逆变三大部分组成，试述各部分的工作过程。

（p23）答：整流电路是由6只二极管组成，利用二极管的单向导电性将三相工频交流电全波整流为脉动直流电。

FR-A540变频器的操作-故障处理常见故障代码常见故障代码定义操作面板显示：E.OC1 FR-PU04 OC During Acc名称：加速时过电流断路内容：加速运行中，当变频器输出电流超过额定电流的200%时，保护回路动作，停止变频器输出。

仅给R1、S1端子供电，输入起动信号时，也为此显示检查要点：是否急加速运转输出是否短路主回路电源（R、S、T)是否供电处理：延长加速时间起动时，“E.OC1”总是点亮的情况下，拆下电动机再起动。

如果“E.OC1”仍点亮，请与经销商或本公司营业所联系主回路电源（R、S、T）供电操作面板显示：E.OC2 FR-PU04 Stedy Spd OC名称：定速时过电流断路内容：定速运行中，当变频器输出电流超过额定电流的200%时，保护回路动作，停止变频器输出检查要点：负荷是否有急速变化，输出是否短路处理：取消负荷的急速变化操作面板显示：E.OC3 FR-PU04 OC Dur ing Dec名称：减速时过电流短路内容：减速运行中（加速、定速运行之外），当变频器输出电流超过额定电流的200%时，保护回路动作，停止变频器输出检查要点：是否急减速运转，输出是否短路，电动机的机械制动是否过早处理：延长减速时间，检查制动动作操作面板显示：E.THM FR-PU04 Motor Over load名称：电动机过负荷断路（电子过流保护）内容：过负荷以及定速运行时，由于冷却能力的低下，造成电动机过热，变频器的内置电子过流保护检测达到设定值的85%时，予报警（显示TH），达到规定值时，保护回路动作，停止变频器输出。

多极电动机或两台以上电动机运行时，电子过流保护不能保护电动机，请在变频器输出侧安装热继电器检查要点：电动机是否在过负荷状态下使用处理：减轻负荷。

恒转矩电动机时，把Pr.71设定为恒转矩电动机操作面板显示：E.THT FR-PU04 Lnv. Over load名称：变频器过负荷断路（电子过流保护）内容：如果电流超过额定电流的150%，而未到过电流切断（200%以下）时，为保护输出晶体管，用反时限特性，使电子过流保护动作，停止变频器输出（过负荷承受能力150%60s）检查要点：电动机是否有过负荷状态下使用处理：减轻负荷操作面板显示：E.IP FR-PU04 Inst.Pwr.Loss名称：瞬时停电保护内容：停电超过15ms（与变频器输入切断一样）时，为防止控制回路误动作，瞬时停电保护功能动作，停止变频器输出。

职业技能鉴定统一试卷可编程序控制系统设计师（三级）鉴定理论试卷（考试时间：90分钟）注意事项1.请首先按要求在试卷的标封区填写您的姓名、考号和所在单位的名称。

2.请仔细阅读各种题目的回答要求，在规定的位置填写您的答案。

3.不要在试卷上乱写乱画，不要在标封区填写无关内容。

（）1.实现同一个控制任务的PLC应用程序是唯一的。

（）2.逻辑表达式A+ABC=A。

（）3.F*系列PLC的输入/输出继电器采用八进制编号，软元件则采用十进制编号。

（）4.PLC也具有中断控制功能。

（）5.系统程序是由PLC生产厂家编写的，固化在RAM中。

（）6.PLC的用户程序是逐条执行的，执行结果依次放入输出映像寄存器。

（）7.在编写PLC程序时，触点既可画在水平线上，也可画爱垂直线上。

（）8.PLC输入继电器不仅由外部输入信号驱动而且也能被程序指令驱动。

（）9.编译是将PLC的用户程序转换为PLC可以直接识别的机器代码。

（）10.RS232和RS485都属于串行异步通讯接口。

（）11.HMI的英文写法是human machine interface。

（）12.电容式触摸屏比电阻式触摸屏更稳定，不会产生漂移。

（）13.避雷针实际是引雷针，将高压云层的雷电引入大地，使建筑物、电气设备避免雷击。

（）14.触电者有心跳无呼吸时，应进行人工呼吸。

（）15.计算机犯罪的形式是未经授权而非法入侵计算机系统，复制程序或数据文件。

（）16.一般的触摸屏，能实现一台PLC与多台触摸屏的连接方式。

（）17.F*2N-4AD是模拟量输出单元。

（）18.并行通信比串行通信性能好，将取代串联通讯。

（）19.触摸屏的内置有通讯驱动程序，才能与PLC进行通讯。

（）20.A/D转换器是交直流转换器。

（）21.劳动者具有在劳动中获得劳动安全和劳动卫生保护的权利。

（）22.劳动安全卫生管理制度对未成年工给予了特殊的劳动保护，未成年工是指年满14周岁未满16周岁的人。

T 2• I2 I0 • I2
电机的等效电路如下：
数控机床伺服驱动及控制技术
主轴电机的控制原理（2）
主轴矢量控制原理：
根据矢量控制的原理，I0与I2之间要求正交 那么从上面的电路图可以看出：
所以
1×M’×I0＝(r2’/s)×I2，
s× 1＝(r2’/M’)×(I2/I0)=(r2/L2)×(I2/I0)
PWM控制
70年代末期： 采用PWM， 提高了响应性， 中低惯量的直流电机仍得到应用。
数控机床伺服驱动及控制技术
伺服放大器的发展（2）
伺服进给采用同步机 主轴压頻及滑差控制
80年代早期： 由于同步电机的高响应 及急仃时的动态制动而采用。 异步电机变频时具有宽的恒 功率调速范围而得到应用。
数控机床伺服驱动及控制技术
伺服电机的控制原理（9）
PWM控制：如右图。利用 三角波的载波得到近似的正弦波 输出。其载波的频率为 1－3kHz。三相 伺服电机就是利用这种方波供电。因此 电压波形不是正弦，而电流却是正弦。
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主轴电机的控制原理（1）
主轴矢量控制原理：
感应电动机的定子旋加1的三相交流电压，产生1旋转 的磁场。假设定子为相互正交以角速度1旋转的两绕组 1－1‘ 和 2－2 组成。 1－1 流过励磁电流分量 I0 产生 旋转磁通2，转子绕组 3－ 3感应电流，因而2－2 绕组 也感应电流I2；电机的转矩T为：
伺服放大器的发展（3）
矢量控制及采用DSP
80年代后期：由于矢量算法的解决； DSP在控制电机中的应用； 以及IGBT具有更好的特性 产生了数字伺服。
数字控制
数控机床伺服驱动及控制技术
伺服放大器的发展（4）