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第一章变频器的硬件及其说明本章主要介绍台安科技有限公司制造的N2系列变频器硬件的相关知识：（1）变频器的铭牌及其相关数据。
（2）N2系列变频器的基本功能。
（3）N2系列变频器的外端子名称及功能。
（4）N2系列变频器操作面板的相关知识。
第一节变频器铭牌及基本功能变频器的产品说明书中给出了详细的系列规格参数、型号命名方法、硬件说明、软件说明等等，这些可作为变频器的选型参考。
变频器的铭牌中包括变频器的型号、输入电压及频率、输出电压及频率范围、输出功率、输出电流等等，如图1-1所示为实验电路板上变频器的铭牌。
图1-1 变频器的铭牌N2系列变频器型号的命名方法为：N2 —— 2 01 ———— M 3产品电源电压马力数外型构造电源种类序号 2：200V 01：1马力 M：标准型空白：单相/三相共用4：440V 1：单相 3：三相N2-201-M型变频器适用于0.75KW电动机,额定电流为4.5A,额定容量为1.7KV A，最大输入电压值为（200～240）V±10﹪,频率(单相或三相)为50Hz±5﹪,最大输出电压为200～240V(三相),输出频率范围为0～400Hz,允许瞬间停电时间为1.0秒。
N2系列变频器由微处理器控制，大功率开关器件是IGBT。
其基本功能见表1-1。
表1-1 变频器基本功能第二节变频器外接端子说明实验用的变频器外接端子如图1-2所示。
图1-2 N2系列变频器的外接端子一、主电路端子说明1．L1、L2、L3端子变频器的主电路电源输入端子，它通过断路器接到三相电源。
实验使用的变频器既可接单相电源，使用L1、L2端子，又可以接三相电源，使用L1、L2、L3端子。
2．T1、T2、T3端子变频器的主电路输出端子，接三相电动机。
变频器在使用时，主电路电源输入端子与输出端子一定不要弄错，否则会造成变频器的损坏。
3．P、R端子制动电阻连接端子（容量在10HP以下的变频器有此端子）。
变频器基础知识培训课件目录一、变频器概述 (2)1.1 变频器的定义 (2)1.2 变频器的发展历程 (3)1.3 变频器在现代工业中的应用 (4)二、变频器工作原理 (5)2.1 交流变频器的基本原理 (6)2.2 变频器主电路分析 (8)2.3 变频器控制电路分析 (9)三、变频器主要参数 (10)3.1 输入输出参数 (11)3.2 功率与效率 (12)3.3 保护功能参数 (13)四、变频器选型与配置 (14)4.1 变频器选型原则 (16)4.2 变频器配置方法 (17)4.3 变频器安装与接线 (17)五、变频器操作与调试 (18)5.1 变频器基本操作步骤 (20)5.2 变频器参数设置 (21)5.3 变频器调试方法 (22)六、变频器常见故障及处理 (23)6.1 变频器故障诊断 (24)6.2 常见故障现象与处理 (25)6.3 故障排除案例分析 (26)七、变频器维护与保养 (27)7.1 变频器日常维护 (28)7.2 变频器定期检查 (29)7.3 变频器故障预防措施 (29)八、变频器高级应用 (30)8.1 变频器与PLC的结合 (31)8.2 变频器与变频器通信 (32)8.3 变频器在节能中的应用 (33)九、总结与展望 (35)9.1 变频器技术发展趋势 (36)9.2 变频器在工业自动化中的重要性 (37)9.3 培训总结与学员反馈 (38)一、变频器概述变频器，全称是交流变频调速器，是一种将固定频率的交流电源转换为可调频率的交流电源的电力调节装置。
其主要功能是对电动机的转速进行调节，以满足不同负载和工作环境的需求。
变频器的工作原理主要基于电力电子技术，通过改变输入电源的频率和电压，实现对电动机转速的调节。
变频器主要由以下几个部分组成：矢量控制变频器：具有较高的调速精度和动态性能，适用于对调速精度要求较高的场合；VF控制变频器：结构简单，成本较低，适用于对调速精度要求不高的场合；直接转矩控制变频器：具有较好的动态性能和抗干扰能力，适用于对调速性能要求较高的场合。
变频器基础知识3.1.1 什么是变频器是由用三相工频电源变换成直流的整流器和将直流变成电压可变的逆变器组成，进行三相鼠笼或感应电机的速度控制的一种装置。
3.1.2 为什么起动电流小变频器从低频慢慢加速，控制电流几乎在额定电流左右。
3.1.3 什么是低噪音变频器几乎听不到金属噪音的变频器。
3.1.4 怎么做到低噪音变频器的载波频率比人们的听力频率带高，从而实现低噪音。
3.1.5 为什么电机的速度可以控制由于能够任意改变电机端子电压和频率(V/F)，所以能够控制电机(转数)速度。
感应电机的转速(n)用下式表示：因此通用变频器通过改变一次频率控制转速。
端子电压和频率几乎成正比例，所以叫V/F。
3.1.6 什么是V/F 特性V/F 是指变频器运转时可调范围内输出电压和输出频率之比。
一般情况下，感应电机三额定当中，220V(380V)50Hz 时为最大磁通。
若超过此磁通量运转，很多场合励磁电流增加，使得电机过热而不能运转。
因此，用变频器控制频率的场合，为了不超过最大磁通量，有必要使V/F=C 控制。
也就是，为了将V/F 保持一定，频率越大，电压也越大，两者成正比。
3.1.7 为什么起动特性好变频器具有自动力矩提升功能，可提供起动时负载所需的力矩。
3.1.8 力矩提升是什么因为电机的输出力矩和电压二次方成正比，有时需要通过提高电压来提高力矩满足负载需要，这种功能就叫力矩提升。
3.1.9 为什么需要力矩提升电机绕组的电阻产生的内部电压下降会造成产生力矩的电压下降，由此造成力矩不足。
为了弥补力短不足，必须进行转矩提升。
3.1.10 标准电机和变频电机有何不同由于标准电机采用风扇冷却，低速时的冷却效果不好，只能降低负载使用。
而变频电机在低速时也可100％负载连续运行。
这是因为其绝缘等级提高了一档以上，并且：①标准电机适用于转速与负载成正比增加的风扇、风机、泵等递减负载。
②变频电机则适用于与速度无关的恒力矩负载如传送带、升降装置等。
变频器知识学习培训教程全案目录第1章绪论 (1)1.1 变频器技术的发展历史 (1)1.2 变领器调速控制系统的优势 (2)1.3 变领器技术的发展动向 (7)第2章变频器的基本原理及控制方式 (10)2.1变频器的基本构成和工作原理 (10)2.1.1 变频器的基本构成 (10)2.1.2 变频器内部电路的基本功能 (10)2.1.3 逆变电路基本工作原理 (11)2.2 变频器的种类 (12)2.3 变频器的控制方式 (18)2.3.1 V/f恒定控制 (19)2.3.2 矢量控制 (23)2.4 变频器驱动系统的设计 (27)2.4.1 机械负载与电动机的转矩特性 (28)2.4.2 设计变额器驱动系统的要点 (30)第3章变频器的安装调试和维修保养 (34)3.1 变频器的设置环境和安装 (34)3.1.1 变频器的设置环境 (34)3.1.2 变频器的安装方式 (35)3.2 配线 (36)3.2.1主电路配线 (36)3.2.2 接地线配线 (36)3.2.3 控制电路布线 (37)3.3 通电前的检查 (38)3.3.1 外观及结构检查 (38)3.3.2 绝缘电阻检查 (38)3.4 试运行 (39)3.4.1 电动机单独运行 (39)3.4.2 负载机械的试运行 (40)3.5 检查与维修保养 (40)3.5.1 维修保养时应遵照的准则 (41)3.5.2 定期检查和维修保养 (42)第4章变频器常见异常及其对策 (44)4.1 变频器自身异常及对策 (44)4.1.1 设置环境 (44)4.1.2 外部噪声的影响 (44)4.1.3 电源异常 (46)4.2 变频器对周边设备的影响及对策 (48)4.3 变频器驱动系统故障分析 (49)第5章闭环控制系统 (53)5.1 自动控制系统概述 (53)5.1.1 自动控制系统的组成及方框图 (53)5.1.2自动控制系统的分类 (54)5.2 对自动控制系统的基本要求 (55)5.2.1 控制系统的主要性能指标 (55)5.2.2 反馈控制系统的过渡响应 (57)5.2.4 反馈控制系统过渡过程中的品质指标 (59)5.3 PID的调节原理 (60)5.3.1 PID的控制算式 (61)5.5 PID控制器的参数整定 (64)第1章绪论1.1 变频器技术的发展历史直流电动机拖动和交流电动机抱功先后诞生于19世纪，距今已有100多年的历史，并已成为动力机械的主要驱动装置。
通用变频器教案(学生工作页)第一章：变频器概述1.1 学习目标理解变频器的基本概念熟悉变频器的主要应用领域掌握变频器的基本原理及组成部分1.2 教学内容介绍变频器的定义和作用分析变频器的主要应用领域，如工业、交通、家庭等讲解变频器的基本原理，包括整流、滤波、逆变等过程介绍变频器的组成部分，如整流器、滤波器、逆变器、控制模块等1.3 实践活动观察变频器的实物，识别其各个部分通过示例了解变频器在不同领域的应用第二章：变频器的工作原理2.1 学习目标理解变频器的工作原理熟悉变频器的主要功能掌握变频器的调速原理2.2 教学内容讲解变频器的工作原理，包括整流、滤波、逆变等过程分析变频器的主要功能，如速度控制、转矩控制、节能等讲解变频器的调速原理，包括频率控制、电压控制、转矩控制等2.3 实践活动通过实验了解变频器的工作原理及调速原理分析实际应用中变频器的调速效果第三章：变频器的安装与接线3.1 学习目标熟悉变频器的安装流程掌握变频器的接线方法了解变频器的安全注意事项3.2 教学内容讲解变频器的安装流程，包括安装位置、安装方式等介绍变频器的接线方法，包括电源接线、控制接线、输出接线等强调变频器的安全注意事项，如防尘、防水、防震等3.3 实践活动观察变频器的安装过程，学习正确的安装方法练习变频器的接线，掌握各种接线方式第四章：变频器的参数设置与调试4.1 学习目标熟悉变频器的参数设置方法掌握变频器的调试技巧了解变频器的故障处理方法4.2 教学内容讲解变频器的参数设置方法，包括基本参数和高级参数的设置介绍变频器的调试技巧，如启动、停止、加速、减速等分析变频器的故障处理方法，如故障原因、故障排除等4.3 实践活动练习变频器的参数设置，掌握各种参数的设置方法调试变频器，了解其运行状态和性能第五章：变频器的应用案例5.1 学习目标了解变频器在不同领域的应用案例掌握变频器在不同应用场景下的调速方法5.2 教学内容分析变频器在工业领域的应用案例，如电机控制、流水线等介绍变频器在交通领域的应用案例，如电梯控制、地铁牵引等讲解变频器在家庭领域的应用案例，如空调控制、洗衣机等5.3 实践活动分析实际应用中变频器的调速效果讨论变频器在不同领域中的应用前景第六章：变频器的维护与保养6.1 学习目标熟悉变频器的日常维护与保养措施掌握变频器故障的预防方法了解变频器的寿命延长策略6.2 教学内容讲解变频器的日常维护与保养措施，如清洁、检查、更换滤波电容等介绍变频器故障的预防方法，如避免过载、及时散热等分析变频器的寿命延长策略，如合理设置参数、避免频繁启停等6.3 实践活动观察变频器的日常维护与保养过程练习故障预防方法，如设置合适的启动停止模式第七章：变频器的故障诊断与维修7.1 学习目标熟悉变频器故障的现象与原因掌握变频器故障诊断的方法学会变频器故障的维修技巧7.2 教学内容分析变频器故障的现象与原因，如过流、过压、过热等讲解变频器故障诊断的方法，如观察法、仪器检测法、故障代码查询法等介绍变频器故障的维修技巧，如更换故障部件、修复电路等7.3 实践活动练习变频器故障诊断的方法，如通过故障现象判断故障原因尝试变频器故障的维修，如更换损坏的元件第八章：变频器的节能应用8.1 学习目标理解变频器节能的原理与效果掌握变频器在不同领域的节能应用了解变频器节能的优势与挑战8.2 教学内容讲解变频器节能的原理与效果，如减少能耗、提高效率等分析变频器在不同领域的节能应用，如电机控制、空调系统等讨论变频器节能的优势与挑战，如初始投资、维护成本等8.3 实践活动观察变频器节能效果的实验，如比较节能前后的能耗分析实际应用中变频器的节能效果第九章：变频器在自动化控制系统中的应用9.1 学习目标理解自动化控制系统的基本原理掌握变频器在自动化控制系统中的作用了解变频器与其他控制设备的协同工作9.2 教学内容讲解自动化控制系统的基本原理，如PID控制、模糊控制等介绍变频器在自动化控制系统中的作用，如速度控制、转矩控制等分析变频器与其他控制设备的协同工作，如PLC、传感器等9.3 实践活动学习自动化控制系统的设计与实施，如使用PLC与变频器配合实现控制观察变频器在自动化控制系统中的实际应用第十章：变频器的发展趋势与新技术10.1 学习目标了解变频器行业的发展趋势掌握变频器的新技术应用预测变频器未来的发展方向10.2 教学内容分析变频器行业的发展趋势，如市场规模、产品种类等介绍变频器的新技术应用，如矢量控制、神经网络控制等预测变频器未来的发展方向，如智能化、集成化等10.3 实践活动学习变频器新技术的应用案例，如矢量控制技术的实验讨论变频器未来的发展趋势及其对行业的影响重点和难点解析一、变频器的基本概念和应用领域：理解变频器的作用和它在不同行业中的应用是学习的基础。
变频器及现场总线技术复习要点第一章变频调速技术的根底知识一、学习内容1．三相交流异步电动机的调速问题2．变频技术的概念、主要类型、变频技术的开展3．变频调速的工作原理4. 各种电力电子器件构造特点、工作原理5.电力电子器件的驱动电路和保护电路6. 电力电子器件的工程应用实例二、学习目的1．了解变频技术定义、分类2．了解变频技术的主要类型、变频技术的开展3．掌握变频调速的工作原理4. 掌握各种电力电子器件根本电路和工作特点5. 了解电力电子器件的驱动及保护技术三、自我测试1．名词〔1〕交流变频调速技术？〔2〕晶闸管的浪涌电流？〔3〕G TO的电流关断增益？2．简述题〔1〕怎样实现变频技术？〔2〕变频技术的类型有哪几种？〔3〕试说明GTR三种缓冲电路的特点？3．案例〔1〕如何判断晶闸管管脚极性？〔2〕功率MOSFET的保护技术有哪些？〔3〕使用IGBT时，为什么要考虑过电流和过电压保护？四、参考答案：1．名词〔1〕交流变频调速技术就是将工频交流电通过不同的技术手段变换成不同频率的交流电。
〔2〕浪涌电流ITSM是一种由于电路异常情况〔如故障〕引起的并使结温超过额定结温的不重复性最大正向过载电流。
浪涌电流有上下限两个级，这些不重复电流定额用来设计保护电路。
〔3〕最大可关断阳极电流IATO和门极负电流最大值IGM之比被称为电流关断增益。
一般βoff只有5左右。
βoff是GTO的一个重要参数，其值愈大，说明门极电流对阳极电流的控制能力愈强。
2．简述题〔1〕变频技术，简单的说就是把直流电逆变成为不同频率的交流电，或是把交流变成直流再逆变成不同频率的交流，或是把直流变成交流再把交流变成直流。
在这些变化过程中，一般只是频率发生变化。
〔2〕变频技术主要有以下几种类型：1〕交—直变频技术〔即整流技术〕。
它通过二极管整流、二极管续流或晶闸管、功率晶体管可控整流实观交—直流转换。
2〕直—直变频技术〔即斩波技术〕。
它通过改变功率半导体器件的通断时间，即改变脉冲的频率〔定宽变频〕，或改变脉冲的宽度〔定频调宽〕，从而到达调节直流平均电压的目的。
变频器复习要点1.什么是变频器？变频器是利用电力半导体器件的通断作用将电源频率变换为另一电源频率的控制装置。
2、变频就是改变供电频率，通过改变交流电频率的方式实现交流电控制的技术就叫变频技术。
3、变频技术的核心是变频器，它通过对供电频率的转换来实现电动机运转速度率的自动调节，把50Hz的固定电网频改为30—130 Hz的变化频率。
同时，还使电源电压适应范围达到142—270V，解决了由于电网电压的不稳定而影响电器工作的难题。
4、变频器通常包含2个组成部分：整流器（rectifier）和逆变器（Inverter）。
其中，整流器将输入的交流电转换为直流电，逆变器将直流电再转换成所需频率的交流电。
5、变频技术主要类型有以下几种：（1）交—直变频技术（即整流技术）（2）直—直变频技术（即斩波技术）（3）直—交变频技术（逆变）（4）交—交变频技术（即移相技术）6、变频器类别A)按变换环节分类交--交、交---直----交B)按电压调制方式分类PAM、PWMC)按直流环节的储能方式分类电压型、电流型7、1)PAM(脉冲幅度调制)2)PWM (脉冲宽度调制 )3)SPWM(正弦脉宽调制 )8、变频技术的发展方向是低成本的简易型通用变频器；高性能的多功能通用变频器9、变频的控制技术1、标量控制2、VC(矢量)控制3、DTC(直接转矩)控制10、各种电力电子器件均具有导通和阻断二种工作特性。
注：电力电子技术起步于晶闸管，普及于GTR，提高于IGBT。
11、为什么要进行晶闸管过电流保护？晶闸管承受过电流和过电压的能力较差，短时间的过电流和过电压就会使器件损坏。
造成晶闸管过电流的重要原因是：电网电压波动太大、电动机轴上拖动的负载超过允许值、电路中管子误导通以及管子击穿短路等。
12、晶闸管的过电流常见的保护有以下几种：1）快速熔断器保护2）过电流继电器保护3）限流与脉冲移相保护4）利用反馈控制作过电流保护5）直流快速开关电流保护13、由于发生雷击或从电网侵入的高电压干扰而造成的晶闸管过电压，称为浪涌过电压。
