实验 变频器结构认识、基本操作及接线
1．实验目的
1) 通过对通用变频基本端子的介绍(本书变频器实验均以富士FRN1.5G9S-4CE 机型为例)，使学生对变频器端子的功能有一初步了解。
2) 通过键盘面板操作及对应各功能键的说明，使学生了解掌握变频器功能数据的预置。 3) 通过变频器对电动机进行简单调速控制，使学生对变频器调速有一感性认识，激发学生后继对变频器学习和使用的兴趣。
2．实验原理
1) 变频器的功用
变频器的功用是将频率固定的交流电变换成频率连续可调的三相交流电。如实验图4-1所示，变频器的输入端(R 、S 、T )接至频率固定的三相交流电源，输出端(U 、V 、W )输出的是频率在一定范围内连续可调的三相交流电，接至电动机。
2) 变频调速的工作原理
由下面公式可知
p f n /60=0
式中，f 是电源频率；P 是电动机定子绕组磁极对数。
当频率f 连续可调时，电动机的同步转速n 0也连续可调。又因为异步电动机的转子转速n M 总是比同步转速n 0略低一些。所以，当n 0连续可调时，n M 也连续可调，从而实现电动机变频调速的控制需求。
3. 实验设备及仪器
1) 变频器 2) 开关 3) 电动机
4．实验内容及步骤
1) 变频器基本电路如实验图4-2所示。
实验图4-1 变频器的功用
实验图4-2 变频器基本电路图
2) 端子介绍
⑴主电路电源端子[R、S、T]
交流电源通过断路器连接至主电路电源端子R.S.T，电源连接不需考虑相序，一般情况下，交流电源通过电磁接触器连接至变频器，以防止有故障时扩大事故使变频器损坏。
⑵变频器的输出端子[U、V、W]
变频器输出端子U.V.W按正确相序接至三相交流电动机，如运行命令和电机的旋转方向不一致时，可在U.V.W三相中任意调换其中两相接线，实现要求的旋转方向。
⑶DC电抗器端子[P1、P(+)]
这两个端子用于连接DC电抗器，以改善电动机功率因数。出厂时，其上有短路导体，如果使用DC电抗器，应先取下短路导体。
⑷外部制动电阻端子[P(+)、DB]
额定功率小于或等于7.5Kw变频器有内装的制动电阻，该电阻连接于端子P(+)和DB之间，如果内装制动电阻的热容量不够(例如频繁制动和制动转矩很大时)，则需要连接较大容量的外部制动电阻，连接外部制动电阻时，需将P(+)和DB上的内装制动电阻连接线取下，用绝缘胶带包好线端，再将外部制动电阻对应连接到P(+)和DB端子上。
⑸接地端子[E(G)]
为了安全和减少噪音，接地端子必须接地。
⑹运行和停止命令端子[FWD、REV]
FWD—CM之间接通，正转运行，断开后，减速停止。
REV—CM之间接通，反转运行，断开后，减速停止。
FWD—CM与REV—CM之间同时接通时，不运行或减速停止。
⑺外部报警输入端子[THR]
在变频器运行中，若THR—CM之间断开，变频器的输出切断，电动机自由停车，变频器输出报警，这个信号在内部自保持，RST端子有信号输入后复位。该端子用于制动电阻过热保护等功能。
⑻频率设定端子[11、12、13、C1]
13端子是模拟电压频率设定命令方式时电位器的电源，提供直流电压+10V，最高电流100mA。
12端子是模拟电压频率设定命令方式时电压的输入端子，电压输入为：DC0~+10V，以+10V 输出最高频率，输入电阻22KΩ。
C1端子是模拟电流频率设定命令方式时电流输入端子，电流输入为：DC4~20mA，以20mA 输出最高频率。输入电阻250Ω。
11端子是频率设定命令选择时的公共端，是对于频率设定信号端子12、13、C1的公共端子。
⑼多步速度选择端子[X1、X2、X3]
通过X1—CM、X2—CM、X3—CM之间的接通/断开的组合，变频器可选择七种不同输出频率运行。
⑽加/减速时间选择端子[X4、X5]
通过X4—CM和X5—CM之间接通/断开的组合，变频器能选择最多四种加/减速时间。
X4和X5端子还具有其他功能。
⑾CM端子
接点输入信号和脉冲输出信号的公共端。
⑿3线运行停止命令端子[HLD]
HLD—CM之间接通时，FWD或REV端子的脉冲信号能自保持，能由短时接通的按钮操作。⒀自由停车命令端子[BX]
BX—CM之间接通时，电动机自由停车，不输出报警信号。
如果FWD—CM或REV—CM之间是接通状态，BX—CM之间断开后，变频器将再起动运行。
⒁报警复位端子[RST]
变频器跳闸后的保持状态在RST—CM之间接通后解除。
⒂仪表用模拟量输出监控端子[FMA]
FMA—11之间输出0~+10VDC电压，正比于功能码46选择的监视信号。功能码46数据预置0，监控输出频率；功能码46数据预置1，监控输出电流；功能码46数据预置2，监控输出转矩；功能码46数据预置3，监控输出负载率。
⒃仪表用脉冲频率输出监控端[FMP]
输出的脉冲频率=功能码43预置数据×变频器的输出频率。
⒄继电器报警输出端子[30A、30B、30C]
变频器发生任何故障，保护功能动作时，输出接点信号。
30C—30B之间为常闭接点；30C—30A之间为常开接点。
⒅开路集电极输出端子[Y1~Y5]
开路集电极输出端子的公共端是CME，当功能码47预置不同数据时，可选择开路集电极端子不同的输出功能，以此来监控变频器运转中的各类状态信号。
3) 键盘面板介绍
⑴键盘面板各部分名称如实验图4-3所示。
