变频器教案完整版

《变频器》教案课题一变频器外观介绍及操作方法 教学目的：通过本课题的学习，使学生了解变频器的外观结构、接线以及变频器的基本操作方法。思想教育:一、强调课堂纪律（包括考勤、课堂秩序、课堂记录等）；二、强调实训制度（包括统一服装、写实训心得等）；三、明确变频器在工厂企业生产设备中应用的重要意义；四、实训当中反复强调用电安全及操作安全等。教学方法:一、通过与实物相结合的教学方法，使学生对变频器有一个初步的认识；二、安排一定的时间，通过演示让学生进行适当的操作，以便对所学的理论知识有较深的认识。重点：变频器的正确接线及监控显示意义。难点：变频器面板各操作键的作用及基本参数设定方法。教具：1.变频器综合实操台。2.电动机及连接导线。教学过程：一、组织教学（起立、点明等），并进行自我介绍（仅在第一次课上）；二、分组及课前教育（强调品德、素质的重要性及学习目的）；讲授新课：变频器外观介绍及操作方法一、学习变频器的重要性随着电力电子技术、微电子技术、计算机控制技术及自动化控制理论的发展，变频器制造技术有了跨越式的进步，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，交流电机调速已经取代传统的直流调速系统，而且大大提高了技术经济指标。在耗电大户的风机、泵类(其耗电量几乎占工业用电一半)应用变频器控制，可以大大节约电能；在广泛关系各行各业的机械专业，应用变频器技术，是改造这一传统产业，实现机电一体化的重要手段；此外，在化纤、纺织塑料、化学、轻工等工业领域，应用变频器技术。实现自动化提高了产品的质量与数量变频器不仅应用于工业、交通领域，而且已进入家庭，在家电工业领域，空调器、电冰箱都有了变频器控制的相应产品，提高了家电产品的经济技术指标和智能化水平。随着现代化的程度提高，对变频器的应用会更加普及。二、外观介绍变频器的型号：2、外观和结构

三、操作方法（一）操作面板图示（二）各键功能及各显示含义（三）通过MODE键改变显示模示（四）相关监示1、监示器显示运转中的指令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、监示显示在运行中也能改变3、在PU操作模式下，用键（或键）设定运行频率值（此模式只在PU操作模式时显示）（五）参数设定方法除一部分参数之外，参数的设定仅在用Pr.79选择PU操作模式时可以实施。·一个参数值的设定既可以用数字键设定也可以用键增减。·按下键1.5秒写入设定值并更新。例:将Pr.79“操作模式选择”的设定值,由“2”(外部操作模式)变更为“1”(PU操作模式)的情况（六）操作模式Pr.79“操作模式的选择”=0时，如下图所示。（七）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、报警记录清除清除所有报警记录。3、参数清除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。变频器出错（报警）信息（一）严重故障保护功能动作，切换变频器输出，输出异常信号。（二）轻微故障（三）报警当任何一个报警发生时，显示自动切换到指示相应的保护功能(错误)，此时不要复位变频器，通过按键，可显示输出频率，这样，可以知道报警发生时的运行频率。用同样的方法也可以知道电流。否则，这些值不能被存贮并且当变频器复位时将被擦掉。（四）出错对策电机保持不转检查主回路使用的是否是适当的电源电压(可显示在操作单元上)。电机是否正确连结。P1-＋间的导体是否脱落。检查输入信号启动信号是否输入。正转和反转启动信号是否同时输入。频率设定信号是否为零。当频率设定信号为4～20mA时，AU信号是否接通。输出停止信号(MRS)或复位信号(RES)是否处于断开。检查参数的设定是否选择了反转限制(Pr.78)。操作模式的选择(Pr.79)是否正确。偏置，增益(Pr.902～Pr.905)的设定是否正确。启动频率(Pr.13)是否大于运行频率。各种运行频率的设定是否为零，尤其是上限频率(Pr.1)，是否为零。是否将Pr.146(厂家设定用参数)设定为1。检查负荷负荷是否太重。轴是否被锁定。其它报警(ALARM)灯是否亮了。操作面板的显示是否为错误内容(E.OC1等)。点动运行时，Pr.15“点动频率”的设定值是否比Pr.13“启动频率”的设定值低。电机旋转方向相反输出端子U，V和W相序是否正确。启动信号（正转，反转）连接是否正确。速度与设定值相差很大频率设定信号是否正确。(测量输入信号的值)下列参数设定是否合适。(Pr.1，Pr.2，Pr.19，Pr.38，Pr.39，Pr.245，Pr.902～Pr.905)输入信号是否受到外部噪音的干扰。(请使用屏蔽电缆)负荷是否过重。加减速不平稳加减速时间设定是否太短。负荷是否过重。转矩提升设定值是否设定太大以致于失速防止功能动作。电机电流过大负荷是否过重。转矩提升设定值是否设定太大。速度不能增加上限频率设定是否正确。负荷是否过重。(搅拌机等，冬季时负荷可能变重。)转矩提升设定值是否设定太大，以致于失速防止功能动作。制动电阻器的连接是否有错，接在端子＋-P1处。运行时的速度波动在设定滑差补正后，随着负载的变化，输出频率会有0～2Hz的波动。这是正常现象，不是故障。检查负载负载是否有变化。检查输入信号频率设定信号是否有变化。频率设定信号是否受到感应噪音的影响。其它使用通用磁通矢量控制时，对于变频器的容量，适用电机容量(Pr.80)的设定是否正确。在使用通用磁通矢量控制时，布线距离长度是否在30m以内。在使用V/F控制时，布线距离是否太长。操作模式不能正常切换如果操作模式不能正常切换，请检查以下项目：外部输入信号……检查STF或STR信号是否关断。当STF或STR信号接通时，不能转换到操作模式。参数设定……检查Pr.79的设定。当Pr.79“操作模式选择”设定为“0”时，电源合闸，变频器则处于外部操作模式，按二次键，再按键，转换到PU操作模式。对于其它设定值(1～8)的情况，按照各自的内容，限定操作模式。操作面板没有显示确认操作面板与变频器是否可靠的连接。确认端子PC-SD间是否短路。电源灯不亮确认接线和安装是否正确。参数不能写入是否是运行中(信号STF,STR处于ON)。是否按下键（键）持续1.5秒以上。是否试图在设定范围外设定参数。是否在外部操作模式时，试图设定参数。确认Pr.77的“参数写入禁止选择”。课后总结及作业一、要点总结。二、书面作业：（1）变频器的操作模式有哪几种？（2）若变频器操作面板显示“E.OC2”时,是什么故障？如何解决?课题二变频器的面板操作及运行 教学目的：通过本课题的学习，使学生了解变频器的操作方法及显示特点,熟悉变频器的各种运行模式,掌握变频器运行方式的切换和参数的预置方法。思想教育:一、强调课堂纪律（包括考勤、课堂秩序、课堂记录等）；二、强调实训制度（包括统一服装、写实训心得等）；三、明确变频器的面板操作及运行的重要意义；四、实训当中反复强调用电安全及操作安全等。教学方法:一、通过与实物相结合的教学方法，使学生对变频器有一个初步的认识；二、安排一定的时间，通过演示让学生进行适当的操作，以便对所学的理论知识有较深的认识。重点：变频器的操作方法及显示特点。难点：变频器运行方式的切换和参数的预置方法。教具：1.变频器综合实操台。2.电动机及连接导线。教学过程：一、组织教学（起立、点明等），并进行自我介绍（仅在第一次课上）；二、分组及课前教育（强调品德、素质的重要性及学习目的）；三、复习旧知识：回顾上一讲介绍过的变频器外观介绍及操作方法及要领。四、由变频器外观介绍及操作方法逐步引入新课：变频器的面板操作及运行方法。讲授新课：变频器的面板操作及运行一、熟悉变频器的面板操作1、熟悉操作面板仔细阅读变频器的面板介绍，掌握在监视模式下（MON灯亮）显示Hz、A、V的方法，以及变频器的运行方式、PU运行（PU灯亮）、外部运行（EXT灯亮）、组合运行（PU、EXT灯同时亮）之间的切换方法及FWD为电机正转（FWD灯亮）和REV为电机反转（REV灯亮）。2、全部清除操作为了实验能顺利进行，在每次实验前要进行一次“全部清除”的操作，设置步骤如下：按动键至运行模式，选择PU运行（PU灯亮）。按动键至帮助模式。按动键至“ALLC”。按下键，再按照第6页“全部清除”的方式继续操作。说明：此时ALLC和1之间交替闪烁．．．说明参数清除成功。按键再次显示设定值。按2次显示下一个参数。参数清除成功，即恢复出厂设置。3、参数预置变频器在运行前，通常要根据负载和用户的要求，给变频器预置一些参数如：上、下限频率及加、减速时间等。例如：将频率指令上限预置为50Hz：查使用手册得：上限频率的功能码为Pr．1设置步骤如下：按动键至参数给定模式，此时显示Pr．．。按动，使功能码为Pr．1。按下键，读出原数据。按动，使数据改为50.00。按下键1.5s写入给定。按以上方法。如果在显示器显示器交替显示功能码Pr．1和参数50.00即表示参数预置成功（即已将上限频率指令预置为50Hz）。否则预置失败，须重新预置。参看使用手册查出下列有关的功能码，预置下列参数：下限频率为5Hz；加速时间为10s；减速时间为10s；4、给定频率的修改例：将给定频率修改为40Hz首先要确认变频器是PU运行，如不是要设定为PU运行。按动键至频率设定模式，此时显示0.00（Hz灯亮）。按动，使频率给定为40Hz。按下键写入给定。二、变频器的运行1、试运行变频器在正式投入运行前应试运行。试运行可选择运行频率为25Hz点动运行，有PU和EXT两种运行模式。此时电动机应旋转平稳，无不正常的振动和噪声，能够平滑的增速和减速。2、PU点动运行按动键至参数设定模式，此时显示Pr．．。按动，使功能码为Pr．15(点动频率的设置)。按键读出原数据，按动至25.00。（注意：Pr．15“点动频率”的设定值一定要在Pr．13“启动频率”的设定值之上）。按键写入给定。按动两次键显示下一个参数Pr．16(点动运动时的加减速时间设定)，也可以按动键至参数设定模式，然后按动至功能码Pr．16。按动键读出原数据。按动，设定点动运动时的加减时间。（时间设定值根据工业控制中实际需要设定：设定值偏大有利于电机的平稳起动和停止，便于观察及时发现存在的问题和不足）。按键写入给定。按动键至运行模式，按动键至PU点动操作（即JOG状态）PU灯亮。按住或键电动机进行正反旋转，松开则电机停转。3、变频器的PU运行PU运行：就是利用变频器的面板直接输入给定频率和起动信号。按键设置为参数的设定模式Pr．．。按动预置基准频率Pr．3为50Hz，按SET确定。按动至Pr．79设定值为0，选择PU/EXT切换模式。按键返回频率设定，按动调节需要设定的频率，按键写入给定。按下（或）键，电动机起动。按动按表中的值改变频率。测出各相应转速及电压值并将结果填入下表：表-1各相应转速及电压值频率/Hz50403020105转速/（r·min-1）输出电压/V三、示范操作及巡回检查指导课后总结及作业一、要点总结。二、书面作业：（1）预置点动频率Pr．15，是在什么样的运行模式下？在外部运行模式下（EXT灯亮时）能输入参数值吗？（2）如果输出频率小于变频器预置的基准频率，输出电压变化和f有何关系？大于呢？为什么？三、实训操作小结。 课题三变频器的外部运行、组合运行 教学目的：通过本课题的学习，使学生了解变频器外部运行、组合运行与PU的差别，掌握外部及组合运行的方法。思想教育:一、强调课堂纪律（包括考勤、课堂秩序、课堂记录等）；二、强调实训制度（包括统一服装、写实训心得等）；三、明确变频器的面板操作及运行的重要意义；四、实训当中反复强调用电安全及操作安全等。教学方法:一、通过与实物相结合的教学方法，使学生对变频器有一个初步的认识；二、安排一定的时间，通过演示让学生进行适当的操作，以便对所学的理论知识有较深的认识。重点：变频器外部运行、组合运行与PU的差别。难点：外部及组合运行的操作方法。教具：1.变频器综合实操台。2.电动机及连接导线。教学过程：一、组织教学（起立、点明等），并进行自我介绍（仅在第一次课上）；二、分组及课前教育（强调品德、素质的重要性及学习目的）；三、复习旧知识：回顾上一讲介绍过的变频器的面板操作及运行方法。四、由变频器的面板操作及运行方法逐步引入新课：变频器的外部运行、组合运行。讲授新课：变频器的外部运行、组合运行一、外部运行外部运行：就是给定频率及起动信号，都是通过变频器控制端子的外接线（外部）来完成，而不是用变频器的操作面板输入的。首先要接好面板上的调速电位器（接法如下图所示），用调速电位器来控制变频器的输出频率。图1调速点位器的连线图将Pr.79的参数设定为2，选择外部运行固定模式，EXT灯亮。将起动开关STF（或STR）处于ON，电机运转（如果STF和STR同时都处于ON，电动机将不起动）加速→恒速。将频率给定电位器慢慢旋大，显示频率数值从0慢慢增加至50H。减速。将频率给定电位器慢慢旋小，显示频率数值回至0Hz，电动机停止运行。反复重复3）、4）步，观察调节电位器的速度与加、减速时间有无关系。要使变频器停止输出，只需将起动开关STF（或STR）置于OFF。二、组合运行组合运行：是指给定频率和起动信号分别由操作面板和外接线给出。其特征就是PU灯和EXT灯同时发亮，通过预置Pr．79的值，可以选择组合运行模式。预置Pr．79=3选择组合运行模式1Pr．79=4选择组合运行模式21、组合运行模式1当组合运行Pr．79=3时，选择组合运行模式1，其含义为：起动信号由外接线给定，给定频率由操作面板给出。预置Pr．79参数为3，PU、EXT灯亮。将起动开关STF（或STR）处于ON，电机运转。给定频率由变频器面板上的预置。按下表给定的频率值来改变给定频率并且记录U的值填入表中。做出U/f曲线。比较此次的U/f与实验一中的U/f曲线的差别。拨动起动开关STF（或STR）处于OFF，电机停止运转。f50403020105U2、组合运行模式2当Pr．79=4时，选择组合运行模式2，其含义为：启动信号由操作面的（或）给出，而给定频率由外接电位器给出。预置Pr．79=4时选择组合运行模式2。预置Pr．38=50（电位器旋至最大时，对应的给定频率为50Hz）。按动面板上的（或），电机运转。加、减速：将电位器旋动从小大，观察变频器的变化。将频率顺序调至45Hz，35Hz，25Hz，15Hz，5Hz，记录相对应的电压值。做出U/f曲线。按下键，电机停止运转。（三）各种运行模式的混合使用预置上限频率为30Hz。预置加、减速时间为10s。分别用PU、外部、组合等三种运行模式，使变频器运行在30Hz的频率下。记录使用以上三种运行模式的操作步骤。三、示范操作及巡回检查指导课后总结及作业一、要点总结。二、书面作业：（1）为什么本次测得的U/f曲线和实验一测得的U/f曲线不同？（2）试总结PU、外部、组合运行的共同点与不同？三、实训操作小结。课题四变频器常用参数的功能验证教学目的：通过本课题的学习，让学生验证各种常见的功能，掌握各种参数之间的配合和使用技巧。了解多档转速的操作步骤，掌握多档转速的控制方法。思想教育:一、强调课堂纪律（包括考勤、课堂秩序、课堂记录等）；二、强调实训制度（包括统一服装、写实训心得等）；三、明确变频器的面板操作及运行的重要意义；四、实训当中反复强调用电安全及操作安全等。教学方法:一、通过与实物相结合的教学方法，使学生对变频器有一个初步的认识；二、安排一定的时间，通过演示让学生进行适当的操作，以便对所学的理论知识有较深的认识。重点：变频器各种参数之间的配合和使用技巧。难点：变频器多档转速的控制方法。教具：1.变频器综合实操台。2.电动机及连接导线。教学过程：一、组织教学（起立、点明等），并进行自我介绍（仅在第一次课上）；二、分组及课前教育（强调品德、素质的重要性及学习目的）；三、复习旧知识：回顾上一讲介绍过的变频器的外部运行、组合运行。四、由变频器的外部运行、组合运行逐步引入新课：变频器常用参数的功能验证。讲授新课：变频器常用参数的功能验证一、常见频率参数的功能验证1、起动频率只有给定频率达到起动频率时，变频器才有输出电压,预置起动频率为：Pr．13=10Hz在PU运行模式下分别预置给定频率为20Hz和8Hz,参考实验一中，PU运行的步骤。观察有何实验现象。2、点动频率出厂时点动频率的给定的给定值是5Hz,如果想改变此值可通过预置Pr．15(点动频率)、Pr．16(点动频率加、减速时间)两参数完成。如设置：Pr．15=20Hz、Pr．16=10s在PU运行模式下观察频率和电压值。参考实验一中，PU点动运行的步骤。3、跳跃频率三菱变频器通过Pr．31～Pr．32，Pr．33～Pr．34，Pr．35～Pr．36给定了三个跳变区域，如果预置Pr．31=15Hz,Pr．32=20Hz,当给定频率在15Hz和20Hz之间，变频器的输出频率固定在15Hz运行，操作步骤如下：在PU运行模式下，选至参数设定模式。预置Pr．31=15Hz,P