变频伺服及应用 8

××职业技术学院教案课程名称变频器伺服器现代工程应用班级课程章节5.1、5.2.1课次/周授课方法讲授+实物演示+表格分析教具PPT、双螺杆空压机模型、英威腾GD300变频器模型教学内容1.压缩气体物理特性及热力学定律；2.风机与空压机的区别；3.空压机分类及双螺杆空压机结构原理；4.空压机与变频器、冷却风机选型方法教学目标知识目标：掌握压缩气体特性、空压机分类及双螺杆空压机原理，掌握空压机与变频器选型原则；能力目标：能区分风机与空压机差异，能根据参数完成基础选型重点、难点重点：双螺杆空压机工作原理、变频器选型原则；难点：压缩气体热力学特性、螺杆空压机油气分离原理复习提问1.变频器的核心控制模式有哪些？2.PID控制的核心作用是什么？作业1.简述风机与空压机的核心区别；2.说明双螺杆空压机的工作原理及油气分离过程；3.简述空压机变频器的选型原则。授课时长2学时课后小结本课题重点讲解了空压机相关基础理论及选型知识，需掌握压缩气体的物理特性和热力学定律，区分风机与空压机的差异，理解双螺杆空压机的结构和工作原理，掌握变频器、冷却风机的选型方法，为后续任务实施奠定理论和设备认知基础。

教案附页注释【知识学习】5.1压缩气体与空压机压缩气体是空压机工作的核心介质，具有流动性、可压缩性、热效应及临界值特性，热力学第一定律△U=W+Q是空压机工作的理论基础，气体仅作为能量转换载体，不产生或消耗能量。风机与空压机的核心区别的是：风机以气体搬运为目的，侧重动能传递；空压机以气体压缩做功为目的，需配备散热结构，避免压缩放热损坏设备。空压机分为速度式和容积式，其中双螺杆空压机作为容积式旋转机型，是目前工业主流，市场占有率达80%以上。其通过阳、阴螺杆的啮合滚动压缩气体，阳螺杆主动、阴螺杆被动，二者螺齿无间隙配合，实现连续进气、压缩和排气，含油式机型需通过油气分离罐、冷却器实现油气分离，输出洁净高压气体。5.2.1空压机与变频器选择变频器选型需匹配空压机电机参数，以110kW/380V螺杆空压机为例，选用英威腾GD300-01A-075G-4专用变频器，无需增容；冷却风机按主电机功率5%选型，选用5.5kW三相交流电机，确保散热效果。选型核心是匹配额定功率、电压等级，预留合理余量，适配空压机重载工况。【能力培养】能准确区分风机与空压机的功能差异；2.能识别双螺杆空压机核心部件，简述其工作过程；3.能根据空压机参数初步完成变频器和冷却风机选型。【总结】本节课重点掌握空压机基础理论和选型方法，理解双螺杆空压机的核心原理，明确变频器选型要点，为后续控制电路分析和调试任务做好准备。

××职业技术学院教案课程名称变频器伺服器现代工程应用班级课程章节5.2.2、5.2.3课次/周授课方法讲授+操作演示+案例总结教具PPT、英威腾GD300变频器、TC070AHMI、控制电路示意图教学内容1.变频器控制电路分析（主从控制、过热保护、PID闭环控制）；2.HMI人机界面操作及变频器调试步骤；3.专用变频器应用总结教学目标知识目标：掌握变频器控制电路原理、调试步骤，了解专用变频器特点；能力目标：能理解主从控制逻辑，能配合完成HMI调试操作重点、难点重点：变频器调试步骤、HMI操作方法；难点：主从控制原理、PID恒压控制实现复习提问1.双螺杆空压机的油气分离过程是什么？2.空压机变频器的选型原则有哪些？作业1.简述空压机变频器主从控制的工作原理；2.列出变频器调试的核心步骤；3.说明专用变频器的优势及应用特点。授课时长2学时课后小结本课题重点讲解了空压机变频器的控制电路和调试方法，需掌握主从控制、过热保护和PID恒压控制的原理，熟悉HMI人机界面的操作及调试步骤，理解专用变频器的应用优势，实现理论与实操的结合，完成压力罐变频器恒压控制任务。教案附页注释【知识学习】5.2.2变频器调试空压机变频器采用主从控制模式，主机变频器驱动空压机，从机变频器驱动冷却风机，主机通过RO2端子控制从机启停，AO1端子输出频率信号调节风机转速，实现协同工作。控制电路包含急停、运行、复位控制，以及电动机和空压机过热保护，分别通过PT100传感器采集温度信号，接入PTA1、PTA2端口，避免设备过热损坏；压力传感器接入P1端口，构成PID恒压闭环控制，稳定压力罐压力在0.8MPa。变频器调试依托英威腾TC070AHMI，该设备与变频器预设矢量连接，无需额外配置。调试步骤分为：接线检查、登录HMI界面、进入系统配置、设置主机及风机电机参数、参数辨识、一键设定参数，最后完成调试。电机参数需按铭牌准确填写，主机需进行参数辨识，风机无需辨识，确保参数匹配设备工况。5.2.3总结专用变频器的核心优势的是出厂预设功能，PID参数、控制逻辑均已预置，HMI配套提供动画、表格，极大简化调试流程，实现“免调试”应用。其与普通变频器相比，适配空压机重载、恒压控制需求，操作维护便捷，可实现无人值守运行，符合智能电器发展方向。【能力培养】能分析变频器主从控制电路的逻辑关系；2.能配合完成HMI界面操作及变频器