变频技术原理与应用课程标准

变频技术原理与应用课程标准
变频技术原理与应用课程标准

《变频技术原理与应用》课程标准

一、课程名称:变频技术原理与应用

二、适用专业:中等职业学校电子电器应用与维修专业

三、课时:120

四、课程性质与任务

本课程是中等专业学校电子电器应用与专业的专业课。主要内容包括:变频器的基本工作原理,变频器的功能及参数预置,变频器的实际操作与运行,变频器与PLC组成的调速系统的应用。

本课程的任务是使学生学会变频调速的基本原理,能熟练使用变频器,能对变频器进行参数设置、功能操作,培养学生具有变频调速系统安装、调试与维修的能力。

五、课程目标

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(一)知识目标

1.了解变频器的发展及应用、组成原理的知识;

2.学会变频器的基本原理及变频调速特点的相关知识;

3.学会变频器的功能及预置的知识、技能与方法;

4.学会变频器外接电路与操作技能;

5.学会变频器的安装、调试的方法与技能;

6.学会变频调速的应用;

(二)专业技能目标

1.具有对变频器各种常用参数进行设定的能力;

2.具有说出变频器的主要性能指标、工作方式、安装布线的技术要求的能力;

3.具有根据工艺要求正确选用变频器的能力;

4.具有分析实际变频器控制系统、合作完成简单控制系统的设计、安装、编程和调试工作的能力;

5.具有对变频器控制系统进行日常维护的能力;

6.具有程序分析能力,能够根据系统功能要求对变频器控制系统进行调试;

7.具有使用适当的工具,按照工艺要求,根据电气安装图进行安装变频器的能力;

8.具有专业岗位所要求的职业能力。

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(三)职业素养目标

1.遵守社会公德、职业道德,遵守国家法律、法规;

2.养成高尚的社会主义道德品质和文明习惯,努力做到诚实守信,言行一致,爱岗敬业,尊敬师长,乐于助人,礼貌待人;

3.培养尊重科学、实事求是、勇于创新的精神;

4.培养吃苦耐劳、爱岗敬业精神;

5.养成科学严谨、认真负责的工作态度;

6.树立安全意识。

六、课程内容和要求

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了解三相电动机的基本结

构、与调速方式

了解各种变频器的基本结构

和一些主要功能

能拆装电动机

了解三菱FR-A740变频器结构、功能、接线方法学会面板操作、功能参数预设置

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学会三菱FR-A740变频器运行操作、故障处理方法

学习三菱FR-A740变频器基本控制电路训练

学会变频器与电动机的选择学会变频器接线调试与维护和保养的基本方法

了解变频器发展方向了解变频器的节能改造应用工程的方法

七、实施建议

(一)教材编写和选用

1.必须依据本课程标准编写和选择教材。

2.教材应充分体现任务引领实践导向的课程设计思想,以工作任务为主线设计教材结构。

3.教材在内容上应简洁实用,还应把新知识、新技术、新设备融入教材,顺应岗位需要。

4.教材应以学生为本,文字通俗、表达简练,内容展现应图文并茂,图例与案例应引起学生的兴趣,重在提高学生学习的主动性和积极性。

5.教材中注重实践内容的可操作性,强调在操作中理解与应用理论。

(二)教学方法

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1.以学生发展为本,重视培养学生的综合素质和职业能力,以适应电子产品生产技术快速发展带来的职业岗位变化,为学生的可持续发展奠定基础。教学过程中,应融入对学生职业道德和职业意识的培养。

2.坚持“做中学、做中教”,积极探索理论和实践相结合的教学模式,使技术理论的学习和技能的训练与生产生活中的实际应用相结合。引导学生通过学习过程的体验,提高学生的学习兴趣,激发学生的学习动力,使学生学会相应的知识和技能。对于课程教学内容中的典型电子产品,要引导学生通过查阅相关资料分析其工作原理和功能。

3.在教学过程中,教师应按照项目的学习目标编制项目任务书。以小组形式进行学习,对分组安排及小组讨论(或操作)的要求,也应作出明确规定,应立足于加强学生实际操作能力的培

养,采用项目教学,以工作任务引领提高学生学习兴趣,激发学生的成就动机。

本课程教学的关键是现场教学,以产品为载体,在教学过程中,教师示范和学生分组操作训练互动,学生提问与教师解答、指导有机结合。

(三)课程资源

1.常用课程资源的开发和利用

挂图、幻灯片、投影片、视听光盘、多媒体软件、仿真软件等,这些资源有利于创设形象生动的工作情境,激发学生的学习兴趣,促进学生对知识的理解和学会,建议加强常用课程资源的开发,建立多媒体课程资源的数据库。

2.积极开发和利用网络课程资源的现代教学技术

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充分利用校内教学资源库、电子书籍、电子期刊、数据库、数字图书馆、教育网站和电子论坛等网上信息资源,使教学从单一媒体向多媒体转变;使教学活动从信息的单向传递向双向交换转变;使学生从单独的学习向合作学习转变。

3.产学合作开发电子技能训练训练指导书实训课程资源

充分利用本行业典型的资源,加强产学合作,建立实习实训基地,满足学生的实习实训,在此过程中进行实训课程资源的开发。

4.建立开放式实训中心

建立开放式实训中心,使之具备职业技能证书考证、实验实训、现场教学的功能,将教学与培训合一,教学与实训合一,满足学生综合职业能力培养的要求。

(四)教学评价

1.课程考核方式

根据专业技能标准.制定考核的多元评价机制,使评价真正能够反映学生的知识、能力与素质。

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教学评价比例分布表

2.技能实训考试部分的考核标准

(1)以岗位所要求的综合性工作任务为依据设计考核项目,采用过程性与终结性评价相结合的方法进行考核。

(2)考核最终成绩按100分制计分。

(3)实训的考核主要由专业部和专业课教师联合进行,考核项目中专业技能占50%,职业素质占30%,学生实训报告占20%。

《变频技术原理与应用》技能实训考核评定标准

《变频技术原理与应用》项目实训成绩评价表小组编号:姓名:

《变频技术原理与应用》项目实训成绩登记表

变频器的工作原理及作用之欧阳学文创作

变频器的工作原理 欧阳学文 1、基本概念 (1)VVVF 改变电压、改变频率(Variable Voltage and Variable Frequency)的缩写。 (2)CVCF 恒电压、恒频率(Constant Voltage and Constant Frequency)的缩写。 通常,把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。该设备首先要把三相或单相交流电变换为直流电(DC)。然后再把直流电(DC)变换为三相或单相交流电(AC)。变频器同时改变输出频率与电压,也就是改变了电机运行曲线上的n0,使电机运行曲线平行下移。因此变频器可以使电机以较小的启动电流,获得较大的启动转矩,即变频器可以启动重载负荷。 变频器具有调压、调频、稳压、调速等基本功能,应用了现代的科学技术,价格昂贵但性能良好,内部结构复杂但使用简单,所以不只是用于启动电动机,而是广泛的应用到各个领域,各种各样的功率、各种各样的外形、各种各样的体积、

各种各样的用途等都有。随着技术的发展,成本的降低,变频器一定还会得到更广泛的应用。 各国使用的交流供电电源,无论是用于家庭还是用于工厂,其电压和频率均200V/60Hz(50Hz)或100V/60Hz(50Hz)。通常,把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。为了产生可变的电压和频率,该设备首先要把三相或单相交流电变换为直流电(DC)。然后再把直流电(DC)变换为三相或单相交流电(AC),我们把实现这种转换的装置称为“变频器”(inverter)。 变频器也可用于家电产品。使用变频器的家电产品中不仅有电机(例如空调等),还有荧光灯等产品。用于电机控制的变频器,既可以改变电压,又可以改变频率。但用于荧光灯的变频器主要用于调节电源供电的频率。汽车上使用的由电池(直流电)产生交流电的设备也以“inverter”的名称进行出售。变频器的工作原理被广泛应用于各个领域。例如计算机电源的供电,在该项应用中,变频器用于抑制反向电压、频率的波动及电源的瞬间断电。

《驱动电机及控制技术》课程标准-电气自动化专业

《电机驱动技术》课程标准 一、课程基本信息 二、课程定位与作用 (一)课程定位 《电机驱动技术》课程的开设是通过深入企业调研,与专业指导委员会专家共同论证,根据工作任务与职业能力分析,以必须、够用为度,以掌握知识、强化应用、培养技能为重点,以机电一体化相关工作任务为依据设置本课程。 (二)课程的作用 《电机驱动技术》课程是机电一体化专业必修的一门专业核心课程。是在电工电子、电力拖动等课程基础上,开设的一门综合性较强的核心课程,其任务是使学生掌握常用电动机的结构及其控制方法,培养学生对常用电动机的结构原理分析及控制策略的设计能力;对学生进行职业意识培养和职业道德教育,提高学生的综合素质与职业能力,增强学生适应职业变化的能力,为学生职业生涯的发展奠定基础。 三、课程设计理念 《电机驱动技术》课程的设计以生产实际中的具体案例为主,其服务目标是以就业为导向,以能力为本位,以素质为基础。注重实用性,坚持以实为本,避开高深理论推导和内部电路的过细研究,适当降低理论教学的重心,删除与实际工作关系不大的繁冗计算,注重外部特性及连线技能,同时兼顾对学生素质、能力的培养,做到既为后续课程服务,又能直接服务于工程技术应用能力的培养。 四、课程目标 学生通过学习《电机驱动技术》课程,使学生能掌握机电设备常使用的几种电动机--直流电动机、交流感应电动机、交流永磁电动机和开关磁阻电动机的结构、原理及应用以及驱动电动机的结构及其控制方法。熟悉电机调速、分析及控

制。结合生产生活实际,培养学生对所学专业知识的兴趣和爱好,养成自主学习与探究学习的良好习惯,从而能够解决专业技术实际问题,养成良好的工作方法、工作作风和职业道德。 【知识目标】 掌握驱动电机的结构原理及应用,掌握功率变换器电路及其应用技术,驱动电机控制技术及新型电机的结构特点与选用。 【能力目标】 能对对驱动电机各种控制电路进行选择、应用和设计,能够准确描述各种电机控制技术的控制原理及特点,并针对不同电机选用不同的控制方式。 【素质目标】 能整体把握驱动电机及控制技术的应用及在日后的工作中解决实际问题。培养学生实事求是的作风和创新精神,培养学生综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力,培养学生一丝不苟的工作作风和良好的团队协作精神。 五、课程内容设计 根据学院对机电一体化专业人才培养方案的要求,结合就业岗位的技能需求,按照职业教育理念,本课程设计了三个教学项目,具体内容如下:

《变频器原理及应用》模拟试卷1答案

《变频器原理及应用》模拟试卷1答案 一、填空题 1.面板控制,外接模拟量控制,电位器控制,通讯控制。 2.交-交型,交-直-交型,通用型,专用型。 3.段速控制,加减速 4.电力电子器件,工频交流电,频率和电压 5.主电路,控制电路 6. V/f=常数 7.整流电路,逆变电路 8.整流电路、逆变电路 9.恒转矩调速,恒功率调速 10.比例,积分,微分 二、单选题 1. A 2. B 3. C 4. C 5. A 6. B 7. C 8. B 9. B 10.D 11. B 三、多选题 1.A、B、C 2. A、B、C

3.A、B 4.A、B、C、D 5. A、B、C、D 6. A、B、C 四.简答题 1.说明IGBT的结构组成特点。 答:IGBT是一种新型复合器件。输入部分为MOSFET,输出部分为GTR,它综合了MOSFET 和GTR的优点,具有输入阻抗高、工作速度快、通态电压低、阻断电压高、承受电流大的优点。 2.交-直-交变频器的主电路包括哪些组成部分?说明各部分的作用。 答:交-直-交变频器主电路包括三个组成部分:整流电路、中间电路和逆变电路。整流电路的功能是将交流电转换为直流电;中间电路具有滤波电路或制动作用;逆变电路可将直流电转换为交流电。 3. 变频器功能参数的预置过程大致有哪几个步骤? 答:变频器功能参数的预置过程大致有哪几个步骤。 1) 查功能码表,找出需要预置参数的功能码。 2) 在参数设定模式(编程模式)下,读出该功能码中原有的数据。 3) 修改数据,送入新数据。 4.异步电动机变频调速时,在额定频率以下调节频率,必须同时调节加在定子绕组上 的电压,即恒V/f控制,为什么? 答:在额定频率以下调节频率,同时也改变电压,通常是使V/f为常数,是为了使电动机磁通保持一定,在较宽的调速范围内,电动机的转矩、效率、功率因数不下降。 5. 矢量控制有什么优越性? 答:矢量控制系统的优点:1)动态的高速响应;2)低频转矩增大;3)控制灵活。 6. 变频器主电路的电源输入侧连接断路器有什么作用? 答:连接断路器的作用:1)接通和分断负载电路;2)隔离作用;3)保护作用。 7.变频器安装时周围的空间最少为多少? 答:变频器在运行中会发热,为了保证散热良好,必须将变频器安装在垂直方向,切勿倒装、倾斜安装或水平安装。其上下左右与相邻的物品和挡板(墙)必须保持足够的空间,左右5cm以上,上下15cm以上。 8.变频器运行为什么会对电网产生干扰?如何抑制?

交流变频调速技术发展的现状及趋势

交流变频调速技术发展的现状及趋势 概述 交流电动机变频调速技术是在近几十年来迅猛发展起来的电力拖动先进技术,其应用领域十分广泛。为了适应科技的发展,将先进技术推广到生产实践中去,交流变频调速技术已成为应用型本科、高职高专电类专业的必修或选修课程。 变频调速技术概述,常用电力电子器件原理及选择,变频调速原理,变频器的选择,变频调速拖动系统的构建,变频技术应用概述,变频器的安装、维护与调试和变频器的操作实验。 在理论上以必需、够用为原则;精心选材,努力贯彻少而精、启发式的教学思想; 变频调速技术是一种以改变交流电动机的供电频率来达到交流电动机调速目的的技术。大家知道,从大范围来分,电动机有直流电动机和交流电动机。由于直流电动机调速容易实现,性能好,因此,过去生产机械的调速多用直流电动机。但直流电动机固有的缺点是,由于采用直流电源,它的滑环和碳刷要经常拆换,故费时费工,成本高,给人们带来不少的麻烦。因此人们希望,让简单可靠价廉的笼式交流电动机也能像直流电动机那样调速。这样就出现了定子调速、变极调速、滑差调速、转子串电阻调速和串极调速等交流调速方式;由此出现了滑差电机、绕线式电机、同步式交流电机。但其调速性能都无法和直流电动机相比。直到20世纪80年代,由于电力电子技术、微电子技术和信息技术的发展,才出现了变频调速技术。它的出现就以其优异的性能逐步取代其他交流电动机调速方式,乃至直流电动机调速系统,而成为电气传动的中枢。 要学习交流电动机的变频调速技术,必须有电力拖动系统的知识。因此,先温习电力拖动系统的基础知识。电力拖动系统由电动机、负载和传动装置三部分组成。描写电力拖动系统的物理量主要是转速,n和转矩T(有时也用电流,因转矩和电动机的电枢电流成正比)。两者之间的关系式称为机械特性。 交流电动机是电力拖动系统中重要的能量转换装置,用来实现将电能转换为机械能。长期以来人们一直在寻求对电动机转速进行调节和控制的方法,起初由于直流调速系统的调速性能优于交流调速系统,直流调速系统在调速领域内长期占居主导地位。 变频调速是通过变频器来实现的,对于变频器的容量确定至关重要。合理的容量选择本身就是一种节能降耗措施。根据现有资料和经验,比较简便的方法有三 种 对于可调速的电力拖动系统,工程上往往根据电动机电流形式分为直流调速系统和交流调速系统两类。它们最大的不同之出主要在于交流电力拖动免除了改变直流电机电流流向变化的机械向器——整流子。 20世纪70年代后,大规模集成电路和计算机控制技术的发展,以及现代控制理论的应用,使得交流电力拖动系统逐步具备了宽的调速范围、高的稳速范围、高的稳速精度、快的动态响应以及在四象限作可逆运行等良好的技术性能,在调速性能方面可以与直流电力拖动媲美。在交流调速技术中,变频调速具有绝对优

《常用电机控制与调速技术》课程标准

《常用电机控制与调速技术》课程标准 (120学时) 一、课程概述 1.课程性质与任务 《常用电机控制与调速技术》是五年制高等职业技术学校机电技术应用专业的一门重要专业课。它的主要任务是:使学生掌握机电设备常用电机控制与调速的基本原理及方法,结合技能训练,使学生熟悉常用电机控制与调速的基本操作技能,通过较为完整的理实一体化教学,为后续课程的学习以及全面提高学生的综合素质及学生的专业发展打下良好基础。 2.课程基本理念 坚持以高职教育培养目标为依据,遵循“以应用为目的,以必需、够用为度”的原则,以“掌握概念、强化应用、培养技能”为重点,力图做到“精选内容、降低理论、加强基础、突出应用”。把握学生的认识过程和接受能力的规律,构建了比较完整的专业教学体系,注重对学生创新意识和创新能力的培养,注重对学生综合意识与综合能力的培养,注重对学生实践意识与实践能力的培养。真正把学生培养成为具有较强的社会适应能力和竞争能力的高素质技能应用型人才。 3.课程设计思路 本课程应体现职业教育“以就业为导向,以能力为本位”的培养目标,体现以职业实践活动为主线的教学过程。本课程在内容组织形式上要强调学生的主体性学习,在每个项目实施前,先提出学习目标,再进行任务分析,学生针对项目的各项任务进行相关知识的学习,并通过多种实践活动实施项目以实现学习目标。在教学手段上,本课程可采用多媒体教学,理论联系实际。在教学方面要完成的任务,实现的目的,带着问题学习,启发式、互动式、交互式教学方式并存,从实践到理论,又由理论到实践,进而在理论指导下进行实践,提高了实践的知识含量,使学生既知道该怎么做,又知道为什么这样做。最后根据多元化的评分标准进行自我评价。 二、课程目标 (一)总目标 通过本课程学习,学生初步掌握常用电机控制和调速相关的基础知识和基本技能,了解这些知识与技能在生产实践中的应用,关注科学技术的现状及发展趋势。 学习科学探究方法,发展自主学习能力,养成良好的思维习惯和职业规范,能运用相关的专业知识、专业方法和专业技能解决工程中的实际问题。

变频器的远程控制及调速原理.

变频器远程控制及调速原理 -----唐玉龙 一、变频器的远程控制 什么是变频器远程控制器在许多变频器的应用现场,电机与操作室距离较远。如将变频器安装在现场,不便于工人的观察与操作;如安装在操作室内,则动力线拉的距离太远,成本高,且对变频器本身及系统中其他设备造成干扰。针对上述应用情况,我们开发研制了变频器远程控制器产品。变频器远程控制器是一种实现变频器远程操作的智能仪表,通过RS485网络远程控制变频器的启动、停止、加速、减速、正反转,并实时显示变频器的工作频率、转速等运行状态信息。单机通讯距离可达1200米(9600bps),有效减少变频器的干扰。这样就可将变频器安装在电动机附近,通过屏蔽通讯线接到远端操作室内仪表盘上的变频器远程控制器上,在操作室内就能观察和操作变频器的运行状态。另外,变频器远程控制器还可接外置操作按钮,有手动/自动切换及监听等功能,可接入计算机控制系统,便于工程使用。二、变频器远程控制器的种类和功能我们研发的变频器远程控制器根据变频器的不同可分为标准型和加强型;根据通讯方式的不同可分为有线通讯、无线通讯;根据不同的通讯协议也分别有相应的产品。如果没有通讯接口或无法知道其通讯协议的变频器,可在变频器一端接上我们的远端转换器,将模拟信号和开关信号通过485网络传送到远程控制器上。这样对没有通讯口或无法知道通讯协议的变频器也都能使用,真正实现变频器万能远程控制器的功能。 二、交流异步电动机变频调速原理 变频器是利用电力半导体器件的通断作用把电压、频率固定不变的交流电变成电压、频率都可调的交流电源。 现在使用的变频器主要采用交—直—交方式(VVVF变频或矢量控制变频),先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源,然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。 变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、再次整流(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。

变频调速技术与应用试卷A卷

湖北交通职业技术学院2011-2012学年第二学期 变频调速技术与应用 试题(A 卷) 一、 1、 正弦波脉冲宽度调制英文缩写是(A )。 A :PWM B :PAM C :SPWM D :SPAM 2、对电动机从基本频率向上的变频调速属于( A )调速。 A :恒功率 B :恒转矩 C :恒磁通 D :恒转差率 3、下列哪种制动方式不适用于变频调速系统( C )。 A :直流制动 B :回馈制动 C :反接制动 D :能耗制动 4、对于风机类的负载宜采用( A )的转速上升方式。 A :直线型 B :S 型 C :正半S 型 D :反半S 型 5、N2系列台安变频器频率控制方式由功能码(C )设定。 A :F009 B :F010 C :F011 D :F012 6、型号为N2-201-M 的台安变频器电源电压是( A )V 。 A : 200 B :220 C :400 D :440 7、三相异步电动机的转速除了与电源频率、转差率有关,还与(B )有关系。 A :磁极数 B :磁极对数 C :磁感应强度 D :磁场强度 8、目前,在中小型变频器中普遍采用的电力电子器件是(D )。 A :SCR B :GTO C :MOSFET D :IGBT 9、IGBT 属于(B )控制型元件。 A :电流 B :电压 C :电阻 D :频率 10、变频器的调压调频过程是通过控制( B )进行的。 A :载波 B :调制波 C :输入电压 D :输入电流 二:填空题(每空2分,20分) 1. 目前变频器中常采用 IGBT 作为主开关器件。 2. 三相异步电动机拖动恒转矩负载进行变频调速时,为了保证过载能力和主磁通不变,则U1应随f1 U1\F1=常数 按规律调节。 3. 矢量控制的规律是 3/2变换 、 矢量旋转变换 、 坐标变换 。 4. 变频调速系统的抗干扰措施有: 合理布线,消弱干扰源,隔离干扰 ,准确接地 三:判断题(10分) ( 1 )1. 变频器的主电路不论是交-直-交变频还是交-交变频形式,都是采用电力电子 器。 ( 0 )2.电流型变频器多用于不要求正反转或快速加减速的通用变频器中。 ( 0 )3. 变频器调速主要用于三相异步电动机。 ( 1 )的智能化表现为可以实现控制、保护、接口3大功能,构成混合式功率集成电路。 ( 1 )5.转差率是指三相异步电动机同步转速与转子转速的差值比上同步转速 ( 1 )6. 通过通讯接口可以实现变频器与变频器之间进行联网控制。 ( 1 )7.电磁转矩的基本公式为9550M P T n = ( 1 )8.电动机的反电动势E1=1114.44f k N m N Φ ( 1 )9.交-交变频由于输出的频率低和功率因数低,其应用受到限制。 ( 0 )脉宽调制型变频,是靠改变脉冲频率来控制输出电压。

《变频器原理及应用》课程教学大纲文档

《变频技术》课程教学大纲 一.课程说明 本课程的配套教材是高职高专规划教材《变频器原理及应用》,本书内容主要包括:电力电子器件简介,变频器的基本组成原理,电动机变频调速机械特性,变频器的控制方式,变频调速系统主要电器的选用,变频器的操作、运行、安装、调试、维护及抗干扰,变频器在风机、水泵、中央空调、空气压缩机、提升机等方面的应用实例等。 二、前续课程 电子技术,电机与拖动基础,自动控制系统,PLC编程控制,单片机原理与应用等。 三、学时分配 总学时为64学时,包括:理论课时48学时、实验课时16学时 四、理论课程内容:(48学时) 第1章:概述 1.1变频技术的发展 1.2变频器的基本类型 1.3变频器的应用 第2章:电力电子器件 2.1 电力二极管(PD) 2.2 晶闸管(SCR) 2.3 门极可关断(GTO)晶闸管 2.4 电力晶体管(GTR) 2.5 电力MOS场效应晶体管(P-MOSFET) 2.6 绝缘栅双极型晶体管(IGBT) 2.7 MOS控制晶闸管(MCT) 2.8 静电感应晶体管(SIT) 2.9 集成门极换流晶闸管(IGCT) 2.10 智能功率模块(IPM) 第3章:交—直—交变频技术 3.1 整流电路 3.2 中间电路 3.3 逆变电路的工作原理及基本形式 3.4 电压型逆变电路 3.5 电流型逆变电路 3.6 SPWM控制技术 3.7 电流跟踪控制的PWM逆变器

3.8 电压空间矢量控制的PWM逆变器 第4章:交—交变频技术 4.1 单相输出交—交变频电路 4.2 三相输出交—交变频电路 4.3 矩形波交—交变频 第5章:电动机与拖动系统(系统简述)第6章:高(中)压变频器 6.1 高(中)压变频器概述 6.2 高(中)压变频器主电路结构 第7章:变频器的控制方式 7.1 U/f控制 7.2 转差频率控制(SF控制) 7.3 矢量控制(VC) 7.4 直接转矩控制 7.5 单片机控制 第8章:变频器系统的选择与操作 8.1 变频器的原理框图与接线端子 8.2 变频器的频率参数及预置 8.3 变频器的主要功能及预置 8.4 变频器的选择 8.5 变频调速系统的主电路及电器选择 8.6 变频器系统的控制电路 8.7 变频器的操作与运行 8.8 外接给定电路 8.9 变频器与PLC的连接 8.10 变频器“1控X”切换技术 8.11 变频器与PC的通信 第9章:变频器的安装与维护(简述) 第10章:变频器应用实例 10.1 变频调速技术在风机上的应用 10.2 空气压缩机的变频调速及应用 10.3 变频器在供水系统节能中的应用 10.4 中央空调的变频技术及应用 10.5 中压变频器在潜油电泵中的应用 10.6 矿用提升机变频调速系统

变频调速技术课程标准

- “变频调速技术”课程标准 适用专业:机电一体化技术专业 开设时间:第四学期 一. 课程性质 变频调速技术是机电一体化专业、电气自动化专业必修课,是针对电气维修工艺员、电气设备安装维护工从事的机电设备的维护检修和试验、故障排除及维护管理工作等岗位需要的实际工作能力而设置的一门核心课程。通过本课程的学习要求学生能够熟练掌握交流变频系统的工作原理、实现方法、机械特性、运行特点及适用场合,使学生在掌握本课程的基础上,经过实验环节有能力分析和设计交流变频系统。 本课程要求学生必须掌握本专业的必备基础理论知识和专业知识,掌握从事机电一体化专业领域实际工作的基本能力和基本技能,具有对交流变频系统的安装、调试、电气控制设备的运行与维护及故障检修等能力。 《变频调速技术》是3年制高职机电类专业学生必须掌握的一门理论性和实践性都很强的专业基础课,该课程的主要目标是为了提高学生选择、使用和维护变频器及电气控制设备的能力;使学生掌握变频器的结构、基本工作原理、运行特性;熟悉变频器电气控制设备的分析调试维护方法,培养学生培养学生辩证唯物主义观点、实事的科学态度、逻辑思维能力、分析生产实际问题和解决实际问题的能力,培养学生的团队协作、勇于创新、敬业乐业的工作作风。 在对按照工作任务要求后,设定了认识变频器、变频器的的基本运行、变频器与继电器组合控制、变频器运行与分析、变频调速应用五个学习情境。 这五个学习情境按照基于工作过程的教学模式展开教学,用六步法(资讯、计划、决策、实施、检查、评估)对每一个情境进行教学实施,有助于提高学生的动手能力、自学能力、创新能力以及岗位能力等各项素质。 二. 培养目标 根据3年制高职电类专业教学计划的要求,本课程应该达到以下教学目标: 方法能力目标 ●培养学生谦虚、好学的能力。 ●培养学生勤于思考、刻苦钻研、事实就是、勇于探索的良好品质。 ●培养学生勤于思考、做事认真的良好作风。 ●培养学生自学能力与自我发展能力。 ●培养学生创新能力看。 ●培养学生良好的职业道德。 专业能力目标 ●掌握异步电动机变频调速的控制方法和机械特性。, ●变频器的分类与特点。 ●晶闸管变频器、脉宽调制型变频器。

《变频器原理及应用》测试题

《变频器原理及应用》测试题 一、填空题(每空1分,共25分) 1.频率控制是变频器的基本控制功能,控制变频器输出频率的方法有、、 和。 2.变频器的分类,按变换环节可分为和,按用途可分为和 。 3.有些设备需要转速分段运行,而且每段转速的上升、下降时间也不同,为了适应这种 控制要求,变频器具有功能和多种时间设置功能。 4. 变频器是通过的通断作用将变换为均可调的一种 电能控制装置。 5. 变频器的组成可分为和。 6. 变频调速过程中,为了保证电动机的磁通恒定,必须保证。 7. 变频器的制动单元一般连接在和之间。 8. 变频器的主电路由、滤波与制动电路和所组成。 9.变频调速时,基频以下调速属于,基频以上属于。 10.变频器的PID功能中,P指,I指,D指。 二、单选题(每题1分,共11分) 1.为了提高电动机的转速控制精度,变频器具有()功能。 A 转矩补偿 B 转差补偿 C 频率增益 D 段速控制 2. 风机类负载属于()负载。 A 恒功率 B 二次方律 C 恒转矩 D 直线律 3.为了使电机的旋转速度减半,变频器的输出频率必须从60Hz改变到30Hz,这时变频 器的输出电压就必须从400V改变到约()V。 A 400 B 100 C 200 D 250 4.电动机与变频器之间距离远时,电机运行不正常,需采取()措施解决。 A 增加传输导线长度B减少传输导线长度C增加传输导线截面积D减少传输 导线截面积 5.变频器调速系统的调试,大体应遵循的原则是()。

A 先空载、继轻载、后重载 B 先重载、继轻载、后空载 C 先重载、继空载、后 轻载 D 先轻载、继重载、后空载 6.采用一台变频器控制一台电动机进行变频调速,可以不用热继电器,因为变频器的热 保护功能可以起到()保护作用。 A 过热 B 过载 C 过压 D 欠压 7.下面那种原因可能引起欠压跳闸()。 A 电源电压过高 B 雷电干扰 C 同一电网有大电机起动 D 没有配置制动单元 8.变频器在工频下运行,一般采用()进行过载保护。 A 保险丝 B 热继电器 C 交流接触器 D 电压继电器 9. 变频器安装要求() A 水平 B 竖直 C 与水平方向成锐角 D 都可以 10.高压变频器是指工作电压在()KV以上变频器。 A 10 B 5 C 6 D 1 11. 变频器主电路的交流电输出端一般用()表示。 A R、S、T B U、V、W C A、B、C D X、Y、Z 三、多选题(每题2分,共12分) 1.电动机的发热主要与()有关。 A 电机的有效转矩 B 电机的温升 C 负载的工况 D 电机的体积 2. 中央空调采用变频控制的优点有()。 A 节能 B 噪声小 C 起动电流小 D 消除了工频影响 3.变频器按直流环节的储能方式分类为()。 A 电压型变频器 B 电流型变频器 C 交-直-交变频器 D 交-交变频器 4.变频器的控制方式分为()类 A U/f控制 B 矢量控制 C 直接转矩 D 转差频率控制 5.变频器具有()优点,所以应用广泛。 A 节能 B 便于自动控制 C 价格低廉 D 操作方便 6. 高(中)压变频调速系统的基本形式有()种。 A 高-高型 B 高-中型 C 高-低-高型 D 高-低型

《变频器应用技术》课程标准

《变频器应用技术》课程标准 一、教学对象 适用于电气自动化技术专业学生。 二、建议学时及学分 建议学时:32 学分:2 三、先修和后续课程 先修课程:《电机与电气控制技术》《电力电子技术》《PLC应用技术》 后续课程:《过程控制技术》《生产实习》《顶岗实习》 四、课程性质 《变频器应用技术》是电气自动化技术专业的一门专业核心课程。本课程旨在培养学生变频器操作能力,变频器选用、安装、维护能力,运用PLC技术控制变频器运行能力,简单变频器控制系统设计能力、变频器技术资料阅读与利用能力。 五、教学目标 1、变频器操作能力 通过学习和动手操作,使学生具备正确操作变频器的能力。 2、变频器的选用、安装与维护能力 通过了解变频器控制方式的性能特点、变频器的防护等级、容量选择原则,使学生具备正确选择变频器的能力;通过训练以及故障分析与处理的学习,使学生具备安装、维护变频器的能力。 3、运用PLC技术控制变频器运行的能力 通过具体项目实践,使学生具备运用PLC技术控制变频器运行的能力。 4、简单变频器控制系统设计能力 通过学习变频器典型工程应用实例,使学生具备举一反三,能设计简单变频器控制系统的能力。 5、变频器技术资料阅读与利用能力 在项目/任务完成的过程中,逐步培养学生阅读变频器技术资料、从而利用技术资料的能力。 六、能力要求 1、变频器操作能力 具备熟练操作MM420变频器的能力。 (1)熟练MM420变频器键盘操作; (2)熟知MM420变频器控制功能,熟悉其参数代码,平均10秒设定一条参数; (3)熟悉变频器接线端子,能根据控制任务接线图快速完成接线。 2、变频器的选用、安装与维护能力 (1)能够根据负载特性、安装环境准确选用变频器; (2)能够正确布线,特别是屏蔽线和接地线; (3)能够根据干扰源及干扰信号的传播方式,实施适宜的抗干扰措施。 (4)能够根据变频器故障现象,分析出故障原因并实施维修。 3、运用PLC技术控制变频器运行能力

变频调速系统技术原理及应用

变频调速系统技术原理及应用 0 引言 随着工业自动化技术的飞速发展,人们对自动化监控系统的要求越来越高,如要求界面简单明了,易于操作,实时性好,开发周期短,便于修改、扩充、升级。这些要求促使工控组态软件应运而生,组态是指通过专用的软件定义系统的过程,工控组态软件是利用系统软件提供的工具,通过简单形象的组态工作,构成系统所需的软件。国外软件商推出了各种工业控制软件包,如美国Wonderware 公司的In-Touch,美国Intellution 公司的iFIX,德国西门子公司的WinCC;国产工控组态软件则以北京亚控科技发展有限公司出品的“Kingview (组态王)”组态软件为代表[1]。 PLC 作为现代工业控制的三大支柱(PLC、机器人和CAD/CAM)之一,编程、操作简易方便,程序修改灵活,功能强大。被广泛应用于冶金、矿业、机械、轻工等领域,加速了机电一体化的进程。科威公司生产的EASY系列嵌入式PLC 是将PLC 内核构建于控制器内,运用PLC 语言开发用户所需产品,能提高开发速度,降低开发费用,提高控制器的稳定性[2]。嵌入式PLC 又称客制式PLC,即根据用户的控制需要定制硬件,以PLC 的应用方式解决对象控制问题的专用PLC。EASY嵌入式PLC软件平台具有开发通用、专用PLC 的基本功能,支持CAN bus现场总线、支持通用HMI、组态软件包。 变频器技术是一门综合性的技术,它建立在控制技术、电力电子技术、微电子技术和计算机技术的基础上。与传统的交流拖动系统相比,利用变频器对交流电动机进行调速控制,可以实现大范围内的高效连续精确调速控制。其完善的保护功能既能保护变频器,又能保护电机及相关用电设备[3]。富士系列变频器是高性能和多功能的理想结合,动态转矩矢量控制能在各种运行条件下实现对电动机的最佳控制。强大的功能和鲜明的特点使其广泛应用于工业场合。 1 Kingview组态软件 Kingview(组态王)完全基于网络概念,支持客户机- 服务器模式和Internet/Intranet 浏览器技术,并且是一种可伸缩的柔性结构,根据网络规模大小,可以将不同站点设计成I/O 服务器、报警服务器、数据服务器、登录服务器、校时服务器、客户机等,在系统扩展和变化时,有着极大的灵活性。组态王设计成全冗余结构,在五个层面上提供了冗余:I/O通道冗余、双设备冗余、双网冗余、双机冗余及双系统冗余。组态王被设计成一个完全意义上的软件平台,允许用户进行功能扩展和发挥,它也是一个ActiveX容器,无须编程即可将第三方控件直接连入组态王中[4]。

课程标准现代变频器技术

三峡职业学院 《现代变频技术》课程标准 课程学分: 4 总学时: 64 适用专业:机电类专业 一、前言 1.1课程的性质 本课程是高等职业院校机电类技术专业的一门应用性主干专业课程。结合变频器行业的最新发展情况,通过理论教学、实验、实训,使学生具备应用和维护维修各种变频器控制系统的基本能力;教会学生利用网络搜索技术资料的方法,使学生具备应用技术资料解决现场问题的能力;在授课过程中培养学生认真的工作作风和严谨的工作态度,树立学生的岗位责任意识;培养学生科学的思维方法和综合的职业能力,以适应职业教育发展的需要。 1.2设计思路 课程容设计针对课程核心容:变频调速系统的设计、调试和维护,选择恒压供水系统、变频风机系统和生产线传送带调速系统等典型变频调速系统作为教学载体进行基础性和综合性学习情景的设计。以"变频器设备为主、变频调速工程为辅"设计基础性学习情境设计;以"变频调速工程为主、变频器设备为辅"进行综合性学习情境设计。基础性学习情境容重点是变频器的操作与认识、变频器的基本功能;综合性学习情境容重点是通过简单到复杂的3个典型工程和变频调速系统的维护,逐步提升变频系统的设计、安装、维护和维修技能,实现学习工作的一致性。

1.3典型任务

二.课程目标 1.1专业能力 (1)能根据要求熟练设置变频器的参数并运行变频器,熟悉变频器的主要应用场合;(2)能根据工程要求选用变频器,并用于实际工程设计; (3)会按规要求安装、调试、维护变频器; (4)能按功能模块分析变频器工作过程,对典型故障能进行分析,掌握通用变频器的基本工作原理; (5)会使用变频器的常用维修仪器仪表及工具,掌握变频器维修、维护的常见方法,具备一般故障的检测、分析、维修能力; (6)变频器集成设计的能力; 1.2学习能力 (1)自主学习的能力; (2)通过网络、期刊、专业书籍、技术手册等获得信息能力,收集资料的能力;(3)解决问题、分析问题的能力; (4)具有制定、实施工作计划的能力;

变频器IGBT模块的工作原理及特性

变频器IGBT模块的工作原理 变频器IGBT 模块的开关作用是通过加正向栅极电压形成沟道,给PNP晶体管提供基极电流,使IGBT导通。反之,加反向门极电压消除沟道,流过反向基极电流,使IGBT关断。IGBT的驱动方法和MOSFET基本相同,只需控制输入极N一沟道MOSFET,所以具有高输入阻抗特性。 当MOSFET的沟道形成后,从P+基极注入到N一层的空穴(少子),对N 一层进行电导调制,减小N一层的电阻,使IGBT在高电压时,也具有低的通态电压。 变频器IGBT模块的特性 静态特性IGBT的静态特性主要有伏安特性、转移特性和开关特性。 IGBT 的伏安特性是指以栅源电压Ugs为参变量时,漏极电流与栅极电压之间的关系曲线。输出漏极电流比受栅源电压Ugs的控制,Ugs越高,Id越大。它与GTR的输出特性相似.也可分为饱和区1、放大区2和击穿特性3部分。在截止状态下的IGBT,正向电压由J2结承担,反向电压由J1结承担。如果无N+ 缓冲区,则正反向阻断电压可以做到同样水平,加入N+缓冲区后,反向关断电压只能达到几十伏水平,因此限制了IGBT的某些应用范围。 IGBT 模块的转移特性是指输出漏极电流Id与栅源电压Ugs之间的关系曲线。它与MOSFET的转移特性相同,当栅源电压小于开启电压Ugs(th)时,IGBT处于关断状态。在IGBT导通后的大部分漏极电流范围内,Id与Ugs呈线性关系。最高栅源电压受最大漏极电流限制,其最佳值一般取为15V 左右。 IGBT 模块的开关特性是指漏极电流与漏源电压之间的关系。IGBT处于导通态时,由于它的PNP晶体管为宽基区晶体管,所以其B值极低。尽管等效电路为达林顿结构,但流过MOSFET的电流成为IGBT总电流的主要部分。此时,通态电压Uds(on)可用下式表示 Uds(on)=Uj1+Udr+IdRoh(2-14) 式中Uj1——JI结的正向电压,其值为0.7~IV; Udr——扩展电阻Rdr上的压降; Roh——沟道电阻。 通态电流Ids可用下式表示:

交流变频调速技术的优势与应用

交流变频调速技术的优势与应用 交流变频调速的方法是异步电机最有发展前途的调速方法。随着电力电子技术的不断发展,性能可靠、匹配完善、价格便宜的变频器会不断出现,这一技术会得到更为广泛、普遍的应用。 对于可调速的电力拖动系统,工程上往往根据电动机电流形式分为直流调速系统和交流调速系统两类。它们最大的不同之出主要在于交流电力拖动免除了改变直流电机电流流向变化的机械向器——整流子。 20世纪70年代后,大规模集成电路和计算机控制技术的发展,以及现代控制理论的应用,使得交流电力拖动系统逐步具备了宽的调速范围、高的稳速范围、高的稳速精度、快的动态响应以及在四象限作可逆运行等良好的技术性能,在调速性能方面可以与直流电力拖动媲美。在交流调速技术中,变频调速具有绝对优势,并且它的调速性能与可靠性不断完善,价格不断降低,特别是变频调速节电效果明显,而且易于实现过程自动化,深受工业行业的青睐。 1. 交流变频调速的优异特性 (1) 调速时平滑性好,效率高。低速时,特性静关率较高,相对稳定性好。 (2) 调速范围较大,精度高。 (3) 起动电流低,对系统及电网无冲击,节电效果明显。 (4) 变频器体积小,便于安装、调试、维修简便。 (5) 易于实现过程自动化。 (6) 必须有专用的变频电源,目前造价较高。 (7) 在恒转矩调速时,低速段电动机的过载能力大为降低。 2. 与其它调速方法的比较 交流电动机的调速方法有三种:变极调速、改变转差率调速和变频调速。其中,变频调速最具优势。这里仅就交流变频调速系统与直流调速系统做一比较。 在直流调速系统中,由于直流电动机具有电刷和整流子,因而必须对其进行检查,电机安装环境受到限制。例如:不能在有易爆气体及尘埃多的场合使用。此外,也

变频器工作原理解

变频器工作原理图解 通常,把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。该设备首先要把三相或单相交流电变换为直流电(DC)。然后再把直流电(DC)变换为三相或单相交流电(AC)。变频器同时改变输出频率与电压,也就是改变了电机运行曲线上的n0,使电机运行曲线平行下移。因此变频器可以使电机以较小的启动电流,获得较大的启动转矩,即变频器可以启动重载负荷。变频器具有调压、调频、稳压、调速等基本功能,应用了现代的科学技术,价格昂贵但性能良好,内部结构复杂但使用简单,所以不只是用于启动电动机,而是广泛的应用到各个领域,各种各样的功率、各种各样的外形、各种各样的体积、各种各样的用途等都有。随着技术的发展,成本的降低,变频器一定还会得到更广泛的应用。 1 变频器的工作原理变频器分为 1 交---交型输入是交流,输出也是交流将工频交流电直接转换成频率、电压均可控制的交流,又称直接式变频器 2 交—直---交型输入是交流,变成直流再变成交流输出将工频交流电通过整流变成直流电,然后再把直流电变成频率、电压、均可控的交流电又称为间接变频器。多数情况都是交直交型的变频器。2 变频器的组成由主电路和控制电路组成主电路由整流器中间直流环节逆变器组成先看主电路原理图三相工频交流电经过

VD1 ~ VD6 整流后,正极送入到缓冲电阻RL中,RL的作用是防止电流忽然变大。经过一段时间电流趋于稳定后,晶闸管或继电器的触点会导通短路掉缓冲电阻RL ,这时的直流电压加在了滤波电容CF1、CF2 上,这两个电容可以把脉动的直流电波形变得平滑一些。由于一个电容的耐压有限,所以把两个电容串起来用。耐压就提高了一倍。又因为两个电容的容量不一样的话,分压会不同,所以给两个电容分别并联了一个均压电阻R1、R2 ,这样,CF1 和CF2 上的电压就一样了。继续往下看,HL 是主电路的电源指示灯,串联了一个限流电阻接在了正负电压之间,这样三相电源一加进来,HL就会发光,指示电源送入。接着,直流电压加在了大功率晶体管VB的集电极与发射极之间,VB的导通由控制电路控制,VB上还串联了变频器的制动电阻RB,组成了变频器制动回路。我们知道,由于电极的绕组是感性负载,在启动和停止的瞬间都会产生一个较大的反向电动势,这个反向电压的能量会通过续流二极管VD7~VD12使直流母线上的电压升高,这个电压高到一定程度会击穿逆变管V1~V6 和整流管VD1~VD6。当有反向电压产生时,控制回路控制VB导通,电压就会通过VB在电阻RB释放掉。当电机较大时,还可并联外接电阻。一般情况下“+”端和P1端是由一个短路片短接上的,如果断开,这里可以接外加的支流电抗器,直流电抗器的作用是改善电路的功率因数。直流母线电压加到V1~V6 六个逆变管上,这六个大功率晶体管叫IGBT ,基极由控制电路控制。控制电路控制某三个管子的导通给电机绕组内提供电流,产生磁场使电机运转。例如:某一时刻,V1 V2 V6 受基极控制

变频技术课程标准

《变频技术》课程标准 课程编号:06142 课程名称:变频技术 适用专业:数控技术/机电一体化技术/电气自动化技术 教学模式:“教、学、练”一体化教学 计划学时:56 一、课程性质 《变频技术》是机电专业的一门应用性主干专业课程,是一门发展很快、实践性很强的专业课。该课程以研究变电力电子器件和频技术的基本原理为基础,重点介绍了变频技术的分类和综合应用,变频调速技术以其精度高、性能好、内部软硬件齐全等优势在工业设备和消费类产品等领域得以广泛应用。变频技术课程的主要任务是:结合变频器行业的最新发展情况,通过理论教学、实验、实训,使学生具备应用和维护维修各种变频器控制系统的基本能力。无论对学生的思维素质、创新能力、科学精神以及在工作中解决实际问题的能力培养,还是对后继课程的学习,都具有十分重要的作用。实现了高职的培养目标,满足了机电类教育人才的要求,是专业教学必不可少的重要组成部分。 二、培养目标 1.方法能力目标 (1)培养学生谦虚、好学的能力。 (2)培养学生勤于思考、做事认真的良好作风。 (3)培养学生自学能力与自我发展的能力。 (4)培养学生创新能力。 (5)培养学生良好的职业道德。 2.社会能力目标 (1)培养学生的沟通能力及团队协作精神。 (2)培养学生分析问题、解决问题的能力。 (3)培养学生勇于创新、敬业乐业的工作作风。 (4)培养学生自我管理、自我约束的能力。 (5)培养学生的环保意识、质量意识、安全意识。 3.专业能力目标 (1)掌握变频技术和变频器的概念和类型,了解变频技术的发展方向。

(2)掌握常见电力电子器件的结构特点、工作原理、性能及应用。 (3)了解变频技术的基本原理和各种类型的变频技术特点,重点掌握脉宽调制技术的概念和原理,掌握SPWM逆变电路的变压、变频原理。 (4)从交直流环节的滤波形式、控制方式、功能、用途方面掌握变频器的分类,了解变频器容量的计算和选择,并能合理选用变频器。 (5)掌握施耐德变频器的基本操作方法,了解4至5种类型变频器的功能参数特点和参数设置方法。 (6)具有变频器控制系统日常维护及故障诊断的基本能力,能够诊断出故障类型(软件设置故障、主电路硬件故障、控制电路故障),能对软件类故障进行修复,能对主电路故障进行准确判断并分析故障原因,能对控制电路的故障范围进行诊断。 (7)熟悉变频器和变频技术的综合应用,具有根据实际设备搜索、查阅变频器相关技术资料,并利用技术资料学习相应变频器知识和操作、解决现场问题的能力。 三、与前后课程的联系 1.与前续课程的联系 “电工基础、电气控制与PLC、单片机原理及接口技术、机械原理”等课程使学生掌握电气控制的基本理论知识,掌握电工与电子电路的分析和电气系统的设计方法。 2.与后续课程的关系 为学生后续学习“机电一体化技术”、“自动控制技术”、“毕业设计”等课程打下基础。 四、课程理论 1.坚持以高职教育培养目标为依据,遵基于课程在机电类专业知识、能力构筑中的位置及这门技术的特点,遵循“结合理论联系实际,以应知、应会”的原则,以培养锻炼职业技能为重点。 2.注重培养学生的专业思维能力和专业实践能力。 3.把综合素质的培养贯穿于教学中。采用行之有效的教学方法,注重发展学生专业思维和专业应用能力。由变频技术的概念和分类到变频技术和变频器在整个电力电子行业的应用,注重培养学生的综合素质。 4.培养学生分析问题、解决问题的能力。符合学生的认识过程和接受能力,符合由浅入深、由易到难、循序渐进的认识规律。从电力电子器件的结构、原理及应用到基本回路的分析与应用,最后到构成变频电路及变频技术具体实际生产生活中复杂系统的分析与应用。

变频器的工作原理及作用

变频器的工作原理 1、基本概念 (1)VVVF 改变电压、改变频率(Variable Voltage and Variable Frequency)的缩写。 (2)CVCF 恒电压、恒频率(Constant Voltage and Constant Frequency)的缩写。 通常,把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。该设备首先要把三相或单相交流电变换为直流电(DC)。然后再把直流电(DC)变换为三相或单相交流电(AC)。变频器同时改变输出频率与电压,也就是改变了电机运行曲线上的n0,使电机运行曲线平行下移。因此变频器可以使电机以较小的启动电流,获得较大的启动转矩,即变频器可以启动重载负荷。 变频器具有调压、调频、稳压、调速等基本功能,应用了现代的科学技术,价格昂贵但性能良好,内部结构复杂但使用简单,所以不只是用于启动电动机,而是广泛的应用到各个领域,各种各样的功率、各种各样的外形、各种各样的体积、各种各样的用途等都有。随着技术的发展,成本的降低,变频器一定还会得到更广泛的应用。 各国使用的交流供电电源,无论是用于家庭还是用于工厂,其电压和频率均200V/60Hz(50Hz)或100V/60Hz(50Hz)。通常,把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。为了产生可变的电压和频率,该设备首先要把三相或单相交流电变换为直流电(DC)。然后再把直流电(DC)变换为三相或单相交流电(AC),我们把实现这种转换的装置称为“变频器”(inverter)。 变频器也可用于家电产品。使用变频器的家电产品中不仅有电机(例如空调等),还有荧光灯等产品。用于电机控制的变频器,既可以改变电压,又可以改变频率。但用于荧光灯的变频器主要用于调节电源供电的频率。汽车上使用的由电池(直流电)产生交流电的设备也以“inverter”的名称进行出售。变频器的工作原理被广泛应用于各个领域。例如计算机电源的供电,在该项应用中,变频器用于抑制反向电压、频率的波动及电源的瞬间断电。 2. 电机的旋转速度为什么能够自由地改变? (1) r/min电机旋转速度单位:每分钟旋转次数,也可表示为rpm。例如:4极电机60Hz 1,800 [r/min],4极电机50Hz 1,500 [r/min],电机的旋转速度同频率成比例。 本文中所指的电机为感应式交流电机,在工业领域所使用的大部分电机均为此类型电机。感应式交流电机(以后简称为电机)的旋转速度近似地取决于电机的极数和频率。电机的极数是固定不变的。由于极数值不是一个连续的数值(为2的倍数,例如极数为2,4,6),所以不适合改变极对数来调节电机的速度。另外,频率是电机供电电源的电信号,所以该值能够在电机的外面调节后再供给电机,这样电机的旋转速度就可以被自由的控制。因此,以控制频率为目的的变频器,是做为电机调速设备的优选设备。 n = 60f/p,n: 同步速度,f: 电源频率,p: 电机极数,改变频率和电压是最优的电机控制方法。如果仅改变频率,电机将被烧坏。特别是当频率降低时,

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