变频器应用技术教学大纲

《变频器应用技术》考试大纲

指定用书：《变频器应用基础》，石秋洁主编，机械工业出版社

一、课程性质与设置目的要求

《变频器应用基础》是电气自动化专业与机电一体化专业的一门专业课。它从变频器应用角度出发，首先简要回顾电机拖动的相关知识，并介绍负载的机械特性，然后讲述变频器的组成原理，分析变频调速的特点，接着重点阐述变频器的功能与预置、变频器的外接电路与操作，然后介绍变频器的安装调试以及抗干扰等方面的知识，最后介绍变频器在生产实践中的应用实例。

设置本课程的目的是使学生通过系统学习，掌握变频器的应用技术；要求通过课堂教学、实验、实习等多种教学手段，使学生了解电气传动系统的负载特性及电动机的拖动性能；了解变频器的类型及组成原理；掌握变频器的功能及预置；掌握变频器外接电路的联结方式与要求；掌握变频器的参数设置与操作运行等基本技能；掌握变频器的安装、调试、保护与抗干扰等方面的基本知识。

二、考核目标

第1章电动机与电力拖动系统

（一）学习目的和要求

通过本章的学习，加深对异步电动机内部电磁关系的理解，掌握电力拖

动及电气传动负载特性等相关知识。

（二）考核知识点

（1）异步电动机的拖动特性；

（2）负载的机械特性。

（三）考核要求

（1）异步电动机的结构与等效电路

①标记：异步电动机的结构、型号与参数，异步电动机电压、功率与转

矩平衡方程式，异步电动机的电磁转矩表达式。

②理解：异步电动机的旋转磁场，异步电动机的等效电路。

（2）异步电动机的电力拖动

①标记：异步电动机的临界转矩点、异步电动机的起、制动方式，调速

性能指标。

②理解：异步电动机固有的机械特性，异步电动机在其它运行状态下机

械特性的分析。

（3）负载的类型与电动机的运行

①标记：恒转矩负载、恒功率负载与二次方律负载的特点，电动机的工

作制与温升。

②理解：电动机机械特性与负载机械特性的配合，电动机的容量选择。

（4）电力拖动系统的组成

①标记：电力拖动系统的组成。

②理解：传动机构的参数折算。

注：本章主要回顾电机拖动内容，并根据变频调速要求作了适度的扩展，考试权重最多不宜超过10%。

第2章变频器的基本原理及变频调速的特点（一）学习目的和要求

通过本章的学习，了解变频调速的发展与要求，了解变频器的分类与应用，掌握交——直——交变频器主电路的组成与工作原理，掌握变频与变压之间的关系及常用的变压、变频方法——正弦脉宽调制（SPWM），掌握变频后异步电动机机械特性。

（二）考核知识点

（1）变频器的类型及特点。

（2）交——直——交变频器主电路的组成及各部分的作用。

（3）变频器中的半导体开关器件及逆变原理。

（4）变压、变频之间的关系与变压、变频的SPWM法。

（5）变频后异步电动机的机械特性。

（三）考核要求

（1）变频器的发展及应用

①标记：直流调速与变频调速的特点，变频器的类型。

②理解：变频器在节能以及电动机运行等方面的优势。

（2）变频器的组成原理

①标记：变频器的组成部分，变频器中的半导体变流器件。

②理解：变频器各组成部分的作用，逆变原理。

（3）变频与变压

①标记：变频与变压之间的关系。

②理解：SPWM调制原理

（4）变频后异步电动机的机械特性

①标记：调频调压比。

②理解：在基频上、下调频时电压变化规律以及异步电动机机械特性的

特点，临界转矩减小的原因及弥补措施。

第3章变频器的功能及预制

（一）学习目的和要求

通过本章的学习，掌握变频器V/F控制功能，了解矢量控制的特点与要求，掌握变频器各种频率参数的基本概念，掌握变频器加减速、起制动方面的要求以及方式。了解变频器多功能端子、多档转速频率的控制、程序控制等基本概念。了解变频器其他常见功能，了解变频器各种保护功能。

（二）考核知识点

（1）变频器V/F控制及U/f曲线选择。

（2）矢量控制的基本思想及使用矢量控制的要求。

（3）变频器的各种频率参数，变频器加减速、起制动。

（4）变频器的节能运行功能，PID控制功能，自动电压调整功能以及瞬间停电再启动功能等。

（5）变频器的过电流保护，过载保护，过电压、欠电压保护与其他保护。

（三）考核要求

（1）变频器的控制模式。

①标记：V/F控制与矢量控制的特点。

②理解：V/F控制概念，矢量控制的基本思想。

（2）变频器的各种频率参数及预置

①标记：变频器的多功能端子、多档转速控制、程序控制。

②理解：变频器各种频率参数的概念，加减速时间及方式。

（3）变频器的其他常见功能

①标记：节能运行功能，自动电压调整功能等。

②理解：PID控制对调速性能的影响。

（4）变频器的保护功能

①标记：变频器的过电流保护，过载保护等。

②理解：变频器的失速防止功能。

第4章变频器的外接电路与操作

（一）学习目的和要求

通过本章的学习，了解变频器外接主电路，掌握变频器的操作，掌握变频器的功能预置和频率的给定，掌握变频器的控制电路。

（二）考核知识点

（1）变频器的操作与运行。

（2）变频器的信号给定。

（3）变频器的外接控制电路。

（三）考核要求

（1）外接主电路和主要电器的选择

①标记：了解变频器外接主电路的基本结构。。

②理解：主要电器选择原则。

（2）变频器的操作与运行

①标记：了解变频器操作面板上的各种按键的作用，了解变频器运行前

经过的几个步骤。

②理解：掌握功能参数的预置方法，运行模式的选择方法。

（3）外接给定电路

①标记：信号给定的种类与电路。

②理解：频率给定线。

（4）外接控制电路

①标记：正反转控制电路，变频——工频切换控制电路，PLC控制的多

档转速控制电路。

②理解：各种控制电路的原理与要求。

第5章变频器的安装、调试及干扰的防范

（一）学习目的和要求