变频器技术教学大纲

《变频器技术》教学大纲

适应专业：机电一体化技术专业

课程性质：必修课

总学时：36

总学分： 4

一、课程性质、目的和任务

本课程是高等职业院校机电一体化技术专业的一门应用性主干专业课程。课程的主要任务是通过理论教学、实验、实训，使学生深刻理解通用变频器的基本功能含义，掌握通用变频器的基本编程、操作方法，了解专用变频器的工业应用，培养学生在变频器应用方面的实践能力和维修能力。通过实验及实训，培养学生检索电气技术资料的能力、撰写技术报告的能力、实用设计创新的能力。在教学过程中，还要紧跟变频器发展的最新进程，及时补充新技术、新型号、新应用领域的有关内容。并注意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。

二、教学基本要求

1.熟悉三相异步电动机控制和电力电子器件的有关知识，理解变频调速的基本理论。

2.掌握变频器的内部结构理论和外端子功能。

3．深刻理解通用变频器相关功能的含义和作用，牢固掌握变频器的基本操作方法，具有根据工程要求设计、安装电路和编制应用程序的能力。

4.了解4至5种类型变频器的功能参数设定和操作方法。

5.具有根据工程需要设计、安装、调试及改造变频器控制系统的能力。

6.具有将相关课程(电气控制、PLC、单片机、触摸屏等)知识融合在一起，综合应用自动控制系统的能力。

7.具有查阅相关技术资料和编写技术文件的能力。

8.具有创新精神、实践能力和学习、掌握新技术的能力。

三、教学内容及要求

(一) 基础知识

主要教学内容：

1．三相异步电动机的有关知识

三相异步电动机电磁特性、机械特性、起动要求、起动方法、制动方法、调速方法、变频调速的两种情况。

2．电力电子器件简介

电力电子器件的类型、开关特性、特点及应用场合。

3．变频调压基本原理

脉冲宽度调制技术的概念与原理；单极性SPWM控制方式、双极性SPWM控制方式的概念及电路的工作工程；变频器三相桥式SPWM逆变电路的变压、变频原理。

教学要求：

1. 熟悉三相异步电动机电磁特性、起动要求和变频调速的两种情况。

2. 了解电力电子器件的类型及特点。

3. 掌握脉冲宽度调制技术的概念与原理；掌握变频器三相桥式SPWM逆变电路的变压、变频原理。

(二) 变频器的组成及分类

主要教学内容：

1．变频器主电路

变频器主电路的结构及电路各部分的作用。

2．变频器控制电路

变频器控制电路的结构及电路各部分的作用。

3．变频器外部结构

变频器操作面板上各键的作用及操作方法；变频器显示屏的种类及显示内容；变频器外端子的分类及各类端子的功能。

4．变频器的分类

变频器的分类方法及分类。

教学要求：

1．掌握变频器主电路的结构和电路各部分的作用。

2.了解变频器控制电路各部分的作用。

3．掌握操作面板上各键的作用及操作方法；掌握变频器外端子的分类及各类端子的功能。

4．了解变频器的分类方法及分类。

(三) 变频器频率及与频率有关量的功能设置

主要教学内容：

1．频率控制功能

变频器控制运行频率的四种方式。

2．极限频率

极限频率的种类及各类极限频率的设定原则。

3．加速时间和减速时间

加速时间和减速时间的定义；加速时间和减速时间设置的必要性及设置原则。

4．加速曲线和减速曲线

加速曲线的上升方式和减速曲线的下降方式；加、减曲线的预置方式。

5．回避频率

设置回避频率的目的；回避频率的三种设置方法。

6．段速频率设置功能

段速运行的概念；控制段速运行的两种方法。

7．频率增益与频率偏置功能

频率增益功能的概念及作用；频率偏置功能的概念、分类及作用。

8．载波频率设置

设置载波频率的意义。

教学要求：

1.掌握变频器控制运行频率的四种方法。

2. 深刻理解与频率有关量的功能的概念、作用及设定方法。

(四) 变频器的其他常用功能

主要教学内容：

1. U/f控制方式U/f控制方式的概念。

2．转矩补偿功能

转矩补偿功能的概念、作用及补偿方式。

3．电压自动控制功能

电压自动控制功能的概念及预置方法。

4．节能运行控制功能*

预置节能运行控制功能应满足的条件。

5．转差补偿功能

转差补偿功能的概念、补偿原理、作用及补偿设定范围。

6．矢量控制功能

变频器矢量控制功能的实质及设置矢量控制功能符合的条件。

7．运行控制功能

变频器正/反转控制功能及点动控制功能的设定及运行。

8．制动功能

变频器制动功能的种类及各类制动的制动条件。

教学要求：

1．深刻理解各种功能的概念和作用。

2．掌握各种功能的设置方法和设置条件。

(五) 变频器的闭环运行

主要教学内容：

变频器闭环系统的种类及选用。

教学要求：

了解变频器闭环系统的种类、各类的反馈器件及特点。

(六) 变频器的外接端子功能

主要教学内容：

1．变频器主电路端子

变频器主电路端子的分类、使用注意事项。

2．变频器输入控制端子

变频器输入控制端子的分类、各类端子的作用、设置及控制方法。

3．变频器输出信号控制端子

变频器输出信号控制端子的分类、作用、设置及控制方法。

4．运行控制端子

变频器运行控制端子的设置及控制方法。

教学要求：

1. 掌握变频器主电路端子的分类、使用注意事项。

2. 熟练掌握变频器控制端子的分类、作用及各类端子的设置、控制方法。

(七)富士变频器

主要教学内容：

1．富士变频器铭牌与基本功能

富士G11S/P11S系列变频器的外部结构及其基本控制功能。

2．富士变频器外端子分布及功能简介

富士变频器外端子分类、分布、各类端子功能及连接控制方式。

3．富士变频器操作面板及功能应用

富士变频器操作面板各键功能、程序输入方法及运行控制方法。

4．富士变频器的功能参数码

富士变频器功能参数码分类、功能参试含义及参数设置方法。

5．富士变频器编程举例

举例说明富士变频器程序编制方法及运行控制图的画法。

教学要求：

1. 了解富士变频器的铭牌含义及其基本控制功能。

2. 掌握富士变频器外端子的分类、分布、各类端子功能及连接控制方式

3. 掌握富士变频器的程序输入方法(下拉菜单式操作)、运行控制方法、监视方法、日常维护方法。

4．掌握富士变频器功能参数码的分类原则，学会利用产品手册对变频器进行使用、维护和故障检修。

5．掌握根据工程要求绘制电路图、绘制控制运行图、编制程序的方法。

(八) 变频器常用控制电路

主要教学内容：

1．变频器输入端子的控制方法

变频器模拟输入端子的信号连接方法；变频器接点控制端子的控制开关类型。

2．变频器起动与正/反转控制电路

变频器对正/反转控制电路的要求、控制电路的原理及变频器的功能参数设置。

3．变频器的并联运行

由模拟输入控制端子控制的变频器并联运行控制系统的电路连接、原理及功能参数设置；由接点输入控制端子控制的变频器并联运行控制系统的电路连接、原理及功能参数设置；

4．变频器制动及保护控制电路