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教师活动学生活动时间一、复习变频器的工作原理（一）、变频器的基本构成如上图所示，说出变频器的基本构成（二）、变频器的调速原理提问：1、三相异步电动机的转速公式为？（1）旋转磁场的转速（同步转速n1）n1=60ƒ1/p式中：n1——旋转磁场转速，又称为同步转速，单位为r/min；ƒ1——电源的频率，单位为Hz；p——旋转磁场的磁极对数。n1的旋转方向由电源的相序决定：若电源为顺相序，同步转速n1为顺时针旋转方向，当将三相电源的任意两相对调（即电源为逆相序），n1则为逆时针方向。（2）转差率s根据结构不同分转子笼型变频调速中采用线绕型变频调速中可用，但较少采用①转速差△n即△n=n1-n式中：转子的转速---n旋转磁场的转速---n1②转差率s即s=(n1-n)/n1s是分析异步电动机运行状态的重要参数。起动瞬间，n=0，s=1；额定转速运行时，s很小，约为0.02～0.06；空复习讨论，回答问题2课时载运行时，n略小于n1，s≈0。（3）转子转速nn=(1-s)60ƒ1/p转子转速n与电源频率ƒ1、磁极对数p、转差率s有关。三相异步电动机的调速方式有：变频（ƒ1）调速、变极（p）调速、变转差率（s）调速。2、三相异步电动机的电磁特性（1）感应电动势E1E1=4.44K1N1ƒ1Φm式中:E1——定子绕组的感应电动势有效值K1——定子绕组的绕组系数，K11N1——定子每相绕组的匝数ƒ1——定子绕组感应电动势的频率，即电源的频率Φm——主磁通可见：E1∝ƒ1Φm将△U忽略，则E1≈U1∝ƒ1Φm（2）U1/ƒ1=常数异步电动机是根据其工作在额定电压、额定频率以及额定磁通下进行设计的,其磁通Φm选在了铁芯磁化曲线的接近饱和处。Φm的大小关系到电动机的电磁转矩，并与电动机的工作电流成正比。如ƒ1下降，U1不变，则Φm上升。因为Φm已设计在接近饱和处，Φm上升即进入磁化曲线的饱和区，引起工作电流大幅度增加，使电动机过热损坏。如ƒ1上升，U1不变，则Φm下降，将使工作电流下降。由于电流的下降，电动机的输出转矩不足。为了保持电动机的Φm不变，即电动机的转矩不变，在ƒ1变化的同时，U1必须同时变化，使U1与ƒ1的比值保持恒定，即U1/ƒ1=常数变频器在工作时，有时ƒ1调的很低，同时U1也很低。此时定子绕组上的电压降△U在电压U1中所占的比例不能忽略。由于△U所占比例增加，将使定子电流减小，从而使Φm减小，这将引起低速时的输出转矩减小。此时，可提高U1来补偿△U的影响，使得E1/ƒ1不变，即Φm不变，这种控制方法称为电压补偿，也称为转矩补偿。二、三相异步电动机的机械特性电动机的电磁转矩T与转子转速n之间的关系，称为电1课时动机的机械特性，即n=ƒ（T）如图所示三、三相异步电动机的调速1．变极调速三相异步电动机的变极调速是有级调速，通过改变磁极对数p，可以得到2:1调速、3:2调速、4:3调速及三速电机等，调速的级数很少。由于磁极对数p取决于定子绕组的结构，而且笼型转子的极数能自动地保持与定子极数相等，所以此调速只适用于特制的笼型异步电动机，这种电动机结构复杂，成本高。2．变转差率调速变转差调速一般适用于线绕型异步电动机或滑差电动机。具体的实现方法很多，比如：转子串电阻的串级调速、调压调速、电磁转差离合器调速等等。随着s的增大，电动机的机械特性变软，效率降低。3．变频率调速变频调速具有调速范围宽，调速平滑性好，调速前后的不改变机械特性硬度，调速的动态特性好等特点。根据电动机理论，当ƒ1较高时，忽略定子绕组电阻，最大电磁转矩TM∝（U1/ƒ1）2、临界转差率sL∝1/ƒ1、对应临界转速的转速差△n=sLn1=sL60ƒ1/p为常数、起动转矩Tst∝U21/ƒ13；当ƒ1较低时，定子绕组电阻的影响不可忽略，最大电磁转矩TM随着频率的减小而减小、转速差△n仍为常数、Tst随着频率减小而减小。按照上述分析，可以大致了解变频调速的机械特性，如图所示。下面分两种情况进行说明：⑴基频以下的恒磁通变频调速调速时，通常以电动机的额定频率为基本频率,即基频。在基频以下调速时，须保持E1/ƒ1恒定即保持主磁通Φm恒定。做笔记，讨论1课时由于E1难以直接控制，ƒ1较高时，保持U1/ƒ1恒定，即可近似地保持主磁通Φm恒定。由于TM∝（U1/ƒ1）2，保持U1/ƒ1恒定时，TM恒定，电动机带动负载的能力不变；而且此过程中，转速差△n基本不变，所以调速后的机械特性曲线平行地移动，电动机的输出转矩不变，属于恒转矩调速。当ƒ1较低时，若仍由U1/ƒ1恒定来代替E1/ƒ1恒定，会带来较大的误差，TM和Tst随着频率的减小而减小，电动机带动负载的能力变小。此时，若仍由U1/ƒ1恒定来代替E1/ƒ1恒定，可采用电压补偿方法，即适当提高电压U1，目的是补偿定子阻抗压降，近似保持E1/ƒ1恒定，提高电动机带动负载的能力，其机械特性曲线如图虚线所示。⑵基频以上的弱磁变频调速由于电动机不能超过额定电压运行，所以频率由额定值向上升高时，定子电压不可能随之升高，只能保持在额定值不变。这样必然会使Φm随着ƒ1的升高而下降，类似于直流电动机的弱磁调速。由于TM∝（U1/ƒ1）2，保持U1恒定时，TM随着ƒ1的升高而下降，电动机带动负载的能力变小；随着ƒ1的升高，Φm下降，电磁转矩T下降，而转速上升，属于近似恒功率调速。根据三相异步电动机定子每相电动势的有效值为E1=4.44K1N1ƒ1Φm式中f1—电动机定子频率，单位为Hz；N1—定子相绕组有效匝数；Фm—每极磁通量，单位为Wb。从公式可知，对E1和f1进行适当控制即可维持磁通量不变。因此，异步电动机的变频调速必须按照一定的规律同时改变其定子电压和频率，即必须通过变频器获得电压和频率均可调节的供电电源。四、变频器前盖板及操作面板的拆装1、操作面板拆装方法及注意事项拆卸方法：将变频器竖起，手指一边按着面板上的按钮，一边向身前拉，即可取下。安装方法：将操作面板垂直放入凹下的槽里，用力轻轻下压，即可牢固装入。2、前盖板的拆装方法拆卸方法：用手握着前盖板上部两侧向下推，握着向下的前盖板向身前拉，就可将其拆下。安装方法：将前盖板的插销插入变频器底部的插孔，以安装插销部分为支点，将盖板完全推入机身。3、注意事项1）不要在带电的情况下拿走操作面板2）不要在带电时进行拆装3）抬起时要缓慢轻拿五、变频器操作面板介绍FR-A540型变频器一般需通过FR-DU04操作面板或FR-PU04参数单元来操作（总称为PU操作），操作面板外形如下图所示，操作面板各按键及各显示符的功能如下表所示。边看边练分组练习1课时0.5课时信息反馈：教师活动学生活动时间按键说明可用于选择操作模式或设定模式用于确定频率和参数的设定·用于连续增加或降低运行频率。按下这个键可改变频率·在设定模式中按下此键，则可连续设定参数用于给出正转指令用于给出反转指令·用于停止运行·用于保护功能动作输出停止时复位变频器（用于主要故障）六、思考：1、为什么将R,S,T端子与U,V,W端子接反，会烧坏变频器？2、SET键有什么功能？0.5课时信息反馈：