《变频器》教案

课题一变频器的安装与接线一、教学目的与要求1．认识变频器的外形结构。2．掌握变频器面板的拆装方法。3、掌握变频器接线端子的功能。4、掌握变频器参数单元各按键的意义。二、教学过程（一）、FR－E540变频器的拆装方法1.FR－E540变频器外观和结构如下图所示：前视图拆掉前盖板和辅助板后2.前盖拆卸：前盖板是由位于A，B，C位置的插销固定的，请按箭头方向以C点，同时按下A，B，取下前盖板。3.接线盖板的拆卸4.辅助盖板的拆卸与安装拆卸安装5.操作面板的安装与拆卸安装拆卸6.使用电脑连接时，应将连接电缆线接到PU接口，如下图。7.操作面板（FR－PA02－02）表面盖板的拆卸8.展开图（二）、FR－E540变频器的接线：1.FR－E540变频器端子接线图如下图2.主回路接线端子排列图如下：3.控制回路接线端子排列图如下：三、实训操作内容1.变频器的拆装练习2.变频器的端子排列接线四、小结课题二变频器操作面板的使用一、教学目的与要求1.掌握变频器操作模式的转换；2.熟悉变频器操作面板显示及各按键操作；3.全部清除操作的步骤；二、教学过程（一）操作面板各部份名称和作用（二）按MODE键改变监示显示（三）监示（四）频率设定（五）参数设定方法（六）操作模式（七）帮助模式三、实训操作内容1.变频器的操作模式转换练习。2.变频器操作面板各按键的操作练习。四、实习考核1.变频器操作面板考试。五、小结课题三变频器的运行操作一、教学目的与要求1、了解变频器的操作方法及显示特点。2、了解并熟悉变频器各种运行模式。3、熟练掌握变频器运行方式的切换和参数的预置方法。二、教学过程（一）操作前的检查1、安全在即使机械失控也能确保安全的情况下，进行测试操作。2、机械确认机械无故障。3、参数设定参数值，与机械系统相适应。4、试运行在轻负荷，低频率时试运行，确认安全动作后再开始进行运行。另外出厂时设定了Pr.240“Soft-PWM设定”，Soft-PWM控制，与原来的非低噪音运行时音质不同，但不属异常。（二）变频器的操作模式（1）外部操作模式步骤说明：1.通电→确认运行状态将电源处于ON，确认操作模式中显示“EXT”。没有显示时，按MODE键设定到外部操作模式，或用↑／↓键切换到外部操作。2.开始将启动开关(STF或STR)处于ON。表示运转状态的FWD和REV闪烁。如果正转和反转开关都处于ON电机不起动。如果在运行期间，两开关同时处于ON，电机减速至停止状态。3.加速→恒速顺时针缓慢旋转电位器(频率设定电位器)到满刻度。显示的频率数值逐见增大，显示为50.00Hz。4.减速逆时针缓慢旋转电位器(频率设定电位器)到底。频率显示逐渐减小到0.00Hz。电机停止运行。5.停止断开启动开关(STF或STR)。（2）外部点动操作模式运行时，保持启动开关(STF或STR)接通，断开则停止。（1）选定Pr.15“点动频率”，和Pr.16“点动加/减速时间”；（2）选择外部操作模式；（3）接通点动信号，并保持起动信号(STF或STR)接通，进行点动运行。点动信号的使用端子Pr.180～Pr.186（输入端子功能选择下一章详细介绍）（三）PU操作模式(用操作面板运行)在电机运行中重复下述的步骤2，3，可改变运转速度。步骤说明如下：1.通电→确认运行状态将电源处于ON，确认操作模式中显示“PU”。没有显示时，用MODE键设定到操作模式，用↑／↓键切换到外部操作。2.运行频率设定设定运行频率为50Hz。首先，按MODE键切换到频率设定模式。然后，按↑／↓键改变设定值，按SET键写入频率。3.开始按FWD或REV键。电机启动，自动地变为监示模式，显示输出频率。4.停止按STOPRESET键。电机减速后停止。（四）PU点动运行模式仅在按下FWD或REV键的期间内运行，松开后则停止。（1）定参数Pr.15“点动频率”和Pr.16“点动频率加/减速时间”的值。（2）设定PU点动运行。用MODE键设定到操作模式，然后用↑／↓键切换到PU点动运行。（3）按着FWD或REV键，则运行。如果电机不转，请确认Pr.13“启动频率”。在点动频率设定为比启动频率低的值时，电机不转。三、实训操作内容1.变频器的外部操作2.变频器PU开环和闭环运转3.变频器的组合操作四、小结课题四常用参数的作用及设置一、教学目的与要求1．验证各种常用的功能，掌握各种参数之间的配合和使用技巧。2．了解多功能端子的含义和使用。3．了解多档转速的操作步骤，掌握多档转速的控制方法。二、教学过程（一）常用频率参数的作用及设置1、起动频率只有给定频率达到起动频率时，变频器才有输出电压。预置起动频率分别为：Pr.13=20Hz，Pr.13=30Hz。在外部运行模式下，记录电动机起动的瞬间变频器的输出电压，并比较两起动电压的大小有何不同。2、点动频率出厂时点动频率的给定值是5Hz，如果想改变此值可通过预置Pr.15（点动频率）、Pr.16（点动加、减速时间）两参数完成。设：Pr.15=20HzPr.16=10s在PU运行模式下观察频率和电压值。3、上限频率它是指变频器输出频率的上限值。设：Pr．l＝50Hz当给定频率分别为40HZ和60HZ时，记录变频器的输出频率和电压值。4、跳跃频率三菱变频器通过Pr.31～Pr.32；Pr.33～Pr.34；Pr.35～Pr.36给定了三个跳变区域，如果预置Pr.33～30Hz；Pr.34～35Hz；当给定频率在30Hz和35Hz之间，变频器的输出频率固定在30HZ运行，操作步骤如下：l)在PU运行模式下，使Pr.33～30Hz，Pr.34～35Hz。2)按动MODE键至监示模式。3)按动SET键至频率监示。4)按下REV（或FWD）使电动机运行，此时面板显示变频器的输出频率。5)在36～28HZ之间改变给定频率，观察显示频率的变化规律。6)预置Pr.33～35Hz，Pr.34～30Hz，按照2)～5)的步骤操作，观察频率的变化。（二）多档转速运行用参数预置多档运行速度，(Pr.4～Pr.6；Pr.24～Pr.27；Pr.232～Pr.239)用变频器控制端子进行切换。多档速度控制只在外部运行模式或组合运行模式(Pr.79=3，4)中有效。三菱变频器可通过接通、关断控制端子RH、RM、RL、REX选择多种速度。各开关状态与各段速度的关系如图实习1所示，其中，REX在三菱变频器的控制端子中并不存在，根据三菱多功能端子的选择方法，可用Pr.180～Pr.186来定义任一控制端子为REX。1、多功能端于的定义由附录B中的端子功能选择可知：如果将RT端子定义为REX端子，可设Pr.183=8。2、如果不使用REX，通过RH、RM、RL的通断最多可选择7段速度速度1：Pr．4=50Hz速度2：Pr．5=30Hz速度3：Pr．6=10Hz速度4：Pr．24=15Hz速度5：Pr．25=40Hz速度6：Pr．26=35Hz速度7：Pr．27=5Hz按图中接线，在外部运行模式或组合运行模式下，合RH开关，电动机按速度1运行。按图的曲线，同时合上RH、RL开关，电动机按速度5运行等等。3、如果选用REX，配合RH、RM、RL。的通断，最多可选择15段速度1)设置速度8～速度15的各段速度参数，设Pr.232～Pr.239的参数为20、28、互6、32、22、45、12、42。2)按图接线，并按图的曲线合上相应的开关，则电动机即可按相应的速度运行。4、改变参数的运行1)如果选JOG端子作为REX，则重做上述实验。2)自行重新设置速度l～速度15的数值，则重做上述实验。三、实训操作内容1.变频器的常用参数设置练习。2.变频器多档转速运行的练习。四、实习考核1.变频器的常用参数设置考试。五、小结课题五变频器的外接端子控制一、教学目的与要求1．掌握变频器的外接端子参数的设定；2．掌握用变频器控制电动机的点动与运行控制的参数设定；3．掌握变频器的多功能输入控制端子的参数预置。二、教学过程（一）电动机的点动控制1.基本概念点动控制是各类机械在调试过程中经常使用的操作方式。因为主要用于调试，故所需频率较低，一般也不需要调节。点动控制可分为内部点动控制和外部点动控制。内部点动控制就是通过变频器的操作面板进行点动操作，点动频率是通过改变参数来确定的（出厂设定为5Hz）。外部点动控制就是通过变频器外部接线端子来控制电机的点动运行。当使用外部点动控制时需将操作模式设置在外部操作模式，点动运行用输入端子功能选择选择点动操作功能，当点动信号ON时，用启动信号进行启动停止。2.功能设置三菱FR-A540系列变频器(1)当使用内部点动操作1)按[MODE]键至“运行模式”。2)按↑/↓键至“PU点动操作，确认PU灯亮。RST变频器UVWSTRSD电机QF1STF正转点动信号反转点动信号3)按住［REV］或［FWD］键电机旋转，松开则电机停转。(2)当使用外部点动操作1)按图1所示接线。2)设定“点动频率”Pr.15的参数。3)设定“点动加／减速时间”Pr.16的参数。4)按[MODE]键选择“运行模式(操作模式)”5)按↑/↓键选择“外部点动操作模式，确认EXT灯亮。6)保持启动信号(STF或STR)接通，进行点动运行。图1电机外部点动控制（二）电机的运行控制1.正反转运行的基本电路(1)变频器的外控运行变频器由外接的控制电路来控制其运行的工作方式称为外控运行方式，在需要进行外控运行时，变频器须事先将运行模式预置为外部运行。在三菱FR—A540变频器中，将Pr.79功能预置为“2”。(2)按钮开关控制的正、反转电路1)三位旋钮开关控制电路控制电路如图2所示。图2三位旋钮开关控制正、反转电路图3自锁按钮控制正、反转电路在“STF”、“STR”和“SD”之间接入三位旋钮开关SA，当旋钮旋到“STF”时即为正转，当旋钮旋到“STR”时即为反转，旋钮旋到中间位置时为停止。按钮SB3则用于排除故障后使变频器复位。2)自锁按钮控制正、反转电路控制电路如图3所示。用二个自锁按钮分别在“STF”和“SD”之间“STR”和“SD”之间，当SB1按下时“STF”和“SD”之间接通正转，当SB2按下时“STR”和“SD”之间接通反转，当SB1、SB2同时按下或SB1、SB2都没按时为停止。(3)旋转方向的更正如果电动机的旋转方向反了，可以不必更换电动机的接线，而通过以下方法来更正：1)将由公共端“SD”接至正转接线端“STF”的连线改接至反转接线端“STR”。RST变频器UVWSTRSD电机QF1STF正转启动反转启动RES1025RPSB1SB2SB3ABCRST变频器UVWSTRSD电机QF1STF正转启动反转启动RES1025RPSASB3ABC2)接至正转接线端“STF”的连线不变，而通过功能预置来改变旋转方向。在三菱FR—A540变频器中，将Pr．78功能项置为“1”时，为正转；预置为“2”时，为反转。3)某些机械是不允许反转的，例如:风机，泵。为此变频器设有禁止电动机反转功能。在三菱FR—A540变频器中，将Pr．78功能项置为“0”时，为正转和逆转均可；预置为“1”时，为不可逆转；预置为“2”时，为不可正转。(4)继电器控制的正、反转电路控制电路如图4所示。图4继电器控制的正、反转电路按钮SB1、SB2用于控制正转继电器KA1，从而控制电动机的正转运行、停止；按钮SB1、SB3用于控制正转继电器KA2，从而控制电动机的反转运行、停止；图中A、B、C三个接点是三菱变频器异常输出的保护接点，变频器正常RST变频器UVWSTRSD电机QF1STF正转启动反转启动RES1025RPKA1KA2SB4ABCKA1KA2KA2KA1SB2KA1SB3KA2SB1工作时：B、C点闭合，A、B点断开；变频器异常时：B、C点断开，使变频器的启动信号断开，A、C点闭合，输出报警信号。（三）多功能输入控制端子的参数预置1.基本概念变频器外接控制信号多种多样，但每个拖动系统同时应用的输入端子并不多，所以变频器只需提供一定数量的可编程输入端子，它们的具体功能并不固