“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、实事求是的科学态度、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。
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掌握转速开环的晶闸管变频调速系统、转差频率控制的转速闭环变频调速系统的组成和工
作原理。 ? ? ? ? ? ? 了解矢量变换控制的基本思想。 了解变频调速技术的应用。 培养学生作为电类专业人员必须具备的专业基本知识和基本技能。 能利用基本控制环节进行一般电气控制系统的设计。 培养学生搜集资料、阅读资料和利用资料的能力。 培养学生的自学能力。
社会能力目标 ? ? ? ? 培养学生互相帮助、互相学习、团队协作、乐业敬业的工作作风。 培养学生分析问题、解决问题的能力。 培养学生的自我管理、自我约束能力。 培养学生的环保意识、质量意识、安全意识。
三. 与前后课程的联系 1. 与前续课程的联系 《电机拖动基础》、《自动控制原理》、《电力电子技术》、《工厂电气控制技术》 2. 与后续课程的联系 四. 学习资源的选用 1. 教材选用的原则 1）基于工作过程，能够指导学生学中练，练中学。 2）内容涵盖培养目标要求。 3) 与实训设备设施条件相适应。 学习情境名称 主要教学知识点 1.变频器的结构与类型 2.变频器的工作原理 3.变频器的应用 4 变频器的技术 5.变频器的发展 6.变频器的操作步骤 学习目标 1.掌握变频器的结构与分类 2.掌握变频器的的工作原理 3.熟悉变频器的的面板操作步骤 4.掌握变频器的技术基础 5.了解常用的电力半导体器件的结 构和特点 6.掌握变频器的工作特性 1.掌握变频器控制的电机机械特性 1.面板操作 2.PU 运行 3.组合运行 4.PID 控制运行 5.变频器运行的故障排除 2.掌握变频器面板操作方法 3.掌握变频器 PU 运行操作方法 4.了解变频器 PID 变频调速原理和 特性 5.熟悉变频器运行常见故障及故障 排除方法 14 学时
情境 1： 认识变频器
14
情境 2： 变频器的 的基本运行
2
情 境 3: 变 频 器 与继电器组合控 制
1.电压型交-直-交变频器的分 类与特点 2.脉宽调制型变频器的工作原 理 3.电力晶体管通用型 PWM 变频 器的主电路 4.变频器控制电动机正反转 5.变频器与工频切换 6.PLC 与变频器控制 1.转速开环的晶闸管变频调速 系统结构 2.晶闸管变频调速系统中的主 要控制环节 3.转差频率控制的转速闭环变 频调速系统 4.矢量变换控制系统
1.掌握电压型交 - 直 - 交变频器 的分类与特点 2.掌握脉宽调制型变频器的工作原 理 3.掌握电力晶体管通用型 PWM 变频 器的主电路 4.掌握变频器控制电动机正反转电 路 5.变频器与工频切换电路分析 1.掌握变频调速的基本原理和控制 方式 2.掌握转速开环变频调速系统的组 成、工作原理和各环节作用 3.掌握转差频率控制的基本思想、 工 作原理 4.了解矢量变换控制系统的基本思 想 1.了解变频器的选用要求 2.理解变频器的安装布线规律 3.掌握变频调速技术在工业生产中 应用 4.熟悉变频调速在日常生活中的应 用 5.电力变压器的日常维护与维修、 检 修技能
12
情境 4： 变频器运 行与分析
12
1.变频器的选用要求 情境 5： 变频调速 应用 2.变频器的安装布线 3.变频调速技术在工业生产中应用 4.变频调速在日常生活中的应用 5.变频器的保护与故障处理
12
2. 推荐教材 《变频调速原理及应用》 3. 参考的教学资料 1. 张少军 杜金城《交流调速原理及应用》中国电力出版社 . 2. 陈伯时 陈敏逊《交流调速系统》机械工业出版社 . 3. 曾毅《变频调速控制系统的设计与维护》山东科学技术出版社 . 4. 张少军 杜金城《电气变频调速设计技术》中国电力出版社 . 5. 张燕宾《 SPWM 变频调速应用技术》机械工业出版社 . 4. 学习网站 中国工控网 https://www.doczj.com/doc/6d4813033.html, 中国 21ic 网 https://www.doczj.com/doc/6d4813033.html, 五. 教师要求 1、能够根据教学法合理设计教学情境，组织教学。 2、熟练掌握变频调速系统的工作原理、实现方法、机械特性、运行特点及适用场合。 3、能够完成电气设备的拆卸、装配、检测与调整操作演示。 4、熟练对设备进行主要精度指标检测。 5、能够正确、及时处理学生误操作 产生的相关故障。
3
6、掌握一定的设备管理知识，知道如何制订设备维修保养计划。 六. 学习场地、设施要求 应该在教学实训一体化教室进行本课程教学，一体化教室应该配备以下设施： 1、常用工具、检测仪器仪表 2、各种变频器 3、多媒体设备 4、实训基地 5、演示动画 6、挂图 7、典型控制线路图纸 8、实训指导书 9、工作记录单 10、桌椅 七.学习内容与实施 教学标准——情境 1 情境 1：认识变频器 情境目标 1.掌握变频器的结构与分类 2.掌握变频器的工作原理 3.熟悉变频器的的面板操作步骤 4.掌握变频器的技术基础 5.了解常用的电力半导体器件的结构和特点 6.掌握变频器的工作特性 任务 1.变频器的拆卸 2.变频器的面板操作 3.常用的电力半导体器件的结构和特点 4.变频器的分类、特点与发展分析 教师知识与能力要求 掌握变频器的工作原理；熟悉变频器操作流程；熟练掌握常用的电力半导体器件的结构和特 点；分析常见故障的维护；具有娴熟的教学组织管理能力；具备本专业全面丰富的理论知识 和熟练的操作技能。 教学方法建议 采用任务驱动式项目教学法、引导文教学法等，将相关知识融合在任务、案例中讲授， 采用讲授、讨论、提问、同步练习、单元测试的授课方法。 3．教学内容与实施 工作 过程 工作任务 教学方法 学时 学时：14
4
讲授法 资讯 教师下发变频器拆卸任务书，并解答学生提出的问题； 讨论法 教师、学生互动进行变频器结构、原理分析，学生通过 演示法 录像等途径详细了解三相异步电动机的相关知识 自学法 制定任务计划、小组讨论设计，确定系统方案，并完成变 频器的拆卸步骤及工艺，确定最终工作方案，教师检查方案 的可行性并进行实施 按照计划决策内容进行下列项目的实施： 实施 1.变频器的拆装 2.变频器的的面板操作控制 3.常用的电力半导体器件的结构和特点 4.变频器的发展 通过自检、小组互检等方式，检查拆装步骤；教师对整个 拆装及试验过程进行评估。教师与学生共同对学生工作结果 运行评价： 检查 评价 （1） 自评：学生对本项目的整体实施过程进行评价 （2） 互评：以小组为单位，分别对其他组的工作结果 进行评价和建议 （3） 教师评价：教师对互评结果进行评价，指出每个 小组成员的优点，并提出改进建议 4．教学工具 变频器、交流电机、工艺文件、教学资料、引导文、、电烙铁、万用表、电机拆卸工具 5．考核与评价标准 本任务占整课程分数的 20%，即满分 20 分，其中同步练习 10 分，拆装技能考核 10 分。 （1）同步练习：成果评定 10 分，完成过程（主要从学习态度、团队合作、沟通表达等 方面）评定 10 分。其中教师评价占 60%，小组评价占 20%，自我评价占 20%。 （2）拆装技能考核：全部在课堂上独立完成，主要考核学生熟练使用拆装工具的熟练 成度及工作态度等。成果评定 10 分，由教师根据学生表现评价。 演示法 试验法 文献法 6 学生自主进 行小组讨论 法 2
计划 决策
4
交互检查法 讨论法 小组演示法 2
教学标准——情境 2 情境 2：变频器的的基本运行 情境目标 1.掌握变频器控制的电机机械特性 2.掌握变频器面板操作方法 3.掌握变频器 PU 运行操作方法
5
学时：14
4.了解变频器 PID 变频调速原理和特性 5.熟悉变频器运行常见故障及故障排除方法 任务 1.变频器控制的电机机械特性分析 2.变频器面板控制 3.变频器 PU 运行操作 4.变频器 PID 变频调速 5.发现变频器运行故障并排除 教师知识与能力要求 掌握变频器工作原理； 熟练掌握变频器控制的电机机械特性； 熟悉变频器常见故障排除方法； 具有娴熟的教学组织与管理能力；具备本专业全面丰富的理论知识和熟练的操作。 教学方法建议 采用任务驱动式项目教学法、引导文教学法等，将相关知识融合在任务、案例中讲授， 采用讲授、讨论、提问、同步练习、单元测试的授课方法。 3．教学内容与实施 工作 过程 工作任务 教师下发变频器面板控制调速、PU 运行操作任务书； 并解答学生提出的问题； 教师、学生互动进行变频器面板控制调速、PU 运行操 作、PID 变频调速分析，学生通过录像等途径详细了解变频 器控制的相关知识，掌握变频器的常见故障排除方法和技巧 制定任务计划、小组讨论设计，确定系统方案，并完成变 频器面板控制调速作调试步骤； PU 运行操作步骤；确定最 终工作方案，教师检查方案的可行性并进行实施 按照计划决策内容进行下列项目的实施： 1.变频器面板控制调速 实施 2.变频器 PU 运行控制调速 3. PID 变频调速分析 4.发现变频器运行故障并排除 检查变频器调速操作步骤和调试方法是否符合要求；教师 对变频器整个运行步骤和过程进行评估。教师与学生共同对 学生工作结果运行评价： （1）自评：学生对本项目的整体实施过程进行评价 （2）互评：以小组为单位，分别对其他组的工作结果进 行评价和建议 （3）教师评价：教师对互评结果进行评价，指出每个小 组成员的优点，并提出改进建议 演示法 试验法 理论实践 一体化 8 教学方法 讲授法 讨论法 演示法 自学法 学生自主进 行小组讨论 法 2 学时
资讯
计划 决策
2
交互检查法 讨论法 小组演示法 2
检查 评价
6
4．教学工具 变频器、交流电机、工艺文件、教学资料、引导文 电流表、万用表、电压表、导线 5．考核与评价标准 本任务占整课程分数的 20%，即满分 15 分，其中同步练习 10 分，拆装技能考核 10 分。 （1）同步练习：成果评定 10 分，完成过程（主要从学习态度、团队合作、沟通表达等 方面）评定 10 分。其中教师评价占 60%，小组评价占 20%，自我评价占 20%。 （2）技能考核：全部在课堂上独立完成，主要考核学生熟练使用工具的熟练成度及工 作态度等。成果评定 10 分，由教师根据学生表现评价。
教学标准——情境 3 情境 3：变频器与继电器组合控制 情境目标 1.掌握电压型交-直-交变频器的分类与特点 2.掌握脉宽调制型变频器的工作原理 3.掌握电力晶体管通用型 PWM 变频器的主电路 4.掌握变频器控制电动机正反转电路 5.变频器与工频切换电路分析 6.PLC 与变频器控制 任务 1.电压型交-直-交变频器的特点 2.电力晶体管通用型 PWM 变频器的主电路 3.变频器控制电动机正反转电气控制线路 4.变频器与工频切换电路分析 5.PLC 与变频器控制 教师知识与能力要求 掌握基本控制环节的形式及应用；具有娴熟的教学组织管理能力；具备本专业全面丰富的理 论知识和熟练的操作技能。 教学方法建议 采用任务驱动式项目教学法、引导文教学法等，将相关知识融合在任务、案例中讲授， 采用讲授、讨论、提问、同步练习、单元测试的授课方法。 3．教学内容与实施 工作 过程 工作任务 教师下发任务书，学生理解 PWM 变频器电路的工作任 务，明确变频器控制电动机正反转电气控制线路线路的控制 要求、工作原理、操作方法、结构特点及所用电气元器件规 格 教学方法 讲授法 讨论法 演示法 自学法 学时 学时：12
资讯
2
7
计划 决策
制订任务计划、小组讨论设计，确定系统方案，完成系统 的原理图设计，确定最终工作方案，教师检查方案的可行性 并进行实施
学生自主进 行小组讨论 法 案例教学法 演示法
2
1.安装线路 实施 2.线路通电调试 3.观察故障现象，分析检测故障、查找与排除故障 4.总结经验，做好维修记录 通过自检、小组互检等方式，检查设计安装的线路是否符 合要求，小组成员演示汇报项目成果，并回答教师与同学们 的提问。教师与学生共同对学生工作结果运行评价： （1）自评：学生对本项目的整体实施过程进行评价 （2）互评：以小组为单位，分别对其他组的工作结果进 行评价和建议 （3）教师评价：教师对互评结果进行评价，指出每个小 组成员的优点，并提出改进建议
试验法 理论实践 一体化 讨论法 教师检查 6
交互检查法 讨论法 小组演示法 2
检查 评价
4．教学工具 变频器、交流电机、常用低压电器、工艺文件、教学资料、引导文、课件、检查单、评价表、 验电笔、万用表、常用电工工具 5．考核与评价标准 本任务占整课程分数的 20%，即满分 20 分，其中同步练习 10 分，技能考核 10 分。 （1）同步练习：成果评定 10 分，完成过程（主要从学习态度、团队合作、沟通表达等 方面）评定 10 分。其中教师评价占 60%，小组评价占 20%，自我评价占 20%。 （2）技能考核：全部在课堂上独立完成，主要考核学生使用工具的熟练成度及工作态 度等。成果评定 10 分，由教师根据学生表现评价。
教学标准——情境 4 情境 4：变频器运行与分析 情境目标 1.掌握变频调速的基本原理和控制方式 2.掌握转速开环变频调速系统的组成、工作原理和各环节作用 3.掌握转差频率控制的基本思想、工作原理 4.了解矢量变换控制系统的基本思想 任务 1. 转速开环变频调速系统的组成、工作原理和各环节作用 2. 矢量变换控制 学时：12
8
3. 转差频率控制 教师知识与能力要求 掌握变频调速的基本原理、控制方式和操作方法；具有娴熟的教学组织管理能力；具备本专 业全面丰富的理论知识和熟练的操作技能。 教学方法建议 采用任务驱动式项目教学法、引导文教学法等，将相关知识融合在任务、案例中讲授， 采用讲授、讨论、提问、同步练习、单元测试的授课方法。 3．教学内容与实施 工作 过程 工作任务 教师下发转速开环变频调速系统任务书，教师解答学生 提出的问题；教师、学生互动进行变频调速系统的组成、工 作原理和各环节作用、分析，矢量变换控制、转差频率控制 分析，学生通过录像（课件）详细了解变频器的组成、工作 过程，通过查找资料了解变频器的基本结构及作用 制订任务计划、小组讨论设计，确定最终方案、步骤，制 订变频器系统运行操作步骤，教师检查方案的可行性并进行 实施 教学方法 讲授法 讨论法 演示法 自学法 学生自主进 行小组讨论 法 案例教学法 演示法 试验法 理论实践 一体化 讨论法 6 2 学时
资讯
计划 决策
2
按照计划决策内容进行下列项目实施： 实施 1.变频调速系统的组成 2.矢量变换控制运行操作 3.转差频率控制
检查 评价
学生检查变频调速系统的组成、 运行， 实验数据是否合理， 小组成员演示汇报项目成果，并回答教师与同学们的提问。 教师与学生共同对学生工作结果运行评价： 交互检查法 （1）自评：学生对本项目的整体实施过程进行评价 讨论法 （2）互评：以小组为单位，分别对其他组的工作结果进 小组演示法 行评价和建议 （3）教师评价：教师对互评结果进行评价，指出每个小 组成员的优点，并提出改进建议
2
4．教学工具 工艺文件、教学资料、引导文、万用表、常用电工工具、同步电动机、电流表、电压表、变 频器
9
5．考核与评价标准 本任务占整课程分数的 20%，即满分 20 分，其中同步练习 10 分，拆装技能考核 10 分。 （1）同步练习：成果评定 10 分，完成过程（主要从学习态度、团队合作、沟通表达等 方面）评定 10 分。其中教师评价占 60%，小组评价占 20%，自我评价占 20%。 （2）技能考核：全部在课堂上独立完成，主要考核学生使用工具的熟练成度及工作态 度等。成果评定 10 分，由教师根据学生表现评价。 教学标准——情境 5 情境 5：变频调速应用 情境目标 1.了解变频器的选用要求 2.理解变频器的安装布线规律 3.掌握变频调速技术在工业生产中应用 4.熟悉变频调速在日常生活中的应用 5.变频器的日常维护与维修、检修技能 任务 1.变频器的选择、安装 2.变频调速的应用 3.变频器的日常维护与维修、检修 教师知识与能力要求 掌握变频器的工作原理、特性和使用等相关知识；熟悉变频器的常见应用；掌握变频器的故 障判断、修复及参数测定方法和技巧；具有娴熟的教学组织管理能力；具备本专业全面丰富 的理论知识和熟练的操作技能。 教学方法建议 采用任务驱动式项目教学法、引导文教学法等，将相关知识融合在任务、案例中讲授， 采用讲授、讨论、提问、同步练习、单元测试的授课方法。 3．教学内容与实施 工作 过程 工作任务 教学方法 讲授法 讨论法 演示法 自学法 学生自主进 行小组讨论 法 2 学时 学时：12
资讯
教师下发变频器安装、调查、常见故障判断、修复及一 般试验任务书；教师解答学生提出问题； 教师、学生互动进行变频器安装、应用分析，学生通过 录像（课件）等途径详细了解变频器的相关知识 制定任务计划、小组讨论设计，确定系统方案，经过小组 讨论，确定最终工作方案，教师检查方案的可行性并进行实 施
计划 决策
2
10
按照计划决策内容进行下列项目的实施： 1.变频器的选择 2.变频器的安装布线 3.变频调速在工业生产中应用分析 4.变频调速在日常生活中的应用 5.变频器的维护与维修、检修技能 通过自检、小组互检等方式，采用“角色扮演法”模拟电 力变压器器维修试验过程，并进行评估。教师与学生共同对 学生工作结果运行评价： （1）自评：学生对本项目的整体实施过程进行评价 （2）互评：以小组为单位，分别对其他组的工作结果进 行评价和建议 （3）教师评价：教师对互评结果进行评价，指出每个小 组成员的优点，并提出改进建议 演示法 试验法 理论实践 一体化 6
实施
交互检查法 讨论法 小组演示法 2
检查 评价
4．教学工具 变频器、工艺文件、教学资料、引导文、万用表、相关设备 5．考核与评价标准 本任务占整课程分数的 20%，即满分 20 分，其中同步练习 10 分，拆装技能考核 10 分。 （1）同步练习：成果评定 10 分，完成过程（主要从学习态度、团队合作、沟通表达等 方面）评定 10 分。其中教师评价占 60%，小组评价占 20%，自我评价占 20%。 （2）拆装技能考核：全部在课堂上独立完成，主要考核学生熟练使用工具的熟练成度 及工作态度等。成果评定 10 分，由教师根据学生表现评价。
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《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：
变频技术的发展趋势及 其应用 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
变频技术的发展趋势及其应用 0引言 在工业生产及国计民生中电机的使用十分广泛，电机的传动方式一般分为直流电机传动及交流电机传动。过去由于交流电机实现调速较困难或某些调速方式低效不够理想，因而长期以来在调速领域大多采用直流电机，而交流电动机的优点在调速领域中未能得到发挥。交流电动机的调速方式一般有以下三种。 1）变极调速是通过改变电动机定子绕组的接线方式以改变电机极数实现调速，这种调速方法是有级调速，不能平滑调速，而且只适用于鼠笼电动机。 2）改变电机转差率调速其中有通过改变电机转子回路的电阻进行调速，此种调速方式效率不高，且不经济。其次是采用滑差调速电机进行调速，调速范围宽且能平滑调速，但这种调速装置结构复杂（一般由异步电机、滑差离合器和控制装置三部分组成），滑差调速电机是在主电机转速恒定不变的情况下调节励磁实现调速的，即便输出转速很低，而主电机仍运行在额定转速，因此耗电较多，另外励磁和滑差部分也有效率问题和消耗问题。较好的转差率调速方式是串级调速。3）变频调速通过改变电机定子的供电频率，以改变电机的同步转速达到调速的目的，其调速性能优越，调速范围宽，能实现无级调速。 目前我国生产现场所使用的交流电动机大多为非调速型，其耗能十分惊人。如采用变频调速，则可节约大量能源。这对提高经济效益具有十分重要的意义。 1变频调速技术的发展 上世纪50年代末，由于晶闸管（SCR）的研究成功，电力电子器件开始运用于工业生产，可控整流直流调速便成了调速系统中的主力军。但由于直流电机结构复
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
《变频器技术应用》试题库 一、选择题 1、正弦波脉冲宽度调制英文缩写是（）。 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（）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（）。 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（）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（）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（）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（）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（）。 A：SCR B：GTO C：MOSFET D：IGBT 9、IGBT属于（）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（）进行的。 A：载波B：调制波C：输入电压D：输入电流 11、为了适应多台电动机的比例运行控制要求，变频器设置了（）功能。 A：频率增益 B：转矩补偿 C：矢量控制 D：回避频率 12、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 13、变频器安装场所周围振动加速度应小于（）g 。 A： 1 B：0.5 C：0.6 D：0.8 14、变频器种类很多，其中按滤波方式可分为电压型和（）型。 A：电流B：电阻C：电感D：电容 15、N2系列台安变频器操作面板上的SEQ指示灯在（）发光。 A：F10=0 B：F10=1 C：F11=0 D：F11=1
交流及变频调速技术 一、选择题；（20分） 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） ( 对 )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。( 错 )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。 ( 对 )3. 变频器调速主要用于三相异步电动机。
《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。
PWM 变频控制技术 变频调速原理 变频器工作原理：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。在诸多交流异步电动机调速技术中，如调压调速、变极调速、串级调速、滑差调速、变频调速等，其中由于变频调速具有的优点： （1）调速时平滑性好，效率高； （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）易于实现过程自动化； 因此，变频调速技术是当前应用最广泛的一种调速技术。在中小功率的变频调速系统中使用最多的变压变频调速，简称U/F 控制，相应的变频调速控制器为电压源型变频调速器（VSI ）。由电机学知识可知异步电动机的转速与电源频率有以下关系： )1(60s p f n -= （2-1） 式中：n —电机的转速（r/min ）； p —磁极对数； s —转差率（％）； f —电源频率（Hz ）。 从式（2-1）可以看出，改变电源频率就可以改变电机转速。另外，根据的电势公式知道，外加电压近似地与频率和磁通的乘积成正比。即 φf C E U 1≈∝ （2-2） 式中C 1为常数。因此有： f U f E =∝φ （2-3） 若外加电压不变，则磁通随频率而改变，如频率下降，磁通会增加，造成磁路饱和，励磁电流增加，功率因数下降，铁心和线圈过热，显然这是不允许的。为此，要在降频的同时还要降压，这就要求频率与电压协调控制。此外，在很多场合为了保持在调速时，电动机产生最大转矩不变，也需要维持磁通不变，这亦由频率和电压协调控制来实现。通过改变异步电动机的供电频率，从而可以任意调节电机转速,实现平滑的无级调速。 SPWM 模式下交直交变频器工作原理 SPWM 波形就是在进行脉宽调制时，使脉冲系列的占空比按正弦规律来安排。当正弦值为最大值时，脉冲的宽度一也最大，而脉冲间的间隔则最小。反之，当正弦值较小时，脉冲的宽度也小，而脉冲间的间隔则较大，如图所示。这样的电压脉冲系列可以使负载电流中的谐波成分大为减小，
变频调速技术与应用复习 注明：第五章不考 第一章 1、变频器主要是由主电路、控制电路组成。什么是变频器？变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置 2、变频就是改变供电频率,通过改变交流电频率的方式实现交流电控制的技术就叫变频技术 3、变频技术的核心是变频器，它通过对供电频率的转换来实现电动机运转速度率的自动调节，把50Hz的固定电网频改为30—130 Hz的变化频率。同时，还使电源电压适应范围达到142—270V，解决了由于电网电压的不稳定而影响电器工作的难题。 4、变频器通常包含2个组成部分：整流器（rectifier）和逆变器（Inverter）。其中，整流器将输入的交流电转换为直流电，逆变器将直流电再转换成所需频率的交流电。 5、变频技术主要类型有以下几种： （1）交—直变频技术（即整流技术） （2）直—直变频技术（即斩波技术） （3）直—交变频技术 （4）交—交变频技术（即移相技术） 6、变频器类别 A)按变换环节分类交--交、交---直----交 B)按电压调制方式分类PAM、PWM C)按直流环节的储能方式分类电压型、电流型 7、1)PAM(脉冲幅度调制)2)PWM (脉冲宽度调制))3)SPWM(正弦脉宽调制) 8、变频技术的发展方向是 ①交流变频向直流变频方向转化控制技术由PWM（脉宽调制）向PAM（脉幅调制) 方向发展功率器件向高集成智能功率模块发展 9、变频的控制技术1、标量控制2、矢量控制3、DTC控制 第二章 10、各种电力电子器件均具有导通和阻断二种工作特性 11、晶闸管正常工作时的特性总结如下： 承受反向电压时，不论门极是否有触发电流，晶闸管都不会导通。 承受正向电压时，仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才能开通。 晶闸管一旦导通，门极就失去控制作用。 要使晶闸管关断，只能使晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下。 12、晶闸管的基本特性 （1）正向特性 I G=0时，器件两端施加正向电压，只有很小的正向漏电流，为正向阻断状态。 正向电压超过正向转折电压U bo，则漏电流急剧增大，器件开通。 随着门极电流幅值的增大，正向转折电压降低。 晶闸管本身的压降很小，在1V左右。 反向特性 反向特性类似二极管的反向特性。 反向阻断状态时，只有极小的反相漏电流流过。 当反向电压达到反向击穿电压后，可能导致晶闸管发热损坏。 13、通常取晶闸管的U DRM（断态重复峰值电压）和U RRM（反向重复峰值电压）中较小的标值作为该器件的额定电压。
- “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。
复习提纲 1、根据公式，说明交流异步电动机和同步电动机调速的方法各有哪些？ 交流电机同步转速 交流感应电机转速 交流异步电动机调速的方法:(1)变频调速(2)变极调速(3)变转差率调速 第一：改变感应电机的极对数p ，从而改变电动机的转速。这种方法只能一级一级地调速，不能平滑调节，而且电机体积较大，接线复杂，电机运行性能较差； 第二：改变感应电机转差率s 。绕线式感应电动机通过在转子中外加调速电阻，实现改变转差率，使得转速改变。缺点是调速电阻需要消耗一定能量，绕线式电动机结构较复杂，适用于中小容量电动机； 第三：改变电源频率f1。通过改变电源频率来改变交流电动机转速。是当前应用最广泛的交流调速技术。既适用于同步电机，也适用于感应电机。 交流同步电机转速 只有变频调速 根据交流异步电机的转速公式 n=n1(1-s)=60f1/p(1-s) 可知：交流异步电动机有以下三种基本调速方法： （1）改变定子极对数p 调速。 （2）改变电源频率f1调速。 （3）改变转差率s 调速。 ()()116011=-=-f n n s s p 1160=f n p 1160=f n p
2、按电动机能量类型可将异步电机调速分为几种类型？ （1）转差功率消耗型调速系统 （2）转差功率馈送型调速系统 （3）转差功率不变型调速系统 3、现代交流调速系统由哪些部分组成？ 现代交流调速系统的组成 4、目前应用最多、最广泛的交流调速方法是哪种？主要应用于哪些场合？ 变频调速：改变电源频率f1。通过改变电源频率来改变交流电动机转速。是当前应用最广泛的交流调速技术。既适用于同步电机，也适用于感应电机。5、叙述异步电动机工作原理、铭牌的意义、旋转方向等 工作原理: 三相交流异步电动机工作原理：(1)当三相异步电机接入三相交流电源时，三相定子绕组流过三相对称电流产生的三相磁动势（定子旋转磁动势）并产生旋转磁场。(2)该旋转磁场与转子导体有相对切割运动,根据电磁感应原理,转子导体产生感应电动势并产生感应电流。（3）根据电磁力定律，载流的转子导体在磁场中受到电磁力作用，形成电磁转矩，驱动转子旋转，当电动机轴上带机械负载时，便向外输出机械能。电机的转速（转子转速）小于旋转磁场的转速，从而叫为异步电机。它和感应电机基本上是相同的。s=(ns-n)/ns。s为转差率，ns为磁场转速，n为转子转速。 三相异步电动机的转速永远低于旋转磁场的同步转速，使转子和旋转磁场间有相对运动，从而保证转子的闭合导体切割磁力线，感生电流，产生转矩。转速的差异是异步电机运转的必要条件。在额定情况下，转子转速一般比同步转速低2-5%。
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，电力拖动系统由电动机、负载和传动装置。 直流电动机的工作原理：直流有2个独立绕组。定子和转子，定子绕组通入直流电，产生稳恒磁场，转子绕组通直流电，产生稳恒电流，定子的稳恒磁场和转子的电流相互作用，产生机械转矩，拖动转子旋转，且此机械转矩分别和定子的稳恒磁场和转子的电流成正比。直流电动机的调速特性：因为直流电机的定子路和转路相互独立，可以分别调节定子磁场的强弱和转子电流的大小，两者相互作用产生的机械转矩分别和定子的稳恒磁场和转子电流成正比。直流电动机的调速方法：调压调速，在额定转速以上弱磁调速，电枢电路串电阻r 调速。 三相异步交流电动机原理：定子绕组通入相位差为120的三相对称的交流电，产生不变磁场，此旋转磁场切割笼型导体，在转子中感应出电流，旋转磁场和感电流作用，产生机械转矩，拖动转子旋转。方法。。调频，改变磁极对数，改变转差率。 电力电子器件有哪些？SCR(可控硅)GTO(门极可关断晶闸管)IGBT(绝缘栅型双极型晶体管)IGCT(集成门极换流晶闸管)MOSFET(金属氧化物场效应管)SIT(静电感应晶体管)SITH （静电感应晶闸管） 晶闸管导通时必须同时具备的两个条件：1晶闸管的阳极A和阴极K之间加正向电压2晶闸管的门极G和阴极K之间加正向触发电压，具有足够的门极电流。 为什么说电力电子器件的发展是变频器发展的基础？变频器的逆变部分都基于允许通过电流大、耐受电压很高的器件。电力电子器件在逆变电路中主要用作开关使用，能够承受足够大的电压和电流而且可以频繁的开关，控制方便。晶闸管的特性，单向导电和正向导通，没有自关断能力。 IGBT的特性。1输入阻抗高，开关速度快，用作变频器件会使变频器的载波频率也较高。2开关波形比较平滑，电动机基本无电磁噪声，电动机的转矩增大3驱动电路简单，已经集成化4通态电压低，能承受高电压、大电流等5能耗小6增强了对常见故障的自处理能力，故障率大为减少。在瞬间断电时，驱动电源的电压衰减较慢，整个管子不易因进入放大区而损坏。 交流异步电动机变频调速原理。变频调速的最大特点是由三相异步电动机的转速公式n=（1-s）*60f/p知道，调节了三相交流电的频率，也就调节了同步转速，也就调节了异步电动机转子的转速。特点：电动机从高速到低速，其转速差率失踪保持最小的数值，因此变频调速时，异步电动机的功率因数都很高。 变频调速系统的控制方式。1在基频以下调速：保持气隙磁场最大值φm不变，让频率f1从基频f1N往下调，必须同时降低E1，使E1/f1保持不变，为变量，但定子绕组的感应电势不容易控制。可以通过控制U1/f1=常量的方式来控制E1/f1不变，达到调频调速的目的2在基频以上调速：让频率f1从基频f1N往上调时，不可能继续保持E1/f1的值不变，因电压U1不能超过额定电压U1N。这时，只能保持电压U1不变，结果是：使气隙磁通最大值φm随频率升高而降低，电动机的同时转速升高，最大转矩减少，输出功率基本不变。所以，基频以上调速属于弱磁恒功率调速。 SPWM型脉冲调制原理。在开关原件的控制端加上两种信号:三角载波uc和正弦调制波ur，当正弦调制波ur的值在某点上大于三角载波uc的值时，开关元件导通，输出矩形脉冲；反之，开关元件截止。改变正弦调制波ur的幅值，可以改变输出电压脉冲的宽窄，从而改变输出电压的相应时间间隔内的平均值的大小；改变正弦调制波ur的频率，可以改变输出电压的频率。变频器多采用SPWM控制原因：对于三厢逆变器，必须要有一个能产生相位上互差120°的三相变频变幅的正弦调制波发生器。载波三角波可以共享。逆变器输出三相频率和幅值都可以调节的脉冲波。
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
变频器技术应用题库与部分答案 《变频器技术应用》试题库 一、选择题 1、正弦波脉冲宽度调制英文缩写是（C）。 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（D）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（B）设定。 A：F009B：F010C：F011D：F012 6、型号为N2-201-M的台安变频器电源电压是（B）V。 A：200B：220C：400D：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 11、为了适应多台电动机的比例运行控制要求，变频器设置了（A）功能。 A：频率增益B：转矩补偿C：矢量控制D：回避频率 12、为了提高电动机的转速控制精度，变频器具有（B）功能。A：转矩补偿B：转差补偿C：频率增益D：段速控制 13、变频器安装场所周围振动加速度应小于（C）g。 A：1B：C：D： 14、变频器种类很多，其中按滤波方式可分为电压型和（A）型。A：电流B：电阻C：电感D：电容 15、N2系列台安变频器操作面板上的SEQ指示灯在（）发光。A：F10=0B：F10=1C：F11=0D：F11=1 16、N2系列台安变频器操作面板上的显示屏幕可显示（b）位数字或字母。 A：2B：3C：4D：5 17、在U/f控制方式下，当输出频率比较低时，会出现输出转矩不足的情况，要求变频器具有（C）功能。 A：频率偏置B：转差补偿C：转矩补偿D：段速控制 18、变频器常用的转矩补偿方法有：线性补偿、分段补偿和（B）
《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
变频调速及其控制技术的现状与发展趋势 摘要：变频调速技术以其卓越的调速性能、显著的节电效果在各个领域得到广泛的应用，为节能降耗、改善控制性能、提高产品的产量和质量提供了重要手段。本文首先回顾了变频调速技术的发展历史和现状，然后总结了变频调速中的关键控制技术，并介绍了智能控制理论在变频调速系统中的应用情况，最后指出了变频调速技术的发展趋势。 关键字：变频调速技术矢量控制异步电动机PWM技术智能控制 1变频调速技术的发展历史及现状 变频调速技术涉及到电力、电子、电工、信息与控制等多个学科领域。随着电力电子技术、计算机技术和自动控制技术的发展，以变频调速为代表的近代交流调速技术有了飞速的发展。交流变频调速传动克服了直流电机的缺点，发挥了交流电机本身固有的优点（结构简单、坚固耐用、经济可靠、动态响应好等），并且很好地解决了交流电机调速性能先天不足的问题。交流变频调速技术以其卓越的调速性能、显著的节电效果以及在*****领域的广泛适用性，而被公认为是一种最有前途的交流调速方式，代表了电气传动发展的主流方向。交流调速技术为节能降耗、改善控制性能、提高产品的产量和质量提供了至关重要的手段。变频调速理论已形成较为完整的科学体系，成为一门相对独立的学科。变频装置有交-直-交系统和交-交系统两大类。
交-直-交系统又分为电压型和电流型，其中，电压型变频器在工业中应用最为广泛。本文所涉及的就是此类变频调速理论和技术。 20世纪是电力电子变频技术由诞生到发展的一个全盛时代。最初的交流变频调速理论诞生于20世纪20年代，直到60年代，由于电力电子器件的发展，才促进了变频调速技术向实用方向发展。70年代席卷工业发达国家的石油危机，促使他们投入大量的人力、物力、财力、去研究高效率的变频器，使变频调速技术有了很大的发展并得到推广应用。80年代，变频调速已产品化，性能也不断提高，发挥了交流调速的优越性，广泛地应用于工业各部门，并且部分取代了直流调速。进入90年代，由于新型电力电子器件如IGBT（绝缘栅双极晶体管Insolated Gate Bipolar Transistor），IGCT(集成门极换向型晶闸管Integrated Gate Commutated Thyristor)等的发展及性能的提高、计算机技术的发展，如由16位机发展到32位机以及DSP（数字信号处理器Digital signal processor）的诞生和发展等以及先进控制理论和技术的完善和发展（如磁场定向矢量控制、直接转矩控制）等原因，极大地提高了变频调速的技术性能，促进了变频调速技术的发展，使变频器在调速范围、驱动能力、调速精度、动态响应、输出性能、功率因数、运行效率及使用的方便性等方面大大超过了其它常规交流调速方式，其性能指标也超过了直流调速系统，达到取代直流调速系统的地步。目前，交流变频调速以其优越的性能而深受各行业的普遍欢迎，在电力、轧钢、造纸、化工、水泥、煤炭、纺织、铁路、食品、船舶、机床等传统工业的改造中和航天航空等新技术的发展应用中无不看
变频调速技术 现代工业生产过程中，各种设备的传动部件大都离不开电动机，且电动机的传动在许多场合要求能够调速。电动机的调速运行方式很多，以电动机类型分大致可分为直流调速与交流调速两种，而交流调速方式又可分为变极调速、改变转差率调速和变频调速等几种方式。 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 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，也限制了电机向高转速、大容量发展。而交流电机就不存在这些问题，主要表现为以下几点： 第一，直流电机的单机容量一般为12-14MW，还常制成双电枢形式，而交流电机单机容量却可以数倍于它。第二，直流电机由于受换向限制，其电枢电压最高只能做到一千多伏，而交流电机可做到6-10kV。第三，直流电机受换向器部分机械强度的约束，其额定转速随电机额定功率而减小，一般仅为每分钟数百转
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。
文章编号:1002-3704(1999)05-0042-02 文献标识码:B 中图分类号:TM 921.51 于京燕 北京同仁堂制药二厂 交流变频调速技术的优势与应用 对于可调速的电力拖动系统,工程上往往根据电动机电流制型式分为直流调速系统和交流调速系统两类。它们最大的不同处主要在于交流电力拖动免除了直流电机电流流 向变化的机械换向器 整流子。在二十世纪70年代以后,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。 在各个工业领域中,交流调速比重已逐渐增大,世界各国的设计研究工作已把重点转向交流调速技术,它在工业自动化领域中的地位日趋重要。 一、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,特性静差率较高,相对稳定往好。 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。二、交流变频调速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与整流子,因而必须对其进行维修检查,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,也限制了电机向高转速、大容量发展。而交流电机就不存在这些问题,主要表现为以下几点: 第一,直流电机的单机容量一般为12至14兆瓦,还常制成双电枢形式,而交流电机单机容量却可以数倍于它。第二,直流电机由于受换向限制,其电枢电压最高只能做到一千多伏,而交流电机可做到6至10千伏。第三,直流电机受换向器部分机械强度的约束,其额定转速随电机额定功率而减小,一般仅为每分钟数百转到一千多转,而交流电机可达到每分钟数千转。第四,直流电机的体积、重量、价格比同等容量的交流电机要大。最后,特别要指出的是交流调速系统在节约能源方面有着很大的优势。一方面,交流拖动的负荷在总用电量中占一半或一半以上的比重,这类负荷实现节能,可以获得十分可现的节电效益。另一方面,交流拖动本身存在可以挖掘的节电潜力。在交流 行业交流
编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 变频调速技术在水泵控制系统中的应用 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-8521-58 变频调速技术在水泵控制系统中的 应用 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 变频调速（ＶａｒｉａｂｌｅＶｅｌｏｃｉｔｙＶａｒｉａｂｌｅＦｒｅｑｕｅｎｃｙ节能技术是一项集现代先进电力电子技术和计算机技术于一体的高效节能技术。自８０年代世界各国将其投入工业应用以来，它显示出了强劲的竞争力，其应用领域也在迅速扩展。现在凡是可变转速的拖动电机，只要采用该项技术就能取得非常显著的节能效果。国家科委十分重视这一技术的推广工作，已在１９９５年将其列入国家级重点推广的科技成果项目。 随着我国工业生产的迅速发展，电力工业虽然有了长足进步，但能源的浪费却是相当惊人的。据有关资料报导，我国风机、水泵、空气压缩机总量约４２００万台，装机容量约１．１亿千瓦。但系统实际运