课题一：变频器功能参数设置与操作
一、教学内容
1、变频器的概念：是一种将固定频率的交流电变换成频率、电压连续可调
的交流电，以供给电动机运转的电源装置。
2、变频器分类：
(1)交－交变频器
它是将频率固定的交流电源直接变换成频率连续可调的交流电源，其主要优点是没有中间环节，变换效率高。但其连续可调的频率范围较窄，故主要用于容
量较大的低速拖动系统中。又称直接式变频器。
(2)交－直－交变频器
先将频率固定的交流电整流后变成直流，再经过逆变电路，把直流电逆变成频率连续可调的三相交流电，又称为间接型变频器。由于把直流电逆变成交流电较易控制，因此在频率的调节范围，以及变频后电动机特性的改善等方面，都具有明显的优势，目前使用最多的变频器均属于交－直－交变频器。
二、实训目的和要求
1.熟悉变频器主回路接线；
2.熟悉操作面板显示及各按键操作；
三、三菱 FR-D700 变频器主回路接线
1.FR-D700 变频器主回路接线图如下图
四、变频器的操作面板及使用
1、变频器操作面板如下图
运行状态监视器指示区
设定用
旋钮
2、操作面板各按键功能
按钮/ 旋钮功能备注
PU：PU操作模式
EXT：外部操作模式
PU/EXT键切换 PU/外部操作模式使用外部操作模式（用另外连
接的频率设定旋钮和启动信号
运行）时，请按下此键，使 EXT 显示为点亮状态
RUN键运行指令正转反转用（ Pr.40 ）设定STOP/RESET键进行运行的停止，报警的复位
SET键确定各设定
MODE键模式切换切换各设定
设定用旋钮变更频率设定 . 参数的设定值
3、操作面板单位表示及运行状态表示见下表
指示灯显示说明备注
亮灯：正在运行中
RUN显示运行时点亮 / 闪烁慢闪烁（ 1.4 秒循环）：反转运行中
快闪烁（ 0.2 秒循环）：非运行中MON显示监视器显示监视模式时亮灯
PRM显示参数设定模式显示参数设置模式时亮灯
PU显示PU操作模式时亮灯计算机连接运行模式时，为慢闪烁EXT显示外部操作模式时亮灯计算机连接运行模式时，为慢闪烁NET显示网络运行模式时亮灯
监视用 LED显示显示频率、参数序号等
4、基本功能参数一览表
参数名称表示设定范围单位出厂设定0转矩提升P00~30%0.1%6% 4% 3% 1上限频率P10~120Hz0.01Hz120Hz
2下限频率P20~120Hz0.01Hz0 Hz
3基准频率P30~400Hz0.01Hz50 Hz
4 3 速设定（高速）P40~400Hz0.01Hz50 Hz
5 3 速设定（中速）P50~400Hz0.01Hz30 Hz
6 3 速设定（低速）P60~400Hz0.01Hz10 Hz
7加速时间P70~3600s0.1s5s
8减速时间P80~3600s0.1s5s
9电子过电流保护P90~500A0.01A额定输出电流30扩展功能显示选择P1600 , 999919999
79操作模式选择P790~710
第五章变频调速技术
实验七变频器功能参数设置与操作实训
一、实验目的
了解并掌握变频器面板控制方式与参数的设置
二、变频器面板图
显示/按钮功能备注
点亮：正在运行中
RUN显示运行时点亮 / 闪灭慢闪灭（ 1.4S/ 次）：反转运行中
快闪灭（ 0.2S/ 次）：非运行中
PU显示PU操作模式时点亮计算机连接运行模式时，为慢闪亮监示用 4位LED表示频率，参数序号等
EXT显示外部操作模式时点亮计算机连接运行模式时，为慢闪亮设定用按钮变更频率设定 . 参数的设定值不能取下
PU：PU操作模式
EXT：外部操作模式
PU/EXT键切换 PU/外部操作模式使用外部操作模式（用另外连接的频
率设定旋钮和启动信号运行）时，请
按下此键，使 EXT显示为点亮状态RUN键运行指令正转反转用（ Pr. 40）设定
STOP/RESET键进行运行的停止，报警的复位
SET键确定各设定
MODE键切换各设定
MON显示监视器显示
PRM显示参数设定模式显示
NET显示
三、基本功能参数一览表
参数名称表示设定范围单位出厂设定
0转矩提升P 00~30%0.1%6% 4% 3%
1上限频率P 10~120Hz0.01Hz120Hz
2下限频率P 20~120Hz0.01Hz0 Hz
3基准频率P 30~400Hz0.01Hz50 Hz
4 3 速设定（高速）P 40~400Hz0.01Hz50 Hz
5 3 速设定（中速）P 50~400Hz0.01Hz30 Hz
6 3 速设定（低速）P 60~400Hz0.01Hz10 Hz
7加速时间P 70~3600s0.1s5s
8减速时间P 80~3600s0.1s5s
9电子过电流保护P 90~500A0.01A额定输出电流30扩展功能显示选择P 1600 , 999919999
79操作模式选择P 790~710
注意：只有当 Pr.160 “扩展功能显示选择”的设定值设定为“0”时，变频器的扩展功能参数才有效。
四、实验步骤
1.设定频率运行（例：在 50Hz状态下运行）。操作步骤如下：
（1）接通电源，显示监示显示画面。
（2）按键设定PU操作模式。
（3）旋转设定用旋钮，直至监示用 4 位 LED显示框显示出希望设定的频率。约5秒闪灭。
（4）在数值闪灭期间按键设定频率数。此时若不按键，闪烁5秒后，显示回到 0.0 。还需重复“操作3”，重新设定频率。
（5）约闪烁 3 秒后，显示回到0.0 状态，按键运行。
（6）变更设定时，请进行上述的 3.4 的操作。（从上次的设定频率开始）
（7）按键，停止运行。
2.参数设定（例：把 Pr.7 的设定值从“ 5 秒”改为“ 10 秒”）。操作步骤如下：
（1）接通电源，显示监示画面。
（2）按键选中 PU操作模式，此时 PU指示灯亮。
（3）按键进入参数设置模式。
（4）拨动设定用按钮，选择参数号码，直至监示用四位 LED显示 P 7。
（5）按键读出现在设定的值。（出厂时默认设定值为5）
（6）拨动设定用按钮，把当前值增加到 10。
（7）按键完成设定值。
实验八变频器设置多段速调速实训
一、实验目的
进一步掌握变频器面板控制方式与参数的设置方法
二、实验仪器
1.THPJW-1型电工实训考核装置一台
2.实验导线若干
3.三相异步电动机一台
三、实验接线图
四、实验步骤
1.按“ PU/EXT”模式选择按钮，将变频器运行模式切换至“ PU”操作模式；
2.按“ MODE”键，进入参数设定模式，此时显示“ P 0 ”；
3.旋转频率设定旋钮，调至 Pr 79 参数；
4.按“ SET”键，显示 Pr 79 参数的当前值；
5.继续旋转频率设定旋钮，把 Pr 79 参数值调至 2；断电保存参数。即定义运行频率选择“多段速选择” ，启动信号为外部端子；
6.将 K1开关闭合，使 SB1保持常闭状态，观察变频器运行频率值的最大值；
7.使 SB2保持常闭状态，观察变频器运行频率值的最大值；
8.使 SB3保持常闭状态，观察变频器运行频率值的最大值；
9.尝试将 SB1.SB2同时保持常闭状态，观察变频器运行频率值的最大值；
10.比较在 SB1.SB2.SB3各种组合状态下的变频器运行频率值的最大值，理解多段速的含义。
五、实验报告
填写以下表格，总结出变频器的运行规律：
RH状态OFF OFF OFF ON OFF ON ON ON RM状态OFF OFF ON OFF ON OFF ON ON RL状态OFF ON OFF OFF ON ON OFF ON 运行频率
一、实验目的
1.进一步了解掌握变频器各参数的功能与设置方法
2.了解掌握用 PLC控制三相异步电机多段速运行的方法
二、控制要求
使电机在预期的时间段内按预设以不同组合的转速运行
三、实验接线图
四、电机频率曲线
五、实验步骤
1.按“ PU/EXT”模式选择按钮，将变频器运行模式切换至“ PU”操作模式；
2.按“ MODE”键，进入参数设定模式，此时显示“ P 0 ”；
3.旋转频率设定旋钮，调至 Pr 79 参数；
4.按“ SET”键，显示 Pr 79 参数的当前值；
5.继续旋转频率设定旋钮，把 Pr 79 参数值调至 2；断电保存参数。
6.程序写入：打开 GX软件，调出相应的实验参考程序，选择“在线”菜单下的“PLC写入”选项，进行程序的下载。注意：写入程序的对话框中三项只需选中“程
序MAIN”即可，写入完毕后 PLC主机要断电一次，以确保参数的写入。下载完毕后将主机切换到“ RUN”位置。
7.触动 SB1，观察对电机在不同的时间段内转速的变化状态。
8.尝试修改参考程序，使变频器 RH.RM.RL以不同的组合分时段导通，观察变频器输出频率有何变化。触动 SB2，停止电机。
六、梯形图参考程序（参考所配光盘）
一、实验目的
1.了解掌握变频器通信参数的功能与设置方法
2.了解掌握用 PLC以通信方式控制三相异步电机多段速运行的方法
二、控制要求
使电机在预期的时间段内按预设以不同组合的转速运行
三、实验接线图
四、电机频率曲线
五、实验步骤
1.正确按接线图接好线后，接通 PLC电源和变频器电源。
2.按下表设置变频器参数。
Pr Pr Pr Pr Pr Pr Pr Pr Pr Pr Pr Pr Pr 79117118119120121122123124160338339340 014810099999999999900001
在改其他的参数时，要首先把 Pr340 改成 0,Pr79 改成 1。然后掉电，再开电把变频器打开，再按 PU键使变频器 PU指示灯亮，然后改其他的参数，然后掉电。把参数保存入变频器，然后上电，再将 Pr340 参数改为 1、Pr79 该为 0，然后在上电保存参数。（注意：不要改变频器的其它参数，容易出错。更不要随意改变频率上限值，以免引发事故。）
3.程序写入。打开 GX软件，调出相应的实验参考程序，选择“在线”菜单下的“PLC写入”选项，进行程序的下载。注意：写入程序的对话框中三项只需选中“程
序MAIN”即可，写入完毕后 PLC主机要断电一次，以确保参数的写入。下载完毕后将主机切换到“ RUN”位置。
4.触动 SB1，观察对电机在不同的时间段内转速的变化状态。
5.尝试修改参考程序，使变频器以不同的频率组合分时段运行；再触动 SB1，停止电机。
六、梯形图参考程序（参考所配光盘）
实验十一基于 PLC通信方式的开环变频调速实训
一、实验目的
1.熟悉变频器与 PLC之间的通讯方式和接线方法。
2.掌握用 PLC控制电机转速的方法。
二、控制要求
本实验中的 SB1为启动 / 停止开关，SB2.SB3分别为加 . 减频率按钮。触动一次 SB1，使系统处于启动状态，再触动 SB2.SB3对频率进行调节，电机的转速随之而改变。再次触
动 SB1，电机停止转动。
三、系统接线图
四、实验步骤
1.正确按接线图接好线后，接通 PLC电源和变频器电源。
2.按下表设置变频器参数。
Pr Pr Pr Pr Pr Pr Pr Pr Pr Pr Pr Pr Pr 79117118119120121122123124160338339340 014810099999999999900001
在改其他的参数时，要首先把 Pr340 改成 0,Pr79 改成 1。然后掉电，再开电把变
频器打开，再按 PU键使变频器 PU指示灯亮，然后改其他的参数，然后掉电。把参数保
存入变频器，然后上电，再将 Pr340 参数改为 1、Pr79 该为 0，然后在上电保存参数。
（注意：不要改变频器的其它参数，容易出错。更不要随意改变频率上限值，以
免引发事故。）
3.程序写入。打开 GX 软件，调出相应的实验参考程序，选择“在线”菜单下的
“PLC写入”选项，进行程序的下载 ( 由 PC机进入 PLC主机 ) 。注意：写入程序的对
话框中三项只需选中“程序 MAIN”即可，写入完毕后 PLC主机要断电一次，以确保
参数的写入。下载完毕后将主机切换到“ RUN”位置。
4.触动 SB1.SB2.SB3，观察对电机转速的影响。（注意：当将 PLC主机由“ STOP”
切换到“ RUN”状态时，触动 SB1，此时电机的初始转速默认为零，只有触动 SB2按钮
对频率进行加值，电机方才转动。）
五、梯形图参考程序（参考所配光盘）
实验十二基于外部电位器方式的变频器外部电压调速实训
一、实验目的
1.熟悉变频器与外部电压信号之间的接线方法。
2.掌握用外部电位器控制电机转速的方法。
二、控制要求
本实验中的 K1 为启动 / 停止开关，要求电机转速能随外部电位器的调节而改变。断开 K1，电机停止转动。
三、系统接线图
四、实验步骤
1.按“ PU/EXT”模式选择按钮，将变频器运行模式切换至“ PU”操作模式；
2.按“ MODE”键，进入参数设定模式，此时显示“ P 0 ”；
3.旋转频率设定旋钮，调至 p340 参数；
4.按“ SET”键，显示 p340 参数的当前值；
5.继续旋转频率设定旋钮，把 p340 参数值调至 0，设完后断电保存参数（从第三步重复操作依次改 p160=0,p79=0,p73=0) ；设完后断电保存参数。
6.闭合 K1，调节电位器旋钮，观察电机转速的变化情况。
五、实验报告
1.绘制变频器运行频率 f 与外控电压 V 之间的曲线图：
2.写出使用外部电位器调节模式与使用变频器本身频率设定旋钮调节变频器频
率的异同点。
实验十三基于外部电位器方式的变频器外部电流调速实训
一、实验目的
1．进一步了解掌握变频器各参数的功能与设置方法；
2．了解掌握三相异步电机的变频器外部电压调速的方法。
二、控制要求
采用变频器外部端子控制模式控制变频器的输出，使变频器的输出随着外部电流
的输入变化而改变。
三、实验接线图
四、实验步骤
1．按接线图正确将线将变频器“SD - STR-RH”短接连好后，合上电源，准备设置变频器各参数。
2.首先将变频器参数清零：按“ MODE”键到“ ALLC”—“SET”—“1”—“SET”
(断电)。
3．按“ PU/EXT”键设定 PU操作模式。
4．按“ MODE”键进入参数设置模式。
5．拨动设定用按钮，选择参数号码，直至监视用三位LED显示“ P160”。
6．按“ SET”键读出现在设定的值。（出厂时默认设定值为9999）
7．拨动设定用按钮，把当前值增加到0。
8．按“ SET”键完成设定值。
9．重复步骤（ 4）、（5）、（6）、（7），把 P182设置为“4”，P267设置为0，把 P79 设置为“ 2”。
10．连续按两次“ MODE”按钮，退出参数设置模式。
11．在变频器控制信号输入端输入直流 0-20mA电流，改变给定电流可对电机速度进行时时调节。
实验十四基于 PLC模拟量方式的变频器闭环调速实训
一、实验目的
1. 利用可编程控制器及其模拟量模块，通过对变频器的控制，实现电机的闭环调速。
2.了解可编程控制器在实际工业生产中的应用及可编程控制器的编程方法。
二、控制要求
变频器控制电机，电机上同轴连旋转编码器。编码器根据电机的转速变化而输出电压信号 Vi1 反馈到 PLC模拟量输入模块的电压输入端，在 PLC内部与给定量经过运算处理后，通过 PLC模拟量输出模块的电压输出端输出一路可变电压信号 Vout 来控制变频器的输出，达到闭环控制的目的。
三、系统原理图
四、接线图
五、实验步骤
1.按下表对变频器进行参数设置，设置完毕后，断电保存参数。：
Pr.160Pr.73Pr.79Pr.340
0040
2. 按接线列表正确将导线连接完毕后，将程序下载至PLC主机，将“ RUN/STOP”开关拨到“ RUN”。
3.先设定给定值。点击标准工具条上的“软元件测试”快捷项 ( 或选择“在线”菜单下“调试”项中的“软元件测试”项 ) ，进入软元件测试对话框。在“字软元件 / 缓冲存储区”栏中的“软元件”项中键入 D1，设置 D1的值，确定电机的转速。
4.启动电机转动。电机转动平稳后，记录给定值和反馈值（反馈值可能通过监视模式读
取）。再改变给定值，观察电机转速的变化并记录数据。
5.按变频器面板上的“ STOP/RESET”，使电机停止转动。
五、实验报告
观察并记录数据添入下列表格：
给定值反馈值变频器输出频率（Hz）最大震荡偏差
六、梯形图参考程序（参考所配光盘）
实验十五基于 PLC通信方式的变频器闭环定位控制实训
一、实验目的
了解并掌握 PLC高速计数定位的方法
二、控制要求
电机上同轴连旋转编码器，变频器控制电机。变频器按照设定值工作，带动电机
运行，同时电机带动编码盘旋转，电机每转一圈，从编码盘脉冲端输出500 个脉冲信号到PLC的高速计数端X0，这样就可以根据计数器所计脉冲数计算出电机转数。当计数器计数到设定阀值后执行减速程序段，控制电机减速至停止，完成定位控制。
三、系统接线图
四、电机转速曲线
注意：上述“阀值”只是系统中的一个设定参数，它是根据大量实验所得到的一
个数据，在实验过程中，可根据实际情况加以适当修改，以达到最佳的控制效果。
五、实验步骤
1.按下表对变频器进行参数设置：
Pr Pr Pr Pr Pr Pr Pr Pr Pr Pr Pr Pr Pr 79117118119120121122123124160338339340 014810099999999999900001
1.在改其他的参数时，要首先把 Pr340 改成 0,Pr79 改成 1。然后掉电，再开电把
变频器打开，再按 PU键使变频器 PU指示灯亮，然后改其他的参数，然后掉电。把参数
保存入变频器，然后上电，再将 Pr340 参数改为 1、 Pr79 该为 0，然后在上电保存参数。（注意：不要改变频器的其它参数，容易出错。更不要随意改变频率上限值，
以免引发事故。）
2．正确将导线连接完毕后，将程序下载至 PLC主机，将“ RUN/STOP”开关拨到“RUN”。
3.点击标准工具条上的“软件测试”快捷项 ( 或选择“在线”菜单下“调试”项
中的“软件测试”项 ) ，进入软件测试对话框。
（1）在“字软元件/ 缓冲存储区”栏中的“软元件”项中键入D10，设置D10的值，确定电机的起始转速。输入设定值N,N 为十进制数，为变频器设定的频率。（如：N=30，则变频器的设定起始频率为 30Hz）。建议频率设定不要过大或过小，否则电机将不易受到PLC的控制。
（2）在“字软元件 / 缓冲存储区”栏中的“软元件”项中键入 D0，设置 D0的值，确定
电机的转数。（如：输入十进制数“ 100”，则电机将在启动的条件下转动 100 圈后停止
运行）。由于电机本身的性能以及变频器的特性，定位略有偏差 .
（3）在位软元件中的软元件键入 M0，由 M0强制 ON控制电机转动。电机将在转
动设定圈数后停止运行。如想在此过程中让其停止，点击“强制OFF”便可。
六、梯形图参考程序（参考所配光盘）