《变频技术及应用 (自动保存的)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《变频技术及应用 (自动保存的)（41页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、学科：变频技术实训 一体化教案 教师：贺昊霞 授课班级授课日期授课总时数1009维一至课题：一安全教育09矿一至09维二至至教 学 目 标【知识目标】掌握安全用电，规范实际操作培养安全意识【技能目标】规范实际操作，灌输人身设备安全意识理论教学重难点安全用电常识、变频器设备安全注意事项实际操作重难点教具教学环节教学内容课时数组织教学（自我介绍、学生分组、提出要求）1理论讲解（规程学习）4知识巩固（学生理解记忆）3规程考试（默写）2课题一变频器安全规程教育组织教学自我介绍、掌握学生情况，合理安排学生台位。导入新课我们学习规程的意义何在？在于：1）保护操作者的人身安全2）保护设备的安全那我们究竟怎样
2、做才能达到上述要求呢？那就是我们要掌握有关设备的正确接线和操作方法，并始终将安全用电常识指导整个操作过程。为了更好地掌握变频器的使用，我们先学习变频器的安全操作规程。讲授新课课题一变频器安全规程教育1、严禁自行拆装、更改变频器内部及实验装置连接线。2、严禁对变频器内部零件进行耐压实验。3、变频器接线端子务必正确接线，R、S、T接电源，U、V、W接电动机。4、变频器必须安装好前盖才能接通电源，通电后不能取下前盖，否则可能发生触电事故，不能在送电中实施接配线。5、变频器运行中不可以切离电动机，否则会变成变频器过电流跳闸，甚至变频器主电路烧毁。6、变频器接接触器时，通电时，应先接通接触器；断电时，应
3、后断开接触器，以免大电流冲击变频器。7、变频器接通电源后，即使处于停止状态，其端子上仍带电，不能接触，否则可能发生触电事故。8、变频器关闭电源后，必须在5分钟后方可接触端子，否则可能发生触电事故。9、不能采用接通和分断主电路电源的方法来控制变频器的运行和停止。否则可能引起事故。10、变频器很容易实现低频到变频的运行，务必确定电动机的工作频率范围。！接线时一定不要讲工频电源（交流电源）接至变频器的输出端！停电时，一定要先听电动机，再停变频器，然后才能断电源，切记不要认为电动机不转，变频器就停止了工作，直接将电源断开。知识巩固反复强调学习规程的重要性，不正确的使用，不但会造成系统的不正常工作，甚至
4、会引起事故，人身伤害等重大安全隐患，因此，为了确保顺利的完成实训任务，学生必须仔细阅读和理解掌握老师所要求的各项内容。规程考试成绩80分及80以上为合格。方可进入实训操作。学科：变频技术实训 一体化教案 教师：贺昊霞 授课班级授课日期授课总时数1009维一至课题：二变频器基础知识09矿一至09维二至至教 学 目 标【知识目标】掌握变频器的基础知识【技能目标】为以后的操作作知识储备理论教学重难点变频调速的基本原理、组成、分类及控制原则实际操作重难点认识变频器教具教学环节教学内容课时数组织教学理论讲解6知识巩固（认识变频器）3理论考试1课题二变频器基础知识组织教学清点人数、记好学生出勤导入新课我们
5、为什么要对电动机进行调速？在于：1）风机、泵类负载可以节能2）机床加工可以提高工件的加工精度3）运输机械可以提高工作效率4）电梯、家用电器可以提高舒适度等等几乎各行各业都都会用到电动机的调速，因此学习和掌握如何实现电动机的调速是非常有必要的。今天我们就要介绍电动机调速的一个重要装置变频器，首先我们来学习它的一些基础知识。讲授新课课题二变频器基础知识一、变频器的定义变频器是通过电力电子器件的通断将工频交流电变换成电压和频率均可调的电能变换装置。1、常见的电力电子器件（1）电力晶体管GTR（双极型晶体管BGT ）特点：自关断、开关时间短、饱和压降低、安全工作区宽控制方式：电流最高电压4501400
6、V最大电流：30800A最高频率：1050kHz图形符号（2）绝缘双极型晶体管IGBT是电力MOSFET和GTR相结合的产物特点：高输入阻抗、高动作频率、安全工作区宽、简单的驱动电路，目前在中小型变频器中得到普及应用。 控制方式：电压最高电压18003300V最大电流：8001200A最高频率：1050kHz图形符号：（3）智能电力模块IPM智能电力模块IPM是将大功率开关器件和驱动电路、保护电路、检测电路等集成在同一个模块内。其中一般采用IGBT作为大功率开关器件。(4)门极关断晶闸管GTO控制方式：电流最高电压45006000V最大电流：40006000A最高频率：110kHz图形符号：二
7、、变频器工作原理1、变频调速的基本原理n=60f1/p(1-s)?三相异步电动机有哪些调速方式？并比较优缺点。根据n=(1-s)60f/p,三相异步电动机有变极调速、变转差率调速、变频调速三种调速方式。1)变极调速是有级调速，调速的级数很少，只适用特制的笼型异步电动机，这种电动机结构复杂，成本高。2)变转差率调速时，随着s的增大，电动机的机械特性会变软，效率会降低。3)变频调速具有调速范围宽，调速平滑性好，调速前后不改变机械特性硬度，调速的动态特性好等特点。？三相异步电动机变频调速系统有何优缺点？三相异步电动机变频调速系统具有优良的调速性能，能充分发挥三相笼型异步电动机的优势，实现平滑的无级调
8、速，调速范围宽，效率高，但变频系统较复杂，成本较高。 2、电动机定子绕组感应电动势E=4.44f1N1m由上可知，m=E/f1，如果略去定子阻抗的电压降，则感应电动势等于定子绕组外加电压。当f1降低，则m增加，会造成磁路过饱和，使励磁电流增加，这将使电动机带载能力下降，功率因数变坏，铁损增加，电动机过热。当f1增加，则m降低，会造成转矩下降，这将使电动机带利用率降低，在一定的负载下有过电流的危险。因此，？变频调速时，改变电源频率1的同时须控制电源电压U1，试说明其原因。交流电动机在变频调速时，若保持U1f1常数，可以使电动机的气隙磁通维持不变，而是电动机的输出转矩T保持恒定，从而获得恒转矩的调
9、速特性。 二、变频器的构成主电路和控制电路主电路由整流电路、滤波电路、逆变电路和制动单元整流电路由6只整流二极管构成整流桥；滤波电路由电容实现滤波作用；逆变电路由6只IGBT将直流变换成交流；控制电路由主控板、键盘与显示板、电源板、外接控制电路组成。三、变频器的分类1、按变换环节分交直交变频器和交交变频器前者普及，后者一般用在低速大容量的拖动系统。2、按电压的调制方式分脉冲幅值调制PAM和脉冲宽度调制PWM。其中电压的大小与调制波的大小有关，目前应用较多的是正弦波脉冲宽度调制SPWM。3、按直流环节滤波方式分电压型变频器和电流型变频器。前者滤波元件是电容，并在不超过容量限度的情况下，可以驱动多
10、台电动机并联运行，具有不选择负载的通用性；后者滤波元件是电感，并可用于频繁的大容量电动机的传动。4、按输入电源的相数分三进三出变频器和单进三出变频器。5、按控制方式分U/F控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制方式变频器。前者用于开环控制较多，中间用于自动控制较多，后者用于控制转矩电流、励磁电流。6、按用途分专用型变频器和通用型变频器。知识巩固一、填空题1变频器具有多种不同的类型：按变换环节可分为交交型和_交直交_型；按改变变频器输出电压的方法可分为脉冲幅度调制（PAM）型和_脉冲宽度调制（PWM）_型；按用途可分为专用型变频器和_通用型_型变频器。2变频器是通过(电力电子器件)的通断作用将
11、(工频交流电流)变换成(电压频率均可调)的一种电能控制装置。3变频器的组成可分为主电路和 控制 电路。4变频器主电路由整流及滤波电路、 逆变电路 和制动单元组成。二、选择题1、电力晶体管GTR属于（ A ）控制型元件。 A：电流 B：电压 C：电阻 D：频率2、变频器主电路由整流及滤波电路、（ B ）和制动单元组成。A：稳压电路 B：逆变电路 C：控制电路 D：放大电路3、 正弦波脉冲宽度调制英文缩写是（ C ）。A：PWM B：PAM C：SPWM D：SPAM4、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5、变频调速过程中，为了保持
12、磁通恒定，必须保持（ C ）。A：输出电压U不变 B：频率f不变 C：U/F不变 D：Uf不变6、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7、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：IGBT8、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9、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：电容三、简答题1变频调速时，改变电源频率1的同时须控制电源
13、电压U1，试说明其原因。答：交流电动机在变频调速时，若保持U1f1常数，可以使电动机的气隙磁通维持不变，而是电动机的输出转矩T保持恒定，从而获得恒转矩的调速特性。 2变频器由几部分组成？各部分都具有什么功能？答：变频器由两大部分组成，即主电路和控制电路。主电路包括整流滤波电路、逆变电路、制动单元。控制电路包括计算机控制系统、键盘与显示、内部接口及信号检测与传递、供电电源、外接控制端子。整流电路由6只二极管组成，利用二极管的单向导电线将三相工频电全波整流为脉动的直流电；滤波电路由2只电容构成，利用电容电压不能突变的原理，将整流后的脉动直流电波动程度减小；逆变电路由6只IGBT组成的三相逆变桥，三
14、相逆变桥由计算机控制将直流电逆变为三相SPWM波，驱动电动机工作。3 、三相异步电动机变频调速系统有何优缺点？答：三相异步电动机变频调速系统具有优良的调速性能，能充分发挥三相笼型异步电动机的优势，实现平滑的无级调速，调速范围宽，效率高，但变频系统较复杂，成本4、三相异步电动机有哪些调速方式？并比较优缺点。答：根据n=(1-s)60f/p,三相异步电动机有变极调速、变转差率调速、变频调速三种调速方式。变极调速是有级调速，调速的级数很少，只适用特制的笼型异步电动机，这种电动机结构复杂，成本高。变转差率调速时，随着s的增大，电动机的机械特性会变软，效率会降低。变频调速具有调速范围宽，调速平滑性好，调速前后不改变机械特性硬度，调速的动态特性好等特点。考试理论小考学科：变频技术实训 一体化教案
