变频调速器原理及应用

变频调速器原理及应用

实验指导书

（自动化类专业）

                  淮北职业技术学院

                        机电工程系

                      2009年7月22日

目    录

1、实验须知………………………………………..……………………3

2、三菱变频调速器及调速原理………………………….……………4

3、实验一：

外部操作模式的变频调速实验……………….………………………5

4、实验二：

PU操作模式的变频调速实验………………………………………..10

5、实验三：

组合操作模式的变频调速实验……………………………………....19

附录：……….……………..………………..………………………21

安全事项

危险

● 当通电或变频器正在运行时,请不要打开前盖板,否则会发生触电。

● 在前盖板拆下时请不要运行变频器,否则可能会接触到高电压端子和充电部分而造成触电事故。

● 即使电源处于断开时，除布线，定期检查外，请不要拆下前盖板。否则，由于接触变频器充电回路可能造成触电事故。

● 布线或检查，请在断开电源，经过 10 分钟以后，用万用表等检测剩余电压消失以后进行。

● 请不要用湿手操作开关，以防止触电。

● 对于电缆, 请不要损伤它，对它加上过重的应力，使它承载重物或对它钳压。否则会导致触电。

● 请勿在通电中进行通风扇的更换,否则会发生危险。

● 实验期间严禁触摸旋转电机，带强电端子。

● 若实验过程中设备出现故障，请报告老师，检查前断开电源，10分钟以后，用万用表等检测剩余电压消失后方可进行。

● 不要随便将物品放在实验仪器上。

● 不要频繁启/停变频器。

● 频率设置不要超过60Hz

实验须知

一、预习

     参加实验的学生应事先预习，以免实验过程中因准备不充分而跟不上实验进度 。预习内容包括：

1、指导书中有关三菱变频调速器的介绍及与本次实验有关的内容。

2、教科书中三相异步电动机变频调速的原理及实现过程。

3、实验要求中的思考题。

二、实验过程

1. 严格遵守实验室纪律，注意人身、设备安全。
2. 实验前仔细检查选件和外部设备的接线是否都连接无误。
3. 认真操作，仔细观察实验现象，做好记录。
4. 发生故障时立即断电（按实验箱左上角的红色急停按钮）并报告指导老师。
5. 实验结束后，将实验结果交指导老师检查，经同意后关断电源。
6. 按原样整理好实验仪器、设备及有关资料。

三、实验报告

   参加实验的学生应认真按期完成实验报告，报告格式如下：

1. 用幅面16K纸，加封面装订。
2. 封面上应包括：实验名称、分院及专业、班级、姓名、实验日期及完成报告日期。
3. 正文应包括：实验名称、实验目的、使用仪器、实验原理、简要的实验步骤、实验数据、有关曲线及实验现象。
4. 必须对可能造成实验结果与理论结果间的偏差的因素作出分析、讨论。

实验一 变频调速装置的操作面板使用及外部操作模式实验

一、实验目的

1. 熟悉变频调速实验系统装置。
2. 了解外部操作模式控制感应电动机的实现。
3. 掌握变频器操作面板功能和模式切换的方法。

二、实验预习要求

1、掌握教科书中有关三相异步电动机变频调速原理及实现过程。

2、了解教科书中有关三相异步电动机变频调速的特点。

4. 预习实验指导书变频调速器的相关介绍和本实验的内容。

三、实验仪器和设备

1、三相鼠笼式异步电动机                                     1台

2、磁粉制动器（作为加载器）                                 1台

3、M10-DP-303-E 直流可调稳压电源                            1台                                

4、三菱交流变频调速器(带有FR-DU04操作面板)。               1台

5、变频调速系统实验电气控制箱                               1台

四．实验内容

变频器能用“外部操作模式”,“PU操作模式”,“组合操作模式”和“通讯操作模式”。 “外部操作模式”即：通过对连接到变频器端子输入的外部信号(频率设定电位器,启动开关等) 的操作达到控制变频器的运行。当电源接通时，接通启动信号(STF，STR)，则开始运行。具体内容：

1. 了解变频器端子接线图；掌握操作面板的使用；
2. 掌握变频调速器操作面板模式切换方法；
3. 观察正转、反转开关控制时电机的运行情况；
4. 观察电机分别在高/中/低速运行时的情况及频率的变化情况（本次实

验中高/中/低速的频率设定采用默认值，分别为60HZ/30HZ/10HZ，若

要改变，可参考后面PU操作时的参数设定方法）。

五、实验步骤与注意事项

1. （注意不要用手去触摸电缆和接线点）
2. 根据附录1 变频装置端子接线图及各端子说明，思考如何通过外部控制实现电机正反转；
3. 确认电机变频器连接正常；
4. 合上电气控制箱三相交流电源开关，打开变频调速系统断路器开关，再打开系统电源开关；
5. 对着变频器操作面板，学习附录2操作面板（FR-DU04）的名称和功能；
6. 把变频调速器工作切换至外部操作模式，确认变频调速器的运行状态为外部操作模式（EXT）；
7. 空载时，将电器箱启动开关打到正转或反转状态，此时表示运转状态的FWD或REV闪烁。
8. 改变电气控制箱上调速档开关，使之分别打到高/中/低速档，观察电机的运行状况和操作面板显示频率的变化，可用变频调速器操作面板上[SET]键切换频率/电流/电压的监视模式，记录不同速度时的频率和定子线电压的值。

注：1、由于在变频器内有漏电流，为了防止触电，在使用以前，请确保变频器和电机接地正确。

2、由于本实验使用的电源是380V，因此在使用时，一定要千万当心。

六、实验报告

参见“实验须知”中关于“实验报告”的部分。

七、思考题

通过外部控制，如何实现感应电动机正反转、分段速度、和连续速度运行。从电机原理叙述感应电动机正反转实现的原理。

实验二、PU操作模式的变频调速实验

一、实验目的

1、熟悉变频调速实验系统装置。

2、熟悉并掌握变频调速器操作面板的使用。

3、掌握操作面板参数设定并能够通过改变参数控制电动机运行。

二、实验预习要求

在实验一的基础上预习本次实验的内容。

三、实验仪器和设备

1、三相鼠笼式异步电动机                                     1台

2、磁粉制动器                                               1台

3、M10-DP-303-E 直流可调稳压电源                            1台                                

4、三菱交流变频调速器(带有FR-DU04操作面板)。               1台

5、变频调速系统实验箱                                       1台

四．实验内容

变频器能用“外部操作模式”,“PU操作模式”,“组合操作模式”和“通讯操作模式”。 PU操作模式即：用变频器本身操作面板的参数设置，实现变频器运行。

（1）掌握变频调速器操作面板的使用方法（参照附录2）

（2）测试空载时电机定子线电压与给定频率间的关系，及频率与电机转速之间的关系，并理解恒转矩特性与恒功率特性，并绘制v/f曲线。

（3）记录感应电动机极对数，额定转速，额定功率等电机名牌数据。

 （4）实验数据记录表格：