模拟量控制变频调速电路的装调（单元设计4-1）

1、课程单元教学设计（2016 2017学年第2学期）单元名称：任务4-1模拟量控制变频调速电路的装调 院系部：电气工程系制定人：周奎合作人：王玲制定时间：2017.02淮安信息职业技术学院教务处 制变频器系统运行与维护课程单元教学设计单元标题： 模拟量控制变频调速电路的装调单元教学学时课次在整体设计中的位置第×次班级地点周次星期节次教学目标能力目标知识目标素质目标1.学会变频器模拟量输入信号的设置；2.学会用电位器来装调变频调速电路。1.掌握变频器模拟量输入端子；2.掌握变频器模拟量输入端子的接线方法；3.掌握变频器频率给定线的含义；4.掌握频率给定线的参数设置方法。1.能够自主学习变

2、频器技术新知识；2.能够根据要求认真思考、分析、进而找到解决问题的方法。难点死区设置的意义和方法重点频率给定线能力训练任务1. 基本频率给定线调速电路装调2. 有效“0”设置3. 死区设置案例和教学材料案例1. 恒压供水系统及中央变频空调。案例2.基本频率给定线案例3. 有效“0”设置背景资料：教材、任务单、课件、动画、微课仪器、设备：变频器MM440、三相异步电动机单元教学进度设计步骤教学内容及能力、知识目标教师活动学生活动时间1（任务引入）理解变频器模拟量调速的意义。举例说明模拟量在变频调速系统中的应用。学习、体会、思考。5分钟2（任务学习）掌握变频器的模拟量端子及端子接收信号的设置方法；

3、学会模拟量频率给定线的设置方法。讲解相关知识，设置问题训练变频器模拟量的设置及参数设置方法。学习记录，根据学习内容，积极思考回答提出的训练问题。20分钟3（任务实施）学会模拟量电位器调频电路的设置方法，理解模拟量调速电路的工作特点。讲解实施步骤与要求，学生实施操作过程答疑。学生分组实施操作。70分钟4（任务分析）熟悉电位器变频调速电路的设置方法及模拟量调速的特点；理解有效“0”设置的意义归纳总结模拟量调速实施步骤，说明实施过程观察的现象，设置有效“0”应用背景，引导学生思考有效“0”设置的意义。学习、体会、思考。10分钟5（任务拓展）掌握有效“0”设置及死区设置的方法讲解特殊频率给定线设置的背

4、景及方法。学习、体会、记录。15分钟6（任务实施）学会有效“0”设置及死区设置的方法设置特定频率给定线参数；学生实施操作过程答疑。设置对应参数，运行观察，绘出对应频率给定线。60分钟作业任务单考核内容测试过程考核课后体会详案： 一、 能力/知识目标 能力要求：1.学会变频器模拟量输入信号的设置；2.学会用电位器来装调变频调速电路。知识要求： 1.掌握变频器模拟量输入端子；2.掌握变频器模拟量输入端子的接线方法；3.掌握变频器频率给定线的含义；4.掌握频率给定线的参数设置方法。二、教学内容1 任务引入恒压供水系统中，会自动根据管网压力，调节供水水泵的转速，达到管网恒压的目的。温度控制系统中，例如

5、变频器中央空调，会自动根据环境温度的变化，调节空调压缩机的工作速度，进行制冷或制热，达到设定温度值，变频器面板调速能够实现这种自动控制过程吗？2 任务学习（1）任务描述在了解变频器模拟量输入端子以及模拟量输入端子功能参数设置的基础上，正确的装调电位器实现变频调速电路，进而掌握模拟量调节变频器运行频率的方法以及运行特点。（2）任务实施相关知识1）模拟量端子通道1使用端子3 （Ain1+）、4 （Ain1-），通道2使用端子10（Ain2+）、11（Ain2-）。2）模拟量输入信号对应属性参数介绍参数设置：两路模拟量输入相关参数以in000和in001区分，可以分别通过P07560和P07561设

6、置两路模拟通道的信号属性。P0756参数的功能说明表设定值参数功能P0756 = 0单极性电压输入（0 至 +10V）P0756 = 1带监控的单极性电压输入（0 至 +10V）P0756 = 2单极性电流输入（0 至 20mA）P0756 = 3带监控的单极性电流输入（0 至 20mA）P0756 = 4双极性电压输入（-10V 至 +10V）“带监控”是指模拟通道具有监控功能，当断线或信号超限，报故障F0080。问题一：通道3、4接收010V电压信号的设置。问题二：通道10.11接收010V电压信号的设置。问题三：通道3、4接收020mA电流信号的设置。3）频率给定线定义：由模拟量进行外接

7、频率给定时，变频器的给定信号x与对应的给定频率fx之间的关系曲线，称为频率给定线。基本给定频率线：图中特点：给定频率f线性地从0增大到最大频率fmax的频率给定线称为基本频率给定线。起点为(x=0；fx=0)；终点为(x=xmax；fx=fmax)。变频器出厂默认设置就是基本频率给定线。具体参数如下：变频器模拟输入参数设置表参数设定值参数功能P075700V对应0%的标度，即0Hz。P07580%P07591010V对应100%的标度，即50HzP0760100%P07610死区宽度为0V问题一：变频器模拟量端子接收外来210V模拟电压，要求对应的频率从030HZ变化，频率给定线如图中，如何设

8、置对应的参数？3、4端子输入6V电压时，变频器运行频率是？3 任务实施本次任务变频器由面板启/停按键控制电动机的启动/停止，通过外部电位器控制变频器调速。×××M3QSUVWPEL1L2L3L1L2L3PEMM440PE1234RP（1）按图2-13连接电源、电动机、变频器和外部电位器的硬件接线。接通变频器电源，观察变频器显示是否正常。图2- 13外部电位器控制电动机调速的硬件接线（2）完成表2-12变频器的参数。表2-12设置参数表序号参数及设定值参数功能1P0003 =3设置用户参数访问等级为3级2P0700 =（）用面板控制变频器启停3P1000 =（）模拟

9、设定值4P0756=（）单极性电压输入5P0757=（）0V对应对应0Hz6P0758=（）0V对应0%的标度7P0759=（）10V对应50Hz8P0760=（）10V对应100%的标度9P0761=0死区宽度为0V（3）按下变频器启动键，观察电动机是否运转。然后调节电位器，观察电动机的转速变化，并按表1记录变频器的运行数据，绘出并分析变频器输出频率与给定的模拟电压之间的关系。表1外部电位器调节电动机转速数据记录表序号模拟输入电压（V）输出频率（Hz）输出电压（V）输出电流（A）10V21V33V45V57.5V68V79.5V810V（4）按下停止键，停止变频器。（5）将参数P0757修改

10、设置为2。按下变频器启动键，观察电动机是否运转。然后调节电位器，观察电动机的转速变化，并按表2记录变频器的运行数据，绘出并分析变频器输出频率与给定的模拟电压之间的关系（特别注意模拟量输入电压低于2V，变频器的输出频率以及电动机的转速方向变化情况）。表2外部电位器调节电动机转速数据记录表序号模拟输入电压（V）输出频率（Hz）输出电压（V）输出电流（A）12V23V35V46V58V69V710V80V91V（6）按下停止键，停止变频器。4 任务分析与总结（1） 总结外接电位器变频调速的实现过程。 变频器启停方式（P0700）以及调频方式（P1000）选择 3、4端子获取电压信号（010V）3、4

11、端子接收电压信号以及电压范围对应的设置（拨动开关DIP1+参数P0756）频率给定线对应参数设置（线性关系的起点坐标值与终点坐标值）操作运行调节电位器，改变3、4端子接收电压信号的大小，调节变频器运行频率输入模拟信号大小与运行频率关系（线性关系）。 （2）问题探讨：频率给定线起点输入设置不是0时，譬如实施过程中，起点输入设置电压为2V，当电压低于2V时，变频器的输出频率是不是为0呢？不是的话变频器的输出会怎样变化？这样的工作对实际电机运行时，有怎样的危害？怎样才能避免？5任务拓展（1）有效“0”的设置当设置的频率给定线在第一坐标，且起点输入设置（x0）不为0时，通过前面的操作，我们发现当输入电

12、压低于x0时，变频器输出的频率变为负值，电动机反转，尤其注意一点，当输入电压为0时（或者说没有给定电压时），我们会人为认为变频器启动时，电动机不转，但是结果不然电动机将会反方向以一定的速度运行，这样就会存在安全隐患，并且影响正常的生产工艺。在生产过程中，万一给定信号因电路接触不良或其他原因而“丢失”，则变频器的给定输入端得到的信号为“0”，这种情况的出现将是十分有害的，甚至有可能损坏生产机械。对此，变频器设置了一个有效“0”功能。如何解决这个问题呢?解决的方法就是要设置死区宽度d，通过参数P0761进行设置。当X0=2时，要想低于X0，变频器输出都为“0”,只需将参数P0761=2，若P0761=1时，频率给定线如何？（2） 死区设置fxx0xmaxfmaxfminx 观察图示频率给定线，它覆盖两个坐标，起点对应（0，-fmin），这样“0”速控制很难稳定，在“0”附近会出现正反转反复切换，如何来解决这个问题呢？同样通过设置死区宽度，不过这个宽度与之前不一样，这儿P0761的设置值若为0.5，那么死区宽度将为1，在这宽度范围内，变频器输出都为“0”。如图虚线区域。6任务实施（1）设置以下参数对应的频率给定线，观察记录运行特点，绘出频率给定线。P07