变频器应用技术项目教程（第二版）

　　本书根据高等职业教育的特点，突出了应用能力和实践能力培养的特色，结合高职高专教学改革和课程改革要求及作者多年的教学经验，采用项目式的“教、学、训、评”一体化教学方法来编写。全书以行业广泛使用的三菱FRD740变频器为主线，结合大量典型实例，以变频器基本认识，FRD740变频器的面板认知及操作，变频器的基本功能，基于变频器的自动控制系统设计，变频器的选用、安装及维护和变频器的工程应用共6个项目、22个任务和14个实训组织实施，将变频器的基础知识、结构原理、选型、参数设置方法、故障原因及分析以及变频器的工程综合应用等分解在各个任务中。本书编写内容贴近工厂实际需求，实用性、可操作性强，强调理论联系实际，重在应用技能训练，可作为应用型本科、高职高专的机电一体化技术、电气自动化技术和工业机器人技术等专业的教学用书，也可作为中、高级维修电工考证培训教材或相关专业工程技术人员的岗位培训教材和参考用书。

　　蒋伟，男，汉族，党员，副教授，获工学硕士学位，研究方向是电力电子与电力传动。具有5年企业工作经历，2010年3月开始就职于亳州职业技术学院，主要讲授《变频器应用技术》、《电力电子技术》、《现代电气控制技术》等课程。主持完成2013年安徽省质量工程项目1项，参与2014年亳州市第二批创新创业领军人才科研团队建设，先后获得安徽省教学成果奖4次，公开发表教科研论文《CAN总线在燃料电池轿车电动空调系统中的应用》、《基于双输入Boost电路的风光互补发电系统研究》、《中药炮制机械智能炒药机温控系统设计》、《MCGS组态控制技术在中药炮制过程中的应用》等10余篇，取得实用新型专利2项。吕洪善（1978.07—），男，汉族，硕士学位，研究方向是电气自动化和智能控制技术。具有2年企业工作经历，2008年08月开始就职于亳州职业技术学院，主要讲授电气控制与PLC应用技术，组态控制技术，数控技术，变频器应用技术等课程。主持安徽省质量工程项目2项，科研项目1项，参与2014年亳州市第二批创新创业领军人才科研团队建设，先后获得安徽省教学成果奖5次，公开发表教科研论文10余篇，取得实用新型专利2项。指导学生参加职业院校技能大赛获全国二等奖4次，三等奖1次，安徽职业院校技能大赛二等奖8次，三等奖8次。

项目1变频器基本认识1
任务1认识变频器2
任务描述2
任务分析3
知识导航3
一、变频器技术的发展历史3
二、变频器的分类4
三、变频器的应用5
四、变频器技术的发展方向7
综合评价8
思考与练习8
任务2变频器的组成、结构框图、基本原理8
任务描述8
任务分析8
知识导航9
一、认识变频器9
二、变频器的工作原理10
三、变频调速的基本原理16
四、变频器的铭牌19
任务实施25
综合评价25
思考与练习26
任务3变频器中的开关器件26
任务描述26
任务分析26
知识导航26
一、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)26
二、加强注入型绝缘栅极晶体管(IEGT)27
三、智能功率模块(IPM)27
任务实施28
综合评价29
思考与练习29
项目实训30
实训1变频器的基本认识30
项目2FRD740变频器的面板认知及操作32
任务1变频器的基本操作33
任务描述33
任务分析34
知识导航35
一、变频器的额定值35
二、变频器的频率指标36
任务实施37
综合评价42
思考与练习43
任务2运行模式和操作权选择44
任务描述44
任务分析45
知识导航45
一、运行模式概述45
二、运行模式选择流程46
三、三菱变频器常用参数46
四、接通电源时的运行模式（Pr79、Pr340）48
任务实施49
综合评价51
思考与练习52
任务3参数单元、操作面板的设定52
任务描述52
任务实施53
综合评价56
思考与练习56
项目实训57
实训2变频器的面板操作57
实训3变频器的功能预置59
项目3变频器的基本功能61
任务1变频器的控制模式62
任务描述62
任务分析62
知识导航62
一、变频变压控制(u/f)63
二、转差频率控制（SF控制） 64
三、矢量控制 (VC控制) 65
四、直接转矩控制方式68
任务实施69
综合评价71
思考与练习72
任务2变频器控制电动机正反转72
任务描述72
任务分析72
知识导航73
任务实施74
综合评价76
思考与练习77
任务3变频器的多段速度控制78
任务描述78
任务分析78
知识导航78
一、7挡速度运行变频器控制端子的
接线和参数预置Pr4～Pr678
二、15挡速度运行变频器控制端子的接线和参数预置79
任务实施81
综合评价82
思考与练习84
任务4控制电路端子的功能分配85
任务描述85
任务分析85
知识导航86
任务实施90
综合评价91
思考与练习91
任务5模拟量输入设定频率92
任务描述92
任务分析92
知识导航93
一、模拟量输入选择93
二、频率设定电压（电流）的偏置和增益95
任务实施96
综合评价97
思考与练习97
项目实训98
实训4外部端子点动控制98
实训5u/f控制曲线测试99
实训6变频器控制电动机正反转101
实训7多段速度选择变频器调速102
实训8外部模拟量方式的变频调速控制105
项目4基于变频器的自动控制系统设计107
任务1变频器与PLC的连接109
任务描述109
任务分析109
知识导航109
一、PLC与变频器的连接方式109
二、变频器通信参数的设置111
三、通信方式111
任务实施112
综合评价114
思考与练习115
任务2变频器的工频/变频切换控制115
任务描述115
任务分析115
知识导航115
一、手动控制切换电路116
二、用PLC控制工频/变频切换117
任务实施119
综合评价120
思考与练习121
任务3变频器的PID闭环控制121
任务描述121
任务分析121
知识导航121
一、PID各环节的作用122
二、PID动作概要122
三、PID参数的预置124
四、运行接线图125
五、操作步骤126
任务实施127
综合评价128
思考与练习128
任务4上位机对变频器的控制128
任务描述128
任务分析128
知识导航128
一、计算机与变频器之间的硬件连接128
二、计算机与变频器之间的通信规格129
三、变频器的初始化参数设定130
四、计算机与变频器的通信过程131
五、计算机与变频器的通信数据格式131
任务实施134
综合评价135
思考与练习135
项目实训136
实训9基于PLC数字量方式多段速控制136
实训10基于PLC模拟量方式变频恒压供水模拟控制138
实训11基于PLC模拟量方式变频开环调速控制140
实训12基于PLC通信方式的速度闭环定位控制142
项目5变频器的选用、安装及维护144
任务1变频器的选用145
任务描述145
任务分析145
知识导航145
一、变频器类型的选择145
二、变频器容量的计算146
三、变频器的外围设备及其选择149
任务实施151
综合评价152
思考与练习153
任务2变频器的安装、布线及抗干扰措施153
任务描述153
任务分析153
知识导航153
一、变频器对安装环境的要求153
二、安装变频器的具体方法和要求154
三、变频器的接线156
四、变频器的抗干扰158
任务实施161
综合评价162
思考与练习162
任务3变频器的保护功能163
任务描述163
任务分析163
知识导航163
一、过电流保护163
二、对电动机的过载保护164
三、过电压保护164
四、欠电压保护和瞬间停电的处理165
五、其他保护功能165
任务实施166
综合评价168
思考与练习168
项目实训169
实训13变频器应用能力测试169
项目6变频器的工程应用171
任务1变频器在节能供水系统中的应用172
任务描述172
任务分析172
知识导航172
一、恒压供水的意义172
二、变频节能原理173
三、变频恒压供水系统的组成及原理图174
四、供水设备的选择原则176
任务实施177
综合评价183
思考与练习183
任务2风机的变频调速183
任务描述183
任务分析183
知识导航184
一、风机变频调速系统设计185
二、变频器在冷却塔风机控制中的应用（闭环控制）186
任务实施187
综合评价190
思考与练习190
任务3变频器在中央空调节能改造中的应用191
任务描述191
任务分析191
知识导航191
一、中央空调系统的组成和原理192
二、中央空调变频调速系统的节能控制原理192
三、中央空调节能改造的方案193
任务实施195
综合评价197
思考与练习197
任务4车床的变频调速197
任务描述197
任务分析198
知识导航198
一、车床主要结构199
二、车床运动情况199
任务实施199
综合评价202
思考与练习202
综合实训203
实训14PLC与变频器在三层电梯中的综合控制203
参考文献208