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导论 1

一、交流电机控制系统概述 1

二、交流调速系统的性能与比较 4

思考与练习 7

学习领域一 交流调速基础 8

项目一 交流调速原理 9

任务1 掌握电机控制的基本理论 9

能力目标 9

工作内容 9

相关知识 10

一、电磁感应定律与电磁力 10

二、电机运行的力学基础 11

三、调速方式与稳定运行 14

任务2 了解伺服电机的运行原理 15

能力目标 15

工作内容 15

相关知识 16

一、伺服电机的运行原理 16

二、伺服电机的输出特性 18

任务3 了解感应电机的运行原理 19

能力目标 19

工作内容 19

相关知识 19

一、旋转磁场的产生 19

二、感应电机的运行原理 21

三、V/f变频控制原理 22

拓展学习 23

一、感应电机的等效电路 23

二、感应电机的机械特性 24

项目二 交流逆变技术 26

任务1 熟悉电力电子器件 26

能力目标 26

工作内容 26

相关知识 26

一、交流逆变概述 27

二、电力电子器件 28

任务2 熟悉PWM逆变原理 31

能力目标 31

工作内容 31

相关知识 31

一、逆变的基本形式 31

二、PWM逆变原理 35

拓展学习 38

一、双PWM逆变与12脉冲整流 38

二、三电平逆变与矩阵控制变频 39

任务3 掌握整流电路的分析方法 40

能力目标 40

工作内容 40

相关知识 40

一、整流电路 41

二、单相桥式整流 41

三、三相桥式整流 42

学习领域二 交流伺服及应用 45

项目三 交流伺服产品与性能 46

任务1 了解交流伺服驱动产品 46

能力目标 46

工作内容 46

相关知识 47

一、交流伺服的分类 47

二、伺服系统的结构 49

实践指导 50

一、安川产品简介 51

二、三菱产品简介 52

三、松下产品简介 53

拓展学习 54

一、PMSM伺服系统的原理 54

二、直线电机驱动系统 55

任务2 熟悉∑V系列伺服驱动 56

能力目标 56

工作内容 56

相关知识 57

一、∑V驱动器 57

二、伺服电机 58

实践指导 60

一、∑V驱动器规格 60

二、∑V系列电机规格 61

项目四 交流伺服的连接技术 64

任务1 掌握主回路连接技术 64

能力目标 64

工作内容 64

相关知识 64

一、伺服系统组成 65

二、主回路连接技术 66

实践指导 68

一、∑V驱动器连接总图 68

二、主回路连接要求 70

拓展学习 71

一、主回路器件选择 71

二、主回路设计实例 72

任务2 掌握控制回路连接技术 74

能力目标 74

工作内容 74

相关知识 75

一、DI/DO信号与连接 75

二、给定与反馈连接 76

实践指导 78

一、∑V驱动器信号规格 78

二、控制回路设计实例 79

拓展学习 80

一、绝对编码器的连接 80

二、拓展练习 82

任务3 识读伺服驱动系统工程图 82

能力目标 82

工作内容 82

相关知识 87

一、工程图识读 87

二、原理分析 88

三、电气元件明细表 89

技能训练 90

项目五 交流伺服的调试与维修 92

任务1 熟悉驱动器的功能与参数 92

能力目标 92

工作内容 92

相关知识 92

一、驱动器结构与控制方式 93

二、位置指令输入与匹配 95

三、基本功能与参数 97

实践指导 100

一、∑V驱动器基本参数 100

二、基本参数计算实例 102

三、DI/DO功能及定义 103

技能训练 106

任务2 掌握驱动器的操作技能 106

能力目标 106

工作内容 107

实践指导 107

一、操作单元说明 107

二、参数的设定与修改 109

三、驱动器状态的检查 111

任务3 掌握驱动器的调试技能 114

能力目标 114

工作内容 114

实践指导 114

一、驱动器试运行 114

二、驱动器的快速调试 117

三、驱动器的在线自动调整 121

任务4 掌握驱动器的维修技能 123

能力目标 123

工作内容 123

实践指导 123

一、驱动器的初始化 123

二、无电机试运行 124

三、驱动器故障分析与处理 126

学习领域三 变频技术及应用 132

项目六 变频器产品与性能 133

任务1 了解变频器产品 133

能力目标 133

工作内容 133

相关知识 134

一、变频器分类与特点 134

二、变频调速系统的结构 135

实践指导 136

一、变频器分类 136

二、典型变频器产品 138

拓展学习 139

任务2 熟悉CIMR系列变频器 142

能力目标 142

工作内容 142

相关知识 142

一、安川变频器概述 142

二、主要技术性能 143

实践指导 146

一、CIMR-G7变频器规格 146

二、CIMR-G7变频器选件 147

项目七 变频器的连接技术 149

任务1 掌握主回路连接技术 149

能力目标 149

工作内容 149

相关知识 149

一、变频调速系统的组成 150

二、主回路连接技术 151

实践指导 153

一、CIMR-G7变频器连接总图 153

二、主回路连接要点 154

任务2 掌握控制回路连接技术 155

能力目标 155

工作内容 156

相关知识 156

一、DI/DO信号与连接 156

二、AI/AO信号与连接 159

实践指导 160

一、CIMR-G7的DI/DO连接 160

二、CIMR-G7的AI/AO连接 163

拓展学习 165

一、闭环控制系统的连接 165

二、DI/1DO功能定义 168

三、AI/AO信号功能定义 170

四、PI/PO功能定义 171

任务3 识读变频调速系统工程图 172

能力目标 172

工作内容 172

相关知识 172

一、变频器控制 174

二、CNC连接 174

技能训练 175

项目八 变频器的运行与控制 176

任务1 掌握变频器的运行控制技术 176

能力目标 176

工作内容 176

相关知识 176

一、变频控制的基本方式 177

二、变频器的运行与控制 178

三、输出频率的范围设定 180

实践指导 181

一、CIMR-G7的基本设定 181

二、CIMR-G7的运行控制 183

三、CIMR-G7的频率设定 184

拓展学习 185

一、多级变速与点动运行 185

二、远程调速 187

技能训练 189

任务2 掌握给定与加减速调整技术 189

能力目标 189

工作内容 190

相关知识 190

一、给定选择与调整 190

二、加减速控制 191

实践指导 193

一、CIMR-G7的给定选择 193

二、CIMR-G7的给定调整 194

三、CIMR-G7的加减速控制 196

拓展学习 198

一、重载加减速 198

二、自适应加减速 199

技能训练 201

任务3 熟悉变频器停止与制动过程 201

能力目标 201

工作内容 201

相关知识 202

一、变频器的停止方式 202

二、直流制动与初始励磁 203

三、瞬时断电与重新启动 205

实践指导 206

一、CIMR-G7的停止与制动 206

二、CIMR-G7的重新启动 207

拓展学习 209

一、伺服锁定和高转差制动 209

二、速度搜索 210

技能训练 213

任务4 掌握变频器的运行保护技术 213

能力目标 213

工作内容 213

相关知识 214

一、软件保护功能 214

二、硬件保护功能 215

实践指导 217

一、CIMR-G7的过载保护 217

二、CIMR-G7的过热保护 218

项目九 变频器的功能与应用 221

任务1 掌握速度与转矩调整技术 221

能力目标 221

工作内容 221

相关知识 222

一、机械特性的调整 222

二、转矩调节与限制 223

实践指导 225

一、CIMR-G7的机械特性调整 225

二、CIMR-G7的转矩调节与限制 226

拓展学习 227

一、速度调节与控制 227

二、动态性能的调整 230

三、转矩控制功能 231

任务2 熟悉其他变频器的实用功能 234

能力目标 234

工作内容 234

拓展学习 234

一、工频切换功能与应用 235

二、升降负载控制功能与应用 236

三、机械制动功能与应用 238

任务3 了解变频器的PID调节功能 241

能力目标 241

工作内容 241

相关知识 242

一、PID调节原理与特点 242

二、变频器PID调节系统 244

三、PID系统监控与保护 245

实践指导 246

一、CIMR-G7的PID系统结构 246

二、CIMR-G7的PID参数与控制 248

任务4 了解变频器的通信功能 249

能力目标 249

工作内容 250

相关知识 250

一、通信与接口 250

二、通信过程 251

实践指导 252

一、CIMR-G7的通信设定 252

二、CIMR-G7的数据格式 253

三、CIMR-G7的通信控制 255

拓展学习 256

一、CIMR-G7的运行与监控 256

二、CIMR-G7通信实例 258

项目十 变频器的调试与维修 260

任务1 掌握变频器的操作技能 260

能力目标 260

工作内容 260

实践指导 261

一、操作单元说明 261

二、变频器基本操作 263

三、参数显示与设定 267

四、状态显示与监控 269

拓展学习 270

一、参数的初始化 270

二、参数的保护与复制 272

三、操作单元的功能设定 274

四、变频器的AO/PO监控 275

任务2 掌握变频器的调试技能 276

能力目标 276

工作内容 276

实践指导 276

一、变频器点动试运行 276

二、变频器的快速调试 278

三、变频器的自动调整 281

拓展学习 283

一、自动调整的要点 283

二、自动调整实例 284

任务3 掌握变频器的维修技能 287

能力目标 287

工作内容 287

实践指导 287

一、变频器故障及处理 287

二、变频器警示及处理 290

三、操作错误及处理 291

拓展学习 292

一、不能正常工作的故障诊断 292

二、运行不良的故障诊断 294

附录A 安川∑V/∑Ⅱ系列驱动器参数总表 295

附录B 安川CIMR-7/1000系列变频器参数总表 302

参考文献 320