高教社2024机床电气及PLC控制（第三版）教学课件课题16.pptx

高等教育出版社;内容提要

本书是“十四五”职业教育国家规划教材。本书编写按照当前职业教育教学改革和教材建设的总体目标，落实“立德树人、德技并修”，并努力体现教学内容的先进性和前瞻性，突出专业领域的新知识、新技术、新工艺、新设备。

本书包括7个学习项目：常用电动机控制电路，机床电气控制，认识PLC，机床的PLC控制，交通灯的控制，运料小车呼叫系统的控制，装配生产线的PLC控制系统。本书按照任务驱动、项目式教学方式组织教学，以工作页的形式呈现学习内容，具有鲜明的职教特色。

本书以三菱的FX3U系列PLC作为教学用机型，可以作为全国高等职业院校机电类专业的专业课程教材，也可用于职业技能培训和供从事电气自动控制技术工作的人员学习参考。;【项目分析】;【学习目标】

应知

(1)了解变频器结构和原理；掌握变频器的简单应用。

(2)了解触摸屏控制系统的配置、连接和设定方法；掌握触摸屏的简单应用。

(3)熟练掌握FX3U系列PLC的指令系统。

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应会

(1)学会触摸屏、变频器的应用。

(2)能运用触摸屏、变频器和PLC进行综合控制，解决工程实际问题。

(3)能够编制应用程序实现控制功能。;任务7.1变频器的多段调速控制;【基础知识】变频器

⒈变频器的基本原理

由项目1的三相异步电动机转速公式（1-1）可知，改变电源的频率f1可以改变电动机的转速n。当频率f1在0～50Hz的范围内变化时，电动机转速调节范围非常宽。变频器是通过同时改变电动机电源的电压和频率来实现调速的，是一种高效率、高性能的调速方法。

变频器的两个主要功率变换单元是整流器和逆变器。基本工作原理是变频器将电网电压由输入端（R、S、T）输入变频器，经整流器整流成直流电压，然后通过逆变器，将直流电压变换为交流电压，交流电压的频率和电压大小受到控制，由输出端(U、V、W)输出到交流电动机。;【基础知识】变频器

⒉变频器的分类

变频器是对交流电动机实现变频调速的装置。它把由电网提供的恒压恒频的交流电变换成其他电压、频率的交流电，将已变电???、频率的交流电接入到电动机定子绕组中，实现对交流电动机的变频无级调速。有三种分类方式：

⑴按用途分类

①通用变频器。通常指没有特殊功能、控制要求不高的变频器。由于分类的界线不很分明，因此，极大多数变频器都可归到这一类中。;【基础知识】变频器

⒉变频器的分类

②风机、水泵用的变频器。其主要特点是：

▲过载能力较低。这是因为风机和水泵在运行过程中很少发生过载的原因。

▲具有闭环控制和PID调节功能。由于水泵在具体运行时常常需要进行闭环控制，如在供水系统中，要求进行恒压供水控制；在中央空调系统中，要求恒温控制、恒温差控制等，故此类变频器大多设置了PID调节功能。

▲具有“1控多”的切换功能。为了减少设备投资，常常采用由1台变频器控制若干台水泵的控制方式，为此，许多变频器专门设置了切换功能。

③高性能变频器。通常指具有矢量控制功能、且能进行四象限运行的变频器，主要用于对机械特性和动态响应的要求较高的场合。;【基础知识】变频器

⒉变频器的分类

④具有电源再生功能的变频器。当变频器中直流母线上的电压过高时，能将直流电源逆变成三相交流电反馈给电源。主要用于电动机长时间工作于再生发电状态的场合，如起重机械的吊钩电动机等。

⑤其他专用变频器。如电梯、纺织专用变频器、张力控制专用变频器、中频变频器等。

⑵按变换环节分类

①交—交变频器。这是一种可直接将某固定频率交流变换成可调频率的交流电源，变频器无需中间直流环节。与交—直—交间接变频相比，可提高系统变换效率。交—交变频器广泛应用于大功率低转速的交流电动机调速传动、交流励磁变速恒频发电机励磁电源等。;【基础知识】变频器

⒉变频器的分类

②交—直—交变频器。这种变频器采用间接变频的方式。所谓“间接变频”，是指将交流经整流器后变为直流，然后再经逆变器调制为频率可调的交流电。交—直—交变频器由整流器、中间滤波器和逆变器三部分组成。整流器是三相桥式整流电路，其作用为将定压、定频的交流电变换为可调直流电，然后作为