一、 实习目的及实习任务
实习目的： 巩固、扩大和加深学生对三相异步电机、自动化控制的理论知识和其它知识，获得变频器调速的初步经验和基本技能，着重培养学生的独立工作能力，进一步熟练变频器的操作技能，提高学生的动手能力，并对变频器调速拖动系统理论知识的全过程有一个全面和系统的认识。
实习任务： 1.熟悉三菱变频器的结构,了解其各个端子的功能；了解变频器安装、布线上的一般要求，了解实训室控制板上变频器的外部接线，并按要求画出接线图。
2. 熟练掌握变频器的PU操作。了解各功能参数的意义，掌握各功能参数的预置方法。
（1） 了解变频器5种不同的工作模式及其意义，掌握不同工作模式的切换方法，掌握同一模式下不同状态之间的切换方法。
（2） 了解变频器各种给定方式，并设置给定频率运行验证；了解变频运行时实行电动机正、反转的方法。
（3） 在“参数设定模式”下进行如下操作：（操作前应进行一次“全部清除”操作）
设置转矩提升并运行验证；设置基频及U/f曲线，并运行验证；设置上下限频率并运行验证；设置加、减速时间及加、减速曲线并运行验证；设置起动频率、点动频率、跳跃频率并运行验证；设置矢量控制并运行，比较与V/F控制的不同点；设置禁止反转功能并运行验证等。
3. 了解变频器的几种组合运行模式，熟练掌握变频器的端子操作方法。
（1） 了解变频器几种运行模式，并掌握设置方法。
（2） 了解变频器多功能端子，通过设置确定端子功能，并运行验证。
4. 运用PLC技术控制变频器的运行。
（1） 变频器多档转速的PLC控制。
（2） 用PLC实现变频与工频的自动切换。
二、变频器的基本知识与操作
变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、再次整流（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。简单地说变频器就是一种装置，它通过改变电机的工作频率来调节电机的转速或转矩，从而达到控制整个系统的运作程序。
由电机的工作原理决定电机的极数是固定不变的。由于该极数值不是一个连续的数值，所以一般不适和通过改变该值来调整电机的速度。频率能够在电机的外面调节后再供给电机，这样电机的旋转速度就可以被自由的控制。因此，以控制频率为目的的变频器，是做为电机调速设备的优选设备。 n = 60f/p. n: 同步速度 f: 电源频率
1.器的端子接线图
2、变频器的控制面板
3. 外部操作模式
4. PU操作模式
三、恒压供水控制系统的设计
系统采用3台水泵并联运行方式，压力传感器将主水管网水压变换为电信号，经模拟量输入模块，输入PLC，PLC根据给定的压力设定值与实际检测值进行PID运算，输出控制信号经模拟量输出模块至变频器，调节水泵电机的供电电压和频率。当用水量较小时，一台泵在变频器的控制下稳定运行，当用水量大到水泵全速运行也不能保证管网的压力稳定时，PLC给定的压力下限信号与变频器的高速信号同时被PLC检测到，PLC自动将原工作在变频状态下的泵投入到工频运行，以保持压力的连续性，同时将下一台备用泵用变频器起动后投入运行，以加大管网的供水量保证压力稳定。若2台泵运转仍不能满足压力的要求，则依次将变频工作状态下的泵投入到工频运行，再将一台备用泵投入变频运行。当用水量减少时，首先表现为变频器已工作在最低速信号有效，这时压力上限信号如仍出现，PLC首先将最先工频运行的泵停掉，以减少供水量。当上述2个信号仍存在时，PLC再停掉第2台工频运行的电机，直到最后一台泵用变频器恒压供水。
所有水泵电机从停止到启动及从启动到停止都由变频器来控制，实现带载软启动，避免了启动大电流给水泵电机带来冲击，相对延长了电机的使用寿命。同时，系统供水采用变频泵循环方式，以“先开先关”的顺序关泵，工作泵与备用泵不固定死，这样，既保证供水系统有备用泵，又保证系统泵有相同的运行时间，有效地防止因为备用泵长期不用发生锈死现象，提高了设备的综合利用率，降低了维护费用。
3.1、系统原理
系统选用了西门子公司的S7-214PLC，辅以输入/输出扩展模块组成，主要检测元件有光电开关、压力检测开关，共计12个输入信号。执行部件有电机、变频调速器、声光报警器等，共3个输出点。PLC主要完成现场的数据采集、转换、存储、报警、控制变频器完成压力调节等功能。3台水泵由变频器直接驱动，进行恒压控制，变频器的起动、停止分为手动和PLC控制。控制面板上设有一个手动/自动转换开关，PLC对该开关的状态实时检测，当选择手动功能时，PLC只进行检测报警，由人工通过面板上的按钮和开关进行水泵的起、停和切换。当选择自动功能时，所有控制、报警均由PLC完成。控制系统原理图如图1所示。
电机控制子程序完成对3台水泵的运行和停止控制。由于变频器的输出频率与水泵的运转速度直接相关，用水量大时，变频器输出频率升高，水泵的运转速度大；用水量小时，频率降低，水泵的运转速度小。因此程序根据变频器的输出频率的大小就可以判断和控制水泵的工作状态。当频率上升到50 Hz(即水泵全速运转时)仍不能满足供水需要时，则PLC自动将第一台泵切换到工频运行；第2台泵由变频器供电投入运行，如果第2台泵电机达到满转速时仍不能满足供水要求，则PLC自动将第2台泵切换到工频运行，第3台泵由变频器供电投入运行，依此规律逐个投入运行；当2台泵都处于工频全速运行方式，第3台泵处于变频运行工作方式时，如果此时用水量减小，变频器输出频率下降，当频率到达一定的下限Fmin时，供水量仍大于用水量，则系统自动将第三台泵停止运行。同样，第三台泵停机后，如果此时供水量还大于用水量，则系统自动将第二台泵停止运行，依此类推。程序功能图如图3所示。
(3)故障诊断和报警输出模块
变频器具有短路、过载等保护功能，当变频器所驱动的水泵电机发生短路、过载等故障时，变频器将自动切断一次供电回路，进入保护状态并输出报警信号。系统把各故障点相应的接触器、断路器等元件的辅助触点接到PLC，PLC扫描输入这些触点的状态，并通过PLC程序将这些状态存放在数据存储区，再结合控制程序和设备预置状态进行逻辑分析，判断设备或元件是否出了故障，如果发生故障，则切断该泵的接触器，然后对变频器复位，再将备用水泵的接触器接通，启动变频器运行备用泵，同时输出该泵故障报警信号。如电机故障指示灯亮等。各I/O点对应的故障信息如表1所示，报警回路梯形图如图4所示
四．实训体会
短暂的两个星期一闪而过，但是他对我们的影响却是永恒的通过本次实训，巩固、扩大和加深我们从课堂上所学的理论知识，也让我们更进一步了解到专业知识。在这二周中与其说累不如说充实，因为我们在这实训当中所学的是远远不能用时间来衡量的。而且在这次实训里我不仅增强了实际动手能力，也同时深化了我们对课本知识的了解，以及运用。真正的做到发现问题，提出问题，解决问题的自主学习，在实践中找寻问题的所在，并运用自己所知道的知识去解释，与同学互帮互助，共同探讨共同进步。我学会了基本连接，电路的检测与调试，知道了变频器的工能和原理，这些都我们的培养动手能力及严谨的工作作风，也为我们以后的工作打下了坚定地基础。
1、异步电动机和变频调速的基本原理。
2、变频器应用事例：变频器的额定参数与造型及安装与接线。变频器在恒压供水中的应用，变频器在塑料机械中的应用，变频器在同速控制中的应用，变频器在电梯中的应用，变频器在龙门刨床中的应用等等
3、调试运行
电路连接完毕，将根据梯形图编好的运行程序输入到PLC，将变频器的有关功能参数也预置到变频器。连接电路经老师检查确实无误后即可进行试机运行。操作PLC的各个开关，观察变频器是否按设计的功能运行。当变频器运行正常，可用变频器的外部紧急停止端子控制变频器的紧急停止，以观察总报警输出端动作，控制PLC发出断电信号，使KM释放，变频器断电。
4、参数设定
5、学习PLC控制变频器多段速运行电路的安装与调试
6、变频器工频/变频运行切换的PLC控制
7、变频器正反转运行的PLC控制…
8、用外部电位器设定变频器频率，外部信号控制变频器运行
评语：
总评成绩：
指导教师签名：
年 月 日
第二篇：变频器实训报告
广东机电职业技术学院
变频器实训报告
时间：2012~2013第一学期
班级： 机电1005
学号： 06100404
姓名： 蔡永杰
指导老师：曾晓玲、张运吉
实训报告内容
一、 变频器的基本原理
1.变频调速的构成
一、变频器的工作原理 通常把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。该设备首先要把三相或单相交流电变换为直流电（DC）。然后再把直流电（DC）变换为三相或单相交流电（AC）。变频器同时改变输出频率与电压，也就是改变了电机运行曲线上的n0，使电机运行曲线平行下移。因此变频器可以使电机以较小的启动电流，获得较大的启动转矩，即变频器可以启动重载负荷。
变频器主要采用交—直—交方式（VVVF变频或矢量控制变频），先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。 变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变部分为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM波形，中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。
变频器在工控中主要应用于异步电动机调速、启动控制； 异步电机的旋转速度为什么能够自由地改变？
异步电机的同步转速：n = 60f/p
n: 同步速度 f: 电源频率p：磁极对数
2. 交-直-交变频器主电路
目前，通用型变频器绝大多数是交—直—交型变频器，通常以电压器变频器为通用，其主电路图（见图1.1），它是变频器的核心电路，由整流电路（交—直交换），直流滤波电路（能耗电路）及逆变电路（直—交变换）组成
3.端子接线图
二、 利用三菱变频器FR-E500进行变频器的训练项目
1.PU模式、外部模式、组合模式等基本操作练习
(1).PU操作模式（Pr.79“操作模式选择”=1）
用操作面板，参数单元的键进行数字设定
准 备
①操作单元.........操作面板(FR-PA02-02)，或参数单元(FR-PU04)
②连接电缆.........请准备操作面板(FR-PA02-02)从变频器本体拆下使用和参数单元(FR-PU04)使用的两种情况。
一、变频器的工作原理 通常把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。该设备首先要把三相或单相交流电变换为直流电（DC）。然后再把直流电（DC）变换为三相或单相交流电（AC）。变频器同时改变输出频率与电压，也就是改变了电机运行曲线上的n0，使电机运行曲线平行下移。因此变频器可以使电机以较小的启动电流，获得较大的启动转矩，即变频器可以启动重载负荷。 变频器主要采用交—直—交方式（VVVF变频或矢量控制变频），先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。 变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变部分为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM波形，中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。
(2).外部操作模式（出厂设定，Pr.79“操作模式选择”=0）
出厂时，已设定Pr.79“操作模式选择”=0，接通电源时，为外部操作模式。根据外部启动信号和频率设定信号进行的运行方法。
准 备
①启动信号.........开关，继电器等
②频率设定信号.....外部旋钮或来自外部的DC0～5V，0～10V或4～20mA信号
(注)只有启动信号不能运行。必须与频率设定信号一起准备
(3). 组合操作模式1（Pr.79“操作模式选择”=3）
启动信号是外部启动信号频率设定由选件的操作面板，参数单元设定的方法。
①启动信号.........开关，继电器等
②操作单元.........操作面板(FR-PA02-02)或参数单元(FR-PU04)
③连接电缆.........请参照(2)PU操作模式。
④FR-E5P（选件）...请参照(2)PU操作模式。
(4). 组合操作模式2（Pr.79“操作模式选择”=4）
启动信号是选件的操作面板的运行指令键频率设定是外部频率设定信号的运行方法。
①频率设定信号.....外部旋钮或来自外部的DC0～5V，0～10V，4～20mA信号
②操作单元.........操作面板(FR-PA02-02)或参数单元(FR-PU04)
③连接电缆.........请参照(2)PU操作模式。
④FR-E5P（选件）...请参照(2)PU操作模式。
2.各种参数设置练习
(1).数据全部清除
在帮助模式下，按“MOOE”键切换到“ALLC”页面，按“SET”键进入设定，出厂默认设置是“0”，按“↑”或“↓”切换到“1”，再按“SET”设定，页面出现“ALLC”和“1”交替闪烁，说明数据清除成功。（注：一定要在“PU”模式或者组合模式且变频器处于停止状态下才能进行参数的设定）
（2）输出频率范围 (Pr.1，Pr.2，Pr.18)
用Pr.1设定输出频率的上限。即使有高于此设定值的频率指令输入，输出频率也被钳位在上限频率。
①在120Hz以上运行时，用参数Pr.18设定输出频率的上限。
(当Pr.18被设定时，Pr.1自动地变为Pr.18的设定值。或者，如果
Pr.1被设定，Pr.18自动地切换到Pr.1的频率。)
②用Pr.2设定输出频率的下限。
③请注意，当Pr.2设定值高于Pr.13“启动频率”设定值时，即使指令频率没有输入，只要启动信号为ON，电机就在设定频率下运行。
（3）电子过电流保护 ( Pr.9，Pr.48)
①当设定为“0”时，电子过电流保护(电机保护功能)无效。
② 当使用三菱恒转矩电机时，首先设定Pr.71为“1”，选择低速领域100%连续转矩特性。然后，在Pr.9中设定电机额定电流。
③当变频器连接多台电机时，电子过电流保护功能不起作用，请在每台电机上安装外部热继电器。
④当变频器和电机容量相差过大和设定过小时，电子过电流保护特性将恶化，在此情况下，请安装外部热继电器。
⑤特殊电机不能用电子过电流保护，请安装外部热继电器。
（4）点动运行 (Pr.15，Pr.16)
在设定好点动的频率和加减速时间后，按“MOOE”切换到“PU”模式，再按“↑”或“↓”切换到“JOG”点动模式下，按操作面板上的正转启动按钮“FWD”或反转启动按钮“REV”进行点动操作。
（5）频率跳变 (Pr.31～Pr.36)
Pr.31 “频率跳变 1A”Pr.32 “频率跳变 1B”
Pr.33 “频率跳变 2A”Pr.34 “频率跳变 2B”
Pr.35 “频率跳变 3A”Pr.36 “频率跳变 3B”
此功能可用于避开机械系统固有频率产生的共振。可以使其跳过共振发生的频率点，最多可设定三个区域。跳跃频率可以设定为各区域的上点或下点。1A，2A或3A的设定值为跳变点，用这个频率运行。
（6）遥控设定功能选择 (Pr.59)
如果操作面板远离控制柜，可以不用模拟信号，而用触点信号完成无级调速设定。
3.电机7段、15段速度练习
多段速运行 (Pr.4,Pr.5,Pr.6,Pr.24～Pr.27,Pr.232～Pr.239)
Pr.4 “3速设定(高速)”Pr.5 “3速设定(中速)”Pr.6 “3速设定(低速)”
Pr.24～Pr.27 “多段速度设定(4至7段速度设定)”
Pr.232～Pr.239 “多段速度设定(8至15段速度设定)”
①决定运行速度，可用端子转换到该速度。
②通过开启，关闭接点信号（RH，RM，RL，REX信号），选各种速度
③用Pr.1 “上限频率”，Pr.2 “下限频率”的组合，最多可以设定17种速度。
④在外部操作模式或 Pr.79=4的组合模式 时有效。
⑤RH，RM，RL，REX,端子功能的选择，请参照Pr.180～183
三、 实训体会
一周的时间过得真的很快，变频器的实训一下子就结束了。我对变频认识不仅有从理论方面，而且有了实际操作的基础。实训的第一天我还先重温下变频器的工作原理知识时，听老师在上面讲了很多的理论都是我们刚从《运动控制系统》上学过的，所以自己没怎么认真听只是大概了解了下。接下来讲的变频器的操作和各种参数时我非认真地听，老师讲解每一条内容我都会仔细翻阅该变频器的说明书。当我们可以动手进行操作时，我虽然记住了访条指令的操作方法，但我还是会翻开说明书对着操作，生怕出什么问题而损坏设备。但有些指令记不住只有翻书了，但怎样看书也不如动手操作一遍更容易让自己记住。我们从最简单的学起，先是学习PU操作模式，也就是面板操作模式，这部分的学习相当简单。接下来就是外部操作模式了，我们要记住每个外部每个输入端子的作用，学会接线。我在第二天就掌握了五种操作模式，熟练每种操作模式的设置（Pr79）,对每种模式的工作方式也熟知。同时我们对三菱FR-E500变频器的一些基本的参数有了解，能独立自主地操作了。一周的变频器实训过得很充实，因为我在这次实训里我不仅增加了实际动手能力同时深化了对课本知识的了解以及运用。真正的做到发现问题、解决问题的自主学习能力、在实践中找寻问题所在，并运用自己所知道的知识去解释与同学去讨论同学习同进步。我学会了电路的连接电路、理解变频器的工作原理。这些都是培养我们的动手能力及严谨的工作作风，也为我们以后的工作打下坚定地基础。
这次实训遗憾的是时间有点短，学到的东西只是一些基础。最后一天进行考核，我对自己的考核效果还算满意，对变频器的操作算是得心应手，只要对具体参数的理解比较透彻。对变频器的功能及应用场合大致了解，变频器的参数多达两百多个，所以说明书是我们最最主要的学习工具，我们必须好好阅读。 变频器的应用领域很大如压缩机、卷扬机、小至家用空调、电冰箱都有变频器的影子存在它高效、节能，是现在乃至在将来很长一段时间内电机的变速首选设备。用变频器调速，已经成为了当今工业控制的一个主流。 实训让我对知识有了更深的理解和巩固。 通过这一周的实训，让我学习到了变频器的工作原理。熟悉了变频器一些基本操作方式。我相信有了这次变频器实训对我以后工作一定起了一些的帮助，在说现在变频器也是非常用的。一周的实训得到收获这是我最开心的事了。
四、 教师评语：
总评成绩：
指导教师签名：
年 月 日