目　录

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　3
思考与练习　6

学习领域一　交流调速基础

项目1　交流调速原理　8
任务1 掌握电机控制的基本理论　8
能力目标　8
工作内容　8
相关知识　9
一、电磁感应定律与电磁力定律　9
二、电机运行的力学基础　10
三、恒转矩和恒功率调速　12
任务2 了解伺服电机的运行原理　13
能力目标　13
工作内容　13
相关知识　13
一、伺服电机的运行原理　13
二、伺服电机的输出特性　15
任务3 了解感应电机的运行原理　16
能力目标　16
工作内容　16
相关知识　17
一、旋转磁场的产生　17
二、感应电机的运行原理　18
三、V/f变频控制原理　19
拓展学习　19
一、感应电机的等效电路　19
二、感应电机的机械特性　20

项目2　交流逆变技术　22
任务1 熟悉电力电子器件　22
能力目标　22
工作内容　22
相关知识　23
一、交流逆变概述　23
二、电力电子器件　24
任务2 熟悉PWM逆变原理　27
能力目标　27
工作内容　27
相关知识　27
一、逆变的基本形式　27
二、PWM逆变原理　30
拓展学习　33
一、双PWM变频与12脉冲整流　33
二、三电平逆变与矩阵控制变频　34

学习领域二　交流伺服及应用

项目3　交流伺服产品与性能　36
任务1 了解交流伺服驱动产品　36
能力目标　36
工作内容　36
相关知识　37
一、交流伺服的分类　37
二、伺服系统的结构　39
实践指导　39
一、安川产品简介　39
二、三菱产品简介　40
三、松下产品简介　42
拓展学习　42
一、PMSM伺服系统的原理　42
二、直线电机驱动系统　43
任务2 熟悉ΣⅤ系列伺服驱动　44
能力目标　44
工作内容　45
相关知识　45
一、ΣⅤ驱动器　45
二、伺服电机　46
实践指导　48
一、ΣⅤ驱动器规格　48
二、ΣⅤ系列电机规格　49

项目4　交流伺服的连接技术　51
任务1 掌握主回路连接技术　51
能力目标　51
工作内容　51
相关知识　52
一、伺服系统组成　52
二、主回路连接技术　52
实践指导　54
一、ΣⅤ驱动器连接总图　54
二、主回路连接要求　57
拓展学习　58
一、主回路器件选择　58
二、主回路设计实例　59
任务2 掌握控制回路连接技术　61
能力目标　61
工作内容　61
相关知识　61
一、DI/DO信号与连接　61
二、给定与反馈连接　63
实践指导　64
一、ΣⅤ驱动器信号规格　64
二、控制回路设计实例　65
拓展学习　66
一、绝对编
拓展练习　68
任务3 识读伺服驱动系统工程图　68
能力目标　68
工作内容　68
相关知识　73
一、工程图识读　73
二、原理分析　74
三、电气元件明细表　75
技能训练　75

项目5　交流伺服的调试与维修　78
任务1 熟悉驱动器的功能与参数　78
能力目标　78
工作内容　78
相关知识　79
一、驱动器结构与控制方式　79
二、位置指令输入与匹配　81
三、基本功能与参数　82
实践指导　85
一、ΣⅤ驱动器基本参数　85
二、基本参数计算实例　86
三、DI/DO功能及定义　88
技能训练　90
任务2 掌握驱动器的操作技能　91
能力目标　91
工作内容　91
实践指导　91
一、操作单元说明　91
二、参数的设定与修改　93
三、驱动器状态的检查　96
任务3 掌握驱动器的调试技能　98
能力目标　98
工作内容　98
实践指导　98
一、驱动器试运行　98
二、驱动器的快速调试　101
三、驱动器的在线自动调整　104
任务4 掌握驱动器的维修技能　107
能力目标　107
工作内容　107
实践指导　108
一、驱动器的初始化　108
二、无电机试运行　109
三、驱动器故障分析与处理　111

学习领域三　变频技术及应用

项目6　变频器产品与性能　114
任务1 了解变频器产品　114
能力目标　114
工作内容　115
相关知识　115
一、变频器分类与特点　115
二、变频调速系统的结构　116
实践指导　117
一、变频器分类　117
二、典型变频器产品　118
拓展学习　119
当代变频器的发展方向　119
任务2 熟悉CIMR系列变频器　121
能力目标　121
工作内容　122
相关知识　122
一、安川变频器概述　122
二、主要技术性能　123
实践指导　125
一、CIMR-7/1000变频器规格　125
二、CIMR-7/1000变频器选件　128

项目7　变频器的连接技术　131
任务1 掌握主回路连接技术　131
能力目标　131
工作内容　131
相关知识　132
一、变频调速系统的组成　132
二、主回路连接技术　133
实践指导　135
一、CIMR变频器连接总图　135
二、主回路连接要点　138
任务2 掌握控制回路连接技术　142
能力目标　142
工作内容　142
相关知识　142
一、DI/DO信号与连接　142
二、AI/AO信号与连接　146
实践指导　147
一、CIMR变频器的DI/DO连接　147
二、CIMR变频器的AI/AO连接　152
拓展学习　153
一、DI信号定义　153
二、DO信号定义　158
三、AI/AO、PI/PO信号定义　160
任务3 识读变频调速系统工程图　162
能力目标　162
工作内容　163
相关知识　163
一、变频器控制　163
二、CNC连接　165
技能训练　165

项目8　变频器的运行与控制　166
任务1 掌握变频器的运行控制技术　166
能力目标　166
工作内容　166
相关知识　167
一、变频控制方式　167
二、变频器运行控制　168
三、输出频率的设定　169
实践指导　170
一、CIMR变频器的基本设定　170
二、CIMR变频器的运行控制　173
三、CIMR变频器的频率设定　175
拓展学习　176
一、多级变速与点动运行　176
二、远程调速　177
技能训练　179
任务2 掌握给定与速度调整技术　180
能力目标　180
工作内容　180
相关知识　180
一、主速选择与主辅切换　180
二、AI增益/偏移调整　182
三、转差补偿和频率偏差控制　182
实践指导　184
一、CIMR变频器增益/偏移调整　184
二、转差补偿和频率偏差控制　185
拓展学习　186
一、速度调节原理　186
二、速度调节器设定　188
技能训练　190
任务3 掌握变频器加减速与制动技术　190
能力目标　190
工作内容　190
相关知识　190
一、变频器加减速　190
二、变频器停止　191
三、直流制动　193
实践指导　195
一、CIMR变频器加减速　195
二、CIMR变频器停止与制动　197
拓展学习　199
一、自适应和重载加减速　199
二、重新启动与功能支持　201
技能训练　205

项目9　变频器功能与应用　206
任务1 熟悉变频器的实用功能　206
能力目标　206
工作内容　206
相关知识　207
一、转矩补偿与限制　207
二、节能运行与升降负载控制　208
实践指导　210
一、CIMR变频器转矩补偿与限制　210
二、CIMR变频器节能运行　212
拓展学习　213
一、变频器的转矩控制　213
二、速度/转矩控制切换　216
三、工频切换功能与应用　217
四、挡块减速功能与应用　218
五、机械制动功能与应用　219
任务2 了解变频器的PID调节功能　221
能力目标　221
工作内容　221
相关知识　221
一、PID调节原理与特点　221
二、变频器PID调节系统　223
三、PID系统监控与保护　224
实践指导　225
一、CIMR变频器的PID调节　225
二、PID调节功能的应用　225
任务3 了解变频器的网络控制功能　229
能力目标　229
工作内容　229
相关知识　229
一、网络控制的基本概念　229
二、通信命令及格式　232
实践指导　234
一、CIMR变频器的通信　234
二、变频器通信实例　234
拓展学习　235
一、CIMR变频器的网络控制　235
二、变频器网络控制实例　237

项目10　变频器的调试与维修　238
任务1 掌握CIMR-7变频器的操作技能　238
能力目标　238
工作内容　238
实践指导　239
一、操作单元说明　239
二、变频器基本操作　240
三、参数显示与设定　244
四、状态显示与监控　245
拓展学习　246
一、参数的初始化　246
二、参数的保护与复制　248
三、操作单元的功能设定　250
四、变频器的AO/PO监控　251
任务2 掌握CIMR-7变频器的调试技能　252
能力目标　252
工作内容　252
实践指导　253
一、变频器点动试运行　253
二、变频器的快速调试　254
三、变频器的自动调整　256
拓展学习　258
一、自动调整要点　258
二、自动调整实例　259
任务3 掌握CIMR-1000变频器的操作技能　261
能力目标　261
工作内容　262
实践指导　262
一、操作单元说明　262
二、变频器基本操作　265
三、参数设定与保护　267
任务4 掌握CIMR-1000变频器的调试技能　269
能力目标　269
工作内容　269
实践指导　269
一、快速调试操作　269
二、基本参数设定　271
三、典型应用参数设定　275
拓展学习　276
一、自动调整方式　276
二、自动调整操作　279
三、试运行操作　281
任务5 掌握变频器的维修技能　282
能力目标　282
工作内容　282
实践指导　282
一、变频器故障及处理　283
二、变频器警示及处理　285
三、操作错误及处理　287
拓展学习　287
一、不能正常工作的故障诊断　287
二、运行不良的故障诊断　289

参考文献　290