浅析如何组织《变频器原理与应用》的实验课堂

孔令燕

摘 要：《变频器原理与应用》这本书主要是高等职业类院校的电气工程与自动化类、机电类、自动控制类等专业所使用的教材，本人通过多年对本课程的了解，结合在教学实践中所遇到的問题，总结出在进行《变频器原理与应用》的教学实践中，如果能够如下的组织方式进行教学组织，将能获得良好的教学效果。

关键词：变频器；电机；频率；实验报告

《变频器原理与应用》是一门集理论学习与实际应用为一体的课程，在课程学习过程中针对于变频器的应用这一部分的教学需要在实验室进行，课堂各环节的设计以及对实验现象的观察关系着学生对知识点的掌握程度，那么如何组织高效的课堂呢？笔者就三菱变频器外部端子的点动控制为例来加以说明。

第一步，准备工作。在做实验之前学生应对本次实验的目的、变频器主要参数的功能、变频器外部接线图、实验步骤等内容进行预习，了解本次实验的重点。实验开始，让学生根据控制要求，自行设计线路。本次实验要求1，通过操作面板控制电机启动和停止，按下按钮S1，电机正转启动，松开按钮S1，电机停止。因此需要一个点动按钮S1。电动机的工作电源接在变频器的输出端子U、V、W上，电动机做星形运行。根据设计，画出电路连接图，如下图。接下来进行线路连接，这一部分尤其要注意变频器输入电源的电压等级，变频器电压等级常用的有220V和380V两种，实验室变频器采用220V电源供电，要求学生一定注意接线正确，以免损坏变频器。线路连接完毕需要经指导教师一一检查，确认线路连接正确无误后方可上电。经过这一阶段的准备，学生已经进入试验状态。

第二步，分析实验要求2，选择参数，绘制参数功能表。本次实验要求2，运用操作面板改变电机的点动运行频率和加减速时间。变频器必须工作在面板和外部端子混合控制模式下，所以79号参数需要设置为4。电机的点动频率需要在15号参数里加以设置，初步设定点动频率为20赫兹。点动加速时间需要在16号参数里加以设置，初步设定为0.5S。而点动控制需要开启端子控制功能，如选用RL端子为点动信号输入端，则需要把180号参数设为5.变频器工作的上限频率50赫兹和下限频率0赫兹分别在1号参数和2号参数里进行设置，具体表格如下：

通过对控制要求的分析，学生加深了对变频器参数的功能的理解，掌握了开启端子功能的方法，并且熟知了常设数值的意义。枯燥的数字并不能把学生的学习积极性完全调动起来，纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行，接下来就要动手操作了。

第三步：参数设置。线路已经连接完毕，接下来要做的是1.设置参数。要求学生把变频器内部所有参数清零，目的在于让学生掌握参数清零的方法。参数清零之后部分参数无法找到，这就需要通过把160号参数设置为0来找到所需要的其他参数，这一步也是学生在做实验时需要反复练习的，目的是让学生掌握一旦变频器参数丢失找回参数的办法，然后按照要求逐一进行参数设置。这个过程旨在让学生熟练掌握参数设置的流程。不同厂家的变频器面板有所差别，功能键的设置有所不同，但参数设置流程基本是类似的，熟练掌握一种变频器的参数设置流程，其他类型变频器的参数设置也就不成问题了。

第四步：运行，观察实验现象，完成实验报告。在实验过程中有学生反映按下按钮，电动机不启动，经查看发现变频器面板上的运行键没有按下。按下运行键，变频器面板上运行指示灯开始闪烁，再按下按钮，电动机启动。在电机运行过程中，在按钮已经按下的情况下如果按下面板上的停止键，电动机就会停止运行。通过这个过程让学生明白面板操作与外部端子控制两种控制方式之间的配合，更进一步了解参数对运行的影响。如果修改参数设置值会不会影响运行呢？提出要求，鼓励学生修改P15、P16的参数重复实验步骤，完成下列表格：

（P1=50）

设定值 输出频率 输出电流

P15=30

P15=35

P15=40

P15=45

P15=50

P15=60

P15=70

这个过程旨在让学生观察设定值变化时，变频器输出频率的变化以及电动机运行速度的变化。通过实验学生发现当设定值超过50HZ时变频器输出频率都是50HZ，教师继续引导学生当设定值超过40HZ如果想让输出频率都是40HZ那么该如何去修改参数呢？比照上表再完成一个表格，通过第一轮实验学生学习的积极性已经被调动起来，他们很愿意去尝试着修改参数，从而去验证自己的想法。此时学生的好奇心充分被调动起来，学习劲头很足。

实验课相比于理论课来说，除了鼓励学生动手探索知识之外更大的一个特点是学生一直在交流，互相讨论，互相帮助，这也是我们在培养学生的沟通能力和团队协调能力，每次实验课后在实验报告上都要有一个版块来体现学生的这种互助比如说让同学们写出来本次实验的心得是什么，本次实验中谁帮助了你，在哪些方面帮助了你，或者是你帮助同学解决了哪些问题等等。从刚开始的三言两语，到学期末的洋洋洒洒，学生学会了表达，也学会了感恩。

参考文献：

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