变频器原理第7章上课讲义.ppt

变频器原理第变频器原理第7 7章章第第7章章变频技术的综合应用变频技术的综合应用教学重点教学重点 变频器在工业设备、恒压供水系统、空调系统、楼宇自动化系统上的应用。教学难点教学难点变频器在恒压供水系统的应用。7.1变频技术在空调设备上的应用变频技术在空调设备上的应用空调电动机一般为380V、1555kW。变频器电源可采用三相输入、三相输出，也可采用单相输入、三相输出。7.1.1中央空调中央空调1.中央空调系统的构成中央空调系统的构成图7-1中央空调系统的构成Pt1、Pt2、Pt3为Pt100温度传感器冷却风扇 1）冷冻机组2）冷却水塔3）外部热交换系统2.中央空调的拖动系统中央空调的拖动系统通常由以下几个部分组成。1）冷冻机组拖动系统如图7-2所示为冷冻机组拖动系统的控制电路。图7-2冷冻机组拖动系统的控制电路制动制动电阻电阻欠压保护欠压保护线圈线圈制动制动电阻电阻欠压保护欠压保护线圈线圈2）风机拖动系统如图7-3所示为风机拖动系统的控制电路。图7-3风机拖动系统的控制电路检测室内检测室内温度温度检测送风检测送风管道压力管道压力3.中央空调的变风量系统中央空调的变风量系统中央空调的变风量系统采用的是变频控制。如图7-4所示为变风量系统主回路控制回路的原理图。图7-4变风量系统主回路的控制回路图7-5变风量系统主回路原理图检测检测电机电机电流电流4.中央空调系统的调试中央空调系统的调试7.1.2家用空调家用空调分体式空调在家庭生活中使用较多，分体式变频空调的工作原理如图7-6所示。1.利用变频控制节能利用变频控制节能2.压缩机运行和停止时，损耗明显减少压缩机运行和停止时，损耗明显减少3.舒适性改善舒适性改善4.消除电源频率变化的影响消除电源频率变化的影响5.启动电流减小启动电流减小图7-6分体式变频空调的工作原理变频变频输入波形输入波形7.2变频技术在机床设备上的应用变频技术在机床设备上的应用7.2.1变频器在外圆磨床上的应用变频器在外圆磨床上的应用变频器的无级调速、软启动、恒转矩输出，满足了机械加工设备对恒速度、恒转矩的要求。对磨床可避免产生振刀纹、烧糊纹等。1.外圆磨床加工的负载特性外圆磨床加工的负载特性外圆磨床的主砂轮电动机的转速等于砂轮输出的转速，磨削力的大小取决于砂轮电动机的输出转矩。图7-7外圆磨床加工的电动机负载特性2.外圆磨床加工中变频器的选择外圆磨床加工中变频器的选择根据系统运行的特点，选择带自动转矩提升功能的通用型Uf变频器。该类具有自动转矩提升、柔性PWM控制功能，可实现更低噪声运行，有多于10段的转速控制。3.外圆磨床加工系统的启动与调速外圆磨床加工系统的启动与调速外圆磨床的主砂轮电动机的启动电路在继电器控制电路中多采用星三角型转换启动电路，启动时有一定的惯量冲动。如图7-9所示为主砂轮电动机的控制原理图。L1、L2、L3为输入为输入端子端子U、V、W为输出端为输出端子子频率调整频率调整电位器电位器控制端子控制端子显示变频显示变频器频率器频率显示电机显示电机运行电压运行电压控制线屏蔽控制线屏蔽考虑到砂轮启动的惯性，变频器软启动时间设定为10s，停止制动时间设定为15s，根据不同类型的砂轮，启动转矩可在最大转矩的5080之间调节设定。4.外圆磨床系统的调试外圆磨床系统的调试变频器要根据以下几种情况进行系统调试：（1）磨削砂轮平衡精度的提高。（2）低速时的散热情况。（3）消除电磁干扰。（4）变频器选择由负荷率确定。7.2.2变频技术在铣床上的应用变频技术在铣床上的应用1.铣床系统设置系统的硬件以变频调速器MICROMASTER为传动控制设备，其硬件结构如图7-10所示。图7-10铣床传动控制设备的硬件结构L1、L2、L3为输入为输入端子端子U、V、W为输出端为输出端子子频率调整频率调整电位器电位器控制端子控制端子显示电机显示电机运行电压运行电压控制线屏蔽控制线屏蔽2.铣床系统控制铣床系统控制对于不同型号的铣床，变频器可通过设置参数P1300实现多种不同的运行方式来控制变频器输出电压和电动机转速间的关系：本系统中采用了无传感器矢量控制方式，用固有的滑差补偿对电动机的速度进行控制。变频器恒压供水装置如图7-11所示。图7-11变频器恒压供水装置7.3变频技术在恒压供水设备上的应用变频技术在恒压供水设备上的应用变频器输变频器输入电源入电源变频器输变频器输出电源出电源变频器控变频器控制电源制电源液位控制液位控制反馈信号反馈信号管道压力控管道压力控制反馈信号制反馈信号电机运行电机运行电源电源变频器面板变频器面板7.3.1恒压供水控制技术恒压供水控制技术恒压供水装置实现无水自动停泵，低水压全速运行，变频泵转速、管网压力数码显示，过电流保护及工作电流显示，变频器故障显示、蜂鸣器、电铃报警，管网过水压自动停泵并报警，一次水不足自动停泵，抗干扰能力强等。如图7-12所示为供水系统配置图。图7-12恒压供水系统配置图图7-13恒压供水系统简化工作原理图7.3.2恒压供水控制回路恒压供水控制回路以三台泵为例，恒压供水控制回路由主供水回路、备用回路、一个清水池及泵房组成。其中，泵房装有1号3号共3台泵机，还有多个电动闸阀或电动蝶阀控制各供水回路和水流量。控制系统采用了以PLC为核心的多功能高可靠性控制系统。为防止变频器停电不工作时，系统给变频器反送电，造成变频器元件损坏，KMl和KM2、KM3和KM4、KM5和KM6必须进行机械互锁。恒压供水控制系统的泵机部分原理如图7-14所示。图7-14泵机部分原理图管道压力控管道压力控制信号制信号变频器输出变频器输出电源电源手动控制接手动控制接触器触器变频器控制使用变频器控制使用的接触器的接触器控制接触器控制接触器工作工作控制水源的控制水源的闸阀闸阀变频器输入变频器输入电源电源7.3.3恒压供水控制系统的工艺要求恒压供水控制系统的工艺要求恒压供水控制系统的工艺要求包括以下几点：（1）供水压力要求恒定，波动一定要小，尤其在换泵时。（2）三台泵根据压力的设定，采用“先开先停”的原则。（3）为了防止一台泵长时间运行，需设定运行时间。当时间到时，自动切换到下一台泵，以防止泵长时间不用而锈死。（4）要有完善的保护和报警功能。（5）为了检修和应急要设有手动功能。（6）需具有水池防抽空功能。7.3.4恒压供水控制系统恒压供水控制系统PLC的选型的选型泵机部分采用以PLC和变频器为中心组成的恒压供水控制系统。系统由S7-200CPU224，ABBACS400系列7.5kW变频器和具有压力显示的PID调节器组成。利如图7-15所示为采用PLC控制的系统框图。图7-15采用PLC控制的系统框图7.3.5恒压供水控制系统恒压供水控制系统PLC的的I/O分配分配恒压供水控制系统占用PLC的4个输入点，9个输出点，具体的I/O分配见表7-1。输输入点入点功功能能输输出点出点功功能能I0.0变频变频器高器高频频到达到达R01Q0.0KM1（1号号电动电动机接机接变频变频器）器）I0.1变频变频器低器低频频到达到达R02Q0.1KM2（1号号电动电动机接工机接工频电频电源）源）I0.3启启动动Q0.2KM3（2号号电动电动机接机接变频变频器）器）Q0.3KM4（2号号电动电动机接工机接工频电频电源）源）Q0.4KM5（3号号电动电动机接机接变频变频器）器）Q0.5KM6（3号号电动电动机接工机接工频电频电源）源）I0.7水池水位下限水池水位下限Q0.7DCOMlD11Q1.0DCOMlD12表表7-1I/O分配表分配表7.3.6变频器的技术参数变频器的技术参数相关参数设定见表7-2。代码功能设定值代码功能设定值9902APPLICMACRO02102STOPPUNCTION11001ExlCOMMANDS33201SUPERV1PARAR01031003DIRECTION13202SUPRV1LIMHI151102EXT1/EXT263203SUPERV1LIMHI501103EXTREF1SEL03204SUPERV2PARAM0103表表7-2ABBACS400型变频器参数设定型变频器参数设定7.3.7恒压供水控制系统电气原理恒压供水控制系统电气原理1.电气控制系统的主电路电气控制系统的主电路电气控制系统的主电路，如图7-16所示。M1、M2、M3为三台电动机，交流接触器KMlKM6控制三台电动机的运行，FRl、FR2、FR3为电动机M1、M2、M3的热继电器，QFl、QF2、QF3、QF4、QF5分别为主电路、变频器和三台泵的断路器。图7-16电气控制系统的主电路变频器控变频器控制电路制电路QF3、QF4、QF5为为手动控制电路手动控制电路图7-17电气控制系统的PLC接线PLC输入输入端子端子PLC输出输出端子端子PLC输入输入控制信号控制信号PLC输出输出信号信号PLC输入输入电源电源2.电气控制系统的电气控制系统的PLC接线接线 3.电气控制系统的控制电路电气控制系统的控制电路电气控制系统的控制电路如图7-18所示。SA为手动自动转换开关。图7-18电气控制系统的控制电路手动、自手动、自动转换动转换自动工作继自动工作继电器触点电器触点工作显示工作显示指示灯指示灯PLC电源电源输入输入手动工作继手动工作继电器触点电器触点SB1SB6为手动按钮为手动按钮KM2、KM4、KM6为手为手动控制接触器动控制接触器KM1、KM3、KM5为自为自动控制接触器动控制接触器PLC输出输出端子端子7.4变频技术在自动生产线上的应用变频技术在自动生产线上的应用变频器控制密度板联动生产线系统采用的是MICROMASTER440系列变频器，所具有的Profibus网络和BICO控制功能，通过工业控制计算机和PLC，利用Profibus网络控制及变频器外部端子两种控制方法，对变频器进行自动和手动控制。正常时采用第1命令数据组CDS进行Profibus网络控制（自动控制）；网络有故障时采用第2命令数据组，即变频器外部端子控制（手动控制）。7.4.1变频器控制密度板联动生产线系统的概述变频器控制密度板联动生产线系统的概述7.4.2变频器控制密度板联动生产线系统配置变频器控制密度板联动生产线系统配置变频器控制密度板联动生产线系统配置，根据控制的要求，需要14台容量不同的变频器，变频器的选用如下：（1）6SE6440-2UD22-2BA0型2.2kW变频器2台。（2）6SE6440-2UD24-0BA0型4kW变频器3台。（3）6SE6440-2UD33-0EA0型30kW变频器2台。（4）6SE6400-1BP00-0AA0型变频器7台。7.4.3变频器控制密度板联动生产线系统单线图变频器控制密度板联动生产线系统单线图图7-19变频器控制密度板联动生产线系统单线图7.4.4变频器控制密度板联动生产线系统原理图变频器控制密度板联动生产线系统原理图变频器控制密度板联动生产线系统原理图如图7-20所示。该系统由7台变频器组成，图中仅绘出了两台。图7-20变频器控制密度板联动生产线系统原理图主电路开关主电路开关匹配电抗器匹配电抗器变频器变频器控制电路控制电路变频器变频器主电路主电路变频器变频器程序输入程序输入7.4.57.4.5变频器控制密度板联动生产线系统的主要调节参变频器控制密度板联动生产线系统的主要调节参变频器控制密度板联动生产线系统的主要调节参变频器控制密度板联动生产线系统的主要调节参数数数数以一台容量为4kW的变频器为例说明主要调节参数。1.电动机参数的设定电动机参数的设定如下（电动机参数的第1和第2驱动数据组DDS所设置参数均相同）：P100.0=0.00P304.0=380.00P305.0=7.80P307.0=4.00P308.0=0.82P310.0=50.00P311.0=1400.00P1082.0=50.00P1121.0=5.00P1300.0=20.00P300.0=2.00P1120.0=5.002.数字量数字量I/O及及BICO的参数的参数数字量I/O及BICO的参数设定如下：P700.0=6.00P700.1=2.00P701.0=99.00P810=722.00P702.0=0.00P702.1=1.00P703.0=0.00P703.1=13.00P704.0=0.00P704.1=14.00P1000.0=6.00P1000.1=1.003.Profibus网络的参数网络的参数Profibus网络参数的设定如下：P918=10（根据Profibus地址）R2090（B0：从CB收到的控制字1）7.5.1变频技术在照明上的应用变频技术在照明上的应用1.高频照明技术的概述高频照明技术的概述在我国实施的“绿色照明工程”中，变频电子节能灯是主要推广项目。7.5变频技术在照明和家用电器上的应用图7-21高频照明灯工作原理图 2.高频照明技术原理高频照明技术原理高频照明技术是气体放电灯的高频高效化技术。气体放电灯可分为两类。1）冷阴极辉光放电灯2）热阴极辉光放电灯高频照明是利用高频电子镇流器对荧光灯灯管实施高频电流预热灯丝，再施以高频高压脉冲启辉灯管，最 后 以 高 频 常 压 来 保 持 灯 管 的 正 常 工 作。3.高频照明实例高频照明实例1）高频镇流器原理高频照明的高频电来源于高频镇流器，高频镇流器是一种高频振荡器。如图7-22和图7-23所示。图7-22 LC并联谐振型电路图7-23LC串联谐振型电路灯管灯管耦合器耦合器高频部分高频部分耦合器耦合器灯管灯管高频部分高频部分图7-22中LC并联谐振型镇流器全部输出功率通过变压器耦合，变压器的性能直接影响镇流器及整个光源系统的效率，同时，LC并联谐振电路对逆变管的耐压要求较高，因此，现代高频整流器一般都采用LC串联谐振型电路。2）镇流器的典型电路镇流器的典型电路可以分为以下几种：（1）32W日光灯镇流器典型电路如图7-24所示为一种32W日光灯镇流器的工作原理图。组成镇流器的电路有：整流滤波电路、高频振荡电路以及输出负载电路三部分。图7-2432W日光灯镇流器电工作原理图整流滤波部分整流滤波部分高频部分高频部分输出部分输出部分（2）卤素灯高频镇流器典型电路。图7-25卤素灯高频镇流器电路（3）高低频镇流器典型电路。如图7-26所示为高低频镇流器基本原理图。高强度气体放电灯HID在高频工作时，会因声共振引起电弧不稳、闪烁甚至灭弧。因此采用的一种低频矩形波电路来克服这种现象。图7-26高低频镇流器基本原理图（4）调光典型电路。电位器式无级调光台灯电路如图7-27所示。图7-27电位器式无级调光台灯电路负载负载（5）高频无极灯照明。高频无极放电灯是集电子技术、真空科学、功率电学、等离子体科学、磁性材料科学等领域综合应用的高新技术产品，又称为电子灯泡。高频无极放电灯的结构如图7-28所示。无极灯在结构上由三部分组成，即高频发生器（高频电源）、功率耦合器和涂有稀土荧光粉的玻璃泡壳组成。图7-28高频无极放电灯的结构高频发生器高频发生器灯泡灯泡耦合器耦合器图7-29高频无极放电灯电源原理图如图7-29所示为高频无极放电灯电源原理图。高频产生电路高频产生电路匹配电感匹配电感灯泡灯泡耦合器耦合器7.5.2变频技术在家用电器上的应用变频技术在家用电器上的应用 1.变频洗衣机变频洗衣机1）变频洗衣机的工作原理变频洗衣机不同于普通洗衣机，它利用电动机调速控制技术对它的电动机、动力传动系统以及控制系统进行变频控制。如图7-30所示。图7-30变频洗衣机的控制原理图2.变频冰箱变频冰箱变频冰箱采用专用变频压缩机和驱动器，使用变频控制系统，利用模糊控制原理实现系统的最佳运行，冰箱压缩机转速在20004000r/min之间变化，提高了制冷效率。3.变频微波炉变频微波炉变频微波炉以变频器替代了传统微波炉内的变压器，变频器通过变频电路可以将50Hz的电源频率任意地转换成2000045000Hz的高频率，通过改变频率来得到不同的输出功率。4.变频彩电变频彩电数字变频彩电是新兴的变频家电，它采用数字变频技术，运用动态帧/行扫描速度转换，将电视台发送的隔行扫描信号转换为逐行扫描信号进行显示，并将场频从50Hz提升到75Hz。5.变频空调变频空调变频空调通过压缩机转速的变化，可以实现制冷量随室外温度的上升而上升，下降而下降，这样就实现了制冷量与房间热负荷的自动匹配，改善了舒适性，也节省了电力，变频空调通过变频器改变电流/电压频率来调节压缩机的转速。6.高频电磁炉高频电磁炉高频电磁炉是应用电磁感应原理对食品进行加热的。其工作原理如图7-32所示。图7-32高频电磁炉的工作原理图高频电磁炉在工作时，交流电压经过整流器转换为直流电，又经高频电力转换装置使直流电变为超过音频的高频交流电，将高频交流电加在扁平空心螺旋状的感应加热线圈上，由此产生高频交变磁场。高频电磁炉利用高频感应加热使锅直接发热，没有燃气和电加热的炽热部分，因此，不但安全，还大幅度提高了加热效率。7.6.1不间断电源不间断电源不间断电源简称为UPS，是一种恒压型不间断电源。主要用于瞬时断电或事故停电即时辅助供电，并维持一定的时间，以减少停电带来的损失。同时，要求稳频稳压，减少谐波对电网功率因数的污染，改善电网供电质量。7.6变频技术在电源技术上的应用变频技术在电源技术上的应用 1.UPS的输入电压的输入电压输入电压一般为176253V。1）后备式UPS2）在线式UPS2.UPS的输出电压的输出电压正弦波输出的UPS的输出电压一般为220V，浮动范围为3%，稳定性优于交流电。3.UPS的输入、输出电流输入、输出电流是选用UPS的重要指标，输入电流大小和波形反映UPS效率和功率因数。输出电流直接反映UPS逆变器输出的能力。4.UPS的后备时间的后备时间一般UPS的后备时间设计值为510min，后备时间会受到下列因素的影响：（1）负载大小与后备时间不成线性关系。（2）电池寿命般可达35年。7.6.2UPS的典型实例的典型实例1.UPS的电路分析的电路分析如图7-33所示为单相在线式UPS框图。图7-33单相在线式UPS框图2.UPS各部分的功能各部分的功能1）逆变控制器逆变控制器是由基准正弦发生器、误差放大器与PWM调制器构成的。如图7-34所示。图7-34逆变控制器调制出的PWM信号2）逆变控制器的驱动电路如图7-35所示为逆变控制器的驱动电路。它由隔离电路的辅助电源和驱动器EXB840构成，完成对4个IGBT管的控制，驱动器同时带有过饱和保护的功能。图7-35逆变控制器的驱动电路电源电源输入输入稳压稳压部分部分 3）H型桥式逆变器图7-36H型桥式逆变器C12、C13为为缓冲电容缓冲电容 4）缓冲电路缓冲电路是指由图7-36中的C12、C13组成的电路。5）IGBT保护UPS的保护主要是指对IGBT进行保护，通过限流作用实现过电流关断和过功率损耗的热关断保护；通过电压箝位实现过电压保护；温度过高进行热关断保护；如果驱动功率不足，进行栅极欠电压关断保护。3.关键元件的选用关键元件的选用IGBT的选用，由于开关频率为20kHz，故应选用第三代速度高、饱和压降低的IGBT。7.6.3车载电源实例车载电源实例1.车载电源电路分析车载电源电路分析如图7-37所示为车载电源系统。12V直流电压经过高频逆变和高频整流，得到一个350V直流电压，由TL494芯片产生控制信号，再经过全桥DCAC逆变电路，得到220V50Hz交流电压而输出。为防止主电路对控制电路的干扰，通常把主电路和控制电路完全隔。图7-37车载电源系统高压逆变高压逆变高频整流高频整流隔离变隔离变压器压器DC/AC逆变逆变2.车载电源系统各部分的功能车载电源系统各部分的功能1）SG3525结构框图和引脚功能逆变系统采用了SG3525来进行SPWM控制信号的输出，芯片的引脚及内部框图如图7-38所示。图7-38SG3525芯片其引脚及内部框图2）SPWM调制信号的产生逆变电路的控制信号以SPWM方式控制功率管的开关，产生脉冲方波而输出，再经过滤波就可以得到正弦输出电压。实现SPWM的控制电路框图，如图7-39所示。实际电路各点的波形，如图7-40所示。图7-39SPWM的控制电路框图图7-40SPWM控制电路各点的波形3）过电流保护过电流保护是利用电流互感器作为电流检测元件，检测元件具有足够快的响应速度，能够在IGBT允许的过流时间内将其关断，起到保护作用。在图7-37中，过流保护信号取自CT2，经分压、滤波后加至电压比较器的同相输入端，如图7-41所示。图7-41过电流保护单元的内部电路4）车载电源系统的驱动电路车载电源系统驱动电路是在功率管导通时，可迅速地建立驱动电压；在需要关断时，能迅速地泄放功率管栅极电容上的电荷，拉低驱动电压。具体的驱动电路如图7-42所示。图7-42车载电源系统的驱动电路7.6.4集成一体化电源集成一体化电源如图7-43所示为开关式集成一体化电源原理框图，如图7-44所示为三相逆变式集成一体化电源原理框图，单相逆变式集成一体化电源原理框图，如图7-45所示。图7-43开关式集成一体化电源原理框图图7-44三相逆变式集成一体化电源原理框图图7-45单相逆变式集成一体化电源原理框图7.7变频技术在太阳能节能技术上的应用变频技术在太阳能节能技术上的应用7.7.1太阳能发电技术太阳能发电技术太阳能发电技术就是把太阳辐射能转化成电能的发电技术，常见有两大类：（1）利用太阳能直接发电，此类发电量小，有的方法尚处于原理性试验阶段。（2）将太阳能通过热机带动发电机发电，其热能是从太阳能转换来。7.7.2太阳能光电技术太阳能光电技术太阳能光电技术就是利用太阳能电池把白天的太阳能转化为电能由蓄电池储存起来，到晚上时在放电控制器的控制下释放出来，供室内照明和其他需要。太阳能光电转换系统主要由太阳能电池、充放电控制器、蓄电池、负荷等部分组成。1.光电池组件光电池组件2.充放电控制器充放电控制器3.蓄电池蓄电池4.负荷负荷7.7.3太阳能光热技术太阳能光热技术太阳能光热技术是指将太阳辐射能转化为热能进行利用的技术。常见的直接利用方式有：（1）利用太阳能热水器提供生活热水。（2）利用太阳能空气集热器进行供暖或物料干燥。（3）基于集热一储热原理的间接加热式被动太阳房。（4）利用太阳能加热空气产生的热压增强建筑通风。7.7.4太阳能光伏发电技术太阳能光伏发电技术1.并网式发电系统并网式发电系统并网发电系统通过光伏阵列将接收来的太阳辐射能量经过高频直流转换后变成高压直流电，经过逆变器逆变后向电网输出与电网电压同频、同相的正弦交流电流。光伏发电的并网运行，将省去独立太阳能光电转换系统中的贮能环节蓄电池，从而大大减少了电站的维护。图7-46光伏发电并网专用逆变器的结构并网继电器并网继电器的触点的触点匹配电感、匹配电感、电阻电阻2.独立式发电系统独立式发电系统独立式发电系统光伏阵列首先会将接收来的太阳辐射能量直接转换成电能供给负载，并将多余能量经过充电控制器后以化学能的形式储存在蓄电池中。在日照不足时，储存在蓄电池中的能量经过全桥逆变器后变成SPWM波，然后再经过滤波和工频变压器升压后变成交流220V、50Hz的正弦电压供给交流负载使用。图7-47光伏发电原理图匹配电感、匹配电感、逆变网络逆变网络稳压滤波电稳压滤波电容容图7-48交流电断电时的单独运行方式稳压滤波电稳压滤波电容容逆变网络逆变网络匹配电感、匹配电感、市电、与市电、与太阳能切太阳能切换继电器换继电器触点触点其工作原理是：如果公用电网断电，此时电网侧相当于短路状态，并网运行的逆变器会由于过载而自动保护，若微处理器检测过载时，除封锁SPWM信号外，还将断开继电器KA，此时，若光伏阵列有能量输出，逆变器会在单独运行状态下运行。7.8变频技术在风力发电技术上的应用变频技术在风力发电技术上的应用风力发电结构如图所示。7.8.1同步发电机并网系统同步发电机并网系统同步发电机的转速和电网频率是硬性连接，可是风力资源有较大的随机性，因此，发动机和电网之间使用交直交变换器可使风机在较大转速范围内运行，交直交同步风力发电系统如图7-49所示。图7-49交直交同步风力发电系统齿轮箱齿轮箱发电机发电机整流整流逆变逆变并网回路并网回路同步发电机具有独立的励磁回路，无需提供再生能量，因此，交直交变换器不需要四象限运行。如图7-50所示。图7-50具有升压功能的同步风力发电系统齿轮箱齿轮箱发电机发电机整流整流逆变逆变升压并网升压并网7.8.2双馈型风力发电并网系统双馈型风力发电并网系统双馈发电机在结构上与绕线型感应电动机相似，即定子、转子均为三相对称，转子绕组电流由滑环引入。其电气原理如图7-51所示。图7-51双馈型发电机的电气原理图齿轮箱齿轮箱发电机发电机整流整流逆变逆变并并网网回回路路反馈网络反馈网络7.8.3低速永磁同步发电机直接驱动系统低速永磁同步发电机直接驱动系统新型的风力发电机采用多极低速永磁同步发动机，通过功率变换器直接并入电网，这就省去了增速齿轮箱，使系统效率大大提高，噪声也进一步降低。如图7-52所示为无增速齿轮箱的风力发电机系统。图7-52无齿轮箱的风力发电机系统发电机发电机发电控制逆变发电控制逆变并网电压控制并网电压控制并网变压器并网变压器并网回路并网回路楼宇自动化包括空调与通风监控系统、给排水监控系统、照明监控系统、电力供应监控系统、电梯运行监控系统、综合保安系统、消防监控系统和结构化综合布线系统。楼宇自动化控制采用的是计算机集散控制，计算机集散控制就是分散控制集中管理。它的分散控制器通常采用直接数字控制器利用上位计算机进行画面的监控和管理。7.9变频技术在楼宇自动化技术上的应用变频技术在楼宇自动化技术上的应用7.9.1电梯控制系统的配置电梯控制系统的配置一台由7.5kW/400V的MM440变频器、7.5kW/400V的三相带制动器电动机组成的SIMATICS7-313PLC。其控制系统的配置如图7-53所示。图7-53SIMATICS7-313型PLC控制系统的配置PLC变频器变频器变变频频器器输输入入电电源源变频器输出电源变频器输出电源7.9.2电梯控制系统的描述电梯控制系统的描述电梯控制系统中，MM440变频器用于控制三层楼的小型提升系统。外接制动电阻用于提高电动机的制动性能。电梯控制系统采用两个固定频率，图7-53中采用SIMATICS7-313PLC系统来处理接近开关信号、按钮信号以及电梯的控制开关和楼层显示等。7.9.3变频器在电梯控制系统中的作用变频器在电梯控制系统中的作用变频器在电梯控制系统中的作用可以分为以下几点：（1）通过调节变频器的调制频率，可以使电梯静音运行。（2）S曲线的设定保证了电梯平滑运行，提高乘坐舒适感。（3）采用了高性能的矢量控制，轿厢可以快速平稳地运行。（4）MM440变频器的高力矩输出和过载能力保证电梯可靠、无跳闸运行。（5）电梯采用变频器控制，减少了电梯的机械维护量。7.9.4电梯控制系统中变频器的主要参数设定电梯控制系统中变频器的主要参数设定电梯控制系统中变频器的主要参数设定及说明参见表7-3。7.9.5SIMATICMM440型变频器的主要技术指型变频器的主要技术指标标SIMATICMM440型变频器的主要技术指标如下：（1）变频器的技术规格为MICROMASTER440。（2）输入电压为三相380480V，允许10上下浮动。（3）输入频率为4763Hz。（4）输出电压为0380V。（5）输出频率范围为0650Hz。（6）输出功率为7.5kW；过载倍数在2倍时为3s，在1.5倍时为60s。（7）工作温度范围为1050，保护等级为IP20。（8）控制方式采用V/F、FC、SVC、VC、TVC。（9）串行结口有RS232、RS485。（10）电磁兼容性为EN55011A级或EN55011B级。7.10实实训训7.10.1一台变频器控制多台电动机并联运行一台变频器控制多台电动机并联运行的电路设计的电路设计1.实训目的实训目的2.实训设备实训设备3.实训电路实训电路4.实训内容实训内容5.注意事项注意事项6.实训报告实训报告7.10.2多台变频器同步控制多台电动机的电多台变频器同步控制多台电动机的电路设计路设计1.实训目的实训目的2.实训设备实训设备3.实训电路实训电路4.实训内容实训内容5.注意事项注意事项6.实训报告实训报告11醉翁亭记1反复朗读并背诵课文，培养文言语感。2结合注释疏通文义，了解文本内容，掌握文本写作思路。3把握文章的艺术特色，理解虚词在文中的作用。4体会作者的思想感情，理解作者的政治理想。一、导入新课范仲淹因参与改革被贬，于庆历六年写下岳阳楼记，寄托自己“先天下之忧而忧，后天下之乐而乐”的政治理想。实际上，这次改革，受到贬谪的除了范仲淹和滕子京之外，还有范仲淹改革的另一位支持者北宋大文学家、史学家欧阳修。他于庆历五年被贬谪到滁州，也就是今天的安徽省滁州市。也是在此期间，欧阳修在滁州留下了不逊于岳阳楼记的千古名篇醉翁亭记。接下来就让我们一起来学习这篇课文吧！【教学提示】结合前文教学，有利于学生把握本文写作背景，进而加深学生对作品含义的理解。二、教学新课目标导学一：认识作者，了解作品背景作者简介：欧阳修(10071072)，字永叔，自号醉翁，晚年又号“六一居士”。吉州永丰(今属江西)人，因吉州原属庐陵郡，因此他又以“庐陵欧阳修”自居。谥号文忠，世称欧阳文忠公。北宋政治家、文学家、史学家，与韩愈、柳宗元、王安石、苏洵、苏轼、苏辙、曾巩合称“唐宋八大家”。后人又将其与韩愈、柳宗元和苏轼合称“千古文章四大家”。关于“醉翁”与“六一居士”：初谪滁山，自号醉翁。既老而衰且病，将退休于颍水之上，则又更号六一居士。客有问曰：“六一何谓也？”居士曰：“吾家藏书一万卷，集录三代以来金石遗文一千卷，有琴一张，有棋一局，而常置酒一壶。”客曰：“是为五一尔，奈何？”居士曰：“以吾一翁，老于此五物之间，岂不为六一乎？”写作背景：宋仁宗庆历五年(1045年)，参知政事范仲淹等人遭谗离职，欧阳修上书替他们分辩，被贬到滁州做了两年知州。到任以后，他内心抑郁，但还能发挥“宽简而不扰”的作风，取得了某些政绩。醉翁亭记就是在这个时期写就的。目标导学二：朗读文章，通文顺字1初读文章，结合工具书梳理文章字词。2朗读文章，划分文章节奏，标出节奏划分有疑难的语句。节奏划分示例环滁/皆山也。其/西南诸峰，林壑/尤美，望之/蔚然而深秀者，琅琊也。山行/六七里，渐闻/水声潺潺，而泻出于/两峰之间者，酿泉也。峰回/路转，有亭/翼然临于泉上者，醉翁亭也。作亭者/谁？山之僧/曰/智仙也。名之者/谁？太守/自谓也。太守与客来饮/于此，饮少/辄醉，而/年又最高，故/自号曰/醉翁也。醉翁之意/不在酒，在乎/山水之间也。山水之乐，得之心/而寓之酒也。节奏划分思考“山行/六七里”为什么不能划分为“山/行六七里”？明确：“山行”意指“沿着山路走”，“山行”是个状中短语，不能将其割裂。“望之/蔚然而深秀者”为什么不能划分为“望之蔚然/而深秀者”？明确：“蔚然而深秀”是两个并列的词，不宜割裂，“望之”是总起词语，故应从其后断句。【教学提示】引导学生在反复朗读的过程中划分朗读节奏，在划分节奏的过程中感知文意。对于部分结构复杂的句子，教师可做适当的讲解引导。目标导学三：结合注释，翻译训练1学生结合课下注释和工具书自行疏通文义，并画出不解之处。【教学提示】节奏划分与明确文意相辅相成，若能以节奏划分引导学生明确文意最好；若学生理解有限，亦可在解读文意后把握节奏划分。2以四人小组为单位，组内互助解疑，并尝试用“直译”与“意译”两种方法译读文章。3教师选择疑难句或值得翻译的句子，请学生用两种翻译方法进行翻译。翻译示例：若夫日出而林霏开，云归而岩穴暝，晦明变化者，山间之朝暮也。野芳发而幽香，佳木秀而繁阴，风霜高洁，水落而石出者，山间之四时也。直译法：那太阳一出来，树林里的雾气散开，云雾聚拢，山谷就显得昏暗了，朝则自暗而明，暮则自明而暗，或暗或明，变化不一，这是山间早晚的景色。野花开放，有一股清幽的香味，好的树木枝叶繁茂，形成浓郁的绿荫。天高气爽，霜色洁白，泉水浅了，石底露出水面，这是山中四季的景色。意译法：太阳升起，山林里雾气开始消散，烟云聚拢，山谷又开始显得昏暗，清晨自暗而明，薄暮又自明而暗，如此暗明变化的，就是山中的朝暮。春天野花绽开并散发出阵阵幽香，夏日佳树繁茂并形成一片浓荫，秋天风高气爽，霜色洁白，冬日水枯而石底上露，如此，就是山中的四季。【教学提示】翻译有直译与意译两种方式，直译锻炼学生用语的准确性，但可能会降低译文的美感；意译可加强译文的美感，培养学生的翻译兴趣，但可能会降低译文的准确性。因此，需两种翻译方式都做必要引导。全文直译内容见我的积累本。目标导学四：解读文段，把握文本内容1赏析第一段，说说本文是如何引出“醉翁亭”的位置的，作者在此运用了怎样的艺术手法。明确：首先以“环滁皆山也”五字领起，将滁州的地理环境一笔勾出，点出醉翁亭坐落在群山之中，并纵观滁州全貌，鸟瞰群山环抱之景。接着作者将“镜头”全景移向局部，先写“西南诸峰，林壑尤美”，醉翁亭坐落在有最美的林壑的西南诸峰之中，视野集中到最佳处。再写琅琊山“蔚然而深秀”，点山“秀”，照应上文的“美”。又写酿泉，其名字透出了泉与酒的关系，好泉酿好酒，好酒叫人醉。“醉翁亭”的名字便暗中透出，然后引出“醉翁亭”来。作者利用空间变幻的手法，移步换景，由远及近，为我们描绘了一幅幅山水特写。2第二段主要写了什么？它和第一段有什么联系？明确：第二段利用时间推移，抓住朝暮及四季特点，描绘了对比鲜明的晦明变化图及四季风光图，写出了其中的“乐亦无穷”。第二段是第一段“山水之乐”的具体化。3第三段同样是写“乐”，但却是写的游人之乐，作者是如何写游人之乐的？明确：“滁人游”，前呼后应，扶老携幼，自由自在，热闹非凡；“太守宴”，溪深鱼肥，泉香酒洌，美味佳肴，应有尽有；“众宾欢”，投壶下棋，觥筹交错，说说笑笑，无拘无束。如此勾画了游人之乐。4作者为什么要在第三段写游人之乐？明确：写滁人之游，描绘出一幅太平祥和的百姓游乐图。游乐场景映在太守的眼里，便多了一层政治清明的意味。太守在游人之乐中酒酣而醉，此醉是为山水之乐而醉，更是为能与百姓同乐而醉。体现太守与百姓关系融洽，“政通人和”才能有这样的乐。5第四段主要写了什么？明确：写宴会散、众人归的情景。目标导学五：深入解读，把握作者思想感情思考探究：作者以一个“乐”字贯穿全篇，却有两个句子别出深意，不单单是在写乐，而是另有所指，表达出另外一种情绪，请你找出这两个句子，说说这种情绪是什么。明确：醉翁之意不在酒，在乎山水之间也。醉能同其乐，醒能述以文者，太守也。这种情绪是作者遭贬谪后的抑郁，作者并未在文中袒露胸怀，只含蓄地说：“醉能同其乐，醒能述以文者，太守也。”此句与醉翁亭的名称、“醉翁之意不在酒，在乎山水之间也”前后呼应，并与“滁人游”“太守宴”“众宾欢”“太守醉”连成一条抒情的线索，曲折地表达了作者内心复杂的思想感情。目标导学六：赏析文本，感受文本艺术特色1在把握作者复杂感情的基础上朗读文本。2反复朗读，请同学说说本文读来有哪些特点，为什么会有这些特点。(1)句法上大量运用骈偶句，并夹有散句，既整齐又富有变化，使文章越发显得音调铿锵，形成一种骈散结合的独特风格。如“野芳发而幽香，佳木秀而繁阴”“朝而往，暮而归，四时之景不同，而乐亦无穷也”。(2)文章多用判断句，层次极其分明，抒情淋漓尽致，“也”“而”的反复运用，形成回环往复的韵律，使读者在诵读中获得美的享受。(3)文章写景优美，又多韵律，使人读来不仅能感受到绘画美，也能感受到韵律美。目标导学七：探索文本虚词，把握文言现象虚词“而”的用法用法文本举例表并列1.蔚然而深秀者；2.溪深而鱼肥；3.泉香而酒洌；4.起坐而喧哗者表递进1.而年又最高；2.得之心而寓之酒也表承接1.渐闻水声潺潺，而泻出于两峰之间者；2.若夫日出而林霏开，云归而岩穴暝；3.野芳发而幽香，佳木秀而繁阴；4.水落而石出者；5.临溪而渔；6.太守归而宾客从也；7.人知从太守游而乐表修饰1.朝而往，暮而归；2.杂然而前陈者表转折1.而不知人之乐；2.而不知太守之乐其乐也虚词“之”的用法用法文