作为全球能源管理和自动化领域数字化转型的专家,施耐德电气业务遍及全球多个国家和地区,服务于家居、楼宇、数据中心、基础设施和工业市场,为客户提供能源管理和自动化领域的数字化解决方案,以实现高效和可持续发展。“施耐德电气可持续发展影响指数(SSI) 计划” ,旨在通过积极履行“应对气候变化、高效利用资源、坚持诚实守信、创造平等机会、跨越代际释放潜能、赋能本地发展”六大方面的长期承诺,加速实现其可持续发展愿景。

随着碳达峰、碳中和路线图的铺开,城市和产业的低碳转型及绿色发展成为焦点,大量应用型人才成为产业升级的必须。 作为可持续发展战略的重要一环,施耐德电气一直在全球范围内推动职业教育。2016年,在中国发起的“碧播职业教育” 计划,致力于发挥企业及其合作伙伴的核心优势,探索出企业与职业教育良性互动、协同发展的人才培养模式,帮助有需要的年轻人有机会成为工业自动化、高端制造和能源管理领域等行业的专业人才并获得合理的职业发展,更好地体现其社会价值,同时为中国现代职业教育体系建设做出贡献。 现已与全国近百所职业院校和应用型本科院校持续开展合作,培训了近十万名学生。

在我国,工业用电占整个电力消耗的65%以上,而其中70%的工业用电被电动机所消耗。 交流异步电动机广泛应用于工农业生产、交通运输及日常生活中,通过变频器控制交流异步电动机,可以实现速度控制、位置控制及张力控制。 党的二十大报告指出,坚持把发展经济的着力点放在实体经济上,推进新型工业化,加快建设制造强国、质量强国。 在智能制造时代,作为数字化智能终端的变频器加交流异步电动机的组合,结合主控单元(PLC) 、上位机信息终端还能实现动态监测、远程运维等新一代人工智能的功能,变频调速系统的应用领域得到了进一步拓展,实现节能减排增效。

作为“碧播职业教育”计划的一部分,施耐德电气与无锡职业技术学院合作,共同开发《变频器应用技术》,本书是“施耐德电气绿色低碳产教融合项目”系列丛书之一。

本书响应职业教育“三教”改革中加强职业教育教材建设的要求,校企“双元”合作开发。教材编写以职业能力为本位,通过分析企业生产项目中变频器应用的典型工作任务,形成成4大工作领域、13项工作任务、29项职业能力的三级结构体系。 教材内容以职业能力为基本支架和最小单元,每一单元以核心概念、学习目标、基本知识、能力训练、问题情境、课后作业六项内容,构建“知行用拓”的职业能力培养路径,达成培养能力、完成任务、胜任岗位的课程教学目标。

本书基于施耐德ATV340系列变频器进行撰写,按照变频器技术应用的工作过程,从三相交流异步电动机运行、变频器简单启动、变频器操作运行到变频系统PLC控制运行,从简单到复杂,从单项到系统,引导学生完成递进式学习任务,实现教、学、做的有效结合。

工作领域安排三相交流异步电动机选用和三相交流异步电动机调速等两个工作任务,介绍三相交流异步电动机的参数、负载特性、调速方法、压频比控制等方面的相关知识,培养三相交流异步电动机运行控制工作领域所需的职业能力。

工作领域通过变频器选型、变频器附件配置及动力电路安装、变频器调试运行等三个工作任务,融入变频器的分类、铭牌参数、主电路及SPWM技术、外围附件及其选用、施耐德变频器调试软件的使用等方面的基本知识,培养变频器简单启动工作领域所需的职业能力。

工作领域通过变频器控制电动机正反转、变频器给定电动机速度、变频器控制电动机停车等三个工作任务,以施耐德ATV340系列变频器为载体介绍变频器的数字量控制电路接口、安全停止电路、电动机正反转控制、模拟量速度给定、预设速度、再生制动、停车控制等方面的基本知识,培养变频器操作运行工作领域所需的职业能力。

工作领域通过变频器I/O方式调速运行、变频器Modbus总线控制方式调速运行、变频器CAN总线控制方式调速运行、变频器Ethernet/IP总线控制方式调速运行、立体仓库堆垛机位置控制系统解析等五个工作任务,以施耐德M241系列PLC以及ATV340系列变频器为载体介绍变频器的I/O控制、现场总线控制、系统架构等方面的相关知识,培养变频调速系统PLC控制运行工作领域所需的职业能力。

本书由无锡职业技术学院陆荣担任主编,施耐德电气( 中国) 有限公司赵子晴担任副主编,无锡职业技术学院黄麟担任主审。 无锡职业技术学院壮而行、赵翱东、王海荣、周广宏参与了各个章节的编写工作。 同时,在本书的编写过程中,得到了施耐德电气(中国) 有限公司许屾、阎新华、王新华、孟婧以及华东师范大学王笙年的很多帮助和支持,在此表示衷心的感谢!

由于编者水平有限,书中难免存在疏漏之处,恳请读者批评指正。