变频器原理及应用 教学大纲.doc

电力电子及调速系统课程教学大纲学分：2学时：48适用专业：电气自动化技术一、课程性质和任务本课程是高等职业院校电气自动化技术专业的一门应用性主干专业课程。课程的主要任务是通过理论教学、实验、实训，使学生深刻理解通用变频器的基本功能含义，掌握通用变频器的基本编程、操作方法，了解专用变频器的工业应用，培养学生在变频器应用方面的实践能力和维修能力。通过实验及实训，培养学生检索电气技术资料的能力、撰写技术报告的能力、实用设计创新的能力。在教学过程中，还要紧跟变频器发展的最新进程，及时补充新技术、新型号、新应用领域的有关内容。并注意培养学生科学的思维方法和综合的职业能力，以适应职业教育发展的需要。二、课程基本要求在学完本课程之后，学生应做到：1. 熟悉三相异步电动机控制和电力电子器件的有关知识，理解变频调速的基本理论。2掌握变频器的内部结构理论和外端子功能。3深刻理解通用变频器相关功能的含义和作用，牢固掌握变频器的基本操作方法，具有根据工程要求设计、安装电路和编制应用程序的能力。4了解4至5种类型变频器的功能参数设定和操作方法。5具有根据工程需要设计、安装、调试及改造变频器控制系统的能力。6具有将相关课程(电气控制、PLC、单片机、触摸屏等)知识融合在一起，综合应用自动控制系统的能力。7具有查阅相关技术资料和编写技术文件的能力。8. 具有创新精神、实践能力和学习、掌握新技术的能力。三、教学条件具有现场实践的场地，让学生进行现场的参观学习，增强学生的实际认识。四、教学内容及学时安排第一章 变频技术概论主要教学内容：1交流电动机的调速方式调速特性及几种交流调速方式的特点。2工业变频器的类型及发展工业变频的分类和发展3工业变频器的应用领域及意义教学要求：1. 了解交流电动机的调整方式，以及变频调整的优点；2. 了解工业变频器的类型及发展，对变频技术有个整体认识；3. 了解工业变频器的应用领域及意义。第二章 工业变器的基本结构主要教学内容：1交-直-交工业变频器的基本结构变频器主电路的结构及电路各部分的作用。2整流电路不可控整流电路的特点，可控整流电路的原理及PWM整流方式。3中间电路滤波电路的作用及特点，几种制动电路的结构及特点。4逆变电路逆变电路的结构、常用元器件以及常用控制方式。5工业变频器的其他功能部件人机接口、主控板、驱动电路的结构特点。6交-交变频器介绍交-交变频器的基本工作原理、特点及发展优势。教学要求：1. 掌握变频器主电路的结构和电路各部分的作用；2. 掌握脉冲宽度调制技术的概念与原理； 3. 掌握变频器三相桥式SPWM逆变电路的变压、变频原理； 4了解电力电子器件的类型及特点；5了解变频器控制电路各部分的作用；6掌握操作面板上各键的作用及操作方法；7掌握变频器外端子的分类及各类端子的功能。第三章 变频器的控制方式主要教学内容：1. U/f控制方式U/f控制方式的概念，以及在工业变频器中的实际应用。2转差频率控制转差频率控制的理论基础及系统构成。3矢量控制矢量控制的理论基础、实现方法及意义。4直接转矩控制直接转矩控制的理论基础、应用及意义。教学要求：1深刻理解各种功能的概念和作用。2掌握各种功能的设置方法和设置条件。第四章 富士FRENIC 5000 系列变频器应用详解主要教学内容：1. 富士FRENIC 5000系列变频器概述2富士G11系列变频器主回路主回路原理结构3富士G11系列变频器的外部端子富士G11系列的主回路端子和控制回路端子。4富士G11系列变频器的功能参数富士G11系列参数分类以及基本参数、控制参数和高级功能参数的介绍。教学要求：1. 了解富士变频器的铭牌含义及其基本控制功能。2. 掌握富士变频器外端子的分类、分布、各类端子功能及连接控制方式3. 掌握富士变频器的程序输入方法(下拉菜单式操作)、运行控制方法、监视方法、日常维护方法。4掌握富士变频器功能参数码的分类原则，学会利用产品手册对变频器进行使用、维护和故障检修。5掌握根据工程要求绘制电路图、绘制控制运行图、编制程序的方法。第五章 变频控制系统的实现主要教学内容：1变频控制系统结构设计转速开环的电压型变频调速控制系统结构，转速开环的电流型变频调速控制系统结构，SPWM结构变频调速控制系统结构及电流跟踪型PWM系统结构。2变频控制系统的主电路设计变频控制系统主电路元件作用及主电路元件选择。3变频控制系统控制方式设计变频控制系统控制方式设计及控制方式的实现，系统参数设置。4变频控制系统设计示例多段速自动系统设计及一拖多变频系统设计。教学要求：1对变频控制系统的全貌有较为深入的理解。2能够对变频控制系统进行有目的的、合理的设计。第六章 工业变频器的安装与维护主要教学内容：1. 工业变频器的环境要求2. 工业变频器的安装与运行安装场所、安装方向与空间、连接、运行及维护。3. 工业变频器常见故障及处理运行性能方面的报警及原因，因外部条件产生的损毁。4. 工业变频器的干扰及对策干扰的方式及对策，抗干扰措施的应用示例。教学要求：1. 了解各类负载的特点，掌握变频器驱动方案的选择方法。2. 掌握不同类型负载，变频器的种类及容量选择方法。3. 理解变频器产生谐波的原因；了解常用电磁选件的选用及安装方法。4掌握变频器安装线径的选择；了解正确安装变频器的方法；了解变频器的日常维护与方法；了解变频器的常见故障及处理方法。第七章 工业变频器的应用实例主要教学内容：1. 工业变频器在民用方面的应用变频恒压供水系统，变频器在中央空调中的应用。2工业变频器在工业方面的应用离心机多段速控制系统，龙门刨床主传动变频控制，变频器在物料传输系统中的应用，变频器在风机系统的应用。教学要求：1. 了解变频器控制恒压供水系统的硬件配置、工作原理及参数设置。2. 了解变频器控制的电梯系统的运行过程、要求、抑制谐波措施及常见故障分析。五、学时分配章 次各教学环节学时分配小计讲授实验上机习题讨论课外备 注第一章：变频技术概论22第二章：工业变器的基本结构1616第三章：变频器的控制方式88第四章：富士FRENIC 5000 系列变频器应用详解44第五章：变频控制系统的实现77第六章：工业变频器的安装与维护33第七章：工业变频器的应用实例66合 计4646六、考核说明 本课程采用开卷考试进行考核。总成绩中，平时成绩和期中考试成绩占2030%，期末成绩占8070%。七、主要教材及教学参考书目（一）主要教材1魏召刚主编工业变频器原理及应用，电子工业出版社，2006年。 （二）主要参考书目1原魁，刘伟强 变频器基础及应用 北京：冶金工业出版社，2004。2黄立培，张学 变频器应用技术及电动机调速