变频器教案一.doc

学 科变频器原理及应用课题班 级06电工人 数32授 课 时 数2课时课型一体化、新授课周次第十二周授 课 时 间2008年5月21日星期三第3、4节教 学 目 的【知识目标】l 进一步熟悉变频器面板的显示和操作。l 掌握变频器程序运行方式，并具备知识扩展的能力。【能力培养】l 培养学生观察、猜想、探索发现能力。l 培养学生合作学习、互相协助解决问题的能力。l 培养创新意识，提高分析问题与解决问题的能力，举一反三。【素质教育】l 培养学生实事求是的科学态度、谦虚严谨的工作作风和勇于进取的精神。教 学 重 点运行状态的设置输入输出信号的连接方式教 学 难 点多个组进行多次运行教 学 方 法任务驱动教学法、启发法 演示法、案例分析法教具多媒体课件、投影仪、变频器实训装置序 号教 学 环 节 设 计教 学 时 间 分 配1组织教学1分钟2复习提问10分钟3课程导入7分钟4讲授新课：运用多媒体课件、示范教学、案例分析法等教学方法35分钟5下发任务：按照任务驱动教学法的流程完成35分钟6布置作业2分钟授课教师2008年5月19日审签2008年5月20日【教材分析】通用变频器的程序运行属于应用层次知识，比较适合在教师指导下学生探究性学习。为了能够给学生提供实践和锻炼的机会，教学组织形式上比较适合以任务驱动的学习方式进行。本内容属于一体化教学课程，但文字描述的比较精炼，也没有实际案例来说明程序运行的过程，学生不易理解，用案例演示法比较适合学生的认知规律和学以致用的教学目的。从内容的性质来看，“实验概述”内容属于极其关键的基础层次知识，有较多深奥的概念和变频器端子英文名称，并且里面隐含很多课外知识，教师要用通俗的语言和其它课程的知识联系起来，学生才能容易学懂学透，才能够继续进行学生的探究性学习。【学生分析】本内容的教学对象是电工与PLC专业三年级学生，在学习本课程之前，已经学习过电机与变压器电力拖动等课程，具备学习变频器的相关知识。经过两年多的学习，学生初步具备较强的自学能力，但在综合知识解决问题的能力、创新能力及团队协助能力还有所欠缺，需要在教学过程中加以引导和培养，使学生能适应即将面对的社会。【教法】为了让学生能够在充分掌握理论知识的前提下，有机的和实操能力结合起来，注重学生素质和能力的培养，特别是举一反三的能力和知识的外延性，采取了以下的教法：任务驱动法：体现以“学生为中心、教师为主导”的教学策略，通过教师精心设置的实训项目，引导学生由简到繁、由易到难、循序渐进地完成一系列“任务”，从而得到清晰的思路、方法和知识的脉络，在完成“任务”的过程中，培养分析问题、解决问题以及创新的能力。实施过程：分布置任务任务分析实施方案组织实施教学评价等5个阶段，具体流程见下图。案例演示法：对案例的流程进行模拟操作和教师直接示范，增强学生的感性认识，使学生在直观、亲切的行为演示下获得真实的体验和感受，达到高效掌握技能的目的。【学法】教师引导学生采用合适的方法完成任务，本次课可采取尝试法、比较法、归纳法等。尝试法：让学生在学习了相关知识的基础上，尝试完成任务，从而发现问题并尝试解决。比较法：各组学生的数据进行比较，发现实训过程中出现的各种差异。归纳法：通过学生的共同讨论、反复验证和教师的指导，最终得出正确的结论。开 始布置作业修正计划复习旧课组织教学讲授新课示范操作课程导入任务（任务驱动）2、实践知识1、理论知识3、拓展应用知识布置任务分析任务实施方案组织实施教学评价教师指导结束学习活动围绕目标展开反馈修正3、实操练习2、示范教学1、课件演示教学环节教学过程及主要内容教学目的及思路课程导入一、教学组织实训场地的准备工作，组织好学生就位，注意学生精神状态，组织教学。二、复习旧课序号名称及功能1模式键：选择操作模式或设定模式2设置键：设定频率和参数3增减键：改变频率4正转键：正转指令5反转键：反转指令6停止复位键：停止运行和复位变频器问题1：通用变频器操作面板各按键的名称和功能123456问题2：变频器PU运转的概念及操作步骤利用变频器操作单元的键盘直接控制变频器的运转。按MODE键至“运行模式”，PU灯亮。按MODE键至“频率设定模式”按增减键将运行频率设定为：50Hz按SET键，写入运行频率，显示器交替显示“F”和“50Hz”。问题3：变频器的外部操作含义及接线图利用外部的开关、电位器等元器件将外部操作信号输入到变频器。控制变频器的运转。 a 利用开关控制 b 利用按钮控制外部运转接线图教师提示学生做好上课准备，进入状态。针对本次任务，以提问的方式复习相关知识：教师引导，学生思考并回答问题，通过提问，有利于本次任务顺利完成提问的问题作精心的设计，包括概念、变频器面板名称和功能、运转的操作步骤、接线图等内容，起到温故知新、承上启下的作用。解决问题的方式有：1、全体学生思考、讨论、回答。2、全体学生在实训台上进行操作和接线。教师规定完成时间为6分钟，检查学生对知识的掌握程度和熟练程度。教学环节教学过程及主要内容教学目的及思路课程导入三、新课导入1、教学录像导入播放一段用变频器的程序运行方式控制的工程实例。2、提问运用变频器的程序运行方式可以达到什么效果？3、教师导课利用变频器选用件组合外围电路，可以使变频器实现多种运行方式，例如外部运行方式、组合方式、程序运行方式、多段速运行方式等，不同的运行方式可以达到不同的目的。4、布置学习任务5、提出学习的重点和难点向学生展示一个实际的工程例子，引起学生的好奇，调动学生的学习兴趣。要求学生带着要完成的任务学习。以探索问题来引起和维持学习者学习兴趣和动机。讲授新课程序运行概念：按照预设定的时钟，电机的运行频率、启动时间及旋转方向在内部定时器的控制下执行运行操作。l 程序运行功能仅当Pr.79=5时有效l 用Pr.200选择程序运行时间单位，可在“分/秒”和“小时/分”之间选择程序运行时间。l 用Pr.231设定开始运行的时钟基准。知识扩展当同时接通开始信号和组选择信号时，参考时间日期定时器回到“0”，此时，可在Pr.231中设定日期的参考值。通过接通定时器的重新设定信号（STR）或者重新设定变频器，可清除日期的参考时间。Pr.231的设定范围Pr.200 0123Pr.231 最大99分59秒最大99小时59分最大99分59秒最大99小时59分l 旋转方向、运行频率、启动时间定义为一个点，每10个点为一组，分三个组，用Pr.201至Pr.230设定。程序运行分组参数号名称组信号端子备注201至210程序设定1至10RH组1211至220程序设定11至20RM组2221至230程序设定21至30RL组3l 程序运行时，既可以选择单个组运行，也可以选择两个或者更多的组按组1、组2、组3的顺序运行，既可以选择单个组重复运行，也可选择多个组的重复运行。概念的解释是重点知识扩展可以加深学生对知识的理解，扩宽学生的知识面。通过重要参数颜色的变化来反映参数之间的联系和区别。教学环节教学过程及主要内容教学目的及思路示范操作教师进行操作演示，并要求学生同步练习。 例：按表设定运转程序NO.运行状态参数设定值1正转，20Hz，10秒Pr.201=1,20,0:102停止，30秒Pr.202=0,0,0:303反转，30Hz，40秒Pr.203=2,30,0:404正转，10Hz，60秒Pr.204=1,10,1:105正转，35Hz，90秒Pr.205=1,35,1:306停止，120秒Pr.206=0,0,2:00设运行频率为20Hz设开始时间为10s设旋转方向为正转采用循序渐进的手把手教学方式，结合实际操作一步一步的进行讲解，学生在学习的同时，同时在变频器实训台上同步操作，根据教师的讲解按部就班地进行，就能顺利完成学习任务。教师在操作示范时注重分析实例的特点，讲解流程图、接线图、时序图的设计和绘制，强调重点内容，解析操作误区，提出解决方法，提高学生分析问题解决问题的能力，提高操作技能的熟练程度。教学环节教学教程及主要内容教学目的及思路示范操作1、SE的连线可以取消吗？2、图中没有使用到时输出信号，需要设置Pr.76吗？思考知识扩展l 如果在执行预定程序过程中，变频器电源断开后又接通（包括瞬间断电），内部定时器将复位，并且若电源恢复，变频器也不会重新启动。l 当变频器按程序运行接线时，下面的信号是无效的：AU，STOP，2，4，JOP。程序运行输入输出信号端子名称端子说明输入信号第一组信号RH用于选择程序运行组第二组信号RM第三组信号RL定时器复位信号STR将日期的参考时间置0输出信号预定程序开始信号STF所选择的运行完成时输出和定时器复位时清零时间到达信号SU组选择信号FU，OL，IPF定时器清零根据教学内容精心设计的思考题，为下面的任务驱动教学做好准备。知识扩展可以加深学生对知识的理解，扩宽学生的知识面。注重英文代号的解释任务驱动教学教学环节教师活动学生活动布置任务一、布置任务（任务目标）具备知识扩展的能力，能运用掌握的知识解决相对复杂的工作任务。任务：要求1：三个组进行二次重复运行要求2：参数设定如表所示组NO.参数设定值11Pr.201=2,30,0:002Pr.202=0,0,0:1523Pr.211=1,30,0:254Pr.212=0,0,0:4035Pr.221=2,50,1:006Pr.222=0,0,1:15学生明确任务和目的、要求和评价方法，完成任务所需的学习条件和教学资源。全体学生了解任务驱动法的内涵和教学模式，从而为顺利完成教学任务打下坚实的基础。学生按教师所示范的步骤和方法操作重新回忆和思考。学生分组，以小组为单位完成任务，每个小组34人，每个小组选1出名组长，负责小组学习的组织和协调工作，可采用自由组合的方式。认真研究教师布置的任务，比较新任务和教师示范实例有何区别。教学环节教师活动学生活动分析任务学习与讨论二、分析任务教师引导学生针对任务中不清楚的内容提出问题，以提问的方式了解学生，看哪个小组发现问题全面，主要起到协助学生学习的作用。问题1：多个组与单个组对程序参数设定的要求怎样？问题2：多次重复运行与单次运行有何区别，电路上应该作如何修改？问题3：Pr.201=1,30,0:00中0:00所代表的含义。不能把所有的问题一次都提出来，让学生自己在实践过程中，培养学生发现问题、解决问题的能力。如：设置时按SET键的时间长短等。所有组员均积极思考和分析任务，提出完成任务需解决的问题即提出问题。主动参与到本组的讨论和方案的拟订当中，重点讨论共通性和特殊性：共通性：都是用组去进行程序运行特殊性：多个组多次重复运行拟定解决方法由小组成员讨论解决方法的可行性和最优性，并进行修改至完善。讨论表格的设计、接线方式、图形的描绘等，注意和教师的交流，模仿教师演示实例，按步骤实施使用输入信号端子RH、RM、RL使用输出信号端子SU确定方案要求每个小组汇报计划实施步骤，并说明设计思路，分析其可行性。检查学习活动的效果，对各个小组提出的实施步骤进行审核。将意见反馈组各个小组。引导学生修改实施步骤。提示STF、STR具有两种功能。注意以下事项：1、实施步骤应与教师示范操作步骤有所区别，因为经过一节课的学习，学生已具备一定的基础。2、向学生解释运行正常与运行正确的区别：运行正常：变频器能够按照输入设定参数控制电动机的运转（正转、反转、停止、变频等）运行正确：变频器能够按照任务的参数设定要求准确执行。计划实施步骤（参考）教学环节教师活动学生活动组织实施教师以巡视辅导为主，主要观察各小组的实施过程，随时了解学生的活动情况，对存在的问题及时指出与学生讨论。主要了解以下方面的情况：l 了解学生对“组”的理解、设定和应用。l SU（时间到达信号）的灵活应用1）当组运行完毕后，从到时输出端子SU输出一个信号，加到STR上，进行重复运转。2）当两个或更多的组同时被选择，例如三个同时被选择，组1运行首先执行，运行结束后，组1的日期参考时间复位，组2开始运行，运行结束后，组2的日期参考时间复位，组3开始运行，完成后到时信号SU输出。l 提醒学生注意观察变频器设定频率与电动机转速的关系，并在绘制时序图时体现出来。l 提醒学生注意程序运行过程中，变频器不能进行其他模式的操作，当程序运行开始信号（STF）和定量器复位信号（STR）接通时，运行模式不能进行PU和外部之间的变换。l 督促学生按要求填写实训报告。教师要把学生活动过程中存在的问题及时记录下来，在教学评价环节向学生反馈，以此作为修改教学内容、方法的依据，并修正学生活动的展开。某小组的任务驱动实施阶段过程1、输入各设定参数NO.参数设定值1.6Pr.201=1,30,0:00.Pr.222=0,0,1:152、绘制线路图，并正确接线3、程序运行观察程序运行是否正常，如不正常，检查线路。4、绘制时序图组1、2、3第二次运行行组1、2、3第一次运行行5、验证结果观察程序运行是否准确，如不正常，检查程序参数设定。6、归纳小结通过学习，掌握了程序参数设定、程序运行、修改、绘图等能力，并填写实训报告。教学环节教师活动学生活动教学评价向学生说明在巡回指导过程中发现的问题，特别是学生参与行为驱动法的态度，解决问题的能力和创造性，以及获取知识的经验与教训，使其真正得到提高。对各个小组的项目完成情况作一个总结，展示优秀实训报告，并讲解存在问题的实训报告，分析其中的原因，提出改进的办法。指导学生完成自评表和互评表的填写，灌输客观公正评价的思想。1、组内自评1）小组内各成员评价自己的学习过程、学习能力和创新能力，并评估掌握知识的程度，向教师反馈和请教。2）填写自评表。2、组间互评各小组组长把实施过程的完成情况向全体同学交流展示汇报，大家讨论评点，并填写互评表，就以完成时间和完成质量作为主要指标。布置作业1、填写反馈表2、思考在单个组进行重复运行时SE端子可以用FU端子代替吗？为什么？课后小结根据学生的实训报告、反馈表得知，教师精心设计的典型操作性“任务”，学生普遍反映学生能理解教材内容，并能结合教材内容分析教师提供的材料，在活动过程中完成“任务”中掌握知识、技能和方法，各小组成员合作顺利。真正体现教学中学生的主体地位和教师的主导地