《交直流调速》课程标准

交直流调速课程标准课程代码课程类别专业课程课程类型理实一体课程课程性质必修课程课程学分3学分课程学时48学时修读学期第3学期适用专业城市轨道交通控制合作开发企业长春市轨道交通集团有限公司执笔人赵丽、石成 审核人米秀杰1课程定位与设计思路11课程定位本课程是城市轨道交通控制专业一门专业核心课程。本课程的作用是使学生根据工业生产中电机与电气控制的特点，以自动控制理论为基础，以交直流电动机为对象，系统地学习典型交直流调速控制系统的组成、原理、特性，以及在工业应用中必须注意的有关问题。培养学生逻辑思维能力、综合分析能力、交直流调速系统调试能力、再学习能力。本课程与前修课程电工基础、自动控制原理、电机与电气控制和电力电子技术课程相衔接，与后续课程电机调速综合实训、电气控制柜装配等相衔接，共同培养交直流调速系统综合应用分析能力。12设计思路通过教师到企业对课程对应的工作岗位、工作任务、必备的能力和素质需求进行调查，并聘请企业专家与课程团队教师共同研讨，确定了本课程的培养目标。为服务后续专业课程的学习和培养学生岗位能力，遵循由简到难的原则，设计教学内容。采用现代化教学手段，注意培养学生面向工程的思维习惯，采用多元化的考核方法，使学生掌握交直流调速理论的精髓。本课程所面向的职业岗位为城市轨道交通控制系统的检修员、维护员等，主要从事城轨交通控制系统设备检修、维护、实验调试等工作。根据课程培养目标，将教学内容分为直流调速控制系统与交流调速控制系统两大部分，共六个模块。通过本课程的学习，使学生掌握交直流调速控制系统的组成和原理，并具有一定的操作检修能力，为学生走向工作岗位打下坚实的基础。2课程目标21能力目标（1）能够根据常见交、直流调速系统系统的原理图分析出其组成结构及工作原理。（2）能够测量常见交、直流调速系统系统正常工作时的参数及波形。（3）能够掌握常见交、直流调速系统系统的运行步骤，完成系统的正常运行，使学生具有安全、文明、规范的生产意识。（4）具备判断交、直流调速系统常见故障的的能力与检修方法。22知识目标（1）掌握交、直流调速发展、现状、应用及发展方向。（2）掌握单闭环直流调速系统的组成及其特性。（3）理解双闭环直流系统的静态特性和动态特性。（4）掌握位置随动系统组成及工作原理。（5）掌握交流调压调速、串级调速原理及基本类型。（6）掌握异步电动机电压、频率协调控制的稳态机械特性。（7）掌握转速开环、恒压频比控制的变频调速系统。（8）掌握转速闭环、转差频率控制的调速系统。23素质目标（1）培养学生团队合作精神、语言表达能力、自学能力。（2）培养学生发现问题能力、创新能力和创造能力。（3）培养学生获取、领会和理解外界信息的能力。（4）培养学生诚实守信、敬业爱岗的良好职业道德素养。（5）培养学生的语言表达能力和对事物分析判断的能力。（6）培养学生勇于创新、与时俱进的工作作风。3教学内容根据城市轨道交通控制专业对机车电气设备安装能力、操作能力、检修能力及维护能力的要求，本课程主要选取了单闭环直流调速系统、双闭环直流调速系统、直流脉宽调速控制系统、位置随动系统、交流调压调速和串级调速、异步电动机变频调速系统等内容，按照由浅入深、由简单到复杂的理念，并考虑学生以后的再学习与深造，设计了六个部分的教学内容，具体内容如下。表1 教学内容描述序号教学内容技能内容与教学要求知识内容与教学要求素质内容与教学要求学时理论学时实践学时1单闭环直流调速系统掌握直流电动机调速方法和调速指标1.了解交、直流调速技术概况2.掌握直流电动机的调速方法3.理解调速指标4.了解直流调速用的可控直流电源种类5.掌握单闭环有静差调速系统组成及工作原理6.了解单闭环调速系统的稳态分析及动态特性7.掌握单闭环无静差调速系统组成及工作原理8.掌握带电流截止无静差调速系统组成及工作原理培养学生共享知识的能力，即团队合作能力培养学生发现知识的能力，即创新能力和创造能力培养学生知识传播能力，即交流沟通能力培养学生获取、领会和理解外界信息的能力培养学生诚实守信、敬业爱岗的良好职业道德素养培养学生的语言表达能力和对事物分析判断的能力培养学生勇于创新、与时俱进的工作作风1022双闭环直流调速系统1.了解双闭环直流调速系统的特点2.理解双闭环调速系统的静态特性3. 学会双闭环调速系统的启动过程分析4. 了解双闭环调速系统的动态抗干扰性43直流脉宽调速控制系统1.掌握脉宽调制的理论2.掌握不可逆PMW变换器3.掌握可逆PWM变换器4.掌握PWM伺服系统的开环机械特性64位置随动系统1.掌握位置信号检测装置2.掌握位置随动系统的基本类型85交流调压调速和串级调速1.了解交直流调速的发展和分类2.掌握闭环控制的异步电动机的调压系统工作特点3.掌握串级调速系统原理及基本类型4.掌握双闭环控制的串级调速系统46异步电动机变频调速系统1 熟悉变频器的功能参数含义2能够运用MM420变频器操作面板对小型三相异步电动机的启动、正反转、点动、调速进行控制3能够运用MM420变频器模拟信号操作控制方式对小型三相异步电动机进行启动及调速控制4能够运用MM420变频器输入端子的操作方式对小型三相异步电动机进行正反转及调速控制1.掌握异步电动机变频调速基本原理2.掌握脉宽调制控制技术3.掌握异步电动机变压变频调速系统4.掌握变频器的面板操作及主要参数设定4104实施建议4.1师资队伍交直流调速课程教学对任课教师有很高的要求，要熟悉交直流调速控制系统系统各个组成部分的基础知识，包括自动控制原理、电工基础、电力电子技术等方面的知识，能将各部分知识融会贯通。专任教师应具备研究生水平，有相关教学、学习经历。建议由经验丰富的专业课教师讲授。兼职教师要求正在轨道交通企业工作，并且具有3年以上工作经验，能够在教学过程中提出合理化的意见，提供典型案例。4.2教材及相关资源本课程建议选用以下教材：交直流调速控制系统，主编钱平，高等教育出版社出版，是高职高专教育规划教材。交直流调速系统，主编陈相志，人民邮电出版社出版，高等学校教材。交直流调速系统(第二版)，主编史国生，化学出版社，教育部高职高专电类专业规划教材。4.3教学组织模式实践教学理论教学教学环境要求实验室教室，配备多媒体设备教学材料要求实验指导书多媒体课件教学组织模式分组教学通过教师讲授，使学生掌握交直流调速控制系统的组成及工作原理，并通过常用实例讲解，培养学生分析问题和解决问题能力4.4教学方法与手段本课程在教学过程中，主要采用案例分析法和归纳法，辅助采用小组讨论法、多媒体演示法。具体如下：案例教学法：通过分析和研究已有的案例组织教学。本课程在每一部分教学内容中都不同程度地运用了案例教学法，使学生在分析和学习案例的过程中，提高理论联系实际能力，提高理论知识运用能力。归纳法：在每一部分教学内容结束之后，教师都采用归纳的方法，总结该调速系统的工作方式、优缺点及与其他调速方法的不同之处，使学生掌握调速系统的精髓。小组讨论法：学生以小组为单位，根据教师提出的问题或提供的教学资料，在教师的组织和引导下，积极参与课堂讨论，从而实现教与学的互动。增强学生思维的灵活性，提高学生交流、沟通的能力。多媒体演示法：用PPT演示的方法展示复杂的交直流调速系统的组成及特性曲线，使学生能够有的放矢的学习。课程在实施的过程中采用黑板和多媒体课件相结合的方