《变频器原理及应用第3版》课程教学大纲

PAGE—PAGE6—《变频器原理及应用(第3版)》课程教学大纲一、课程性质与任务本课程是高等职业学校电类专业的一门专业课程。其任务是：使学生掌握变频器常用电力电子器件，变频器组成原理，电动机变频调速机械特性，变频器的控制方式，变频调速系统主要电器的选用，变频器的操作、运行、安装、调试、维护及抗干扰，变频器在风机、水泵、中央空调、空气压缩机和物料传送等方面的应用等基础知识和基本技能，具备分析和解决生产中一般变频器使用中的问题的能力；对学生进行职业意识培养和职业道德教育，提高学生的综合素质与职业能力，增强学生适应职业变化的能力。二、课程教学目标使学生了解变频器组成原理及典型应用；初步具备变频器的选用能力；初步具备变频器的安装、调试及排除简单故障的能力；掌握变频器使用的安全操作规范。结合生产实际，培养学习兴趣，形成正确的学习方法，有一定的自主学习能力；通过参加实践活动，培养变频器应用技能，解决生产中相关实际问题的能力；强化安全生产、节能环保和产品质量等职业意识，养成良好的工作方法、工作作风和职业道德。三、教学内容与要求教学单元教学内容教学要求与建议变频器的变频器的发展、分类和应用联系生产和生活实际，使学生了解变频器的发展历程；掌握变频器的分类；了解变频器的应用。掌握异步电动机变频调速原理；了解变频器的结构；掌握主要技术参数。变频器常用电力电子器件功率二极管（D）、晶闸管（SCR）、门极可关断（GTO）晶闸管、功率晶体管（GTR）通过日常应用实例，使学生掌握功率二极管（D）、晶闸管（SCR）、门极可关断（GTO）晶闸管、功率晶体管（GTR）的特点；掌握结构及符号，能识别引脚，了解特性曲线、主要参数、温度对特性的影响，在实践中能合理使用。会用万用表判别功率二极管（D）、晶闸管（SCR）、门极可关断（GTO）晶闸管、功率晶体管（GTR）的引脚和质量优劣功率场效应晶体管（P-MOSFET）、绝缘栅双极晶体管（IGBT）、集成门极换流晶闸管（IGCT）、智能功率模块(1PM)通过日常应用实例，使学生掌握功率场效应晶体管（P-MOSFET）、绝缘栅双极晶体管（IGBT）、集成门极换流晶闸管（IGCT）、智能功率模块(1PM)的特点；掌握结构及符号，能识别引脚，了解特性曲线、主要参数、温度对特性的影响，在实践中能合理使用。会用万用表判别功率场效应晶体管（P-MOSFET）、绝缘栅双极晶体管（IGBT）、集成门极换流晶闸管（IGCT）、智能功率模块(1PM)的引脚和质量优劣交-直-交变频技术整流电路结合日常应用实例，使学生掌握整流电路的组成和工作原理。会用万用表测量整流电路的输入和输出电压。中间电路结合应用实例，使学生掌握滤波电路和制动电路的组成和工作原理。逆变电路及SPWM控制技术掌握逆变电路的工作原理及基本形式。了解SPWM控制技术。

续表教学单元教学内容教学要求与建议交-交变频技术单相输出交-交变频电路三相输出交-交变频电路矩形波交-交变频掌握单相交-交变频器的原理。了解三相输出交-交变频电路。了解矩形波交-交变频。高（中）压变频器高（中）压变频器概述；高（中）压变频器的主电路结构了解高（中）压变频器的分类。掌握高（中）压变频器的基本形式。掌握高（中）压变频器主电路结构。高压变频器对电动机的影响及防治措施了解高（中）压变频器对电动机的影响。掌握高（中）压变频器对电动机不良影响的防治措施。变频器的接线端子与功能参数变频器的组成及接线端子掌握变频器的结构。了解变频器的外部端子。变频器的主要功能参数及预置；变频器的频率参数及预置掌握变频器的主要功能参数及预置方法。了解变频器的频率参数及预置。实训：变频器的拆装变频器的基本参数及预置掌握操作面板和盖板的拆装方法。掌握变频器操作面板各按键的意义。熟练掌握变频器参数设置方法。掌握频率设置及监视的操作。掌握变频器外部端子功能与操作变频器的控制方式U／f控制和转差频率控制（SF控制）掌握变频器常用的控制方式。掌握变频器的U／f控制方式。了解转差频率控制方式。矢量控制（VC）和直接转矩控制掌握变频器矢量控制方式。了解直接转矩控制方式。实训：U／f控制曲线测试掌握变频器的U／f控制原理和控制方式。学会变频器的U／f控制曲线测试方法。变频调速系统的选择与操作变频器的选择；变频调速系统的主电路及电器选择掌握变频器选择的方法。掌握对不同负载类型变频器的选择依据。了解特殊性负载对变频器的选择方法。掌握变频调速系统的主电路及电器选择方法。变频调速系统的控制电路；外接给定电路联系工程实际讲授变频调速系统常用的控制电路及外接给定电路。让学生掌握变频调速系统常用的控制电路及外接给定电路的原理，并会依据工程实际进行线路的设计。变频器与PLC的联结；变频器“1控X”切换技术；变频器与PC机的通讯联系工程实际讲授变频器与PLC的联结、变频器“1控X”切换技术和变频器与PC机的通讯，让学生掌握原理，学会应用。实训：变频器外端子控制正反转及点动运行操作变频器正反转运行控制电路安装与调试掌握外端子的接线。握外部控制运行模式下变频器的操作方法。掌握工程应用时变频器正反转运行控制电路安装方法。变频器的安装与维护变频器的储存与安装；变频器的抗干扰联系工程实际讲授。掌握变频器的储存与安装的方法。掌握变频器的抗干扰的原理与措施。变频器系统的调试；变频器的维护与检查；变频器的常见故障与处理掌握变频器系统的调试方法。掌握变频器的维护与检查方法。学会变频器常见故障的处理方法。实训：变频—工频切换电路安装与调试变频器—PLC控制电路安装与调试学会变频—工频切换电路的工作原理；学习控制电路的安装与调试。学会变频器-PLC控制电路的安装与调试。变频器应用实例变频调速技术在风机上的应用掌握变频调速技术在风机上的应用方案设计和电路设计方法。空气压缩机的变频调速及应用掌握空气压缩机的变频调速及应用方案设计和电路设计方法。变频器在供水系统节能中的应用掌握变频器在供水系统节能中的应用方案设计和电路设计方法。实训：变频器、控制及拖动系统综合实训学会自行设计变频调速方案、设计电路的能力和撰写实训报告的能力。四、教学实施学时安排建议本课程总教学学时拟安排50～60学时，具体分配如下表。教学单元建议学时数现场教学实训变频器的2变频器常用电力电子器件4交-直-交变频技术6交-交变频技术2※高（中）压变频器4变频器的接线端子与功能参数42变频器的控制方式42变频调速系统的选择与操作64变频器的安装与维护44※变频器应用实例62合计4214※为选学内容（二）教学方法建议1.以学生发展为本，重视培养学生的综合素质和职业能力，以适应变频器技术快速发展带来的职业岗位变化，为学生的可持续发展奠定基础。为适应不同专业及学生学习需求的多样性。教学过程中，应融入对学生职业道德和职业意识的培养。2.坚持“做中学、做中教”，积极探索理论和实践相结合的教学模式，使变频器技术基本理论的学习和基本技能的训练与生产生活中的实际应用相结合。引导学生通过学习过程的体验或典型调速的制作等，提高学习兴趣，激发学习动力，掌握相应的知识和技能。对于课程教学内容中的主要器件和典型电路，要引导学生通过查阅相关资料分析其外部特性和功能，分析其在生产生活实践中的典型应用，了解其工作特性和使用方法，并学会正确使用。（三）现代教育技术的应用建议教师应重视现代教育技术与课程教学的整合，充分发挥计算机、互联网等现代信息技术的优势，提高教学的效率和质量。应充分利用数字化教学资源，创建适应个性化学习需求、强化实践技能培养的教学环境，积极探索信息技术条件下教学模式和教学方法的改革。五、考核与评价1.考核与评价要坚持结果评价和过程评价相结