11变频器理论教学教案

1、课 时 教 学 计 划课程: 变频器控制技术项目教程 任课教师: .授课题目1.1.1变频器技术的发展1.1.2变频器的分类1.1.3变频器常用电力电子器件教学形式讲授 共40课时，总第1 2课时授课班级授课日期教学目的要求1、 了解变频器及其控制技术的应用范围和发展动向2、 基本了解变频器常用电力电子器件重点变频器常用电力电子器件难点变频器常用电力电子器件课堂结构及时间分配一. 课程简介.5（分钟）二. 教学内容(一) 课程引入.10（分钟）(二) 变频技术的发展.10（分钟）(三) 变频器的分类.15（分钟）(四) 变频器常用电力电子器件.45（分钟）三. 课堂小结.3（分钟）四. 布置作

2、业.1（分钟）五. 参考资料.1（分钟）六. 课后体会教学过程及教学内容方法手段课程简介本课程是自动化专业及计算机控制专业的专业核心课程和必修课程，是理论实践一体化的课程。前修课程主要有高等数学、计算机文化基础、电子技术、电路分析等；同步或后续课程主要有单片机原理与接口技术、机电传动与控制。变频器及其控制技术这门课程在整个专业培养目标中起着承前启后、形成职业能力、决定就业导向的作用。通过本课程的学习，使学生熟悉变频器常用电力电子器件、变频器的基本组成原理和控制方式、电动机变频调速机械特性、变频调速系统主要电器的选用、掌握变频器的操作、运行、安装、调试、维护，初步具备操作和装卸变频器的技能和发现

3、问题、解决问题的能力，提高学生的变频器维护方面的素质。同时注重培养学生的社会能力和方法能力，培养学生创新能力和创新精神及良好的发展潜力。课程引入变频器是将固定电压、固定频率的交流电变换为可调电压、可调频率的交流电的装置。变频器的问世，使电气传动的领悟发生了一场技术的革命。即交流调速取代直流调速。交流电动机变频调速技术具有节能、改善工艺流程、提高产品质量和便于自动控制等诸多优势，被国内外公认为最有发展前途的调速方式。教学内容项目一：变频器的硬件拆装1.1.1变频器技术的发展一.电力电子器件是变频器发展的基础变频器的主电路不论是交-直-交变频形式，都是采用电力电子器件作为开关器件。因此，电力电子器

4、件是变频器发展的基础。二.计算机技术和自动化控制理论是变频器发展的支柱现在16位乃至32位微处理器取代了8位微处理器，是变频器的功能也从单一的变频调速功能发展为包含算术、逻辑运算及智能控制的综合功能；自动控制理论的发展使变频器在改善压频比控制性能的同时，推出了能实现矢量控制、直接转矩控制、模糊控制盒自适应控制等诸多种模式。现代的变频器已经内置有参数辨识系统、PID调节器、PLC控制器和通信单元等，根据需要可实现拖动不同负载、宽调速和伺服控制等多种应用。三.市场需求是变频器发展的动力直流调速系统具有良好的调速性能，因此在过去很长一段时间内被广泛使用。直流调速系统的优点主要表现在调速范围广、性能稳

5、定和过载能力强等技术指标上，特别是在低速时仍能得到较大的过载能力，是其他调速方法无法比似的。但直流调速系统也有着不可回避的弱点，主要变现在直流电动机结构复杂，要消耗大量有色金属，且换向器及电刷维护保养困难、寿命短、效率低等。1.1.2变频器的分类变频器的种类很多，下面根据不同的分类方法进行简单介绍。一.按原理分类1.交-交变频器只有一个变换环节，即把恒压恒频(CVCF)的交流电源转换为变压变频（VVVF）电源，称为直接变频器，或称为交-交变频器。2.交-直=交变频器交-直-交变频器又称为间接变频器，它是先将工频交流电通过整流器变成直流电，在经逆变器将直流电变成频率和电压可调的交流电。二.按控制

6、方式分类1.U/f控制变频器U/f控制又称为压频比控制。它的基本特点是对变频器输出的电压和频率同时进行控制。在额定频率以下，通过保持U/f恒定使电动机获得所需的转矩特性。这种方式的控制电路成本低，多用于精度要求不高的通用变频器。2.转差频率控制变频器3.矢量控制变频器4.直接转矩控制1.1.3变频器常用电力电子器件一.功率二极管1功率二极管的结构与伏安特性2.功率二极管的主要参数3.功率二极管的选用4.功率的二极管的分类二. 晶闸管1. 晶闸管的结构2.晶闸管的导通和阻断控制3.晶闸管的阳极伏安特性4.晶闸管的参数5.晶闸管的门极伏安特性及主要参数6.晶闸管触发电路7.晶闸管的保护三.绝缘栅双

7、极型晶体管（IGBT）1.IGBT的结构与基本工作原理2.IGBT的基本特性3.IGBT的主要参数4.IGBT的驱动电路课堂小结布置作业参考资料SPWM变频调速应用技术第三版 张燕宾编 机械工业出版社变频器原理及应用第二版王廷才编 机械工业出版社课后体会引导讲授多媒体0ba694d06d2a766eb50fa103a4b89bd0.pdf 第 3 页 共 4 页板 书 设 计项目一：变频器的硬件拆装1.1.1变频器技术的发展一.电力电子器件是变频器发展的基础变频器的主电路不论是交-直-交变频形式，都是采用电力电子器件作为开关器件。因此，电力电子器件是变频器发展的基础。二.计算机技术和自动化控制

8、理论是变频器发展的支柱现在16位乃至32位微处理器取代了8位微处理器，是变频器的功能也从单一的变频调速功能发展为包含算术、逻辑运算及智能控制的综合功能；自动控制理论的发展使变频器在改善压频比控制性能的同时，推出了能实现矢量控制、直接转矩控制、模糊控制盒自适应控制等诸多种模式。现代的变频器已经内置有参数辨识系统、PID调节器、PLC控制器和通信单元等，根据需要可实现拖动不同负载、宽调速和伺服控制等多种应用。三.市场需求是变频器发展的动力直流调速系统具有良好的调速性能，因此在过去很长一段时间内被广泛使用。直流调速系统的优点主要表现在调速范围广、性能稳定和过载能力强等技术指标上，特别是在低速时仍能得

9、到较大的过载能力，是其他调速方法无法比似的。但直流调速系统也有着不可回避的弱点，主要变现在直流电动机结构复杂，要消耗大量有色金属，且换向器及电刷维护保养困难、寿命短、效率低等。1.1.2变频器的分类变频器的种类很多，下面根据不同的分类方法进行简单介绍。一.按原理分类1.交-交变频器只有一个变换环节，即把恒压恒频(CVCF)的交流电源转换为变压变频（VVVF）电源，称为直接变频器，或称为交-交变频器。2.交-直=交变频器交-直-交变频器又称为间接变频器，它是先将工频交流电通过整流器变成直流电，在经逆变器将直流电变成频率和电压可调的交流电。二.按控制方式分类1.U/f控制变频器U/f控制又称为压频比控制。它的基本特点是对变频器输出的电压和频率同时进行控制。在额定频率以下，通过保持U/f恒定使电动机获得所需的转矩特性。这种方式的控制电路成本低，多用于精度要求不高的通用变频器。2.转差频率控制变频器3.矢量控制变频器4.直接转矩控制1.1.3变频器常用电力电子器件一.功率二极管1功率二极管的结构与伏安特性2.功率二极管的主要参数3.功率二极管的选用4.功率的二极管的分类二. 晶闸管1. 晶闸管的结构2.晶闸管的导通和阻断控制3.晶闸管的阳极伏安特性4.