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    《变频器应用技术》课程标准
    发稿作者:管理员   ‖  发布时间:2014-09-13 09:21:52  ‖  查看988次  ‖  

    课程编号:

    021016

    课程类型:

    专业课

    课程学时:

    36-56学时

    课程学分:

    4

    先修课程:

    《电力电子技术》、《电机拖动基础》

    适用对象:

    机电、电气等专业

    一、课程性质、目标和设计思路

    1.课程性质

    本课程是一门专业课。其目的是培养学生掌握电力电子器件、变频调速技术、变频器的应用与维护技术等多学科综合知识与基本技能。

    2.课程目标

    熟悉变频器的相关知识,掌握常用电力电子器件的结构与工作原理,熟悉并掌握电动机的结构与工作原理,理解变频的核心技术,掌握变频调速技术的应用。具备变频调速系统的设计、安装、调试、维护及设备改造的综合应用能力。

    3.课程设计思路

    本课程理论与实践结合密切,实践性突出。教学内容和教学顺序按从易到难、从简到难的过程确定。理论教学,为课堂讲授,实践性教学,采用实验室讲解进行,边讲解边演示边操作。

    二、课程教学内容与要求

    (一) 绪论      2学时

    1.教学内容与要求

    了解本课程的研究对象;熟悉变频器的发展过程;熟悉变频器的发展趋势;掌握变频器的应用领域。

    2.作业

    巩固课堂上所讲内容,重点是变频器的发展,以及在各个领域的应用实例。作业数量2--3题。

    (二) 常用半导体器件       12学时

    1.教学内容与要求

    掌握电力二极管的结构与工作原理;掌握半控型器件晶闸管的结构与工作原理;掌握全控型器件GTO、IGBT等管子的工作原理;学会区分不同的电力电子器件的作用。

    2.作业

    巩固课堂上所讲内容,重点是二极管的应用,三极管的放大作用,晶闸管及全控型器件的应用。作业数量8--10题。

        (三) 变频技术      8学时

        1.教学内容与要求

    掌握整流的概念;掌握单相整流电路的工作原理及分析方法;掌握三相整流电路的工作原理及分析方法;掌握逆变的概念;掌握逆变电路的工作原理及分析方法;掌握SPWM控制技术。

    2.作业

    巩固课堂上所讲内容,重点是整流电路工作原理的分析及波形的绘制,逆变电路工作原理的分析及波形绘制。作业数量7--8题。

        (四) 电机与电力拖动       8学时

        1.教学内容与要求

    (1)了解三相异步电动机结构

    (2)掌握三相异步电动机的工作原理

    (3)理解异步电动机的功率及转矩

    (4)掌握异步电动机的机械特性与运行

    (5)掌握负载的机械特性

    2.作业

    巩固课堂上所讲内容,重点是电动机的功率及转矩的计算练习,电动机工作原理的分析练习。作业数量5--6题。

        (五) 变频器的控制方式       2学时

    1.教学内容与要求

    了解变频器的基本类型;掌握变频器的控制方式;掌握U/f控制方式。

    2.作业

    巩固课堂上所讲内容,重点是变频器恒压频比控制练习。作业数量2--3题。

    (六) 变频器参数与选择      8学时

        1.教学内容与要求

    (1)了解变频器的外形与结构

    (2)掌握变频器的原理框图及与外部连接的端子

    (3)掌握变频器的操作与运行

    (4)熟悉变频器的功能及参数

    (5)熟悉变频调速系统的主电路及电气选择

    (6)学习初步使用变频器,利用变频器进行简单的电动机的控制实验

    2.作业

    巩固课堂上所讲内容,重点是变频器外形与结构的认识,以及参数的设置。作业数量2--3题。

    3.实践操作

    (1)变频器功能参数设置与操作。通过对变频器外观及一些相关参数设置的学习,使学生掌握操作面板改变变频器参数的步骤及方法。

    (2)外部端子电动控制。通过变频器与外电路的连接,了解变频器外部控制端子的功能,掌握外部运行模式下变频器的操作方法。

    (七) 变频器的安装与维护      6学时

        1.教学内容与要求

    (1)了解变频器的安装注意事项

    (2)熟悉变频器的抗干扰及抑制

    (3)掌握变频调速系统的调试

    (4)掌握变频器的维护、保养与故障处理

    2.作业

    巩固课堂上所讲内容,重点是变频器工作环境的要求练习,变频器日常维护练习。作业数量2--3题。

    3.实践操作

    (1)变频器控制电动机正反转。通过对变频器外部端子的连接,使学生掌握正反转运行的操作方法,熟悉点动控制。

    (2)变频器的报警及保护功能。通过变频器与外电路的连接,了解变频器过载,电机过流报警的参数设置方法,学习怎么用变频器对电机进行热保护。

    (八) 变频器的综合应用      12学时

        1.教学内容与要求

    (1)了解变频器在恒压供水系统中的应用

    (2)了解变频器在家用空调中的应用

    (3)了解变频器在电梯中的应用

    (4)了解PLC与变频器连接实现多转速控制的应用

    (5)掌握几种常用变频器带动电动机的运行方式

    2.作业

    巩固课堂上所讲内容,重点是变频器的应用练习,作业数量2--3题。

    3.实践操作

    (1)三相异步电动机的变频开环调速。通过对变频器外部端子的连接,进一步了解掌握变频器各参数的功能与设置方法,了解掌握三相异步电机的变频开环调速的方法。

    (2)多段速度选择变频调速。通过变频器与外电路的连接,学习外部多段速变频器的控制方法和频率参数设置的方法,掌握多段速度频率组合的原理和方法。

    (3)PLC控制变频器外部端子电动机正反转。通过变频器与外电路的连接,掌握正反转运行的操作方法,熟悉点动操作,掌握PLC与变频器结合的简单应用。

    (4)PLC控制外部模拟量变频调速。了解PLC模拟量输出使用,通过改变变频器外部模拟量电流输入值来改变变频器的运行频率。

    (5)PLC控制变频器多级调速。学习通过PLC对变频器的控制方法。

    (6)变频控制恒压供水系统模拟。了解变频器恒压供水系统的工作原理。

    三、实践教学环节

    本课程属于理论与实践密切结合的课程,实践教学环节不可缺少,具体体现在变频器的使用与应用上。在学生进行变频器操作时,应适当增加与课程有关的内容,以巩固所学知识,验证调试实训程序,提高实训效果。

    四、学时分配

    学时分配

    合计

    讲课

    习题课

    实践课

    讨论课

    其他

    (一)

    2

    2

    (二)

    11

    1

    12

    (三)

    7

    1

    8

    (四)

    7

    1

    8

    (五)

    2

    2

    (六)

    3

    1

    4

    8

    (七)

    2

    4

    6

    (八)

    12

    12

    复习

    2

    2

    合计

    36

    4

    20

    60

    五、实施建议

    1.教材选用、编写的原则

    教材的选用,应符合或接近课程标准的要求。并尽可能选用获省、部级以上获奖或高等职业院校的精品教材。

    推荐教材:《变频器原理及应用》徐海主编 清华大学出版社 2010年9月 第1版。

    参考资料:《变频器应用基础》 石秋洁主编 机械工业出版社 2012.8第1版。

    2.教学建议

    采用一体化教学,将变频原理、实际操作为一体。

    变频技术与变频器的使用是本课程教学的基础与重点,因此,当授课课时较少时,可将理论与实际进行一体化教学。

    3.教学评价

    本课程考核形式为考试。

    考核成绩的分配比例:平时成绩占40%、期末考试成绩占60%。平时成绩中出勤占10%、作业占10%、实践操作占20%。

    考试题型:填空题、名词解释题、分析计算题、作图题。

    考试范围:所讲过的知识点。

    4.教学资源开发利用

    本课程的多媒体课件,可作为网络课程资源,用于学生课后学习参考。

                  
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