《变频技术》教学大纲

《变频技术》课程教学大纲课程编码：AL040040课程性质：专业任选课程适用专业：电气工程及其自动化、自动化学时学分：32学时2学分"干出攸,田模拟电子技术、数字电子技术、电气测试技术、单片机原理及所需先修课：应用、电力电子学、电力拖动控制系统一、课程说明.课程简介本课程是电气工程及其自动化和自动化两个专业的一门专业选修课，它又是该专业的一门理论性和实践性很强的综合技术应用课程。本课程主要学习各种变频器基本结构与工作原理，变频器的控制方式、变频器系统的选择与操作、变频器的安装与维护和一般运行问题分析以及基本实验技能。该课程的先修课是模拟电子技术、数字电子技术、单片机原理、电力电子技术、电机学等。由于本课程理论与实践性很强，从而为进一步学习专业课、实习、实训以及毕业后从事专业工作打下必要的基础。.教学目标要求本课程以三相交流电动机、变频器为研究对象，以变频器为重点。学完本课程应达到以下基本要求：1）了解各种通用变频器的基本结构，掌握各种通用变频器的工作原理、运行特性、实验方法和操作技能。2）掌握变频器的选择方法，能根据负载大小、特性与应用场合以及电动机的类型、功率等选择合适的变频器。3）掌握变频器的安装与调试。透彻理解各种功能的选择和参数的设定方法。4）了解变频器的控制方式，外围设备及其选择。5）既掌握各种品牌通用变频器的个性和特点，又能认识其共同点。从而对变频器有一个比较系统和完整的认识，能触类旁通，灵活运用所学知识。3.教学重点难点1）掌握变频器的基本原理；2）深入理解变频器的控制方式及各项功能的作用；3）掌握变频器的安装与调试方法；4）熟练运用基本原理、安装调试方法，解决变频器运行中的实际问题。4.学时分配表5.主要教法、学法次序教学内容理论课学时数实验课学时数第一部分概述2第二部分变频器工作原理4第三部分变频参数设置和功能选择64第四部分变频器的选择、安装、调试与维护82第五部分变频调速技术的综合应用6小计266总计32本课程以课堂讲授为主、自学和讨论为辅的方式开展教学，着重对学生的分析问题能力、理论综合能力以及实验研究能力等方面的培养。研发并采用多媒体教学方式。6.考核方式及标准1）考核目的：考核学生对变频器的基本知识、基本理论、基本操作、工程应用方法等的理解和掌握程度，促进学生提高分析和解决问题的能力。2）考核形式：当堂结课作业。3）主要考核内容：变频器工作原理，变频器的选择，变频器的控制方式，变频器的操作与运行,变频器的安装与维护，变频器的实际应用。4）考核题型：填空，选择，判断，问答。5）成绩评定：结课作业成绩占总成绩的60乳其他（包括考勤、作业、课堂讨论、实验等）成绩占总成绩的40%。二、各部分教学纲要第一部分概述（2学时）教学目标通过概述的学习，首先要了解课程的主要内容和变频器在国民经济各行各业中的作用，明确变频技术课程在电气工程及其自动化专业或自动化专业中的地位，从而明确学习目的；其次要了解本课程的性质、任务、特点和变频技术理论的一般分析方法；最后要对变频器常用电力电子器件及其选择进行复习。本部分重点我国变频调速技术的发展状况，常用电力电子器件介绍及选择。本部分难点变频技术的发展方向。教学内容.调速传动概况.变频调速技术的发展过程.我国变频调速技术的发展状况.变频技术的发展方向.常用电力电子器件介绍及选择第二部分变频调速原理（4学时）教学目标掌握变频调速基本原理；熟练掌握交流异步电动机的调速原理、计算公式，深刻理解变频调速的工作原理；了解交流变频系统的基本形式，明确交-交变频系统与交一直-交变频系统的区别和联系；理解变频器的PWM逆变电路；掌握通用变频器的基本结构，能熟练画出通用变频器的主电路图。熟悉通用变频器的制动原理和电路结构；了解变频器的额定值和频率指标，掌握变频器的分类。本部分重点变频器的基本工作原理，交-直-交型通用变频器的基本结构和特点，交-直-交型通用变频器的主电路图。本部分难点变频器的PWM逆变电路。教学内容.变频调速原理.交流变频系统的基本形式.变频器的PWV逆变电路.通用变频器简介.变频器的分类第三部分变频器的参数设置和功能选择（6学时）教学目标掌握三菱FR-A700系列变频器的接线方法、功能及参数，重点掌握功能及参数;掌握变频器参数设定，并能解决现场常见问题;了解输出频率跳变的应用场合;熟练掌握多段速运行方式;了解工频电源切换，PLG反馈控制，多电动机同步调速系统，能正确调整PID参数，控制闭环变频调速系统。本部分重点三菱FR-A700系列变频器的功能及参数设定。本部分难点多段速和PID控制。教学内容1三菱FR-A700系列变频器的功能及参数变频器的接线功能及参数变频器参数设定及现场常见问题2应用实例.1输出频率跳变.2多段速度运行.3工频电源切换.4PID控制.5PLG反馈控制.6多电动机同步调速系统第四部分变频器的选择、安装、调试与维护（8学时）教学目标了解五种负载相对应的变频器的选择;了解恒转矩负载和二次方律负载的主要特点;熟练掌握变频器容量计算方法;正确认识选择容量时的注意事项，掌握变频器外围配件的选择原则;掌握变频器对安装环境的要求;掌握正确的安装方法;熟练掌握变频器主电路和控制电路的接线方法;熟练掌握变频调速系统的调试方法;了解变频器产生干扰的原因以及干扰信号的传播方式;掌握变频器的几种抗干扰措施;掌握变频器的常见故障检修方法。本部分重点变频器主电路和控制电路的接线方法，变频调速系统的调试方法。本部分难点变频调速系统的调试方法，变频器的常见故障检修方法。教学内容L变频器的选择.变频器容量计算.变频器的外围设备及其选择.变频器的安装变频器的接线变频调速系统的调试变频器的抗干扰技术变频器的常见故障检修第五部分变频调速技术的综合应用（6学时）教学目标掌握供水系统的节能原理，熟练掌握水泵供水的基本模型与主要参数，深刻理解恒压供水系统的构成与工作过程；了解中央空调系统的构成，掌握中央空调系统的节能原理，了解中央空调系统的节能改造方案；了解风机的主要参数和特性，熟练掌握风机变频调速系统参数调整方法；了解普通车床的变频调速改造，刨台运动的变频调速改造，理解数控机床的变频调速改造方法；了解变频器在生产线上多台联合应用的实例。本部分重点水泵恒压供水系统的构成与工作过程；同风机变频调速系统参数调整方法。本部分难点水泵供水的基本模型与主要参数；数控机床的变频调速改造方法。教学内容.变频技术应用概述.水泵的变频调速.中央空调的变频调速.风机的变频调速.机