《变频器应用技术》教案2011.9要素.doc

教 案 首 页 课程名称 变频器应用技术 班级 计划课时 2 周次 一（1） 授课方法 讲授 教具 教学内容 绪论 §1-1三相异步电动机 §1-2 三相异步电动机的起动和制动 教学目的 1．掌握课程性质、内容； 2．复习三相异步电动机的相关知识。 重点、难点 重点：三相异步电动机在变频的同时须变压的原因； 难点：变频调速的两种情况。 复习提问 三相异步电动机旋转磁场的转速、转差率、转速；三相异步电动机的机械特性曲线及其特殊点； 三相异步电动机的起动和制动方法。 作业 习题： 1-5、1-6、1-9 课后小结 1．变频器的概念、用途、发展历程、应用现状、发展趋势； 2．课程内容、特点及学习的要求； 3．三相异步电动机的起动、制动和调速方法； 4．变频调速的种类及特点。 教 案 附 页 教 案 内 容 附 记 绪 论 一、概述 “变频器应用技术”是“数学”、“物理”、“电工基础”、“电子技术”、“电力电子技术”、“电力拖动”、“电气控制”等课程的后续课程，同时又与 “交直流调速系统”、“ＰＬＣ控制技术”等专业课程有着横向联系。 变频器是由计算机控制电力电子器件、将工频交流电变为频率和电压可调的三相交流电的电气设备，用以驱动交流电动机进行连续平滑的变频调速。 二、变频器的发展历程 1．直流调速系统的优缺点：调速系统结构简单、调速平滑、调速性能好，但直流电机本身结构复杂、价格较贵、维护不方便。 2．交流调速系统的优缺点：电动机结构简单、工作可靠、价格低廉、规格较多，但调速不连续。 3．变频器的诞生和发展：基于交流异步电动机连续调速的设想，随着微电子技术、电力电子技术、计算机技术的发展而发展。 三、我国变频器的应用现状 1．起步较晚； 2．目前，进入“黄金时期”； 3．变频调速的效果：节能、提高速度和精度、提高生产率和产品质量、延长设备使用寿命、增加使用者的舒适度； 4．变频器的应用目前不足十分之一，原因是变频器应用人才的缺乏。 四、变频器的发展趋势 1．向专用型方向发展； 2．向人性化方向发展； 3．易用性不断提高； 4．功率结构模块化； 5．智能化； 6．内置电抗器减小谐波影响。 五、课程的性质和任务 “变频器应用技术”是一门应用性较强的专业课程，课程的主要任务 5分钟：强调变频器的概念 5分钟：讲授 5分钟：强调变频器的应用现状 5分钟：讲授、举例 2分钟 教 案 附 页 教 案 内 容 附 记 是使学生牢固掌握变频器应用的基础知识和正确安装使用变频器的基本技能。 六、课程特点及学习的要求 1．涉及面广 变频器是高科技的产品，技术含量高； 2．实践性强 侧重变频器的外部应用； 3．变频器的选择、安装、程序编制需要相互协调，细小的疏忽可能会导致严重后果； 4．学习中要处理好以下几个关系： （1）理论分析的基础性、连贯性与实用性； （2）与其他专业课程的关系：纵向、横向； （3）具体的应用方法与一般的应用能力──前者是学习的形式，后者是学习的目的。 5．要求与考核标准 （1）课堂要求； （2）作业要求； （3）成绩评定 a、作业、测验成绩； b、实验报告成绩； c、技能测验成绩； d、课堂讨论成绩； e、期末试卷成绩； 第一章 基础知识 第一节 三相异步电动机 在变频调速拖动系统中，使用的电动机大多数是三相异步电动机。 一、三相异步电动机结构及工作原理 1．结构 定子：定子铁心、定子绕组； 转子：转子铁心、转子绕组、转轴。 2．旋转磁场与转差率 （1）旋转磁场 8分钟 10分钟：以复习方式讲解 教 案 附 页 教 案 内 容 附 记 旋转磁场的产生； 旋转磁场转速（同步转速n1）：n1=60?1/p 式中：n1——旋转磁场转速，又称为同步转速，单位为r/min； ?1——电源的频率，单位为Hz； p——电动机的磁极对数。 n1的旋转方向与电源的相序相同； （2）转差率s 根据转子结构不同电动机分为 笼型异步电动机：变频调速中采用 线绕型异步电动机：变频调速中较少采用 ①转速差△n △n =n1-n 式中：n---转子的转速 n1---旋转磁场的转速 ②转差率s s=(n1-n)/n1 起动瞬间，n =0，s =1；额定转速运行时，s很小，约为0.02～0.06；空载运行时，n略小于n1，s ≈0。 （3）转子转速n n=(1-s)60?1/p 总结影响转子转速n的因素及三相异步电动机的调速方式。 二．三相异步电动机的电磁特性 1.感应电动势E1 E1=4.44K1N1?1Φm=U1+△U 式中: