变频器原理与应用 教案 变频器基础知识教案.doc

电梯工程学院 PAGE 14 变频器原理与应用课程 PAGE 14 变频器原理与应用教案 授课题目 变频器基础知识 授课方式 理论实践一体化 所属专业 电梯工程技术 教学目的 与要求 【知识目标】 1、了解变频器的用途，认识各种品牌变频器的外观及变频器分类； 2、了解目前变频器行业的发展现状，理解学习本门课程的用途； 3、掌握变频器的硬件结构，掌握主电路及控制电路各部分的作用，掌握外端子的种类及所接信号类型； 【能力目标】 1、上网查找变频器知识。 2、认识变频器的功能 【素质目标】 学习认真、仔细，有协作精神。 教学重点 1、了解变频器的用途，认识各种品牌变频器的外观及变频器分类； 2、了解目前变频器行业的发展现状，理解学习本门课程的用途； 3、掌握变频器的硬件结构，掌握主电路及控制电路各部分的作用，掌握外端子的种类及所接信号类型； 教学难点 1、了解变频器用开关器件的类型、基本工作原理、使用方法及检测方法； 2、掌握脉冲宽度调制技术的概念与原理；单极性SPWM控制方式、双极性SPWM控制方式的概念及电路的工作工程；变频器三相桥式SPWM逆变电路的变压、变频原理； 3、了解变频器内部的四种控制方式与变频器性能的关系。 教学方法 与手段 借助产品、作品演示,一方面可以使课堂生动,另一方面可以腾出大量时间加强对重难点知识的讲解,增强学生对知识的理解,同时提高他们对本学科的兴趣.讲授教学法 教具用具 参考资料 PPT课件；教案等 教 学 过 程 组 织 【新课导入】 1. 变频器概念及用途：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，用于驱动交流电动机进行连续平滑的变频调速。 2.变频器的发展历程 (1) 定速拖动： 电机转速不可调 (2) 直流调速 ：直流电机体积大、造价高、维护复杂、不节能；调速性能较好（调速方便、调速连续性、机械特性硬度） (3) 交流调速：电机体积小、价格低、性能好、维护方便、节能、控制精度高。 (4) U/f控制 矢量控制 直接转矩控制 绿色变频器 【内容讲解】 任务一：变频概述 3.我国变频器的应用现状: (1)起步较晚； 20世纪80年代 国外规模化应用 ，1982年我国初次应用，93年前后企业开始应用。 (2)目前，进入“黄金时期”，98年开始用量快速上升，2002年开始应用广泛，现在仍然处于应用量上升的高峰期。 (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五分之一，原因是变频器应用人才的缺乏。 4.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。 4．变频技术的发展方向： （1）向直流变频技术方向转化； （2）向高集智能功率模块方向发展； （3）变频装置的尺寸逐渐缩小； （4）实现高速的数字控制； （5）实现模拟器与计算机辅助设计的优化结合。 5.常见的变频技术类型 (1) 交-直变频技术，即整流技术； （2）直-直变频技术，即斩波技术； （3）直-交变频技术，即逆变技术； （4）交-直-交变频技术； （5）交-交变频技术，即移相技术。 6. 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维护变频器的基本技能 任务二：常见电力电子器件的类型 电力电子器件是电力电子技术的核心，是电力电子电路的基础，常见的电力电子器件可以按照以下几种方式进行分类： 一，按器件被电路中控制信号所控制的程度来分 不可控器件 半控型器件 全控型器件 二，按驱动电路加在器件控制端和公共端之间的信号性质分类 电流驱动型 电压驱动型 三，按器件内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况分类 单极型器件 双极型器件 复合型器件 下图为电力电子器件分类树。 任务三：电力电子器件简介 在定性分析变频电路时，可将电力电子器件作为理想开关来对待。常见的电力电子器件有如下几种： 一、晶闸管（SCR） 1．结构与电路符号：