《变频器原理及应用》教学大纲.docx

《变频器原理及应用》教学大纲

课程编号英文名称：TheTheoryandApplicationofFrequencyTransformer

学分：2

学时：总学时40学时，其中理论24学时，实践16学时

先修课程：电力拖动自动控制系统，PLC应用技术，单片机原理

课程类别：专业拓展课程

授课对象：电气工程及其自动化专业学生

教学单位：机械与电气工程学院

修读学期：第6学期

一、课程描述和目标

本课程是电气工程及其自动化专业的一门专业拓展课程，结合电力拖动自动控制系统、PLC应用技术等，以实际工程应用为导向，介绍通用变频器的原理、功能和应用案例，使学生掌握通用变频器的结构、工作原理、运行特性及基本操作方法，了解变频器的工业应用，培养学生在变频器应用方面的实践能力和维护能力。目的是强化电气控制系统既得知识，深化教学内容，使学生能解决各种实际变频器系统设计问题。

本课程拟达到的课程目标:

课程目标1：理解常用变频器的内部结构、外端子和各类功能，熟悉变频器的安装、功能参数设置和故障分析，掌握变频器（至少一个品牌）的功能参数码特点和基本操作方法，能够根据工程需要设计、调试和改造变频器控制系统。

课程目标2：能运用变频控制系统相关原理，借助文献研究，分析变频控制系统实施过程中的影响因素，通过归纳总结，分析、选择恰当的设计方式和参数，选择替代的优化方案。

二、课程目标对毕业要求的支撑关系

毕业要求指标点

课程目标

权重

4.2能够根据具体的检测、控制对象及其特征，制定研究方法和技术路线，设计实验方案；

课程目标1

H

6.1了解电气工程相关领域的技术标准体系、知识产权、产业政策和法律法规，能够在法律和技术规范的框架下开展工作，理解不同社会文化对工程活动的影响.

课程目标2

H

（注：要求课程目标与毕业要求指标点应是一一对应支撑）

三、教学内容、基本要求与学时分配

（一）理论教学（24学时）

序号

教学内容

基本要求及重、难点（含德育要求）

学时

教学方式

对应课程目标

1

绪论

①交流调速系统的优势；

②变频调速技术的发展；

③变频器的应用趋势

基本要求：了解直流调速系统的优缺点，交流调速的优势；了解变频调速发展的助推器：功率器件和控制方式；了解变频器的发展方向（数字化，多功能化，高性能化）。

重点难点：交流调速系统的优势和变频器的发展趋势。

德育要求：历史责任

2

集中讲授

文献阅读

1、2

2

变频器基础知识

①交流电机调速

②变频器的基本结构与原理

③变频器的控制方式

基本要求：了解异步电机和同步电机概念，掌握交流电机各种调速方式的优缺点；了解通用变频器主电路和控制回路的结构和常用的电力电子器件；了解变频器常用控制方式：变频变压控制、转差率控制、矢量控制和直接转矩控制的原理及对比。

重点难点：通用变频器主回路和控制回路结构，变频器常用控制方式。

德育要求：工匠精神

4

集中讲授

课后作业

1、2

3

变频器的基本操作

①变频器操作面板

②PU运行操作

③外部运行操作

④组合运行模式

基本要求：掌握变频器面板操作方法及显示特点；掌握变频器主电路接线图及参数设置方法；熟悉变频器外部运行操作涉及的概功能参数并能正确设置；了解变频器组合运行模式及相应的参数设置。

重点难点：变频器操作面板及各种运行操作方法。

德育要求：实践创新

6

集中讲授

课堂演示

1、2

4

变频器常用控制电路设计

①继电器与变频器组合的电机正反转控制；②PLC与变频器组合的多段速控制及自动送料系统控制；③PLC模拟量与变频器的组合控制；④PLC与变频器的通信

基本要求：掌握继电器与变频器组合的电机正反转方式和工频切换方式；掌握PLC与变频器组合的多段速控制原理及调试；掌握自动送料系统控制；掌握模拟量输入模块和模拟量输出模块的使用方法，掌握PLC模拟量和变频器的组合控制；掌握遥控设定功能参数的方法，了解遥控设定功能的优点；掌握PLC与变频器的RS-485通信方式，实现电机的正反转、加减速控制。

重点难点：PLC与变频器的组合控制，多段速控制及两者之间的串行通信。

德育要求：探索创新

8

集中讲授

课后作业

1、2

5

变频器的选择、安装与维护

①变频器的选择

②变频器的安装

③变频器的故障处理及维护

基本要求：了解变频器的种类和适用范围，掌握变频器容量的计算和不同要求下的选择；了解变频器的安装环境和控制柜设计方式；了解变频器自我保护功能及处理措施。

重点难点：变频器容量计算和保护功能。

德育要求：团结协作

2

集中讲授

课后作业

1、2

6

变频器典型应用

①工业洗衣机

②小型升降机

③恒压供水系统

④中央空调系统

基本要求：掌握变频器在工业洗衣机、小型升降机、恒压供水系统和中央空调系统中的应用和调试方法。

重