一、课程基本信息
1．课程名称：变频调速技术
2．课程类别：专业核心课
3．课程编码：051005
4．学时：80学时（其中理论教学40学时，课内实训10学时，集中实训30学时）
5．适应专业：机电一体化技术专业
二、教学设计
（一）学习基础分析
件；掌握一般顺序控制的PLC程序设计。
（二）学习目标
1．正确理解、学会使用电力电子器件。
2．理解并掌握交-直-交变频技术的原理。
3．理解并掌握交-交变频技术的原理。
4．掌握变频器的几种常见的控制方式。
5. 具备阅读变频器使用说明书的能力。
6. 掌握通用变频器工作原理及其变频器的选用。
7. 根据调速要求进行变频器功能、参数设置的操作。
8. 根据变频调速系统电路图进行安装、调试，并具有分析排除电路一般故障的能力。
9. 能用PLC控制变频器实现各种功能，完成PLC程序设计，电器元件的选用和变频器功能、参数设置。
10. 培养学生分析问题、解决问题的能力；
11. 培养学生勤于思考、谦虚好学、踏实认真的良好作风；
12. 培养学生良好的职业道德。
13．培养学生爱岗敬业、勇于创新的工作作风；
14. 培养学生的安全意识。
15. 培养学生的沟通能力及团队协作精神；
（三）教学内容（含作业设计）
模块一：公共基础模块
教学内容 | 实训与作业设计 |
●变频器概述； ●电力电子器件； ●电动机与拖动系统； | ●在电力电子实训室认识常见电力电子器件如SCR、GTR、GTO、IGBT、MOSFET等； ●在电机实训室认识异步电动机的工作原理。 ●在电动机实训室了解电动机的固有机械特性和人为机械特性的区别、空载及负载运行特点。 ●作业1：完成《变频器的发展概况》小论文 ●作业2：电动机运行时电压、电流转矩的关系 |
模块二：基本技能模块
教学内容 | 实训与作业设计 |
●整流电路； ●中间电路； ●逆变电路的工作原理及基本形式； ●电压型逆变电路的工作原理及基本形式； ●电流型逆变电路的工作原理及基本形式； ●SPWM控制技术； ●电流跟踪控制的PWM逆变器； ●电压空间矢量控制的PWM逆变器； ●单相输出交-交变频电路； ●三相输出交-交变频电路； ●矩形波交-交变频电路； ●U/f控制； ●转差频率控制（SF控制）； ●矢量控制（VC控制）； ●变频器的直接转矩控制方式； ●变频器的单片机控制方式； | ●单相桥式整流原理、不可控电路与可控电路； ●三相整流工作原理、不可控电路与可控电路； ●电容滤波电路与电感滤波电路的区别； ●逆变电路基本形式包括半桥逆变和全桥逆变； ●掌握电压型逆变电路同电流型逆变电路的区别； ●掌握SPWM控制的基本原理； ●PWM逆变电路的控制方式包括单极性和双极型两种； ●电流跟踪控制的PWM逆变器原理； ●掌握电压空间矢量控制的PWM逆变器原理与使用； ●掌握交-交变频电路的基本工作原理； ●通过实验重点掌握U/f控制方式的原理与机械特性； ●了解转差频率控制和矢量控制技术； ●掌握单片机控制的基本特点； ●作业1：变频器在变频时为什么还要变压? ●作业2：电压补偿过分时会出现什么情况？ |
模块三：综合技能模块
教学内容 | 实训与作业设计 |
●变频器的原理框图与接线端子； ●变频器的频率参数及预置； ●变频器的主要功能及预置； ●变频器的选择； ●变频调速系统的主电路及电器选择； ●变频器系统的控制电路； ●变频器的操作与运行； ●外接给定电路； ●变频器与PLC的连接； ●变频器“1控X”切换技术； | ●了解变频器内部的基本结构、掌握接线端子的使用方法； ●控制电路端子的使用方法； ●变频器的频率参数及预置方法； ●变频器的加速模式和减速模式的设置方法； ●作业1：变频器的频率给定信号有几种设置方法？哪一种最简单精确？ ●作业2：变频器有哪些保护功能需要进行设置？ |
模块四：基本技能训练模块
教学内容 | 实训与作业设计 变频器恒压供水 |
●变频器的储存与安装； ●变频器的抗干扰； ●变频器系统的调试； ●变频器的维护与检查； ●变频器的常见故障及处理； | ●了解变频器的安装使用规范要求； ●了解变频器的抗干扰方法； ●作业1：变频器主回路电缆与控制回路电缆在安装时有什么要求？ ●作业2：变频器系统调试的方法、步骤是什么？ ●作业3：变频器常见故障有哪些？ |
模块五：工程设计应用模块
教学内容 | 实训与作业设计 |
●变频调速技术在风机上的应用； ●空气压缩机的变频调速及应用； ●变频器在供水系统节能中的应用； ●变频技术在中央空调系统中的应用； | ●了解变频器在工业领域中的应用案例 ●作业1：如何选择变频恒压供水的水泵和变频器？ ●作业2：说明中央空调所用水泵改造为变频调速的意义。 |
模块六：选讲模块
教学内容 | 实训与作业设计 |
●高（中）压变频器概述； ●高（中）压变频器的主电路结构； ●串行接口与通信协议； ●变频器与微机通信举例； | ●了解高（中）压变频器在工业控制领域中的应用案例 ●了解变频器与微机进行通信的设置方法 ●作业1：如何选择高（中）压变频器？ ●作业2：说明如何对变频器与微机通信进行参数设置。 |
（四）教学方法
1．专题研讨、课堂互动交流；
2．学生以任务为驱动进行自学，教师进行讲解点评；
3．在设备和生产现场进行现场教学、实际动手操作；
4．通过讲解各种实物、挂图、以及工程图纸加深理论认识；
5．采用形象生动的多媒体教学，帮助学生学习；
6．教师指导学生在实训室进行变频器的接线、安装、调试；
7. 安排适当的参观实习，理论联系实际；
（五）教学进程
序号 | 内 容 | 学时（50） | |
讲授 | 实训 | ||
1 | 公共基础模块 | 8 | 2 |
2 | 基本技能模块 | 6 | 2 |
3 | 综合技能模块 | 10 | 2 |
4 | 基本技能训练模块 | 10 | 2 |
5 | 工程设计应用模块 | 6 | 2 |
合计（50） | 40 | 10 | |
注：课时分配在具体实施时可做适当调整。
三、考核与评价
（一）考核方式及成绩评定标准
序号 | 考核项目 | 分值 | 赋分办法 | |
1 | 平时成绩 | 平时考勤 | 10 | 缺课一次扣2分，上不封顶，可出现负分 |
2 | 课堂活动表现 | 15 | 分6等：15、12、9、6、3、0 | |
3 | 课外作业 | 15 | 分6等：15、12、9、6、3、0 | |
4 | 课外小论文 | 15 | 分6等：15、12、9、6、3、0 | |
5 | 实训室和现场表现 | 15 | 分6等：15、12、9、6、3、0 | |
6 | 考试成绩（闭卷） | 30 | 卷面分 | |
合计 | 总成绩＝平时成绩×0.7+考试成绩×0.3 | |||
（二）学习效果评价
评价具体内容包括：
1. 平时考勤：强制要求学生遵守纪律、按时出勤、保证足够的学习时间，这是学习效果的基本要件。另外贯穿于课程始终的考勤也是对学生积极向上的人生态度培养，使学生潜移默化地形成遵守纪律、遵守规则的好习惯，否则将会为此付出代价，提高学生的社会生存力和竞争力。
2. 课堂活动表现：包括课堂互动是否积极参与、发言、向老师提问，能否正确回答老师问题等。考核并培养学生积极参与、勤于思考、团结协作精神、解决问题能力。
3. 课外作业：课外作业是检查和巩固学生学习效果的重要手段，老师在评价每次作业时不仅要进行对错考核，更要考核、检查、培养学生完成作业的认真态度。使学生能按照工程技术文件的标准完成一个图文并茂的技术文件（作业）。这个潜移默化作用使学生形成的良好习惯将会使学生受益终生。
4. 实训室表现：在实训室面对实物时的表现最能培养和检验学生的运行、维护检修、安装调试等技能。表现包括两个方面：老师的讲解示范过程和学生自己实训操作过程。要求学生认真听讲、勤做纪录、积极参与、勇于动手、团结协作、吃苦耐劳。
5. 考试成绩：考试成绩是对学生学习效果的总结性考核。由于试卷书面考核具有一定的局限性，需要对于该门课程的考试方式进行进一步的改革和创新，随着实训条件的改善相关政策的创新最终达到以操作取试。
四、其他
（一）参考教材、讲义、设备、网络等教学资源
1．参考书目
[1]王廷才.电力电子技术[M].北京：机械工业出版社，2000.
[2]石秋洁.变频器应用基础[M].北京：机械工业出版社，2002.
[3]吕汀.变频技术原理及应用[M].北京：机械工业出版社，2003.
[4]王廷才.变频器原理及应用[M].北京：机械工业出版社，2008.
[5]宋书中.交流调速系统[M].北京：机械工业出版社，2007.
[6]张燕宾.SPWM变频调速应用技术[M].北京：电子工业出版社，2002.
[7]杜金城.电气变频调速设计技术[M].北京:中国电力出版社，2001.
[8]吴忠智.变频器应用手册[M]. 北京：机械工业出版社，2002.
[9] 粟书贤.电力电子技术实验[M]. 北京：机械工业出版社，2004.
[10] 苏州台达.台达变频器使用手册
2．教学设备
●多媒体教学设备
●教学挂图
●变频器
●三相异步电动机
●电气设备常用安装检修工具
3．网络
利用www.baidu/网站，输入关键词“变频器”即可搜索并进入到可编程控制器的生产、经销，了解变频器产品和技术发展；用关键词“变频器控制器系统”搜索可进入专业组建变频器控制系统的，可以了解最前沿的变频器控制技术。
（二）其它需要说明事项
1．通过这几年的教学研究和教学实践，不论在教学理念上、教学手段上还是教学所需的设备上，基本已具备了开展“项目教学”方式的条件。为保证取得预期的效果，还需解决以下问题：
（1）更新及完成本课程的其他相关教学设备。
（2）尽量安排小班教学，每课程学生不超过30人。
（3）在教学过程中，应立足于加强学生实际操作能力的训练，切实采用项目教学，以工作任务引领提高学生学习兴趣，激发学生的成就动机。
（4）在教学过程中，教师示范和学生分组操作训练互动，学生提问与教师解答、指导有机结合，让学生在教、学、做的过程中，认识变频器与控制技术的理论与掌握操作技能。
（5）在教学过程中，要应用教学录像、多媒体、投影等教学资源辅助教学，帮助学生理解自动化控制工作过程。
（6）在教学过程中，要重视本专业自动控制技术的发展趋势，贴近工作现场。为学生提供职业生涯发展的空间，努力培养学生参与社会实践的创新精神和职业能力。
2．编制依据
（1）变频器控制系统设计、开发的规则及对变频器安装检修、维护工作岗位对知识、技能、态度的需求调研；
（2）根据杨凌职业技术学院“2013级机电一体化技术专业《变频调速技术》课程标准”制定。
3．编制人员
执笔人：888 审核人：888888
4．编制时间2013年4月14日
发布评论