《變頻器技術(shù)》課程標準編寫

30《變頻器技術(shù)》課程標準編寫《變頻器技術(shù)》課程標準一、制定課程標準的依據(jù)本課程標準的依據(jù)是電氣自動化技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標和培養(yǎng)方案，并結(jié)合電氣操作和電氣維修工崗位技能要求而制定，用于指導(dǎo)《變頻器技術(shù)》課程建設(shè)和課程教學實施。二、課程的性質(zhì)與作用《變頻器技術(shù)》是我院電氣自動化技術(shù)專業(yè)的專業(yè)課程。通過本課程的學習，學生能掌握變頻器的基本原理及變頻調(diào)速的特點、變頻器的功能及預(yù)置、變頻器外接電路與操作、變頻器的安裝、調(diào)試，變頻調(diào)速的應(yīng)用等知識、技能、基本方法和技術(shù)，對實現(xiàn)電氣自動化專業(yè)人才培養(yǎng)目標，為學生適應(yīng)電氣工作崗位的要求打下堅實的基礎(chǔ)。三、本課程與其他課程的關(guān)系本課程與其他課程的關(guān)系如表1所示。表1《變頻器技術(shù)》課程與其他課程的關(guān)系序號前期課程名稱對本門課程的支撐作用1電力電子技術(shù)變頻器主電路分析故障判斷2電機拖動變頻器的控制原理3電氣控制技術(shù)變頻器外接電路設(shè)計4電工電子技術(shù)變頻器主電路模塊測試、分析5可編程控制技術(shù)變頻器的上位機，通訊聯(lián)系四、課程的教育目標通過本課程的學習和訓練，學生應(yīng)該具備以下知識、能力和素質(zhì)。（一）知識目標1.了解變頻器的作用、類型、發(fā)展及應(yīng)用；2.了解變頻器的硬件組成及各部分功能；3.了解變頻器的運行原理；4.熟悉變頻器的常用功能5.熟悉變頻器的工作狀態(tài)6.掌握變頻器的頻率及啟停信號的設(shè)定方式（運行模式）7.了解變頻器的安裝環(huán)境。8.了解變頻器的典型應(yīng)用。（二）能力目標1.能正確連接變頻器的主電路及控制電路；2.能通過操作面板設(shè)定運行參數(shù)及恢復(fù)出廠設(shè)置；3.掌握變頻器面板運行模式的頻率設(shè)定、啟停方法；4.掌握變頻器外部運行模式的頻率設(shè)定、啟停方法；5.掌握變頻器組合運行模式的頻率設(shè)定、啟停方法；6.掌握變頻器多段速運行的頻率設(shè)定、啟停方法；7.掌握變頻器順利啟動時,需設(shè)定的相關(guān)參數(shù)及參數(shù)設(shè)置的原則；8.掌握變頻器順利停止時,需設(shè)定的相關(guān)參數(shù)及參數(shù)設(shè)置的原則；9.掌握電動機的運行能力限制電動機最高轉(zhuǎn)速的方法；10.掌握根據(jù)工藝要求合理限制電動機最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速的方法；11.掌握由變頻器實現(xiàn)電動機的過載保護的方法；12.掌握由變頻器實現(xiàn)電動機的過電流保護的方法；13.掌握對變頻器自身過電流保護的方法；14.掌握通過參數(shù)設(shè)定實現(xiàn)變頻器帶不同類型負載的方法；15.掌握選擇不同類型的信號源設(shè)定變頻器頻率的方法；16.掌握由故障報警端子實現(xiàn)對變頻器的保護方法17.掌握由模擬量輸出端子監(jiān)視變頻器輸出頻率和電流的方法18.掌握變頻器的使用注意事項；19.具有使用適當?shù)墓ぞ撸凑展に囈?，根?jù)電氣安裝圖進行安裝變頻器的能力；20.具有根據(jù)工藝要求正確選擇變頻器參數(shù)并合理設(shè)置參數(shù)值以及進行調(diào)試的能力；21.熟悉典型變頻調(diào)速系統(tǒng)的主要變頻器參數(shù)及設(shè)置原則。（三）素質(zhì)目標1.培養(yǎng)良好的社會公德、職業(yè)道德，遵章守紀的良好習慣；2.養(yǎng)成高尚的社會主義道德品質(zhì)和文明習慣，尊敬師長，樂于助人，禮貌待人的習慣；3.培養(yǎng)尊重科學、實事求是、勇于創(chuàng)新的精神；4.養(yǎng)成科學嚴謹、認真負責的工作態(tài)度；5.樹立安全意識。五、課程學分與時數(shù)分配《變頻器技術(shù)》課程共4學分、64學時，安排在第四學期授課，課程學分與時數(shù)分配如表2所示。表2《變頻器技術(shù)》課程的教學內(nèi)容與建議學時序號教學任務(wù)名稱教學時數(shù)小計理論教學實踐教學1變頻器基礎(chǔ)知識662變頻器的面板及輸入輸出端子10823變頻器的基本運行方式10464變頻器的常用功能8445變頻調(diào)速的基本控制電路10466變頻器的工程應(yīng)用10107變頻器的選擇與安裝448變頻器的使用與維護642合計644420六、課程教學設(shè)計指導(dǎo)框架表3《變頻器技術(shù)》課程教學設(shè)計指導(dǎo)框架學習任務(wù)名稱（章、節(jié)）教學目標教學內(nèi)容教學載體學時建議教學方法與教學資源教學環(huán)境考核評價變頻器基礎(chǔ)知識1.了解變頻器的分類方法；2.了解變頻器的組成及各部分的作用；3.了解變頻器的基本運行原理。學習內(nèi)容：1.變頻器定義、分類、作用和發(fā)展趨勢；2.變頻器的整流模塊、逆變模塊、中間直流環(huán)節(jié)、控制電路的作用；3.變頻器的基本控制方式U/F控制；4.變頻器的的能耗、直流、回饋制動方式；5.變頻器的整流模塊、逆變模塊、中間直流環(huán)節(jié)電路原理分析；訓練項目：1.畫出變頻器內(nèi)部功能模塊；2.上網(wǎng)搜索整流模塊和逆變模塊圖片，分析技術(shù)參數(shù)；3.分析變頻器整流、濾波、逆變和回饋制動過程傳統(tǒng)教學/多媒體教學6教學方法：問題導(dǎo)向法、討論、總結(jié)教學資源：參考教材、多媒體課件、網(wǎng)絡(luò)資源、變頻器1.配有一體機多媒體教學設(shè)備的教室；2.調(diào)速實訓室（配有三菱變頻器實驗裝置）。3.BBP變頻器考核方式：過程考核與期末考核相結(jié)合；考核標準：過程考核占40%，期末考核占60%；成績權(quán)重：10%變頻器操作面板及輸入輸出端子1.認識變頻器主電路輸入輸出端子；2.認識變頻器的操作面板，了解其功能；3.掌握變頻器主要控制電路端子的功能。學習內(nèi)容：1.分析變頻器的型號含義；2.變頻器的名牌及所包含的信息；3.變頻器的容量系列、與所帶電機容量的匹配關(guān)系；4.變頻器的主電路輸入輸出端子的連線；5.變頻器的操作面板的發(fā)光二極管、各按鍵、監(jiān)視器指示值的含義；6.掌握“運行模式切換”、“信號監(jiān)視與頻率設(shè)定”、“參數(shù)設(shè)定”、“報警歷史”四種工作狀態(tài)的切換；7.掌握運行信號的監(jiān)視、參數(shù)設(shè)定、查看報警歷史的方法；8.開關(guān)量輸入端子功能及應(yīng)用；9.模擬量輸入輸出端子功能。訓練項目：1.變頻器操作面板與接線端子辨認；2.變頻器與交流電源和交流電動機的連線；3.變頻器監(jiān)視輸出電壓、電流、頻率的切換；4.由操作面板設(shè)定頻率和操作面板啟動電動機時，電動機由正轉(zhuǎn)運行到反轉(zhuǎn)運行需要用到那些按鍵；5.由外部端子設(shè)定頻率和操作面板啟動電動機時，電動機由正轉(zhuǎn)運行到反轉(zhuǎn)運行需要用到那些按鍵。傳統(tǒng)教學/多媒體教學/現(xiàn)場教學10教學方法：功能導(dǎo)向法教學資源：變頻器使用說明書、多媒體課件、參考教材、變頻器1.配有多媒體教學設(shè)備的教室；2.調(diào)速實訓室（配有三菱變頻器實驗裝置）?？己朔绞剑哼^程考核與期末考核相結(jié)合；考核標準：過程考核占40%，期末考核占60%；成績權(quán)重：20%變頻器的基本運行方式1.了解變頻器基本運行方式；2.掌握各種運行模式的參數(shù)設(shè)置；3.掌握各種運行模式的調(diào)試及運行。學習內(nèi)容：1.PU運行方式；2.EXT運行方式；3.組合運行方式；4.變頻器的PU、EXT、組合運行模式的切換。訓練項目：1.參數(shù)恢復(fù)出廠設(shè)置；2.參數(shù)設(shè)置；3.PU點動參數(shù)設(shè)置與接線；4.PU連動參數(shù)設(shè)置與接線；5.EXT點動參數(shù)設(shè)置與接線；6.EXT連動參數(shù)設(shè)置與接線；7.組合運行模式參數(shù)設(shè)置與接線；8.PLC控制的變頻器多段速運行。10教學方法：功能導(dǎo)向法、案例教學法教學資源：變頻器使用說明書、多媒體課件、參考教材、變頻器1.配有多媒體教學設(shè)備的教室；2.調(diào)速實訓室（配有三菱變頻器實驗裝置）考核方式：過程考核與期末考核相結(jié)合；考核標準：過程考核占40%，期末考核占60%；成績權(quán)重：20%變頻器的常用功能1.掌握常用功能和參數(shù)設(shè)置方法；2.掌握根據(jù)變頻器所帶負載不同，設(shè)定不同參數(shù)的技能。學習內(nèi)容：1.變頻器的參數(shù)鎖定與解除；2.運行頻率與加減速時間設(shè)定；3.運行頻率限制；4.適用負載選擇；5.不同負載對啟動相關(guān)參數(shù)的要求；6.電動機的過熱保護功能；7.過電流保護功能；8.由不同規(guī)格和類型的模擬信號設(shè)定頻率；9.由外部端子設(shè)定運行頻率；10.開關(guān)量輸出端子對故障報警信號的輸出；11.由模擬量輸出顯示輸出頻率信號；12.輸入輸出端子的功能拓展。訓練項目：1.由多段速輸入端子對電機恒速控制電路圖參數(shù)；2.變頻器的頻率信號由模擬電流信號設(shè)定例；3.設(shè)定加減速時間計算；4.由輸出模擬電壓端子監(jiān)測輸出頻率。傳統(tǒng)教學/多媒體教學8教學方法：功能導(dǎo)向法、案例教學法教學資源：變頻器使用說明書、多媒體課件、參考教材、變頻器1.配有多媒體教學設(shè)備的教室；2.調(diào)速實訓室（配有三菱變頻器實驗裝置）考核方式：過程考核與期末考核相結(jié)合；考核標準：過程考核占40%，期末考核占60%；成績權(quán)重：10%變頻調(diào)速的基本控制電路1.掌握變頻調(diào)速系統(tǒng)基本控制功能的實現(xiàn)方式；2.掌握典型控制電路的安裝布線方法。學習內(nèi)容：1.自鎖按鈕控制的電動機正轉(zhuǎn)運行電路；2.由繼電器控制的電動機正轉(zhuǎn)運行電路；3.由繼電器控制的電動機正反轉(zhuǎn)運行電路。訓練項目：由繼電器控制的電動機正轉(zhuǎn)運行電路的元件布置圖與安裝接線圖。10考核方式：過程考核與期末考核相結(jié)合；考核標準：過程考核占40%，期末考核占60%；成績權(quán)重：10%變頻器的工程應(yīng)用1.會分析變頻器在各種應(yīng)用中的控制方式；2.掌握變頻器實現(xiàn)控制方式所必須設(shè)置的參數(shù)和調(diào)試步驟。學習內(nèi)容：1.開環(huán)矢量控制簡介；2.電動機參數(shù)的調(diào)諧整定；3.開環(huán)矢量控制應(yīng)用分析；4.閉環(huán)矢量控制應(yīng)用實例簡分析；5.變頻器與上位機之間的通訊。訓練項目：1.中央空調(diào)風機的變頻節(jié)能PID控制電路圖及參數(shù)設(shè)置2.開環(huán)矢量控制時電動機參數(shù)的調(diào)諧整定。傳統(tǒng)教學/多媒體教學10教學方法：問題中心法、討論法資源：多媒體課件、參考教材、變頻器1.配有多媒體教學設(shè)備的教室；2.調(diào)速實訓室（配有三菱變頻器實驗裝置）考核方式：過程考核與期末考核相結(jié)合；考核標準：過程考核占40%，期末考核占60%；成績權(quán)重：15變頻器的選擇安裝1.熟悉變頻器的安裝環(huán)境2.掌握變頻器容量的選擇依據(jù)學習內(nèi)容：1.變頻器容量的選擇2.變頻器外圍器件的選擇3.變頻器的安裝環(huán)境訓練項目：1.根據(jù)電動機容量確定交流接觸器、空氣開關(guān)的容量2.繪制電動機正反轉(zhuǎn)控制元件位置圖（變頻器單獨放置），其他元件放置在滑道上。4教學方法：問題導(dǎo)向法、討論法資源：多媒體課件、參考教材、網(wǎng)絡(luò)資源、變頻器1.配有多媒體教學設(shè)備的教室；2.獨立的變頻器、信號發(fā)生器、接觸器、接線端子、滑道（以上需另購）、考核方式：過程考核與期末考核相結(jié)合；考核標準：過程考核占40%，期末考核占60%；成績權(quán)重：5%變頻器的使用與維護1.了解使用注意事項，確保變頻器的安全運行2.學會變頻器簡單故障處理學習內(nèi)容：1.主電路模塊測試2.變頻器使用注意事項3.故障原因分析與簡單處理訓練項目：主電路模塊測試6教學方法：問題導(dǎo)向法資源：多媒體課件、參考教材、變頻器 3.BBP變頻器考核方式：過程考核與期末考核相結(jié)合；考核標準：過程考核占40%，期末考核占60%；成績權(quán)重：10%七、教學基本條件（一）教學團隊基本要求1.團隊規(guī)模：基于每屆2～3個教學班的規(guī)模，專兼職教師4人，其中專職教師2人（含實驗教師1人）,院內(nèi)兼職教師1人，來自企業(yè)的兼職教師1人，職稱和年齡結(jié)構(gòu)合理，互補性強；2.教師專業(yè)背景與能力要求：掌握電機及拖動知識、電氣控制知識，電力電子技術(shù)知識、熟悉可編程控制器技術(shù)，掌握電工基本操作技能，具備“雙師素質(zhì)”；3.課程負責人：熟練掌握交直流調(diào)速技術(shù)、變頻調(diào)速技術(shù)和熟悉可編程控制器技術(shù)、高職教育規(guī)律、實踐經(jīng)驗豐富、教學效果好、熟悉電氣工作崗位背景，具有高級職稱的“雙師型”教師。（二）教學硬件環(huán)境基本要求實施《變頻器技術(shù)》課程教學，校內(nèi)實驗實訓硬件環(huán)境應(yīng)具備以下條件見表4。表4《變頻器實訓技術(shù)》課程教學硬件環(huán)境基本要求名稱基本配置要求場地大小/功能說明變頻調(diào)速實訓室1.變頻器成套實訓裝置12套；2.分立變頻器16臺；3.空氣開關(guān)、接線端子、滑板，信號源、電壓表等16套；4.三相交流異步電動機16臺；5.變頻調(diào)速元件安裝板16塊。1601.變頻器功能擴展、變頻調(diào)速系統(tǒng)安裝2.具有多媒體教室功能供變頻器課程教學、實訓使用（三）教學資源基本要求1.變頻器技術(shù)學習課件；2.變頻器應(yīng)用說明書3.石化企業(yè)職工大賽有關(guān)變頻器的技術(shù)資料。八、其他說明（一）學生學習基本要求1.具有一定的電工知識和電工基本操作技能；2.具有一定的電力電子技術(shù)知識和對電路的分析能力；3.掌握電機學相關(guān)知識；4.具有一