《变频器原理及应用》课程教学大纲文档
变频技术原理与应用课程设计
变频技术原理与应用课程设计一、课程目标本课程旨在介绍变频技术的原理和应用，培养学生掌握变频器的基本特点和使用方法，了解变频技术的应用领域，以及如何设计和调试变频器系统。
二、课程内容2.1 变频器概述本部分主要介绍变频器的概念、分类和应用领域，了解变频器的发展历程和基本原理。
2.2 变频器主要部件本部分介绍变频器的主要部件包括整流器、滤波器、逆变器、控制电路等，以及它们在变频器系统中的作用。
2.3 变频器工作原理本部分着重介绍变频器的工作原理，包括PWM技术、SPWM技术和SVPWM技术等，并展示它们的优缺点及应用场景。
2.4 变频器调试方法本部分主要介绍变频器的调试方法，包括参数设置、信号调试、负载调试和故障排除等，帮助学生快速掌握变频器系统调试方法和技巧。
2.5 变频器应用实例本部分将通过具体实例来演示变频技术的应用，探讨变频技术在不同领域的应用情况，为学生提供实践操作的机会。
三、教学方法本课程采用理论讲解、实践演示、案例讲解等教学方法相结合，通过多种形式和方式呈现课程内容，为学生提供丰富的学习体验。
四、重点难点4.1 如何理解变频器的基本原理和工作原理。
4.2 如何正确设置和调试变频器的相关参数。
4.3 如何应用变频技术解决实际问题。
五、教学评估本课程采用多种形式进行评估，包括笔试、实操、课堂小测等，性质综合评价学生掌握变频技术原理和应用的水平。
六、教师建议本课程授课难度较大，建议学生搭建变频器实验平台进行实践操作，加深理论学习的印象，建议学生密切关注变频技术的新动态，及时了解新技术新应用的进展。
七、参考文献[1] 王英杰. 变频技术应用与开发[M]. 北京:T机械出版社, 2007.[2] 蔡国范. 变频电力调速原理与技术[M]. 北京: 中国电力出版社, 2006.[3] 蒋炳良, 谭烨. 变频启动控制技术分析[J]. 橡塑语音, 2015, 28(1):67-71.。
变频器原理及应用课程设计
变频器原理及应用课程设计一、引言现代工业生产中，电机作为驱动设备的重要组成部分，对其控制和调节已经成为一个不可避免的问题。
而变频器是现代电机控制技术中的重要设备，其应用范围十分广泛。
本文将介绍变频器的原理及应用，帮助读者全面了解变频器的基本知识，并通过课程设计的形式，提高学生对变频器的理解和应用能力。
二、变频器的原理1. 变频器的概念变频器是一种将交流电源转换为可变频交流电源，调节电机转速的装置。
其基本原理是通过控制变频器内部的电子元器件，改变输入电源电压的频率和幅值，从而达到控制电机转速的目的。
2. 变频器的组成变频器由输入端、控制电路和输出端三部分组成。
输入端接收交流电源，控制电路通过内部电子元器件对输入电源进行调节，输出端则将调节后的交流电源输出给电机。
3. 变频器的工作原理变频器接收交流电源后，经过整流、滤波等处理，获得直流电源，再通过PWM技术控制IGBT等元器件工作状态，输出可变频率、可变幅值的交流电源，以改变电机的转速，从而实现对电机转速的精确控制。
三、变频器的应用1. 变频器在工业领域中的应用变频器被广泛应用于工业生产中的各个领域，例如水泵、风机、制冷设备、压缩机等。
通过变频器对电机进行精确控制，不仅能提高电机的效率，降低噪音，同时还能减少能耗和维护成本，提高生产效率。
2. 变频器在家用领域中的应用近年来，随着家庭电器的智能化和节能化，变频器也开始被应用于家用电器中，例如空调、洗衣机、冰箱等。
通过变频器的控制，能够提高家电的控制精度和能效，同时减少了电器噪音。
四、变频器的课程设计在理论学习的基础上，为了更好地提高学生的实践能力，本文结合实际需求，设计如下课程：1. 课程名称：变频器的基本原理及应用技术2. 课程目标：•了解变频器的基本原理和应用技术•能够掌握变频器的控制方法和参数调节技术•通过实践操作，掌握变频器在电机控制中的应用技能3. 课程安排：•第一节：变频器的基本原理及结构•第二节：变频器的控制技术和参数调节•第三节：变频器实践操作及应用技术4. 教学方法：•理论讲解：讲解变频器的基本原理和应用技术•实验操作：通过实验操作，演示变频器在电机控制中的应用技能•讨论交流：与学生进行互动讨论，了解学生对变频器的理解和应用情况，提高学生的实践能力五、结论变频器是现代电机控制技术的重要设备，具有广泛的应用价值，带动了工业生产和家庭电器的智能化和节能化发展。
变频器原理及应用电子教案
•IGBT的输出特性，也称伏安特性，它描述的是以栅射电压为参考变量
时，集电极电流IC与集射极间电压UCE之间的关系。
IGBT的开关过程
UGE 90%UGEM
UGEM
10%UGEM
0
90%
IC ICM
td(on)
ICM tr
td(off)
t tf
10% ICM 0
• PWM控制的基本原理示意图
（1）单相桥式PWM变频电路工作原理 单相桥式PWM变频电路
1）单极性PWM控制方式工作原理 按照PWM控制的基本原理，如果给定了正弦波频率、幅值和半个周期内
的脉冲个数，PWM波形各脉冲的宽度和间隔就可以准确地计算出来。 图6-25 单极性PWM控制方式原理波形
① 当ur正半周时，让V1一直保持通态，V2保持断态。 ② 当ur负半周时，让V2一直保持通态，V1保持断态。
样可以用于IGBT。
• 在用于驱动电动机的逆变器电路中，为使IGBT能够稳定工作，要求IGBT
的驱动电路采用正负偏压双电源的工作方式。
• 为了使驱动电路与信号电隔离，应采用抗噪声能力强，信号传输时间端
的光耦合器件。
• 基极和发射极的引线应尽量短，基极驱动电路的输入线应为绞合线 • 为抑制输入信号的振荡现象，基极和发射极并联一阻尼网络。 • 驱动电路的输出级采用互补电路的形式以降低驱动源的内阻，同时加速
UCE
ton UCEM
tfi1
tfi2
toff
t
tfv1 tfv2
UCE(on)
O
t
2）主要参数 ①集电极—发射极额定电压UCES ②栅极—发射极额定电压UGES ③额定集电极电流IC
变频器原理及应用 教学大纲
《电力电子及调速系统》课程教学大纲学分：2学时：48适用专业：电气自动化技术一、课程性质和任务本课程是高等职业院校电气自动化技术专业的一门应用性主干专业课程。
课程的主要任务是通过理论教学、实验、实训，使学生深刻理解通用变频器的基本功能含义，掌握通用变频器的基本编程、操作方法，了解专用变频器的工业应用，培养学生在变频器应用方面的实践能力和维修能力。
通过实验及实训，培养学生检索电气技术资料的能力、撰写技术报告的能力、实用设计创新的能力。
在教学过程中，还要紧跟变频器发展的最新进程，及时补充新技术、新型号、新应用领域的有关内容。
并注意培养学生科学的思维方法和综合的职业能力，以适应职业教育发展的需要。
二、课程基本要求在学完本课程之后，学生应做到：1. 熟悉三相异步电动机控制和电力电子器件的有关知识，理解变频调速的基本理论。
2．掌握变频器的内部结构理论和外端子功能。
3．深刻理解通用变频器相关功能的含义和作用，牢固掌握变频器的基本操作方法，具有根据工程要求设计、安装电路和编制应用程序的能力。
4．了解4至5种类型变频器的功能参数设定和操作方法。
5．具有根据工程需要设计、安装、调试及改造变频器控制系统的能力。
6．具有将相关课程(电气控制、PLC、单片机、触摸屏等)知识融合在一起，综合应用自动控制系统的能力。
7．具有查阅相关技术资料和编写技术文件的能力。
8. 具有创新精神、实践能力和学习、掌握新技术的能力。
三、教学条件具有现场实践的场地，让学生进行现场的参观学习，增强学生的实际认识。
四、教学内容及学时安排第一章变频技术概论主要教学内容：1．交流电动机的调速方式调速特性及几种交流调速方式的特点。
2．工业变频器的类型及发展工业变频的分类和发展3．工业变频器的应用领域及意义教学要求：1. 了解交流电动机的调整方式，以及变频调整的优点；2. 了解工业变频器的类型及发展，对变频技术有个整体认识；3. 了解工业变频器的应用领域及意义。
《变频器原理及应用》课程教学大纲文档
《变频技术》课程教学大纲一.课程说明本课程的配套教材是高职高专规划教材《变频器原理及应用》，本书内容主要包括：电力电子器件简介，变频器的基本组成原理，电动机变频调速机械特性，变频器的控制方式，变频调速系统主要电器的选用，变频器的操作、运行、安装、调试、维护及抗干扰，变频器在风机、水泵、中央空调、空气压缩机、提升机等方面的应用实例等。
二、前续课程电子技术，电机与拖动基础，自动控制系统，PLC编程控制，单片机原理与应用等。
三、学时分配总学时为64学时，包括：理论课时48学时、实验课时16学时四、理论课程内容：（48学时）第1章：概述1.1变频技术的发展1.2变频器的基本类型1.3变频器的应用第2章：电力电子器件2.1 电力二极管（PD）2.2 晶闸管（SCR）2.3 门极可关断（GTO）晶闸管2.4 电力晶体管（GTR）2.5 电力MOS场效应晶体管（P-MOSFET）2.6 绝缘栅双极型晶体管（IGBT）2.7 MOS控制晶闸管（MCT）2.8 静电感应晶体管（SIT）2.9 集成门极换流晶闸管（IGCT）2.10 智能功率模块（IPM）第3章：交—直—交变频技术3.1 整流电路3.2 中间电路3.3 逆变电路的工作原理及基本形式3.4 电压型逆变电路3.5 电流型逆变电路3.6 SPWM控制技术3.7 电流跟踪控制的PWM逆变器3.8 电压空间矢量控制的PWM逆变器第4章：交—交变频技术4.1 单相输出交—交变频电路4.2 三相输出交—交变频电路4.3 矩形波交—交变频第5章：电动机与拖动系统（系统简述）第6章：高（中）压变频器6.1 高（中）压变频器概述6.2 高（中）压变频器主电路结构第7章：变频器的控制方式7.1 U/f控制7.2 转差频率控制（SF控制）7.3 矢量控制（VC）7.4 直接转矩控制7.5 单片机控制第8章：变频器系统的选择与操作8.1 变频器的原理框图与接线端子8.2 变频器的频率参数及预置8.3 变频器的主要功能及预置8.4 变频器的选择8.5 变频调速系统的主电路及电器选择8.6 变频器系统的控制电路8.7 变频器的操作与运行8.8 外接给定电路8.9 变频器与PLC的连接8.10 变频器“1控X”切换技术8.11 变频器与PC的通信第9章：变频器的安装与维护（简述）第10章：变频器应用实例10.1 变频调速技术在风机上的应用10.2 空气压缩机的变频调速及应用10.3 变频器在供水系统节能中的应用10.4 中央空调的变频技术及应用10.5 中压变频器在潜油电泵中的应用10.6 矿用提升机变频调速系统10.7 变频器在液态物料传输中的应用10.8 龙门刨床的变频调速五、实验内容（16学时）实验一、IPM（智能）模块认识与检测技能实验实验二、基础型交流变频实验实验三、单片机控制变频系统演示实验实验四、PLC控制变频系统演示实验*实验五、单片机控制直流无刷变频系统演示实验注明：“*”为选择性实验。
变频器原理及应用技术课程
变频器原理及应用技术课程本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March变频器原理及应用技术课程一、培训时间：2天二、课程大纲一、通用变频器基础知识1、三相交流异步电动机的调速原理2、通用变频器的组成及工作原理3、通用变频器的控制方式4、认识变频器【主办单位】中国电子标准协会【咨询热线】0 7 5 5 – 2 6 5 0 6 7 5 7 1 3 7 9 8 4 7 2 9 3 6 李生【报名邮箱】martin# （请将#换成@）二、变频器基本操作及控制1、变频器的面板操作控制包括运行模式、各种参数2、变频器的外部端子操作控制包括外部电动机正反转控制、组合运行模式等3、变频器的制动、保护和显示控制电路三、PLC与变频器的联机控制1、 PLC与变频器的连接2、 PLC与变频器联机控制的设计思路四、变频器的应用1、变频器在恒压供水中的应用2、变频器在货物升降机系统中的应用3、变频器在龙门刨床拖动系统中的应用4、根据企业要求可选择适应的其他应用三、老师介绍章锐女 1984年本科毕业于吉林职业师范学院工企自动化专业。
电类专业高级讲师，维修电工技师，高级职业指导师。
现任机电教研室主任、电气专业专业带头人。
擅长电工基础及技能训练、电力电子技术、变频器技术及应用等课程的教学。
担任过《电工基础》、《电子技术》、《机床电气控制》、《企业供电》、《变频技术》等自动化专业方面的专业基础及专业课的教学工作。
参与研究的中国教师发展基金会教师科研专项基金“十二五”规划重点课题“高职教育工学结合、校企合作的教学改革实践研究”的题目获得国家科研成果二等奖；研究工作中，成绩突出，被评为教师科研专项基金先进实验工作者。
主持完成了{2013年省教育科学牵动项目《职业学校专业规范建设问题的研究》子课题“中高职相互衔接的课程体系构建与系统培养的试验研究”（电气维修专业）}项目，目前已结题。
《变频器原理与应用》课程教学大纲(本科)
《变频器原理与应用》课程教学大纲课程编号：081051111课程名称：变频器原理与应用英文名称：Principle and Application of Inverters课程类型：专业课课程要求：必修学时/学分：5弟.5 （讲课学时：52实验学时：4上机学时：0）适用专业：自动化一、课程性质与任务变频器原理与应用是自动化专业的一门理论与实用性相结合的专业课程。
通过本课程的学习，能够使学生掌握通用变频器的设计原理、运行方式，和控制方法，培养学生在变频器应用方面的理论分析与实践能力。
为将来从事变频器的设计、应用等专业工作打下良好基础。
在教学过程中，要紧跟变频器发展的最新进程，及时补充新技术、新型号、新应用领域的有关内容。
二、课程与其他课程的联系先修课程：电力电了技术、电机原理与拖动、电气控制及PLC技术后续课程：毕业设计三、课程教学目标1.掌握变频器的基本概念、变频调速的基本原理、变频器的结构、分类，了解变频器的应用领域、发展的历史及趋势等。
了解电力电子器件的最新发展、原理及应用知识，着重介绍变频器应用最多的BJT、IGBT,及IPM,掌握电力电子器件羽动及保护电路的设计原理和设计要点。
2、10.12.掌握通用变频器主电路各部分的工作原理、组成，及作用。
掌握感应电机的容量选择、感应电机的机械特性和负载特性，以及感应电机的传动机构。
掌握通用变频器的一般原理，包括U/f控制通用变频器，高动态性能的矢量控制通用变频器及直接转矩控制通用变频器。
2、3、43.了解变频器的各种性能指标，掌握变频驱动系统设计方法及其保护功能，掌握变频器的起动与制动过程，掌握变频器的容鼠计算方法，变频器的外围设备，及变频器的抗干扰措施，掌握变频器的故障诊断与分析，变频器的维护。
了解一到两种具体机种的应用实例，学习具体的使用方法。
2、3、44.在课堂教学过程中适时补充变频器技术的前沿发展现状和趋势，使学生对变频器相关技术的前沿发展现状和研究趋势有一定的了解，达成毕业要求3.1和10.4。
《变频技术及应用》课程大纲
《变频技术及应用》课程大纲（一）课程性质与任务《变频技术及应用》是电气工程专业的主修专业课程之一。
本课程以现代工业生产和生活对于自动控制的需求为根本出发点，旨在培养学生基本的自动控制设计理念和操作技能，提高学生的职业素质，培养学生的创新意识。
课程教学所要达到的目的为：1、掌握通用变频器的常用功能和控制原理；2、掌握通用变频器的故障处理及检修方法；3、熟练掌握三菱FR-A700系列变频器的常用端子功能；4、掌握三菱FR-A700系列变频器的基本设置及控制实现；5、掌握变频器与PLC之间的组合控制。
（二）课程教学目标1．知识目标：（1）掌握通用变频器的基本控制原理；（2）掌握通用变频器的基本功能及系统结构；（3）掌握三菱FR-A700系列变频器的基本设置及控制实现；（4）掌握变频器与PLC之间的组合控制。
2．能力目标：（1）能结合其他所学课程，基本实现对变频技术相关理论知识的分析和总结，。
（2）能根据控制要求，正确完成变频器主、控制电路的连接，迅速准确地完成相关设置，实现控制要求。
（3）能准确识图，完成基本的变频器-PLC组合控制的电路连接、参数设置和程序编写等，顺利实现控制要求。
（4）掌握故障分析的步骤与方法，具有一定的临场分析和解决故障及报警等问题的能力。
3．素质目标：（1）培养学生自学能力。
（2）培养学生逻辑思维、分析问题解决问题能力。
（3）培养学生团队意识和合作能力。
（4）培养学生运用变频器解决实际问题的能力。
（5）严格执行工作程序、工作规范、工艺文件和安全操作规程。
（三）参考学时：80学时（四）课程内容和教学标准（五）教学建议1.教学方法理论教学与实验课相结合的教学模式，采用重点启发，引导学生自学，配合实物教学，现场演示，教学中设置问题通过师生、生生讨论解决，尽量获得良好的教学效果。
2.评价方法（1）平时成绩（包括出勤情况、听课情况、上课提问情况、作业情况、项目任务完成情况等），占总成绩30%。
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《变频技术》课程教学大纲
一.课程说明
本课程的配套教材是高职高专规划教材《变频器原理及应用》，本书内容主要包括：电力电子器件简介，变频器的基本组成原理，电动机变频调速机械特性，变频器的控制方式，变频调速系统主要电器的选用，变频器的操作、运行、安装、调试、维护及抗干扰，变频器在风机、水泵、中央空调、空气压缩机、提升机等方面的应用实例等。
二、前续课程
电子技术，电机与拖动基础，自动控制系统，PLC编程控制，单片机原理与应用等。
三、学时分配
总学时为64学时，包括：理论课时48学时、实验课时16学时
四、理论课程内容：（48学时）
第1章：概述
1.1变频技术的发展
1.2变频器的基本类型
1.3变频器的应用
第2章：电力电子器件
2.1 电力二极管（PD）
2.2 晶闸管（SCR）
2.3 门极可关断（GTO）晶闸管
2.4 电力晶体管（GTR）
2.5 电力MOS场效应晶体管（P-MOSFET）
2.6 绝缘栅双极型晶体管（IGBT）
2.7 MOS控制晶闸管（MCT）
2.8 静电感应晶体管（SIT）
2.9 集成门极换流晶闸管（IGCT）
2.10 智能功率模块（IPM）
第3章：交—直—交变频技术
3.1 整流电路
3.2 中间电路
3.3 逆变电路的工作原理及基本形式
3.4 电压型逆变电路
3.5 电流型逆变电路
3.6 SPWM控制技术
3.7 电流跟踪控制的PWM逆变器
3.8 电压空间矢量控制的PWM逆变器
第4章：交—交变频技术
4.1 单相输出交—交变频电路
4.2 三相输出交—交变频电路
4.3 矩形波交—交变频
第5章：电动机与拖动系统（系统简述）第6章：高（中）压变频器
6.1 高（中）压变频器概述
6.2 高（中）压变频器主电路结构
第7章：变频器的控制方式
7.1 U/f控制
7.2 转差频率控制（SF控制）
7.3 矢量控制（VC）
7.4 直接转矩控制
7.5 单片机控制
第8章：变频器系统的选择与操作
8.1 变频器的原理框图与接线端子
8.2 变频器的频率参数及预置
8.3 变频器的主要功能及预置
8.4 变频器的选择
8.5 变频调速系统的主电路及电器选择
8.6 变频器系统的控制电路
8.7 变频器的操作与运行
8.8 外接给定电路
8.9 变频器与PLC的连接
8.10 变频器“1控X”切换技术
8.11 变频器与PC的通信
第9章：变频器的安装与维护（简述）
第10章：变频器应用实例
10.1 变频调速技术在风机上的应用
10.2 空气压缩机的变频调速及应用
10.3 变频器在供水系统节能中的应用
10.4 中央空调的变频技术及应用
10.5 中压变频器在潜油电泵中的应用
10.6 矿用提升机变频调速系统
10.7 变频器在液态物料传输中的应用
10.8 龙门刨床的变频调速
五、实验内容（16学时）
实验一、IPM（智能）模块认识与检测技能实验实验二、基础型交流变频实验
实验三、单片机控制变频系统演示实验
实验四、PLC控制变频系统演示实验
*实验五、单片机控制直流无刷变频系统演示实验注明：“*”为选择性实验。