变频器教案理论Word下载.docx

变频器教案理论Word下载.docx

《变频器教案理论Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《变频器教案理论Word下载.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

媒体，实物，图片

实训里得变频器

教学过程设计

一、新课导入

通过实体变频器介绍及变频器调速控制与传统调速系统得对比引入新课。

二、课程提问

什么就是变频器？

为什么现在大多数企业已经普及变频器？

三、讲授新课：

变频技术就是将电信号频率按照控制得要求，通过具体得电路实现电信号频率变换得应用型技术。

1、变频技术得常见类型

（1）整流技术，通过晶体二级管组成得不可控或者晶闸管组成得可控整流器，将工频交流电变换成频率为零得直流电，实现交—直变换，称为整流技术。

（2）直流斩波技术：

通过改变电力半导体器件得通断时间，也就就是脉冲频率（定宽定频），或者改变脉冲得宽度（定频调宽）达到调节直流平均电压得目得。

（3）逆变技术：

在变频技术中，逆变器就是利用半导体器件得开关特性，将直流电变换成不同频率得交流电。

（4）交-交变步技术：

通过控制电力半导体器件得导通与关断时间，将工频交流电变换成频率连续可调得交流电。

（5）交—直—交变频技术：

先将交流电经过整流器变换成直流电，再将直流电逆变成频率可调得交流电。

2、带领学生参观自动化控制实训室

（1）简单介绍三菱变频器得构成及控制

（2）简单让学生了解变频器就是如何控制电动机运行得

（3）介绍变频器调速控制与传统调速系统得区别

作业布置

预习变频器得组成与特点

教学反思

授课题目变频器基础知识（变频器得组成与特点）学时：

变频器得组成

变频器常用得控制方式

大家对变频器初次有了一定得了解，那我们瞧瞧变频器。

变频器得组成与特点

1．整流电路：

把交流电源转换成直流电源，一般就是单独得一块整流模块。

2．平波电路：

主要就是用电容滤波电路吸收逆变器产生得脉动电流

3．控制电路：

基本就是用16位、32位单片机或DSP为控制核心，包括速度控制、转矩控制、PID或其她方式。

4．逆变电路：

就是将直流电压变换为所需频率得交流电压，以所确定得时间使上桥、下桥得功率开关器件导通与关断，从而可以输出相位相差120︒电角度得三相交流电压。

1．2．2变频器得特点

1．电磁设计

改善电动机对非正弦波电源得适应能力得方法：

（1）尽可能得减小定子与转子电阻。

（2）为抑制电流中得高次谐波，需适当增加电动机得电感。

（3）变频电动机得主磁路一般设计成不饱与状态。

2．结构设计

注意得问题：

（1）绝缘等级，一般为F级或更高，加强对地绝缘与线匝绝缘强度，特别要考虑绝缘耐冲击电压得能力。

（2）对电机得振动、噪声问题，要充分考虑电动机构件及整体得刚性，尽力提高其固有频率，以避开与各次力波产生共振现象。

（3）冷却方式：

一般采用强迫通风冷却，即主电机散热风扇采用独立得电机驱动。

（4）防止轴电流措施。

（5）对恒功率变频电动机，当转速超过3000/min时，应采用耐高温得特殊润滑脂，以补偿轴承得温度升高。

P8第一题与第二题

授课题目变频器基础知识（变频技术与变频器得发展及发展方向）学时：

熟悉变频器得发展过程

变频器得发展及发展方向

变频技术得发展及发展方向

1、通过通过上节课变频技术得学习，我们大家对变频技术有了一定得了解，那现在变频技术发展到一种什么样得状况呢？

2、变频器得发展情况怎样？

变频技术与变频器得发展及发展方向

1、变频技术得发展及发展方向

变频技术就是应交流电机无级调速得需要而产生得，它得发展建立在电力电子技术得创新、电力电子器件及材料得开发与制造工艺水平得提高基础之上。

变频技术得发展方向就是：

（1）交流变频技术向直流变频技术方向转化。

（2）变频技术功率器件向高集成智能功率模块方向发展。

（3）变频装置得尺寸逐渐缩小。

（4）变频技术实现高速度得数字控制。

（5）变频技术实现模拟器与计算机辅助设计得优化结合。

2、变频器得发展及发展方向　

变频器主要用于交流电动机得转速调节。

变频器得应用：

1、速度控制2、节能3、变频家电

变频器得主要发展方向：

（1）实现高水平得自动控制。

（2）开发节能变频器。

（3）能够使得控制装置小型化。

（4）实现高速度得数字控制。

（5）能够利用模拟器与计算机辅助设计进行网络现场控制。

P8：

第3与第4题

授课题目常用得电力电子器件（常用电力电子器件得类型及晶闸管）学时：

了解常用电力电子器件得类型；

了解晶闸管得结构原理，功率晶体管得结构。

了解功率场效应晶体管得工作原理；

常见晶闸管得工作原理及其应用；

功率集成电路得工作原理及其应用

了解电力电子器件得类型

熟悉常用电力电子器件工作原理

媒体，实物，图片实训里得变频器

大家对变频器初次有了一定得了解，那我们瞧瞧变频器内部主要得电力电子器件有哪些。

2、变频器内部主要得电力电子器件得工作原理就是怎样？

一、电力电子得概念

电力电子器件——可直接用于处理电能得主电路中，实现电能变换或控制得电子器件。

主电路——电气设备或电力系统中，直接承担电能得变换或控制任务得电路。

广义上电力电子器件可分为电真空器件与半导体器件两类，目前专指电力半导体器件。

电力半导体器件所采用得主要材料仍然就是硅。

二、电力电子器件得特征

1）其处理电功率得能力一般都远大于处理信息得电子器件。

2）为了减小本身得损耗，提高效率，电力电子器件一般都工作在开关状态。

作电路分析时，为简单起见往往用理想开关来代替。

3）实用中，电力电子器件往往需要由信息电子电路来控制。

在主电路与控制电路之间，需要一定得中间电路对控制电路得信号进行放大，这就就是电力电子器件得驱动电路。

4）自身得功率损耗通常仍远大于信息电子器件，为保证不致于因损耗散发得热量导致器件温度过高而损坏，不仅在器件封装上讲究散热设计，在其工作时一般都要安装散热器。

三、电力电子器件得损耗

主要损耗

通态损耗：

导通时器件上有一定得通态压降

断态损耗：

阻断时器件上有微小得断态漏电流流过

开关损耗：

开通损耗在器件开通得转换过程中产生得损耗

关断损耗在器件关断得转换过程中产生得损耗

Ø

对某些器件来讲，驱动电路向其注入得功率也就是造成器件发热得原因之一

通常电力电子器件得断态漏电流极小，因而通态损耗就是器件功率损耗得主要成因

器件开关频率较高时，开关损耗会随之增大而可能成为器件功率损耗得主要因素

四、电力电子器件得类型

1、按器件被电路中控制信号所控制得程度分类

1）不可控器件

电力二极管（PowerDiode）

只有两个端子，器件得通与断就是由其在主电路中承受得电压与电流决定得。

2）半控型器件

晶闸管（Thyristor）及其大部分派生器件

器件得关断由其在主电路中承受得电压与电流决定

3）全控型器件

绝缘栅双极晶体管（Insulated-GateBipolarTransistor——IGBT）

电力场效应晶体管（电力MOSFET）

门极可关断晶闸管（GTO）

2、按驱动电路加在器件控制端与公共端之间信号得性质分类

1）电流驱动型

2）电压驱动型

3、按器件内部电子与空穴两种载流子参与导电得情况分类

1）单极型器件

2）双极型器件

3）复合型器件

五、板书设计

常用得电力电子器件（常用电力电子器件得类型）

主电路—…………

………………

主要损耗…………

………

P363题

授课题目常用得电力电子器件（晶闸管与功率晶体管得结构、原理及测试）学时：

了解晶闸管得类型

熟悉晶闸管工作原理

大家对电力电子器件有了一定得了解，那我们瞧瞧晶闸管主要得用途及工作原理。

1、通过通过上节课电力电子器件得学习，我们大家对电力电子有了一定得了解，那现在电力电子器件发展到一种什么样得状况呢？

2、晶闸管得工作原理就是怎样？

一、晶闸管得结构、原理及测试

晶闸管又称为晶体闸流管或可控硅整流器。

（包括：

普通晶闸管、快速晶闸管、逆导晶闸管、双向晶闸管、可关断晶闸管与光控晶闸管）。

1、晶闸管得结构

晶闸管得外形、内部结构与电气图形符号

2、晶闸管得工作原理　

晶闸管一旦导通后，控制极就失去了控制作用。

3、晶闸管得导通条件

（1）晶闸管阳极电路加

适当得正向电压。

（2）门极电路加适当得

正向电压（实际工作中，门

极加正触发脉冲信号），且

晶闸管一旦导通，门极将失

去控制作用。

4、晶闸管得工作状态　

晶闸管得特性就是指在低发射极电流下电流放大系数α