变频器技术课程标准编写.docx
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变频器技术课程标准编写
Preparedon22November2020
变频器技术课程标准编写
《变频器技术》课程标准
一、制定课程标准的依据
本课程标准的依据是电气自动化技术专业的人才培养目标和培养方案，并结合电气操作和电气维修工岗位技能要求而制定，用于指导《变频器技术》课程建设和课程教学实施。
二、课程的性质与作用
《变频器技术》是我院电气自动化技术专业的专业课程。
通过本课程的学习，学生能掌握变频器的基本原理及变频调速的特点、变频器的功能及预置、变频器外接电路与操作、变频器的安装、调试，变频调速的应用等知识、技能、基本方法和技术，对实现电气自动化专业人才培养目标，为学生适应电气工作岗位的要求打下坚实的基础。
三、本课程与其他课程的关系
本课程与其他课程的关系如表1所示。
表1《变频器技术》课程与其他课程的关系
序号
前期课程名称
对本门课程的支撑作用
1
电力电子技术
变频器主电路分析故障判断
2
电机拖动
变频器的控制原理
3
电气控制技术
变频器外接电路设计
4
电工电子技术
变频器主电路模块测试、分析
5
可编程控制技术
变频器的上位机，通讯联系
四、课程的教育目标
通过本课程的学习和训练，学生应该具备以下知识、能力和素质。
（一）知识目标
1.了解变频器的作用、类型、发展及应用；
2.了解变频器的硬件组成及各部分功能；
3.了解变频器的运行原理；
4.熟悉变频器的常用功能
5.熟悉变频器的工作状态
6.掌握变频器的频率及启停信号的设定方式（运行模式）
7.了解变频器的安装环境。
8.了解变频器的典型应用。
（二）能力目标
1.能正确连接变频器的主电路及控制电路；
2.能通过操作面板设定运行参数及恢复出厂设置；
3.掌握变频器面板运行模式的频率设定、启停方法；
4.掌握变频器外部运行模式的频率设定、启停方法；
5.掌握变频器组合运行模式的频率设定、启停方法；
6.掌握变频器多段速运行的频率设定、启停方法；
7.掌握变频器顺利启动时,需设定的相关参数及参数设置的原则；
8.掌握变频器顺利停止时,需设定的相关参数及参数设置的原则；
9.掌握电动机的运行能力限制电动机最高转速的方法；
10.掌握根据工艺要求合理限制电动机最高转速和最低转速的方法；
11.掌握由变频器实现电动机的过载保护的方法；
12.掌握由变频器实现电动机的过电流保护的方法；
13.掌握对变频器自身过电流保护的方法；
14.掌握通过参数设定实现变频器带不同类型负载的方法；
15.掌握选择不同类型的信号源设定变频器频率的方法；
16.掌握由故障报警端子实现对变频器的保护方法
17.掌握由模拟量输出端子监视变频器输出频率和电流的方法
18.掌握变频器的使用注意事项；
19.具有使用适当的工具，按照工艺要求，根据电气安装图进行安装变频器的能力；
20.具有根据工艺要求正确选择变频器参数并合理设置参数值以及进行调试的能力；
21.熟悉典型变频调速系统的主要变频器参数及设置原则。
（三）素质目标
1.培养良好的社会公德、职业道德，遵章守纪的良好习惯；
2.养成高尚的社会主义道德品质和文明习惯，尊敬师长，乐于助人，礼貌待人的习惯；
3.培养尊重科学、实事求是、勇于创新的精神；
4.养成科学严谨、认真负责的工作态度；
5.树立安全意识。
五、课程学分与时数分配
《变频器技术》课程共4学分、64学时，安排在第四学期授课，课程学分与时数分配如表2所示。
表2《变频器技术》课程的教学内容与建议学时
序号
教学任务名称
教学时数
小计
理论教学
实践教学
1
变频器基础知识
6
6
2
变频器的面板及输入输出端子
10
8
2
3
变频器的基本运行方式
10
4
6
4
变频器的常用功能
8
4
4
5
变频调速的基本控制电路
10
4
6
6
变频器的工程应用
10
10
7
变频器的选择与安装
4
4
8
变频器的使用与维护
6
4
2
合计
64
44
20
六、课程教学设计指导框架
表3《变频器技术》课程教学设计指导框架
学习任务
名称
（章、节）
教学目标
教学内容
教学
载体
学时
建议
教学方法与
教学资源
教学环境
考核评价
变
频
器
基
础
知
识
1.了解变频器的分类方法；
2.了解变频器的组成及各部分的作用；
3.了解变频器的基本运行原理。
学习内容：
1.变频器定义、分类、作用和发展趋势；
2.变频器的整流模块、逆变模块、中间直流环节、控制电路的作用；
3.变频器的基本控制方式U/F控制；
4.变频器的的能耗、直流、回馈制动方式；
5.变频器的整流模块、逆变模块、中间直流环节电路原理分析；
训练项目：
1.画出变频器内部功能模块；
2.上网搜索整流模块和逆变模块图片，分析技术参数；
3.分析变频器整流、滤波、逆变和回馈制动过程
传统教学/多媒体教学
6
教学方法：
问题导向法、讨论、总结
教学资源：
参考教材、多媒体课件、网络资源、变频器
1.配有一体机多媒体教学设备的教室；
2.调速实训室
（配有三菱变频器实验装置）。
变频器
考核方式：
过程考核与期末考核相结合；
考核标准：
过程考核占40%，期末考核占60%；
成绩权重：
10%
变
频
器
操
作
面
板
及
输
入
输
出
端
子
1.认识变频器主电路输入输出端子；
2.认识变频器的操作面板，了解其功能；
3.掌握变频器主要控制电路端子的功能。
学习内容：
1.分析变频器的型号含义；
2.变频器的名牌及所包含的信息；
3.变频器的容量系列、与所带电机容量的匹配关系；
4.变频器的主电路输入输出端子的连线；
5.变频器的操作面板的发光二极管、各按键、监视器指示值的含义；
6.掌握“运行模式切换”、“信号监视与频率设定”、“参数设定”、“报警历史”四种工作状态的切换；
7.掌握运行信号的监视、参数设定、查看报警历史的方法；
8.开关量输入端子功能及应用；
9.模拟量输入输出端子功能。
训练项目：
1.变频器操作面板与接线端子辨认；
2.变频器与交流电源和交流电动机的连线；
3.变频器监视输出电压、电流、频率的切换；
4.由操作面板设定频率和操作面板启动电动机时，电动机由正转运行到反转运行需要用到那些按键；
5.由外部端子设定频率和操作面板启动电动机时，电动机由正转运行到反转运行需要用到那些按键。
传统教学/多媒体教学/现场教学
10
教学方法：
功能导向法
教学资源：
变频器使用说明书、多媒体课件、参考教材、变频器
1.配有多媒体教学设备的教室；
2.调速实训室
（配有三菱变频器实验装置）。
考核方式：
过程考核与期末考核相结合；
考核标准：
过程考核占40%，期末考核占60%；
成绩权重：
20%
变
频
器
的
基
本
运
行
方
式
1.了解变频器基本运行方式；
2.掌握各种运行模式的参数设置；
3.掌握各种运行模式的调试及运行。
学习内容：
运行方式；
运行方式；
3.组合运行方式；
4.变频器的PU、EXT、组合运行模式的切换。
训练项目：
1.参数恢复出厂设置；
2.参数设置；
点动参数设置与接线；
连动参数设置与接线；
点动参数设置与接线；
连动参数设置与接线；
7.组合运行模式参数设置与接线；
控制的变频器多段速运行。
10
教学方法：
功能导向法、案例教学法
教学资源：
变频器使用说明书、多媒体课件、参考教材、变频器
1.配有多媒体教学设备的教室；
2.调速实训室
（配有三菱变频器实验装置）
考核方式：
过程考核与期末考核相结合；
考核标准：
过程考核占40%，期末考核占60%；
成绩权重：
20%
变
频
器
的
常
用
功
能
1.掌握常用功能和参数设置方法；
2.掌握根据变频器所带负载不同，设定不同参数的技能。
学习内容：
1.变频器的参数锁定与解除；
2.运行频率与加减速时间设定；
3.运行频率限制；
4.适用负载选择；
5.不同负载对启动相关参数的要求；
6.电动机的过热保护功能；
7.过电流保护功能；
8.由不同规格和类型的模拟信号设定频率；
9.由外部端子设定运行频率；
10.开关量输出端子对故障报警信号的输出；
11.由模拟量输出显示输出频率信号；
12.输入输出端子的功能拓展。
训练项目：
1.由多段速输入端子对电机恒速控制电路图参数；
2.变频器的频率信号由模拟电流信号设定例；
3.设定加减速时间计算；
4.由输出模拟电压端子监测输出频率。
传统教学/多媒体教学
8
教学方法：
功能导向法、案例教学法
教学资源：
变频器使用说明书、多媒体课件、参考教材、变频器
1.配有多媒体教学设备的教室；
2.调速实训室
（配有三菱变频器实验装置）
考核方式：
过程考核与期末考核相结合；
考核标准：
过程考核占40%，期末考核占60%；
成绩权重：
10%
变频调速
的基本
控制电路
1.掌握变频调速系统基本控制功能的实现方式；
2.掌握典型控制电路的安装布线方法。
学习内容：
1.自锁按钮控制的电动机正转运行电路；
2.由继电器控制的电动机正转运行电路；
3.由继电器控制的电动机正反转运行电路。
训练项目：
由继电器控制的电动机正转运行电路的元件布置图与安装接线图。
10
考核方式：
过程考核与期末考核相结合；
考核标准：
过程考核占40%，期末考核占60%；
成绩权重：
10%
变频器的工程应用
1.会分析变频器在各种应用中的控制方式；
2.掌握变频器实现控制方式所必须设置的参数和调试步骤。
学习内容：
1.开环矢量控制简介；
2.电动机参数的调谐整定；
3.开环矢量控制应用分析；
4.闭环矢量控制应用实例简分析；
5.变频器与上位机之间的通讯。
训练项目：
1.中央空调风机的变频节能PID控制电路图及参数设置
2.开环矢量控制时电动机参数的调谐整定。
传统教学/多媒体教学
10
教学方法：
问题中心法、讨论法
资源：
多媒体课件、参考教材、变频器
1.配有多媒体教学设备的教室；
2.调速实训室
（配有三菱变频器实验装置）
考核方式：
过程考核与期末考核相结合；
考核标准：
过程考核占40%，期末考核占60%；
成绩权重：
15
变频器的选择安装
1.熟悉变频器的安装环境
2.掌握变频器容量的选择依据
学习内容：
1.变频器容量的选择
2.变频器外围器件的选择
3.变频器的安装环境
训练项目：
1.根据电动机容量确定交流接触器、空气开关的容量
2.绘制电动机正反转控制元件位置图（变频器单独放置），其他元件放置在滑道上。
4
教学方法：
问题导向法、讨论法
资源：
多媒体课件、参考教材、网络资源、变频器
1.配有多媒体教学设备的教室；
2.独立的变频器、信号发生器、接触器、接线端子、滑道（以上需另购）、
考核方式：
过程考核与期末考核相结合；
考核标准：
过程考核占40%，期末考核占60%；
成绩权重：
5%
变频器的使用与维护
1.了解使用注意事项，确保变频器的安全运行
2.学会变频器简单故障处理
学习内容：
1.主电路模块测试
2.变频器使用注意事项
3.故障原因分析与简单处理
训练项目：
主电路模块测试
6
教学方法：
问题导向法
资源：
多媒体课件、参考教材、变频器
变频器
考核方式：
过程考核与期末考核相结合；
考核标准：
过程考核占40%，期末考核占60%；
成绩权重：
10%
七、教学基本条件
（一）教学团队基本要求
1.团队规模：
基于每届2～3个教学班的规模，专兼职教师4人，其中专职教师2人（含实验教师1人）,院内兼职教师1人，来自企业的兼职教师1人，职称和年龄结构合理，互补性强；
2.教师专业背景与能力要求：
掌握电机及拖动知识、电气控制知识，电力电子技术知识、熟悉可编程控制器技术，掌握电工基本操作技能，具备“双师素质”；
3.课程负责人：
熟练掌握交直流调速技术、变频调速技术和熟悉可编程控制器技术、高职教育规律、实践经验丰富、教学效果好、熟悉电气工作岗位背景，具有高级职称的“双师型”教师。
（二）教学硬件环境基本要求
实施《变频器技术》课程教学，校内实验实训硬件环境应具备以下条件见表4。
表4《变频器实训技术》课程教学硬件环境基本要求
名称
基本配置要求
场地大小/
功能说明
变频调速实训室
1.变频器成套实训装置12套；
2.分立变频器16台；
3.空气开关、接线端子、滑板，信号源、电压表等16套；
4.三相交流异步电动机16台；
5.变频调速元件安装板16块。
160
1.变频器功能扩展、变频调速系统安装
2.具有多媒体教室功能供变频器课程教学、实训使用
（三）教学资源基本要求
1.变频器技术学习课件；
2.变频器应用说明书
3.石化企业职工大赛有关变频器的技术资料。
八、其他说明
（一）学生学习基本要求
1.具有一定的电工知识和电工基本操作技能；
2.具有一定的电力电子技术知识和对电路的分析能力；
3.掌握电机学相关知识；
4.具有一定的电控技术知识；
5.了解一定的可编程控制器知识。
（二）校企合作要求
1.选送教师到企业培训学习，校企共建专兼结合的教师团队；
2.校企合作完成师资培训等社会服务
3.将企业的变频技术应用领域、对变频器技术先进功能的开发应用引入教学中；
4.学生能够进入校企合作实训基地的生产装置参观学习。
（三）实施要求
1.教学时数可根据具体情况适当增减；
2.根据课程教学设计指导框架，按照生产岗位的工作任务设计教学情境，进一步细化和明确载体、学习任务、资源条件、教学做一体化的形式与成果等内容，规范和指导教学，制定详细的课程教学实施方案。
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