任务一 变频器的基本调速控制电子教案 电机拖动与调速技术（第2版）中职 高三 高教版

《电机拖动与调速技术》电子教案 任务一 变频器的基本调速控制 教学设计 任务一 变频器的基本调速控制 课程类型 理实一体 课程性质 职业能力课程 本次类型 理实 授课教师 班级 学期 1 本次课时 4h 累计课时 40h 教学周 11周 实训要求 4人/组 考评方式 任务检测+课堂体验 教学目的 要 求 内容引入：引导学生了解变频器发展历程，感受科技的力量。介绍变频的主要应用领域，坚定学生的专业学习信心，帮助学生增强职业认同度，思考未来职业规划。 教学目的：了解变频器的结构、原理、变频器的铭牌数据及相关的参数；能够根据要求正确的连接变频器、电动机等相关电路；掌握MM440变频器的基本操作与应用。 教学要求：了解变频器的主电路的构成，指导学生查看西门子MM440变频器说明书，了解变频器的功能、控制方式。通过对变频器基本电路的连接、参数设置、通电运行等实际操作，掌握基本的操作方法。 知识要点 了解变频器的结构组成、工作原理及铭牌数据；理解变频器的基本技术参数；掌握变频 器的基本使用方法。 技能要点 能够进行变频器的主电路线路的连接；能够进行变频器的控制电路线路的连接；能 够设置变频器的基本参数；能进行变频器基本的操作。 教具 三相异步电动机、变频器、多媒体课件等。 电机拖动与调速技术——预 习 指 导 任务一 变频器的基本调速控制 预习这一部分重点了解以下内容： · 复习电力电子的相关知识： · 绝缘栅双极型晶体管(IGBT)； · 整流、滤波、逆变的概念； · 电流型、电压型的概念。 · 复习三相异步电动机调速的知识 · 三相异步电动机调速的方法。 内容引入 工业生产中，使用电机对物体或部件的速度、位置进行准确的控制，是一个必要的过程，比如：起重设备，物料传送带，收放卷等各种不同类型的机器设备。 在电机调速技术还不成熟的时候，人们只能采用一些机械部件去解决物体运动控制的问题，比如：齿轮箱、离合器等复杂的机械传动装置。如果遇到一些无法自由调节电机的情况，为了达到某种运动目的，就需要更换齿轮箱，改变传动比，或者是切换离合器。这个过程不仅费时，而且对机械的损耗也非常大，增加了整体系统复杂性与成本，还限制了设备的性能和发展空间，为了解决这些问题，推出简单而高效的电机调速技术，一直是工业传动研究的热点。 早期电机调速的重点一直是直流电机，其主要原因之一，就是人们首先掌握的是整流技术，而且直流电机的机械特性，也非常适宜某些场景需求，最简单的调整电枢电压的方法就是串入电阻，阻值越大，压降越大，直流电机转速越慢。直流电机的缺陷也是非常明显的，例如：集电环及碳刷需要定期维护、直流电机制造工艺复杂，制造成本高等。这就意味着，在大范围的电机应用中，直流电机并不适合。而交流电机与直流电机相比，内部结构就要简单很多，没有换向器等结构，制造方便，牢靠稳定，适合于高转速，高电压，大电流的应用场合，唯一需要解决的便是交流电机的调速问题。 变频器总的发展历程为： 20世纪60年代以后，电力电子器件普遍应用了晶闸管及其升级产品。但其调速性能远远无法满足需要。1968年以丹佛斯为代表的高技术企业开始批量化生产变频器，开启了变频器工业化的新时代。 20世纪70年代开始，脉宽调制变压变频(PWM-VVVF)调速的研究得到突破，20世纪80年代以后微处理器技术的完善使得各种优化算法得以容易的实现。 20世纪80年代中后期，美、日、德、英等发达国家的 VVVF变频器技术实用化，商品投入市场，得到了广泛应用。 20世纪90年代以来，随着人们节能环保意识的加强，变频器的应用越来越普及，广泛应用于国民经济的各行各业和人民的日常生活中，变频器主要应用领域包括： 石油：输油泵、电潜泵、注水泵、抽油机等。 化工：挤压机、胶片传送带、搅拌机、压缩机、鼓风机、喷雾器、泵等。 钢铁：轧机、辊道、风机、泵、起重机、钢包车、转炉倾动等。 冶金行业：轧钢机、辊道、高炉风机、泵、起重机械、高炉送料、钢厂抛光等。 轧钢制线：拉线机、卷绕机、鼓风机、泵、起重机械、定长剪切、自动送料 建筑：电梯、传送带、空调设备、鼓风机、泵等。 电力：锅炉鼓用鼓风机、给水泵、离心混料机、传送带、扬水发电站、飞轮等。 矿业：泥浆泵、传送带、提升机、切削机、起重机、鼓风机、泵、压缩机等。 交通：电动汽车、电力机车、船舶推进、空压机、电缆车等。 水泥：回转窑、起重机械、鼓风机、泵、主传动电机、传送带、立窑风机等。 造纸业：造纸机、泵、粉碎机、风机、搅拌机、鼓风机等。 电子制造业：空压机、注塑机、中央空调、风机、泵、传送带等。 教学内容 任务准备 任务一 变频器的基本调速控制 （一）变频器的分类 （二）变频器的结构与原理 （三）PWM调速控