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《变频器应用技术》课程教案课程基本情况课程编号205086开课单位机电系机电教研室授课学期4课程名称中文变频器应用技术授课语言汉语英文课程类别专业技术课授课层次选修考核性质考查前导课程《电工基础》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《机电传动控制与实训》、《传感器技术》、《可编程序控制器》、《单片机应用技术》后续课程《毕业设计、毕业实习》及《岗位实习》学时分配总学时64理论32习题实验实训32上机实训周适用专业计算机辅助设计专业一、课程的性质与任务1、课程的性质本课程属于电子测量技术与仪器专业（自动化方向）和制浆与造纸（自动化方向）专业的一门应用性专业技术课程。具有理论和实践相结合的课程特点和职业技术特点。2、课程的任务结合变频器行业的最新发展情况，学生通过理论教学、实验、实训，使学生具备应用和维护维修各种变频器控制系统的基本能力；教会学生利用网络搜索技术资料的方法，使学生具备应用技术资料解决现场问题的能力；在授课过程中培养学生认真的工作作风和严谨的工作态度，树立学生的岗位责任意识；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。同时，为今后学生进行机电设备和自动化生产线的电气调试、维修打下较坚实基础。二、课程目标（一）总目标通过模块教学、任务引领、项目活动，掌握变频器的使用和维护、自动化设备及电气控制系统运行与维护的技能和相关理论知识，在完成本专业相关岗位的工作任务中，培养诚实、守信、善于沟通和合作的品质，树立环保、节能、安全等意识，为发展职业能力奠定良好的基础。（二）具体目标1．理论知识要求：1）掌握变频器的内部结构理论和各类外端子的功能，为正确安装、设置变频器及故障分析打基础；2）深刻理解通用变频器各类功能的含义和作用，为正确设置功能参数打基础；3）掌握一个品牌变频器的基本操作方法，了解3至5种类型变频器的功能参数码特点和操作方法。4）能够根据工程需要设计、安装、调试及改造教简单的变频器控制系统；5）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。6）具有变频器控制系统日常维护及故障诊断的基本能力，能够诊断出故障类型（软件设置故障、主电路硬件故障、控制电路故障），能对软件类故障进行修复，能对主电路故障进行准确判断并分析故障原因，能对控制电路的故障范围进行诊断；2．技能要求：1)具有根据实际设备搜索、查阅变频器相关技术资料，并利用技术资料学习相应变频器知识和操作、解决现场问题的能力。2)具有根据设计资料、调试过程编写技术文件的能力。3．职业能力：1）认真的工作作风和严谨的工作态度，具有明确的岗位责任意识；2）具有科学的思维方法、创新精神、实践能力和继续学习新技术的能力。三、课程内容1、课程教学目标的选择依据以能力为本位的培养目标，是课程内容选择和定位的方向。学习内容的选择指向——工作过程性知识，主要解决“怎么做”和“怎么做的更好”的问题，以工作过程为坐标系，选取与职业工作过程紧密相关的知识，实施“工作本位”，“工-学”结合的学习模式。《变频器应用技术》课程内容的选取和内容的序化，要有利于学生通过课程学习，尽可能地获取与工作过程有关的经验和策略。2、课程教学目标《变频器应用技术》课程教学目标理论目标技能目标素质目标1.掌握变频器的内部结构理论和各类外端子的功能，为正确安装、设置变频器及故障分析打基础；2．深刻理解通用变频器各类功能的含义和作用，为正确设置功能参数打基础；3．掌握1个品牌变频器的基本操作方法，了解4至5种类型变频器的功能参数码特点和操作方法。4．了解变频器的种类、规格、型号、用途和工作原理；1.能够根据工程需要设计、安装、调试及改造教简单的变频器控制系统；2．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。3.具有变频器控制系统日常维护及故障诊断的基本能力，能够诊断出故障类型（软件设置故障、主电路硬件故障、控制电路故障），能对软件类故障进行修复，能对主电路故障进行准确判断并分析故障原因，能对控制电路的故障范围进行诊断；4.具有根据实际设备搜索、查阅变频器相关技术资料，并利用技术资料学习相应变频器知识和操作、解决现场问题的能力。5.具有根据设计资料、调试过程编写技术文件的能力。1.培养基本素质：热爱学校、尊敬师长、关心同学、爱护公物、勤俭节约；2.培养学习精神：勤奋好学、会思考、会自学、会多问、会多查、会交流及会翻书；3.培养语言表达能力：会总结，观点明确、条理清晰、简洁明了、表达规范；4.培养团队合作精神：维护团队团结、珍惜团队荣誉、积极承担团队任务。5.培养学生的创新意识：从实际出发，不迷信书本，不迷信权威。6.培养学生对专业课程学习的兴趣和对专业知识的探求精神及辩证思维的能力7.能领略本领域科技发展的过程，激发对科学技术探究的好奇心与求知欲，能体验技术改革的艰辛与喜悦。注：理论目标和技能目标在模块中分解为教学知识点，包括各理论点和技能点；素质目标侧贯穿于每个学习情境中的每一个任务中。3、课程主要内容项目名称教学知识点任务名称计划学时模块一变频器基础知识理论点：1、了解变频器的用途，认识各种品牌变频器的外观及变频器分类；2、了解目前变频器行业的发展现状，理解学习本门课程的用途；3、掌握变频器的硬件结构，掌握主电路及控制电路各部分的作用，掌握外端子的种类及所接信号类型；4、了解变频器用开关器件的类型、基本工作原理、使用方法及检测方法；5、掌握脉冲宽度调制技术的概念与原任务一西门子MM440变频器熟悉实验4+2理；单极性SPWM控制方式、双极性SPWM控制方式的概念及电路的工作工程；变频器三相桥式SPWM逆变电路的变压、变频原理；6、了解变频器内部的四种控制方式与变频器性能的关系。技能点：1.绘制变频器实验板安装接线图；2．能运用仪器仪表进行变频器性能测试；3．学会变频器面板上各键的基本操作。任务二西门子MM440变频器频率增益、频率偏置功能的测定2+2模块二变频器的使用方法理论点：1、初步了解变频器外端子的接线，熟悉变频器键盘操作，掌握西门子M440变频器参数预置的基本方法，初步体会变频器程序预置是怎么回事；2、理解西门子M440通用变频器的功能参数码；技能点：1.西门子M440变频器的操作与运行；2.ATV-32变频器的操作与运行3.具有将知识与技术综合运用与转换的能力；4.具有获取、分析、归纳、交流、使用信息和新技术的能力。任务一西门子MM440变频器主要参数的设定4+8任务二西门子MM440变频器控制电机运行2+6模块三变频器的选择、安装理论点：1、了解根据控制系统的具体情况选用变频器类型、容量、型号规格的方法；2、掌握变频器选件选用的基本方法；3、掌握变频器传动方案的选择方法。；技能点：1.掌握变频器、周围设备及器件的正确布局及安装方法。2.学会各处线径的计算选择方法。初步了解通过正确的安装接线减少谐波干扰的措施。通过现场教学还可使学生身临企业环境，使学生能感受到企业氛围，体会岗位工作环境，加快适应岗位工作的进程。任务一西门子MM440变频器多端速度的设定与控制2+4任务二西门子MM440变频器对电动机的制动与停车控制2+4模块四变频器工程应用理论点：1、使学生掌握变频器的安装、控制电路的设计安装、不同用途下变频器需设定的参数、系统调试等知识；任务一变频器在生产线传送带上的应用2+22、掌握变频器的变频调速知识及方法。技能点：1、使学生掌握变频器的安装、控制电路的设计安装、不同用途下变频器需设定的参数、系统调试等技能；使学生能利用电路原理图分析电路故障；2、培养学生用理论解决实际问题的能力。任务二、恒压供水2+4模块五变频器的维护及故障处理理论点：1、了解变频器日常维护的必要性和基本维护事项。2、了解各类故障的基本诊断顺序和方法技能点：教会学生以理论为指导，分析故障原因，诊断核心的故障部位。任务一变频器常用故障的设置与诊断4+2任务二变频器特殊异常状态及保养与维护2+2总课时64四、本课程与其他课程的关系本课程的前续课程主要有《电工基础》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《可编程序控制器》、《自动控制原理与系统》等，后续课程有《电气综合实训》、《毕业设计、毕业实习》及中级电工考证等。该课程为后续课程打下基础，是一门理论与实践结合很紧密的课程，也是课程体系框架中不可缺少的一部分。五、考核1、考核方式本课为考试课，采用过程考核（占60%）和期末考试（占40%）相结合的方式进行，其中各包括理论和实验两部分。即课程成绩=过程考核成绩×60%+期末考试成绩×40%。2、过程性考核总分值为100分，形成性考核=考勤（20%）+提问（30%）+作业（15%）+实训报告（20%）+学习情境总结演讲（15%）。3、期末考试采用闭卷的方式进行考试，总分值为100分，试题题型有选择题（占20%）、填空题（占20%）、名词解释（占30%）和简答题（占30%）。期末考试大纲见下表：期末考查大纲考核内容比重备注模块一、变频器基础知识25模块二、变频器的基本使用方法15模块三、变频器的选择与安装15模块四、变频器的工程应用30模块五、变频器的维护及故障处理15总计1004、实训考核方案实训考核主要由综合能力、职业素养、技能掌握及敬业精神几个部分组成，各部分有不同的权重，考核的具体内容如表所示。项目优秀（85-100分）良好（70-85分）及格（60-70分）不及格（60分）综合能力25能全面完成综合实训任务,能灵活正确综合运用本专业的基础理论,分析问题和解决问题的能力强,在方案设计或实施等某些方面有一定见解。（25-23分）能较好完成综合实训任务,能综合运用本专业所学知识，分析问题和解决问题的能力强。（22-18分）能基本完成综合实训任务,所学专业的基础理论知识基本掌握,具备基本分析问题和解决问题的能力（18-15分）不能完成综合实训任务。（1-15分）职业素养30技术资料完整、质量较高，考虑全面，论据充分。（30-26分）技术资料质量较好，结论正确，论据较充分（21-26分）技术资料质量合格，方案基本正确。（18-21分）技术资料有严重错误或漏洞。（1-18分）附注:1.考试成绩按百分计；2.总成绩按百分制折算。5．实训模块《变频器技术应用与实训》要求实践和动手能力强，为配合理论教学，课程设置了各个模块的实训内容：理论内容时数实训内容时数备注模块一变频器基本知识6任务一西门子M440变频器熟悉实验2多媒体教学；实物教学1．认识变频器2．变频器的组成3．变频器中的开关器件4.脉宽调制原理5.变频器内部控制方式任务二西门子M440变频器频率增益、频率偏置功能的测定2模块二变频器的使用方法4任务一西门子M440变频器主要参数的设定8多媒体教学；演示及实验1．变频器的外端子连接及基本操作2．通用变频器的功能参数码3．西门子变频器的操作与运行4．ATV-32变频器的操作与运行任务二西门子M440变频器控制电机运行6模块三变频器的选择、安装4任务一西门子M440变频器多端速度的设定与控制4现场教学；实例教学1．变频器的选择2．变频器的安装任务二西门子M440变频器对电动机的制动与停车控制4模块四变频器工程应用4任务一西门子M440变频器功能预置综合测验2实例教学；演示教学1、恒压供水的变频调速2、风机的变频调速3、变频器在生产线任务二变频器恒压供水控制参数设置2模块五变频器的维护及故障处理8任务一变频器常用故障的设置与诊断2启发讨论；演示教学1、变频器维护应用具备的基础知识2、变频器技术规范3、变频器安装与拆卸常识4、变频器故障诊断5、保养与维护任务二变频器特殊异常状态及保养与维护合计26合计30六、教材及参考书技能30操作技能好，方案正确，动手能力强。（30-26分）操作技能较好，方案正确，数据比较可靠（21-26分）有一定操作技能好，方案基本正确。（18-21分）操作技能差。（1-18分）敬业精神15在综合实训中，勇于承担任务，完成工作量大（15-12分）在综合实训中，工作努力，较好完成工作（12-9