《变频器技术》课程标准(教学大纲,考核标准)

《变频器原理及应用》课程标准课程基本信息表学时分配表第一部分课程定位变频器技术是现代电子工程领域一门飞速发展的技术，其在教学领域及产业界的技术推广是当今科学技术发展的热点。

学习变频器知识并掌握其设计应用技术已经成为机电类专业学生必须掌握的一门技术，也是现代工科学生就业的一个基本条件。

《变频器原理及应用》是电气自动化技术专业的一门专业课，它以电工技术、模拟电子技术、数字电子技术等课程为基础。

后续课程是毕业设计和顶岗实习。

它可以充分体现学生利用自己所掌握的知识解决实际工程问题的能力。

变频器知识在机电类专业整个课程体系中处于承上启下的核心地位。

通过本课程的学习，使学生掌握变频调速技术及其在工业控制、经济建设和日常生活中的应用，培养学生实践能力、创新能力和新产品设计开发能力，为将来从事电子电器新产品设计开发，电气产品的检测和维护等工作奠定坚实的基础，为学生将来在电气类专业领域进一步发展打下良好基础。

第二部分课程设计理念本课程的设计突破了学科体系模式，打破了原来学科体系的框架，将学科的内容按“项目”进行整合。

本课程的“项目”以职业实践活动为主线，是跨学科的，且实现了理论与实践一体化，强调学生个人适应人力资源市场变化的需要。

因而，本课程的设计兼顾了企业和个人两者的需求，着眼于人的全面发展，以培养全面素质为基础，以提高综合职业能力为核心。

本课程包含了变频器应用技术的十个项目，每个项目均由若干个具体的典型工作任务组成，每个任务均将相关知识和实践过程有机结合，力求体现“做中学”、“学中做”的教学理念；本课程内容的选择上降低理论重心，突出实际应用，注重培养学生的应用能力和解决问题的实际工作能力。

本课程标准注重培养分析问题、解决问题的能力，强化学生动手实践能力，遵循学生认知规律，紧密结合电气自动化技术专业的发展需要，为将来从事应用电气控制产品的设计、检测奠定坚实的基础。

将本课程的教学活动分解设计成若干项目或工作情景，以项目为单位组织教学，并以典型设备为载体，通过具体案例，按变频器项目实施的顺序逐步展开，让学员在掌握技能的同时，引出相关专业理论知识，使学生在技能训练过程中加深对专业知识、技能的理解和应用，培养学生的综合职业能力，满足学生职业生涯发展的需要。

《变频技术》课程标准一、课程定位本课程立足于高职高专院校教育人才培养目标，突出实用性和针对性, 从变频技术概念和基本原理入手，讲解变频技术的理论与实现方法，使学生掌握变频调速的原理以及节能方法，为解决自动控制及节能方面的问题提供一定指导。

二、课程目标(-)总体目标本课面向节电技术和新能源行业，培养与节电技术与管理专业(新能源汽车方向)相关工作所必备的知识、技术、技能，在新能源汽车领域从事生产、调试、维修、使用与管理、经营、服务需要的高端技能人才。

(-)具体目标1.素质目标（I）具有运用正确的思想、观点与方法分析和解决问题的能力。

（2）具有积极的人生态度和责任感，具有较强的社会适应能力和心理承受能力。

2.知识目标掌握变频技术的概念和基本原理，熟悉变频调速的具体方法，熟悉各种变频器的安装、调试及使用，了解变频技术的综合应用等。

3.能力目标（1）具有较强的自学能力和获得本课程信息的能力。

（2）具有电子节能产品的营销策划能力。

（3）具有变频器的安装、调试、维护和销售服务能力。

（4）具有一定的变频技术产品研发能力。

三、课程内容设计四、课程实施（-）课程团队L专任教师2至3人2,兼职教师2人左右（二）教学条件L教室要求多媒体教室2,校内实训基地PLC技术实训室3.校外实训基地（三）课程资源L教材编选吕汀、石红梅.变频技术原理与应用.机械工业出版社2016.7第3版2.参考资料宋爽、周乐挺.变频技术及其应用.高等教育出版社2008.123.信息化资源多媒体教室。

五、考核评价（-）考核方式分为理论考试（占70%）和平时成绩（30%）（二）考核标准1、理论考核（笔试,内容如下）（1）变频技术的主要类型（2）电力电子器件（3）交一直■交变频技术（4）脉宽调制技术（5）交-交变频技术（6）变频器的选择和容量计算2、平时成绩本课为考试课，平时成绩主要由考勤、作业、课堂表现等部分组成。

六、相关说明学生在学习过程中以项目的形式开展教学，在教学中完成项目的前期准备、理论分析，使学生的学习能够达到〃学习一门课程、完成一个综合项目、掌握实际的项目实施能力〃。

《变频器技术》课程标准课程名称：变频器技术课程代码：50300102曾用代码：150053课程类别：C课程属类：自然科学类课程学分：2计划课时：30教学组织：分散进行适用范围：电类专业先修课程：模拟电子技术、数字电子技术、机床电气控制课程部门：机电系教研室：电气自动化教研室制订人：贾君贤/张文明批准人：章飞第一部分前言一、背景随着信息社会的到来，变频器和变频器作为自动化技术中极其重要的一个部分正突飞猛进地发展着。

特别是近几年，变频器和变频器新技术、新产品层出不穷。

在变频器和变频器技术快速发展的今天，作为从事自动化相关行业的技术人员，了解掌握变频器和变频器是必须的。

二、课程的性质本课程是高职院校电类技术专业的必修专业课。

工业控制是计算机的一个重要应用领域，计算机控制正是为了适应这一领域的需要而发展起来的一门专业技术，利用计算机软件对工业生产过程进行控制是一个全新的控制方法，因此基于变频器和变频器是自动化控制技术的重要组成部分。

三、课程的基本理念技术、技能型人才的培养需要采用行为引导式模式。

技术知识的实践性决定了职业教育课程必须以实践为中心。

行为引导式职业教育课程从“实践性”的角度，把实践性深深地渗透到了职业教育课程体系中。

行为引导式模式的目标是形成劳动者完成职业任务所需的技术实践能力，它的目标是“会做”，这一目标决定了：（1）以工作任务划分为课程门类划分的主要依据，以便让学生在学习课程的过程中同时获得工作结构。

（2）以实践过程和实践知识的掌握为课程结构展开的起点，让学习者在一定程度的实践的基础上建构所需的理论知识。

（3）在课程内容上，行为引导式模式强调多数学习时间应放在实践知识的学习上，而不是理论知识的掌握上。

（4）以实践任务为中心，而不是以学科本身的逻辑为中心来组织课程内容。

即使是理论知识，也要围绕实践过程的需要来选择、组织和学习，没有必要系统地学习某门学科的理论知识；（5）以实践过程，而不是书本学习为学生学习的主要形式，实践能力只有在实践过程中才能获得；四、课程的设计思路1.根据课程目标确定课程内容标准2.根据课程内容特征确定必修内容3.根据各专业的需求确定选修内容4.实现目标的学习领域：变频器的发展和特点、建立水位控制系统新工程、建立动态联接、模拟设备、编写控制流程、报警显示与报警数据、报表输出、曲线显示、报表输出、曲线显示、安全机制、构造实时数据库、设备窗口组态、脚本程序和配方、td22产品概述、编辑软件td22使用、td22产品系统参数、文本、数据显示窗设计、数据显示窗和指示灯设计、功能键、棒图、报警设计、td220操作方法。

《变频技术及应用》教学大纲一、说明1．课程的性质和内容本课程是电气自动化专业的核心课程，是一门理论与实践联系十分紧密的应用型课程。

主要内容包括：通用变频器的基本工作原理，变频器的功能及参数预置，变频器的实际操作与运行，变频器在风机、恒压供水、中央空调、电梯控制系统中的典型应用。

2．课程的任务和要求本课程的任务是通过系统地学习变频调速技术及其应用知识，重点掌握变频调速技术的原理，能熟练应用变频器，能对变频器进行功能操作、参数设置，掌握变频调速系统的一般调试方法。

具体要求是：(1) 能对变频器的基本功能及参数进行初步操作，掌握变频器的基本使用方法。

(2) 通过对PLC编程，可控制变频器对电机进行速度调节，让学生掌握可编程控制器控制变频器的初步调试方法。

(3) 通过对变频器在风机风量调节中的操作实验，熟悉变频器基本功能的操作与应用。

(4) 熟悉变频器在恒压供水系统中的应用，能进行基本功能及参数设置，使学生理解泵类负载变频节能原理。

(5) 通过对变频器在中央空调系统中的冷却水系统和冷冻水系统的操作实验，让学生理解变频器调速节能原理。

(6)掌握PLC与变频器控制系统的调试方法，熟悉变频器在电梯控制系统中的应用，能对变频器进行常见故障分析。

3．教学中应注意的问题（1）要注意本课程与其他课程内容的衔接，讲解时要注意对相关知识的补充。

（2）重点讲解变频调速系统的组成和原理，在讲授变频系统原理的同时，重点介绍三菱FR-A540系列变频器的使用。

（3）本课程的内容实行模块化，要注意教学方法，对重点内容要讲透，鼓励学生自学和进行课堂讨论，要调动学生的学习主动性。

通过讲解应用实例，提高学生的学习兴趣，拓宽学生在本学科领域的知识面。

（4）教学组织形式要多样化，常规课堂授课在实验室进行，采用“学用合一”形式，进行理论实践一体化教学。

（5）根据变频调速系统最新发展情况，在平时授课中要注意介绍一些相关的新技术、新知识，让学生及时了解最新的科技动态。

《变频器技术》教学大纲适应专业：机电一体化技术专业课程性质：必修课总学时：36总学分： 4一、课程性质、目的和任务本课程是高等职业院校机电一体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、教学基本要求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、教学内容及要求(一) 基础知识主要教学内容：1．三相异步电动机的有关知识三相异步电动机电磁特性、机械特性、起动要求、起动方法、制动方法、调速方法、变频调速的两种情况。

2．电力电子器件简介电力电子器件的类型、开关特性、特点及应用场合。

3．变频调压基本原理脉冲宽度调制技术的概念与原理；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。

教学要求：1. 熟悉三相异步电动机电磁特性、起动要求和变频调速的两种情况。

《变频器技术》课程标准1课程定位变频器技术课程是理论与实践紧密结合的课程，其主要任务是：使学生了解交流调压调速系统、通用变频调速系统的调速原理;通过典型案例，加深学生对实际变频调速系统的认识；使学生学会操作通用变频器、设定变频器主要参数、排除变频调速系统中的简单故障，学会位置控制系统的组成与互连方法；培养学生的通用变频器的典型应用能力（含通用变频器的主回路、控制回路的接线、参数设定、变频器与PLC的互连方法、变频器运行异常监视和简单故障排除），为学生第一岗位使用变频器控制系统及步进、伺服控制系统打下良好的应用基础。

2.程教学目标通过本课程的学习，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。

2.1知识目标1)认识变频器的操作面板。

2)掌握变频器参数设置的方法。

3)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。

4)掌握变频器日常维护保养常识和故障排除的方法2.2能力目标1)能够使学生掌握变频调速技术、PLC应用技术等多学科综合知识与基本技能。

2)具备变频调速系统的设计、安装、调试、维护及设备改造的综合应用能力。

2.3素质目标1)培养学生独立思考问题、分析问题、解决问题的能力。

2)培养良好的团队合作精神和实事求是的工作作风。

3.教学内容和要求4.教学建议4.1教学方法1)项目教学法：通过完成项目达到教学做合一的学习目的。

2)实物演示法：教师在讲解过程中尽量出示实物，并进行一些演示，可提高学习效果。

4.2评价方法1)改变传统教学的评价方法，突出实施过程与项目任务评价相结合的方法，结合课堂提问、实践操作测试、项目考核等手段加强实践性教学环节的考核。

2)在教学中分项目和任务进行评分，课程结束时根据平时过程评价综合评分。

平时过程评价包括形成性评价和总结性评价。

形成性评价：在教学过程中对学生学习态度和各类作业情况进行评价。

《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。

广西理工职业技术学院《变频器技术》课程标准一、课程代码120114二、适用专业机电一体化技术、电气自动化技术等专业三、课程性质《变频器技术》是我院机电一体化技术、电气自动化技术等专业的专业核心课程。

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，对实现机电类专业人才培养目标，对机电一体化技术、机电设备维修与管理等专业学生综合职业能力的培养和职业素养的养成起到主要的支撑作用。

《变频器技术》的先修课程为：《计算机应用基础》、《电工技术》、《电子技术》、《电机与拖动技术》、《电气控制技术》等课程。

四、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1所示。

表1 课程学分与时数分配表五、课程设计思路本课程设计的思路为：1.本课程以岗位能力需求为导向，以工业生产和实际工作中的典型应用实例为载体，设计学习任务, 将变频器调速系统知识应用到具体生产、工作中。

通过实施任务教学，提高学生的学习兴趣，有效地培养和提高学生在变频器调速系统方面的专业能力、方法能力和社会能力，并使学生养成良好的职业态度。

2.课程内容以学生就业所需的专业知识和操作技能为着眼点，力求提高学生的实际运用能力，使学生更好地适应社会需求。

3.教学内容按照由浅入深、循序渐进的原则进行设计安排，使学生的职业能力培养目标由低到高的方向转变。

4.以提高学生综合素质为基础，以提高学生综合职业能力为目标，组织实施任务驱动教学等行动导向的教学模式。

5.教学评价多元化，本课程为考试课程，期评成绩以平时成绩、技能考核成绩和笔试成绩按比例评定，具体分配情况为：期评成绩＝平时成绩×20%+技能考核成绩×40%+笔试成绩×40%。

六、课程总体目标（一）知识目标1.了解变频器的发展及应用、组成原理的知识；2.掌握变频器的基本原理及变频调速特点的相关知识；3.掌握变频器的功能及预置的知识、技能与方法；4.掌握变频器外接电路与操作技能；5.掌握变频器的安装、调试的方法与技能；6.掌握变频调速的应用；7.掌握典型控制电路设定和修改参数的知识。

《变频器技术》课程标准一、课程概述（一）制定依据本标准依据《机电技术应用专业人才培养方案》中对《变频器技术》课程培养目标的要求制定。

（二）课程性质与作用课程性质：□公共基础课□专业核心课（专业方向课或岗位方向课）□专业基础课（专业群平台课或岗位通用能力课）课程类别： A类：理论课□B类：理论+实践课□C类：实验(践)课课程的作用：《变频器技术》是机电专业的一门应用性主干专业课程，是一门发展很快、实践性很强的专业课。

该课程以研究变电力电子器件和变频技术的基本原理为基础，重点介绍了变频技术的分类和综合应用，变频调速技术以其精度高、性能好、内部软硬件齐全等优势在工业设备和消费类产品等领域得以广泛应用。

变频技术课程的主要任务是：结合变频器行业的最新发展情况，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。

无论对学生的思维素质、创新能力、科学精神以及在工作中解决实际问题的能力培养，还是对后继课程的学习，都具有十分重要的作用。

实现了高职的二、课程目标（一）总目标：通过本课程的学习，要求学生掌握电气安装、调试操作技能、故障分析、修复及设备检修技能、工具的使用与维护，万用表的使用与维护和安全文明生产等知识。

达到维修电工中级的水平。

体要体现：课程要符合高技能人才培养目标和专业相关技术领域职业岗位（群）的任职要求；本课程对学生职业能力培养和职业素养养成要起主要支撑或明显的促进作用。

（二）分目标：1. 方法能力目标（1）培养学生谦虚、好学的能力。

（2）培养学生勤于思考、做事认真的良好作风。

（3）培养学生自学能力与自我发展的能力。

（4）培养学生创新能力。

（5）培养学生良好的职业道德。

2. 社会能力目标（1）培养学生的沟通能力及团队协作精神。

（2）培养学生分析问题、解决问题的能力。

（3）培养学生勇于创新、敬业乐业的工作作风。

（4）培养学生自我管理、自我约束的能力。

（5）培养学生的环保意识、质量意识、安全意识。