交流伺服与变频器的应用与维修课程标准64课时

一、教案概述教案名称：交流伺服与变频技术及应用课时安排：45分钟教学目标：1. 让学生了解交流伺服电动机和变频调速技术的原理及应用。

2. 培养学生掌握交流伺服与变频技术的系统调试和维护方法。

3. 提高学生对交流伺服与变频技术在自动化生产领域的认识。

教学重点：1. 交流伺服电动机的工作原理。

2. 变频调速技术的原理及应用。

3. 交流伺服与变频技术的系统调试和维护方法。

教学难点：1. 交流伺服电动机转子位置的检测方法。

2. 变频调速系统中参数的设定与优化。

教学准备：1. 课件教案。

2. 交流伺服电动机和变频器设备。

3. 相关实验器材。

教学过程：1. 导入新课（5分钟）通过展示交流伺服电动机和变频器在实际应用中的图片，激发学生的学习兴趣，引出本节课的主题。

2. 讲解交流伺服电动机的工作原理（10分钟）讲解交流伺服电动机的基本结构、工作原理及转子位置的检测方法，帮助学生理解交流伺服电动机的运行机制。

3. 讲解变频调速技术的原理及应用（10分钟）讲解变频调速技术的原理、特点及应用领域，使学生了解变频调速技术在实际生产中的重要性。

4. 交流伺服与变频技术的系统调试和维护（10分钟）讲解交流伺服与变频技术的系统调试和维护方法，培养学生具备实际操作能力。

5. 课堂小结（5分钟）二、课堂练习1. 根据所学内容，简述交流伺服电动机的工作原理。

2. 列举变频调速技术的应用领域。

3. 描述交流伺服与变频技术的系统调试和维护方法。

三、课后作业1. 深入了解交流伺服电动机转子位置的检测方法，分析其优缺点。

2. 研究变频调速系统中参数的设定与优化方法，提高实际应用能力。

3. 收集交流伺服与变频技术在自动化生产领域的案例，进行课堂分享。

四、教学反思在本节课的教学过程中，教师应关注学生的学习反馈，针对学生的掌握情况，调整教学节奏和难度。

通过课堂练习和课后作业，巩固所学知识，提高学生的实际操作能力。

注重理论与实践相结合，激发学生对交流伺服与变频技术的兴趣。

2024年《变频及伺服应用技术》教案一、教学内容本节课选自2024年《变频及伺服应用技术》教材的第三章“变频器的原理及其应用”和第四章“伺服系统的设计与实现”。

具体内容包括：变频器的基本结构、工作原理及其控制方式；伺服系统的组成、类型及性能指标；变频器和伺服系统在实际工程中的应用案例。

二、教学目标1. 了解变频器的基本结构、工作原理及控制方式，掌握变频调速的原理及方法。

2. 熟悉伺服系统的组成、类型及性能指标，掌握伺服系统的设计与实现方法。

3. 能够运用所学知识，分析并解决实际工程中变频器和伺服系统的问题。

三、教学难点与重点重点：变频器的工作原理及控制方式；伺服系统的设计与实现。

难点：变频调速系统的设计及优化；伺服系统参数的调整与调试。

四、教具与学具准备1. 教具：PPT课件、实物模型、实验设备。

2. 学具：笔记本、教材、计算器。

五、教学过程1. 导入：通过实际工程案例，引出变频器和伺服系统的应用场景，激发学生学习兴趣。

2. 理论讲解：（1）讲解变频器的基本结构、工作原理及控制方式；（2）介绍伺服系统的组成、类型及性能指标；（3）分析变频器和伺服系统在实际工程中的应用案例。

3. 实践操作：（1）展示变频调速实验，让学生直观感受变频器的调速效果；（2）组织学生进行伺服系统设计及调试实验，提高学生的动手能力。

4. 例题讲解：结合教材，讲解典型例题，巩固所学知识。

5. 随堂练习：布置相关练习题，检验学生对知识的掌握程度。

六、板书设计1. 变频器的基本结构、工作原理及控制方式；2. 伺服系统的组成、类型及性能指标；3. 变频调速实验原理及步骤；4. 伺服系统设计与调试方法。

七、作业设计1. 作业题目：（1）简述变频器的工作原理及控制方式；（2）分析伺服系统的性能指标及其影响因素；（3）设计一个简单的变频调速系统，并给出参数计算过程。

2. 答案：（1）变频器工作原理：通过改变电机供电频率，实现电机转速的调节。

《变频器应用与维修》课程标准课程名称：变频器应用与维修适用专业：高等职业技术学院《电气自动化技术》专业1、前言1．1课程的性质：《变频器应用与维修》是电气自动化技术专业的一门专业课程，其目标是培养学生具备从事变频器运行、安装、调试与维修及工程应用的基本职业能力，本专业学生应达到中级维修电工职业资格证书中相关技术考证的基本要求。

1．2设计思路本课程标准的总体设计思路：变三段式课程体系为任务引领型课程体系，打破传统的文化基础课、专业基础课、专业课的三段式课程设置模式，紧紧围绕完成工作任务的需要来选择课程内容；变知识学科本位为职业能力本位，打破传统的以“了解”、“掌握”为特征设定的学科型课程目标，从“任务与职业能力”分析出发，设定职业能力培养目标；变书本知识的传授为动手能力的培养，打破传统的知识传授方式，以“工作项目”为主线，创设工作情景，结合职业技能证书考证，培养学生的实践动手能力。

本课程标准以电气运行与控制专业学生的就业为导向，根据行业专家对电气自动化技术专业所涵盖的岗位群进行的任务和职业能力分析，遵循学生认知规律，紧密结合职业资格证书中的考核要求，确定本课程的工作模块和课程内容。

为了充分体现任务引领、实践导向课程思想，要将本课程的教学活动分解设计成若干项目，以项目为单位组织教学，以典型设备为载体，引出相关专业理论知识，使学生在项目实践中加深对专业知识、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。

本课程建议课时为60学时。

课时数以课程内容的重要性和容量来确定。

2、课程目标通过任务引领型的项目活动，掌握变频器应用与维修的技能和相关理论知识，能完成本专业相关岗位的工作任务。

具有诚实、守信、善于沟通和合作的品质，树立环保、节能、安全意识，为发展职业能力奠定良好的基础。

职业能力培养目标●会识读通用变频器系统的说明书●能识读通用变频器系统图●能设置变频器系统参数●会调试典型变频器系统●能排除典型变频器系统的常见故障3、课程内容和要求4、实施建议4．1教材编写1、必须依据本课程标准编写教材，教材应充分体现任务引领、实践导向课程的设计思想。

交流伺服与变频技术及应用教学方案伺服与变频技术是现代控制领域中非常重要的两个技术分支，广泛应用于工业自动化、机械控制以及能源调节等领域。

为了提高学生对伺服与变频技术的理解和应用能力，可以设计以下教学方案。

一、课程目标：通过本课程的学习，学生应该能够：1.理解伺服与变频技术的基本原理和关键概念；2.掌握伺服与变频技术的工作原理及其在工业控制和能源调节中的应用；3.能够使用相关的软件和硬件工具进行伺服与变频技术的实际应用。

二、教学内容和安排：1.伺服技术概述（2学时）-介绍伺服技术的背景和发展历程；-理论知识回顾：控制理论、传感器、执行器等。

2.伺服系统建模与控制（8学时）-伺服系统的建模方法；-伺服系统的闭环控制方法；-伺服系统的开环控制方法；-伺服系统的参数识别和校正。

3.变频技术概述（2学时）-介绍变频技术的背景和发展历程；-变频器的基本原理和结构。

4.变频器的控制技术（8学时）-变频器的工作原理和运行模式；-变频器的控制方式与参数设置；-变频器的故障诊断与排除。

5.伺服与变频技术在工业自动化中的应用（6学时）-伺服与变频技术在机械控制中的应用；-伺服与变频技术在能源调节中的应用；-伺服与变频技术在智能控制中的应用。

6.实践与应用案例分析（4学时）-使用伺服与变频技术进行控制系统设计与实现；-分析伺服与变频技术在实际工程中的应用案例。

三、教学方法与手段：1.讲授法：通过课堂讲授，向学生介绍伺服与变频技术的基本原理和应用；2.实验教学法：设计相关的实验，让学生亲自操作伺服与变频技术的软硬件设备，加深对技术的理解；3.案例分析法：选取实际的工程案例，分析其中的控制问题和应用技术，锻炼学生的分析和解决问题的能力；4.讨论与交流：鼓励学生提问和思考，促进教师与学生之间的互动交流。

四、教学资源：为了支持教学，需要准备以下教学资源：1.专业教材：根据教学内容选择相关的教材，如《伺服技术基础与应用》、《变频器技术与应用》等；2.实验设备：准备一批伺服与变频技术相关的软硬件设备，如伺服电机、变频器、控制器等；3.计算机与仿真软件：提供计算机和相关的仿真软件，用于演示和实验；4.实际工程案例：准备一些实际的工程案例，供学生分析和讨论。

《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。

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。

《变频与伺服控制技术》课程标准一、课程概述《变频与伺服控制技术》是电气自动化技术专业的一门专业核心课，是一门应用性非常强的课程。

主要讲解变频调速的发展、应用，变频器的基本结构和工作原理，变频调速的特点，变频器的功能及参数预置，通过完成交流电动机的变频控制与运行、变频器常用控制电路、变频器与PLC在工程中的典型应用和伺服电机与伺服系统4个项目，使学生了解变频知识和变频器原理及应用，逐步掌握变频器的综合应用。

通过本课程的学习，培养学生初步具有选择、使用、维护常用变频器及变频调速系统的能力。

学好作为专业人员必须具备的变频调速基本知识和基本技能，初步形成解决实际问题的能力。

二、教学目标（一）知识目标1.了解交流电动机的调速原理，变频器的基本结构、调速方式及特点；2.了解变频器的基本原理、变频调速的特点。

3.掌握变频器的操作方式，变频器参数的设置步骤，理解变频器的功能及参数预置。

4.理解变频器的接口电路方式和原理；5.熟悉变频器的安装、调试及抗干扰措施。

6.掌握变频器常用控制电路原理、设计及调试维护。

7.了解伺服驱动电机及伺服系统的构成；（二）能力目标1.具有借助变频器用户手册等工具书查阅有关数据，进行变频器的参数预置的能力。

2.能够正确识别变频器面板功能按键及区域，熟练使用面板操作。

3.能够正确连接变频器主电路和控制电路，设计PLC与变频器接口电路。

4.能够根据变频器的不同控制方式，进行变频器参数设置，实现变频器对交流电动机的多种方式的调速控制。

5.能够完成简单PLC与变频器系统的硬件设计、参数设置及调试运行。

6.初步具备变频器的安装、调试及故障判断的能力。

7.能够进行伺服系统的初步设计与调试。

8.逐步具备根据客户要求，提出合理的技术方案，合理预算成本，保证系统质量，组织生产工作、沟通能力。

（三）素质目标1.培养学生的安全责任意识和良好的6S执行力2.培养学生勤于思考、做事认真的良好作风3.培养学生自学与自律能力4.培养学生沟通能力及团队协作精神5.培养学生分析问题、解决问题的能力6.培养学生勇于创新、敬业乐业的工作作风三、与前后课程的联系1.与前序课程的联系《电机与拖动》培养学生交流电动机及拖动的基本理论知识；《电力电子技术》使学生具有电力电子技术、整流电路、PWM逆变电路的基本理论知识。

《交流伺服与变频技术》课程标准二、课程性质和任务交流伺服与变频器在工业自动化领域的应用已经越来越广泛，交流调速代替传统的直流调速已成为工业自动化领域的趋势。

为了使教学内容能紧跟技术发展，以适应职业岗位的需求，特开设本课程。

本课程是《机电一体化》、《数控设备应用与维护专业》、《机械制造及自动化》等机电类专业的通用专业基础课程，是学生掌握面广量大的通用型交流伺服与变频器基础知识与应用、维修技能的支撑课程。

本课程的教学重点是用于通用机械、纺织机械、包装机械、自动线、工业机器人以及经配套国产数控系统的济型数控机床等机电一体化设备的通用型交流伺服与变频器，课程不包括全功能型数控系统所配套的交流伺服与主轴系统方面的内容。

通过本课程学习，学生应掌握机电一体化设备应用与维修人员在交流伺服与变频器应用与维修方面所需的理论知识；使得学生能够根据不同的控制要求，规划问题解决方案；能利用变频器与交流伺服的功能解决工程实际问题；能熟练操作、使用通用型交流伺服与变频器；并初步具备故障的分析和维修能力。

课程涉及变频器与交流伺服两个学习领域，由于变频器与交流伺服的结构、原理、用途相近，出于知识与技能体系的考虑，课程设置时原则上应将两个学习领域合并，以增加系统性，避免教学内容的重复与交叉。

课程采用项目式教学课程体系与工学结合的教学模式，开设一学期，课程教学的学时建议为64学时/4学分。

三、课程教学目标使学生熟悉变频器与交流伺服的工作原理；能识读与变频器与交流伺服相关的电路图；掌握常用变频器与交流伺服的功能与参数；具备机电一体化设备操作、调试、维修人员所必需的基本知识。

（一）知识目标1. 了解感应电机的变频调试原理；2. 能够应用变频器解决工程实际问题；3. 掌握变频器的使用、调试、维修方法。

4. 了解交流伺服的控制原理；5. 能够应用交流伺服解决工程实际问题；3. 掌握交流伺服的使用、调试、维修方法。

（二）能力目标1. 知道感应电机、伺服电机的调速原理；2. 会使用、选择变频器；3. 能调试、维修变频调速系统。

《变频器应用与操作》课程标准一、课程名称：变频器应用与操作二、对象：三年制中职电子技术应用专业学生三、课时：54学时四、学分：6分五、课程目标：培养学生具备从事变频器的安装与接线、参数设置、调试运行及维护的基本技能。

教学主要围绕项目实施所要掌握的知识、技能要领，开展变频器操作技能的实训。

职业能力目标：●能从事变频器的安装与接线，懂得变频器的维护保养●会调整变频器的各种运行方式及其相应的参数设置●掌握变频器的各种运行方式的具体调试运行●养成对新知识、新技术的学习能力,具有良好的思想品德、敬业与团队精神及协调人际关系的能力六、教学设计思路本课程是电子技术应用专业的一门主要专业课程，教学遵循学以致用原则，结合生产生活实际，使每一教学内容有具体的事物、形象的描述、明确的任务。

本课程贯彻“项目引导，任务引领”的设计思路，以工作任务引领提高学生学习兴趣，激发学生的成就动机，强调教学内容与岗位实际的紧密联系，通过师生共同参与，共同努力，达成教学目标，。

在具体教学过程中，以生产岗位的实际项目为课题内容展开，再施以具体的学习任务，每个任务都有必需的理论与技能知识点，始终坚持理实一体化的教学理念，注重学生技能与职业素养的培养，将岗位素质教育与技能培养有机结合起来，做到理论与实践的有机结合。

七、内容要求(一)项目一：三菱变频器及其安装、接线 6学时教学目标：熟悉变频器的基本配置、外观和结构；明了安装注意事项；懂得端子接线图及其功能说明；并能以此安装接线。

教学要求：结合现场教学，以实物为载体，在教学过程中，教师示范和学生分组操作训练互动，学生提问与教师解答、指导有机结合，让学生在“教”与“学”过程中，熟悉变频器，重点加强学生实际操作能力的培养。

相关理论与实践知识：电气控制技术，工厂供电技术，变频器原理◆任务一：系统配置、外观和结构 2学时要点：1、明确变频器的基本配置，熟悉变频器的外观2、明白变频器的具体结构◆任务二：安装、接线与端子接线图及其功能说明 4学时要点: 1、能按变频器的基本要求安装，根据接线图接线2、能初步理解端子接线图及其功能说明(二)项目二：变频器的基本运行操作 8学时教学目标：熟悉变频器的操作前准备，明白操作面板上的各个键盘与接线端子的功能与意义。

课件教案教学记录-交流伺服与变频技术及应用一、教学目标1. 了解交流伺服与变频技术的概念及其在工业中的应用。

2. 掌握交流伺服与变频技术的工作原理和特点。

3. 学会分析交流伺服与变频控制系统的设计和应用。

4. 能够运用交流伺服与变频技术解决实际工程问题。

二、教学内容1. 交流伺服与变频技术的概念2. 交流伺服与变频技术的工作原理3. 交流伺服与变频技术的特点4. 交流伺服与变频控制系统的应用案例5. 交流伺服与变频技术在工业中的重要作用三、教学方法1. 采用多媒体课件进行讲解，结合实物图片和动画，增强学生的直观感受。

2. 通过实例分析，让学生了解交流伺服与变频技术在实际工程中的应用。

3. 开展小组讨论，引导学生思考和探讨交流伺服与变频技术的优缺点。

4. 利用课后习题，巩固所学知识，提高学生的实际操作能力。

四、教学准备1. 准备相关课件和教学资料。

2. 准备实物模型或图片，以便进行直观讲解。

3. 准备案例分析资料，以便进行实际应用的讲解。

4. 准备课后习题，以便进行知识巩固。

五、教学过程1. 引入话题：介绍交流伺服与变频技术在现代工业中的重要地位。

2. 讲解交流伺服与变频技术的概念，通过实物图片和动画进行展示。

3. 详细讲解交流伺服与变频技术的工作原理，结合实例进行分析。

4. 分析交流伺服与变频技术的特点，引导学生思考其优势和不足。

5. 讲解交流伺服与变频控制系统的应用案例，展示其在实际工程中的应用。

6. 开展小组讨论，让学生探讨交流伺服与变频技术的应用前景。

7. 通过课后习题，巩固所学知识，提高学生的实际操作能力。

8. 总结本节课的重点内容，布置课后作业。

六、教学评估1. 课堂讲解过程中，观察学生对交流伺服与变频技术概念的理解程度。

2. 分析学生在实例分析中的表现，了解其对交流伺服与变频技术应用的掌握情况。

3. 课后收集学生的习题答案，评估其对课堂所学知识的巩固程度。

4. 鼓励学生提出问题，了解其在学习过程中遇到的困难和问题，及时进行解答和指导。