2022年新教案教学提纲 .pdf
《2022年新教案教学提纲 .pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022年新教案教学提纲 .pdf(24页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、新 教 案名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 24 页 - - - - - - - - - 精品资料仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢2 课程名称变频调速及电机控制技术应用班级计划课时4 授课方法讲授教学内容绪论任务一 三相异步电动机任务二 三相异步电动机的起动和制动教学目的1掌握课程性质、内容;2复习三相异步电动机的相关知识。重点、难点重点:三相异步电动机在变频的同时须变压的原因;难点:变频调速的两种情况。复习提问三相异步电动机旋转磁场的转速、转差率
2、、转速;三相异步电动机的机械特性曲线及其特殊点;三相异步电动机的起动和制动方法。作业习题: 1-5 、1-6、1-9 课后小结1变频器的概念、用途、发展历程、应用现状、发展趋势;2课程内容、特点及学习的要求;3三相异步电动机的起动、制动和调速方法;4变频调速的种类及特点。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 24 页 - - - - - - - - - 精品资料仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢3 教 案 内 容导入一、概述“变频调速及电机控制技术”是“
3、数学”、“物理”、“电工基础”、“电子技术”、“电力电子技术”、“电力拖动”、“电气控制”等课程的后续课程,同时又与“交直流调速系统”、“控制技术”等专业课程有着横向联系。变频器是由计算机控制电力电子器件、将工频交流电变为频率和电压可调的三相交流电的电气设备,用以驱动交流电动机进行连续平滑的变频调速。二、变频器的发展历程1直流调速系统的优缺点:调速系统结构简单、调速平滑、调速性能好,但直流电机本身结构复杂、价格较贵、维护不方便。2交流调速系统的优缺点:电动机结构简单、工作可靠、价格低廉、规格较多,但调速不连续。3变频器的诞生和发展:基于交流异步电动机连续调速的设想,随着微电子技术、电力电子技术
4、、计算机技术的发展而发展。三、我国变频器的应用现状1起步较晚;2目前,进入“黄金时期”;3变频调速的效果:节能、提高速度和精度、提高生产率和产品质量、延长设备使用寿命、增加使用者的舒适度;4变频器的应用目前不足十分之一,原因是变频器应用人才的缺乏。四、变频器的发展趋势1向专用型方向发展;2向人性化方向发展;3易用性不断提高;4功率结构模块化;5智能化;6内置电抗器减小谐波影响。五、课程的性质和任务“变频调速及电机控制技术”是一门应用性较强的专业课程,课程的5 分钟:强调变频器的概念5 分钟:讲授5 分钟:强调变频器的应用现状5 分钟:讲授、举例2 分钟名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载
5、- - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 24 页 - - - - - - - - - 精品资料仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢4 教 案 内 容主要任务是使学生牢固掌握变频器应用的基础知识和正确安装使用变频器的基本技能。六、课程特点及学习的要求1涉及面广 变频器是高科技的产品,技术含量高;2实践性强 侧重变频器的外部应用;3变频器的选择、安装、程序编制需要相互协调,细小的疏忽可能会导致严重后果;4学习中要处理好以下几个关系:(1)理论分析的基础性、连贯性与实用性;(2)与其他专业课程的关系:纵向
6、、横向;(3)具体的应用方法与一般的应用能力前者是学习的形式,后者是学习的目的。5要求与考核标准(1)课堂要求;(2)作业要求;(3)成绩评定a、作业、测验成绩;b、实验报告成绩;c、技能测验成绩;d、课堂讨论成绩;e、期末试卷成绩;项目一基础知识任务一三相异步电动机在变频调速拖动系统中,使用的电动机大多数是三相异步电动机。一、三相异步电动机结构及工作原理1结构定子:定子铁心、定子绕组;转子:转子铁心、转子绕组、转轴。2旋转磁场与转差率(1)旋转磁场8 分钟10 分钟:以复习方式讲解名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - -
7、 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 24 页 - - - - - - - - - 精品资料仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢5 旋转磁场的产生;旋转磁场转速(同步转速n1):n1=60?1/p式中:n1旋转磁场转速,又称为同步转速,单位为r/min ;?1电源的频率,单位为Hz;p电动机的磁极对数。n1的旋转方向与电源的相序相同;(2)转差率 s 根据转子结构不同电动机分为笼型异步电动机:变频调速中采用线绕型异步电动机:变频调速中较少采用转速差 nn =n1- n 式中: n- 转子的转速n1- 旋转磁场的转速转差率 ss=(n1- n)/ n1起动瞬间, n
8、=0,s =1;额定转速运行时, s很小,约为0.020.06;空载运行时, n略小于 n1,s0 。(3)转子转速 nn=(1- s)60?1/p总结影响转子转速 n 的因素及三相异步电动机的调速方式。二三相异步电动机的电磁特性1. 感应电动势 E1 E1=4.44K1N1?1m=U1+U式中: E1定子绕组的感应电动势有效值K1定子绕组的绕组系数, K1n1起重机下放重物时:重力作用使电动机转速n 沿曲线增加,使 nn1变频调速过程中的瞬间:由于机械惯性,电动机转速n来不及变化,使 nn1(?1降低后对应的转速)工作点由 A 点平跳至 C 点,使电动机沿着曲线减速。(3) 回馈制动的实质:
9、将轴上的机械能转换成电能,回馈给电源。曲线第一象限为电动机电动运行状态;曲线第二象限起重机下放重物时电动机处于回馈制动状态;曲线第二象限频率降低时电动机处于回馈制动状态。5 分钟:小结、作业名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页,共 24 页 - - - - - - - - - 精品资料仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢10 课程名称变频调速及电机控制技术班级计划课时2 周次授课方法讲授教具教学内容任务三 电力电子器件简介任务四 脉冲宽度调制( PWM)原理教
10、学目的1. 了解各种电力电子器件结构及特性;2. 掌握脉宽调制的基本原理及逆变电路的变压变频原理;重点、难点重点:脉宽调制的基本原理难点:逆变电路的变压变频原理。复习提问1. 三相异步电动机在变频的同时须变压的原因;2. 变频调速的两种类型及各自适宜的负载类型;作业习题: 1-7、1-13、1-15 课后小结1常见 IGBT等电力电子器件结构和特性的介绍;2. 脉宽调制的基本原理:面积等效原理;3SPWM 逆变电路的变压变频原理。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10
11、页,共 24 页 - - - - - - - - - 精品资料仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢11 教 案 内 容附 记任务三电力电子器件简介在定性分析变频电路时,可将电力电子器件作为理想开关来对待。常见的电力电子器件有如下几种:一、晶闸管( SCR )1结构与电路符号:电气图形符号内部等效电路伏安特性曲线2特性:其伏安特性是指SCR 的阳极阴极之间电压和阳极电流关系。3. 通与关断条件 : 是极和阴极间承受正向电压时,在门极和阴极间也加正向电压。当阳极电流上升到掣住电流(使晶闸管由关断到导通的最小电流)后,门极电压信号即失去作用,若撤去门极信号,晶闸管可继续导通;使晶闸管阳极电流I
12、A小于维持电流 IH,管子会自然关断。维持电流IH是保持晶闸管导通的最小电流。4优缺点: SCR 属于电流控制型元件,其缺点是控制电路复杂、庞大,工作频率低,效率低等。SCR 的优势在于电压、电流容量较大,目前仍广泛应用在可控整流和交- 交变频等变流电路中。二、门极可关断晶闸管( GTO )1结构: GTO 是一种多元功率集成器件,它是由十几个甚至数百个共阳极的小GTO 元组成。小 GTO 元内部是 PNPN四层半导体结构,它的三个引出极也分别为阳极A、阴极 K、门极 G,其电气图形符号如下图所示。2特性 : 其伏安特性是指 GTO 的阳极阴极之间电压和阳极电流关系。与 SCR的特性相似。3导
13、通与关断条件:导通条件与SCR 相同,但关断时门极需要负脉冲。4优缺点: GTO 属于电流控制型元件,其缺点是驱动功率大,驱5 分钟:复习提问4 分钟:以复习方式讲解4 分钟:强调器件特点名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页,共 24 页 - - - - - - - - - 精品资料仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢12 教 案 内 容教 案 内 容动电路复杂;关断控制易失败,工作频率不够高,一般在10KHz 以下。它的优势在于电压、电流容量较大,目前其电
14、压可达到 6000V、电流可达到 6000A,多应用于大功率高压变频器。三、电力晶体管( GTR )1结构单管 GTR结构与普通的双极结型晶体管类似,多采用NPN结构,其电气图形符号如图所示。变频器用的GTR一般是 GTR模块,它是将两只或四只、六只甚至七只单管GTR或达林顿式GTR 的管芯封装在一个管壳内,这样的结构是为了耐高压、大电流,开关特性好。2特性GTR 的伏安特性曲线表示GTR 的基极电压和集电极电流的关系。3导通原理 : 和普通晶体管一样,是一种电流放大器件,有三种基本工作状态,即截止、放大、饱和。在变频电路中,GTR 作为开关器件,应在截止(关)和饱和(开)两种状态之间交替,不
15、允许工作在放大状态,否则管子的功耗将增大数百倍,使管子过热损坏。4. 优缺点:工作频率较低,一般在510KHz 。它又属于电流驱动型器件,其驱动功率大,驱动电路复杂,而且GTR耐冲击能力差,易受二次击穿损坏。目前GTR 的应用一般被绝缘栅双极晶体管( IGBT )所替代。四、电力场效应晶体管( MOSFET)1结构电力场效应晶体管( MOSFET)的三个引出极为:源极S、漏极 D 、栅极 G 。变频器使用的电力场效应晶体管一般是N沟道增强型,其电气图形符号如图所示。3 分钟:强调器件特点8 分钟:重点讲解与单极性晶体管的不同之处名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - -
16、- - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页,共 24 页 - - - - - - - - - 精品资料仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢13 2特性其伏安特性曲线反映了输出电压uDS和输出电流 iD的关系,也称之为输出特性曲线。3工作特点:栅极电压uGS控制漏极电流 iD:当 0uGS UGS(th)(开启电压)时,管子截止,无iD;当 uGSUGS(th),uDS加正压,管子导通,;DS越大则 iD越大,在相同的uDS下,uGS越大, iD越大;uGS与 iD的关系称为电力场效应晶体管( Power MOSFET)转移特性,
17、其曲线如图所示。3优缺点: MOSFET 属于电压驱动型器件,输入阻抗高,驱动功率小,驱动电路简单;开关速度快,开关频率可达500KHz 以上。缺点是电流容量小,耐压低。五、 绝缘栅双极晶体管( IGBT )1结构IGBT 是 MOSFET 和 GTR 取长补短相结合的产物,具有栅极 G、集电极 C、和发射极 E 的三个引出端。等效电路和电气图形符号。输入回路:电压控制型,控制信号为uGE,输入阻抗高,栅极电流 iG约为零,驱动功率小;输出回路:为 IGBT 的主电路,与 GTR 相同,工作电流为iC。5 分钟:强调器件特点名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - -
18、- - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页,共 24 页 - - - - - - - - - 精品资料仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢14 2特性IGBT的输出特性曲线反映了输出电压uCE和输出电流 iC的关系。3工作特点:工作在开关状态时,在阻断状态和饱和导通状态之间转换,不允许在放大状态停留。当 uGE UGE(th)(开启电压)时, IGBT 截止,无 iC;当 uGEUGE(th)时,uCE加正压, IGBT 导通,其输出电流iC与驱动电压 uGE基本呈线形关系。如图1-12b所示为 IGBT 的驱动电压 uGE与输出电
19、流 iC的关系,此曲线称为IGBT 的转移特性曲线。4优缺点:优点是输出特性好,开关速度快,工作频率高,一般可达到 20KHz 以上,通态压降比MOSFET 低,输入阻抗高,耐压、耐流能力比MOSFET 和 GTR 提高,最大电流可达 1800A,最高电压可达4500V。在中小容量变频器电路中,IGBT 的应用处于绝对的优势。六、集成门极换流晶闸管(IGCT )IGCT 是 GTO 的派生器件,其基本结构在GTO 的基础进行了改进,如特殊的环状门极、与管芯集成在一起的门极驱动电路等等。使 IGCT 不仅具有与 GTO 相当的容量,而且具有优良的开通和关断能力。目前, 4000A、4500V 及
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2022年新教案教学提纲 2022 教案 教学 提纲
限制150内