《变频器原理与应用》课程教学大纲(本科).pdf

《变频器原理与应用》课程教学大纲

课程编号：081051111
课程名称：变频器原理与应用

英文名称：PrincipleandApplicationofInverters
课程类型：专业课
课程要求：必修
学时/学分：5弟.5（讲课学时：52实验学时：4上机学时：0）
适用专业：自动化

一、课程性质与任务

变频器原理与应用是自动化专业的一门理论与实用性相结合的专业课程。通过本课程的

学习，能够使学生掌握通用变频器的设计原理、运行方式，和控制方法，培养学生在变频器
应用方面的理论分析与实践能力。为将来从事变频器的设计、应用等专业工作打下良好基础。
在教学过程中，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。
二、课程与其他课程的联系

先修课程：电力电了技术、电机原理与拖动、电气控制及PLC技术
后续课程：毕业设计
三、课程教学目标
1.掌握变频器的基本概念、变频调速的基本原理、变频器的结构、分类，了解变频器
的应用领域、发展的历史及趋势等。了解电力电子器件的最新发展、原理及应用知识，着重

介绍变频器应用最多的BJT、IGBT,及IPM,掌握电力电子器件羽动及保护电路的设计原理
和设计要点。2、10.1
2.掌握通用变频器主电路各部分的工作原理、组成，及作用。掌握感应电机的容量选
择、感应电机的机械特性和负载特性，以及感应电机的传动机构。掌握通用变频器的一般

原理，包括U/f控制通用变频器，高动态性能的矢量控制通用变频器及直接转矩控制通用
变频器。2、3、4
3.了解变频器的各种性能指标，掌握变频驱动系统设计方法及其保护功能，掌握变频
器的起动与制动过程，掌握变频器的容鼠计算方法，变频器的外围设备，及变频器的抗干
扰措施，掌握变频器的故障诊断与分析，变频器的维护。了解一到两种具体机种的应用实
例，学习具体的使用方法。2、3、4
4.在课堂教学过程中适时补充变频器技术的前沿发展现状和趋势，使学生对变频器相
关技术的前沿发展现状和研究趋势有一定的了解，达成毕业要求3.1和10.4。
5.培养学生的工程实践学习能力，使学生掌握各种变频驱动系统的设计方法和实验过
程设计，获得实验技能的基本训练，达成毕业要求7.3。
6.注重培养学生的外语能力和文献资料查询能力，课堂讲授内容涉及到变频器的专业
词汇，采用双语方式讲解，并有针对性地推荐学生阅读一些专业文献，并鼓励学生围绕课堂
教学内容，充分利用互联网和数字图书馆等现代化手段，自主搜寻和查阅相关参考资料，从

而提高学生快速获取新知识和新信息的能力，达成毕业要求12.2和10.5o

四、教学内容、基本要求与学时分配（包含课内实验、上机、自学、大作业、讨论等内容,

实验要明确实验项目）
对应课
序学教学
教学内容教学要求程教学
号时方式
目标
一、绪论
11.了掌握变频器的基本概念、4讲授1,4.6
1.变频器的概念
变频调速的基本原理、变频器自学
2.变频器的应用领域
的结构、分类。
3.变频器的基本结构
2.了解变频器的应用领域、发
4.变频器的分类
展的历史及趋势等
5.变频器的发展

二、电力电子器件
21.解电力电子器件的最新发4讲授1、4、6
1.概述展、原理及应用知识。自学
2.双极晶体管（BJT）2.掌握电力电子器件驱动及

3.功率场效应管（Power保护电路的设计原理和设计

MOSFET）要点。
4.绝缘栅双极晶体管（IGBT）

5.智能功率模块（IPM）
3三、整流与中间电路掌握通用变频器主电路各部4讲授2、4、5、

1.变频器主回路分的工作原理、组成，及作用。自学6
2.滤波电路和限流电路
3.电源指示电路和整流电路
4.制动电路

实验：通用变频器的认识实验2

4四、电机与拖动系统掌握感应电机的容量选择、感4讲授2、4、6
1.感应电机的容量选择
应电机的机械特性和负载特自学
2.感应电机的机械特性
性，以及感应电机的传动机
3.感应电机的负载特性
构。
4.感应电机的传动机构

5五、逆变电路1、掌握变频器逆变电路的调8讲授2、4、5、
1.变频器逆变电路的调制方式制方式、波形生成的方自学6
SPWM

2.SPWM波形生成的方法法实验

3.电流滞环跟踪PWM电流滞环跟踪PWM,及

4.SVPWM控制技术SVPWM控制技术
2、掌握逆变电路的控制方式
5.逆变电路的控制方式（恒压频
（恒压频比控制、转差频率控
比控制、转差频率控制、矢量
制、矢量控制、直接转矩控制）
控制、直接转矩控制）
2
实验：U/f曲线设定及测定实验
六、变频器驰动系统
6了解变频器的各种性能指标，讲授3、4、6

1.变频器的起动与制动掌握变频驱动系统设计方法自学
2.变频器的性能指标及其保护功能，掌握变频器的
3.变频器的容量