《交直流调速》课程标准

《交直流调速》课程标准课程代码 课程类型 课程学分 修读学期0212210081 理实一体课程 3 学分 第 3 学期课程类别 专业课程 课程性质 必修课程 课程学时 48 学时 适用专业 城市轨道交通控制合作开发企业 长春市轨道交通集团有限公司 执笔人赵丽、石成审核人米秀杰1．课程定位与设计思路 1．1 课程定位 本课程是城市轨道交通控制专业一门专业核心课程。 本课程的作用是使学生根据工 业生产中电机与电气控制的特点，以自动控制理论为基础，以交直流电动机为对象，系 统地学习典型交直流调速控制系统的组成、原理、特性，以及在工业应用中必须注意的 有关问题。培养学生逻辑思维能力、综合分析能力、交直流调速系统调试能力、再学习 能力。 本课程与前修课程《电工基础》、《自动控制原理》、《电机与电气控制》和《电 力电子技术》课程相衔接，与后续课程《电机调速综合实训》、《电气控制柜装配》等 相衔接，共同培养交直流调速系统综合应用分析能力。 1．2 设计思路 通过教师到企业对课程对应的工作岗位、工作任务、必备的能力和素质需求进行调 查，并聘请企业专家与课程团队教师共同研讨，确定了本课程的培养目标。为服务后续 专业课程的学习和培养学生岗位能力，遵循由简到难的原则，设计教学内容。采用现代 化教学手段，注意培养学生面向工程的思维习惯，采用多元化的考核方法，使学生掌握 交直流调速理论的精髓。 本课程所面向的职业岗位为城市轨道交通控制系统的检修员、维护员等，主要从事 城轨交通控制系统设备检修、维护、实验调试等工作。根据课程培养目标，将教学内容 分为直流调速控制系统与交流调速控制系统两大部分， 共六个模块。 通过本课程的学习，-1-

使学生掌握交直流调速控制系统的组成和原理，并具有一定的操作检修能力，为学生走 向工作岗位打下坚实的基础。 2．课程目标 2．1 能力目标 （1）能够根据常见交、直流调速系统系统的原理图分析出其组成结构及工作原理。 （2）能够测量常见交、直流调速系统系统正常工作时的参数及波形。 （3）能够掌握常见交、直流调速系统系统的运行步骤，完成系统的正常运行，使 学生具有安全、文明、规范的生产意识。 （4）具备判断交、直流调速系统常见故障的的能力与检修方法。 2．2 知识目标 （1）掌握交、直流调速发展、现状、应用及发展方向。 （2）掌握单闭环直流调速系统的组成及其特性。 （3）理解双闭环直流系统的静态特性和动态特性。 （4）掌握位置随动系统组成及工作原理。 （5）掌握交流调压调速、串级调速原理及基本类型。 （6）掌握异步电动机电压、频率协调控制的稳态机械特性。 （7）掌握转速开环、恒压频比控制的变频调速系统。 （8）掌握转速闭环、转差频率控制的调速系统。 2．3 素质目标 （1）培养学生团队合作精神、语言表达能力、自学能力。 （2）培养学生发现问题能力、创新能力和创造能力。 （3）培养学生获取、领会和理解外界信息的能力。 （4）培养学生诚实守信、敬业爱岗的良好职业道德素养。 （5）培养学生的语言表达能力和对事物分析判断的能力。 （6）培养学生勇于创新、与时俱进的工作作风。 3．教学内容 根据城市轨道交通控制专业对机车电气设备安装能力、操作能力、检修能力及维护 能力的要求，本课程主要选取了单闭环直流调速系统、双闭环直流调速系统、直流脉宽-2-

调速控制系统、位置随动系统、交流调压调速和串级调速、异步电动机变频调速系统等 内容，按照由浅入深、由简单到复杂的理念，并考虑学生以后的再学习与深造，设计了 六个部分的教学内容，具体内容如下。表1 技能内容与 教学要求 教学内容描述 知识内容与 教学要求 1.了解交、 直流调速技术概况 2.掌握直流电动机的调速方 法 3.理解调速指标 4.了解直流调速用的可控直 流电源种类 5.掌握单闭环有静差调速系 统组成及工作原理 6.了解单闭环调速系统的稳 态分析及动态特性 7.掌握单闭环无静差调速系 统组成及工作原理 8.掌握带电流截止无静差调 速系统组成及工作原理 1.了解双闭环直流调速系统 的特点 2.理解双闭环调速系统的静 态特性 3. 学会双闭环调速系统的启 动过程分析 4. 了解双闭环调速系统的动 态抗干扰性 1.掌握脉宽调制的理论 2.掌握不可逆 PMW 变换器 3.掌握可逆 PWM 变换器 4.掌握 PWM 伺服系统的开环 机械特性 1.掌握位置信号检测装置 2.掌握位置随动系统的基本 类型 1.了解交直流调速的发展和 分类 2.掌握闭环控制的异步电动 机的调压系统工作特点 3.掌握串级调速系统原理及 基本类型 4.掌握双闭环控制的串级调 速系统 素质内 容与 教学要 求 培养学 生共享 知识的 能力， 即团队 合作能 力 培养学 生发现 知识的 能力， 即创新 能力和 创造能 力 培养学 生知识 传播能 力，即 交流沟 通能力 培养学 生 获 取、领 会和理 解外界 信息的 能力 培养学 生诚实 守信、 敬业爱 岗的良 好职业 道德素 养 培养学 生的语 学时 理论 学时 实践 学时序号教学内容1单闭环直 流调速系 统掌握直流电动机调 速方法和调速指标1022双闭环直 流调速系 统43直流脉宽 调速控制 系统 位置随动 系统6485交流调压 调速和串 级调速4-3-

6异步电 动机变 频调速 系统1 熟悉变频器的功 能参数含义 2 能够运用 MM420 变频器操作面板对 小型三相异步电动 机的启动、正反转、 点动、调速进行控 制 3 能够运用 MM420 变频器模拟信号操 作控制方式对小型 三相异步电动机进 行启动及调速控制 4 能够运用 MM420 变频器输入端子的 操作方式对小型三 相异步电动机进行 正反转及调速控制1.掌握异步电动机变频调速 基本原理 2.掌握脉宽调制控制技术 3.掌握异步电动机变压变频 调速系统 4.掌握变频器的面板操作及 主要参数设定言表达 能力和 对事物 分析判 断的能 力 培养学 生勇于 创新、 与时俱 进的工 作作风4104．实施建议 4.1 师资队伍 《交直流调速》课程教学对任课教师有很高的要求，要熟悉交直流调速控制系统系 统各个组成部分的基础知识，包括自动控制原理、电工基础、电力电子技术等方面的知 识，能将各部分知识融会贯通。专任教师应具备研究生水平，有相关教学、学习经历。 建议由经验丰富的专业课教师讲授。兼职教师要求正在轨道交通企业工作，并且具有 3 年以上工作经验，能够在教学过程中提出合理化的意见，提供典型案例。 4.2 教材及相关资源 本课程建议选用以下教材： 《交直流调速控制系统》，主编钱平，高等教育出版社出版，是高职高专教育规划 教材。 《交直流调速系统》，主编陈相志，人民邮电出版社出版，高等学校教材。 《交直流调速系统》(第二版)，主编史国生，化学出版社，教育部高职高专电类专 业规划教材。 4.3 教学组织模式实践教学 教学环境要求 教学材料要求 实验室 实验指导书-4-理论教学 教室，配备多媒体设备 多媒体课件

教学组织模式分组教学通过教师讲授，使学生掌握交直流调速控制系统的组 成及工作原理，并通过常用实例讲解，培养学生分析 问题和解决问题能力4.4 教学方法与手段 本课程在教学过程中，主要采用案例分析法和归纳法，辅助采用小组讨论法、多媒 体演示法。具体如下： 案例教学法：通过分析和研究已有的案例组织教学。本课程在每一部分教学内容中 都不同程度地运用了案例教学法，使学生在分析和学习案例的过程中，提高理论联系实 际能力，提高理论知识运用能力。 归纳法：在每一部分教学内容结束之后，教师都采用归纳的方法，总结该调速系统 的工作方式、优缺点及与其他调速方法的不同之处，使学生掌握调速系统的精髓。 小组讨论法：学生以小组为单位，根据教师提出的问题或提供的教学资料，在教师 的组织和引导下， 积极参与课堂讨论， 从而实现教与学的互动。 增强学生思维的灵活性， 提高学生交流、沟通的能力。 多媒体演示法：用 PPT 演示的方法展示复杂的交直流调速系统的组成及特性曲线， 使学生能够有的放矢的学习。 课程在实施的过程中采用黑板和多媒体课件相结合的方法， 形象生动的展示典型案 例及相关教学内容，激发学生的学习兴趣。 4.5 教学考核与评价 本课程的考核采用综合考核的办法，即过程考核加终结性考核。 过程考核包括实验成绩、出勤情况、提问成绩、作业成绩，满分 100 分 终结性考核为期末闭卷考试，满分 100 分。 总成绩=过程考核×40%+终结性考核×60%。交直流调速课程组 2011 年 8 月-5-

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