高压电工的基本知识范例(3篇)
高压电工的基本知识范文
关键词:开关电源;拓扑结构;PWM/PFM控制芯片;载体
中图分类号:G712文献标识码:A文章编号:1672-5727(2012)06-0084-03
光电源及开关电源技术是高职院校中应用电子技术专业方向之一,《开关电源原理与分析》是此方向的专业主干核心课程,起到承上启下、贯彻始终的作用。目前,高职高专关于此课程的教材较少,而且教材的针对性较差,知识结构不合理、内容较陈旧。我们通过对开关电源类企业的调研,分析了光电源及开关电源技术岗位群的工作人员应掌握的专业知识和技能。根据知识点、技能及电路结构来整合、序化教学内容,将教学内容分成5个工作任务模块,在每个工作任务模块中引入子电路和工程资料,作为教学内容的载体。通过制作、调试和测试每个子电路,最终完成整体电路的设计与制作——40W反激电源的制作,恰当地在各教学环节融入工程资料、标准及质量体系的内容,培养学生的职业能力和职业素养。笔者拟从基本知识点和技能的分析、理论知识和实践项目、校企合作开发教材、考核方式改革和学生拓展能力培养等五个方面阐述教学改革的实施。
基本知识和技能的分析
我院应用电子技术专业(光电源及开关电源技术方向)培养的人才主要面向光电源和开关电源类企业,涉及辅助设计、维修、销售和售后服务、电子元件采购、质量检测和认证等5个岗位(群)。通过分析典型工作任务,将典型工作任务所涵盖的知识和技能进行分析、量化和整合,应具备的基本知识和技能如图1所示。一个工作任务要几个方面的基本知识和技能来培养,掌握一个方面的基本知识和技能可以完成多个工作任务,工作任务与基本知识点和技能是相互渗透的,并不是一对一的对应关系。
理论知识与实践项目的分析
《开关电源原理与分析》课程以对开关电源产品电路进行分析与制作为依托,按照岗位群所涵盖的知识和技能为培养目标,按照由简单到复杂、由部分到整体的原则,科学设计学习性工作任务。根据知识点、技能及电路结构(见图2)来整合、序化教学内容,将教学内容分成5个工作任务模块(见图3)。在每个工作任务模块中引入子电路和工程资料,作为教学内容的载体。从理论知识和实践项目两个方面对每个工作任务模块的教学内容和要求进行了分析探讨。
(一)基本拓扑结构
基本拓扑结构包括非隔离型和隔离型两大类变换器。非隔离型主要包括降压、Boost和Buck-Boost变换器;隔离型主要包括正激、反激、半桥变换器、推挽变换器和全桥变换器等。应掌握变换器的结构、工作原理,理解稳定工作时的波形及基本关系式,熟悉它们的应用场合。
实践项目:画PC电源原边主电路、副边输出整流滤波电路(对应子电路1)。主要培养学生以下几方面的技能:(1)熟悉PCB板与电路图之间的关系;(2)加深巩固所学的拓扑结构;(3)学会测量电路的连接及功率元器件是否正常;(4)学会如何根据PCB板画出原理图以及如何布局元器件。
(二)PWM和PFM控制芯片及其应用
误差放大器及补偿的工作原理,介绍电流模式的PWM控制器(以控制芯片UC3842为例)和PFM控制器(以控制芯片L6562为例)以及它们的应用。掌握芯片每个引脚的功能以及电路参数的分析,掌握用控制芯片来控制隔离型变换器(Forward和Flyback)和非隔离型变换器(Buck和Boost)实现电能的变换,也就是控制芯片与变换器的连接电路,即如何检测输出电压和输入电流以及MOS管的驱动等。
实践项目:UC3842控制的Boost变换器电路的制作(子电路2)。主要培养学生以下几方面的技能:(1)掌握电路的工作原理;(2)掌握调试电路和测试电路的方法;(3)掌握分析电路故障和排除电路故障的技巧。
(三)电源输入级
电源输入级主要包括EMI滤波器、浪涌电流抑制电路、功率因数校正电路和输入整流电路等。应掌握这些电路的作用及工作原理,熟悉它们的应用场合。
实践项目:画PC电源EMI电路及整流滤波电路的制作(子电路3)。主要培养学生以下几方面的技能:(1)理解EMI滤波器的组成结构及作用;(2)掌握两种整流滤波电路的工作方式。
(四)元器件的选择
器件的选择主要指无源器件、半导体器件、电感和变压器的选择。应掌握它们的参数、封装及分类;根据功率、耐压值、所要求的裕量等来选择器件;熟悉它们的应用场合。应掌握制作变压器的步骤、工艺以及用LCR电桥来测量其值等。
实践项目:高频变压器的制作及测试(子电路4),应用在40W反激电源制作实训中。主要培养学生以下几方面的技能:(1)理解变压器同名端和异名端与实物之间的关系;(2)掌握变压器的制作方法;(3)掌握变压器参数的测试;(4)掌握用示波器和信号发生器测试变压器的匝比和同名端等。
(五)40W反激电源的制作
把40W反激电源的制作引入到实践教学中。应掌握电路的工作原理和控制芯片电路参数的分析以及计算,掌握如何调试电路和测试电源的性能指标,掌握如何分析电路故障和排除电路故障的方法。
通过40W反激电源的制作、调试和测试的训练,不仅连贯了前面四部分的内容,使学生加深和巩固了前面所学的知识,而且学生分析整体电路、调试和测试电路、分析和排除电路故障的能力可得到很大的提高。
教学内容要始终保持鲜活,子电路和工程资料载体可以替换,教师教学时可直接使用这些载体,也允许教师从企业或者实际工作中引入新的载体。另外,根据电源类企业和PWM控制芯片的发展及要求来调整教学内容;根据企业和学生就业反馈信息,调整教学内容的重点和难点,始终保持教学内容的适时变化和改革,以适应社会发展对人才的要求。
校企合作开发教材
高压电工的基本知识范文篇2
根据水利设备管理、运用、安装、调试、维护的典型工作岗位确定15个典型工作任务为:机械绘图、使用工具或设备加工机械零件、使用数控机床完成零件加工、机械系统结构分析与改造、液压与气压系统的分析与维护、机械设备维护、机电设备安装与调试、机电设备故障检修、电气设备安装与调试、电子产品装接与调试、电气线路检查与维护、对设备电气系统进行局部改造和升级、机电控制系统分析与应用、水利机械故障检修、水利水电工程施工机械故障检修。根据15个典型工作任务分解出44项职业能力。根据各项职业能力对应的知识机构,归纳出相关专业课程见表1。根据基本技能、专项技能、综合技能的递进要求,确定实践性教学体系。基本技能包括测绘实习、万用表安装与使用实习、机械CAD实训;专项技能包括CAM实训、机械加工实习、继电接触器控制实习、普通机床检修实习、PLC应用实训、液压(气压)安装与调试实习;综合技能包括机电设备安装维修实习、毕业顶岗实习。
2.基于水利行业人才需求的机电设备维修与管理高职专业教学条件建设
2.1专业师资的配置与要求。
2.1.1专业带头人的基本要求(1)具备高职教育认识能力、专业发展方向把握能力、课程开发能力、教研教改能力、学术研究尤其是应用技术开发能力、组织协调能力。(2)成为专业建设的龙头,具备最新的建设思路,主持专业建设各方面工作。(3)能够指导骨干教师完成专业建设方面的工作。(4)牵头专业核心课程开发和建设。(5)主持及参与应用技术开发课题。
2.1.2专任教师的配置与要求(1)具有较强的教学能力。(2)具有一定的课程开发能力。(3)具备较强的教研教改能力。(4)熟悉机电设备的原理、装配工艺等知识。(5)熟悉机械图纸和电气图纸;具有机电设备使用、维护、管理能力,具有一定的生产管理、技术管理等知识。(6)具备事故处理能力。(7)具备执行安全规范的能力。(8)熟悉水利水电机电设备的原理、装配工艺等知识。
2.1.3兼职教师的配置与要求(1)具有较强的教学能力。(2)具备熟练的机电工具设备的使用与操作能力。(3)熟悉机电产品生产现场的工艺实施、机电工具设备的使用与操作。(4)熟悉事故处理能力。(5)具备执行安全规范的能力。
2.2实践教学条件配置与要求。
2.2.1电工实训室训练常用电工仪器仪表使用。面积120m2,具备低频信号发生器、直流电源、三相调压器、直流单臂电桥、直流双臂电桥、可调电感箱、电流表、电压表、功率表、频率信号发生器、函数信号发生器及其他常用测量仪表。
2.2.2机械实训室训练机械原理、机械产品维修等基本技能。具备单级圆柱齿轮减速器、两级三轴线圆柱齿轮减速器、两级圆锥———圆柱齿轮减速器、单级蜗杆减速器,常用钳工设备、量具。
2.2.3电工基本技能实训室用于万用表安装与使用实习。面积60m2,具备低压电器、常用电工工具。
2.2.4机械零件测绘实训室训练机械制图与零件测绘基本技能。具备常用量具设备。
2.2.5低压电气实训室训练可编程控制器原理与应用的基本技能。具备电脑、常用PLC等设备。
2.2.6机床电气控制技术实习室训练电气控制线路常见故障分析与处理方法。具备各种机床电气控制线路等设备。
2.2.7机加工实训室训练金属的主要加工方法,所用设备和工具。具备普通车床、铣床等设备。
2.2.8金工实训室训练钳工基本技能。具备虎钳、电焊机等设备。
高压电工的基本知识范文
【关键词】“3+4”;中职本科衔接;液压和气动控制技术;教学改革
【中图分类号】G712【文献标志码】A【文章编号】1005―6009(2017)04―0052―03
“液压和气动控制技术”课程是中职与普通本科“3+4”分段培养试点项目“电气自动化”的专业基础课程。本课程开设在中职阶段三年级,通过学习使学生了解液压和气动的基本概念和基础知识;熟悉液压和气动元件的工作原理、元件符号,能正确选用液压和气动元件;掌握液压和气动系统工作原理分析方法,具备分析典型液压和气动系统的能力,初步具备简单回路的设计能力,为后续专业课程的学习奠定扎实的基础。
“3+4”中职本科衔接的生源是初中毕业生,录取分数高于五年制高职学生,基础较好,认知能力和动手能力普遍优于五年制高职学生,因此,现有的针对五年制高职学生开设的“液压与气动技术”课程不能适用于“3+4”中职本科衔接学生的学习。而“3+4”中职本科衔接以培养“工作现场技术(工艺)工程师和技师‘双师型’技术技能人才”为目标,更是与五年制高职培养技能型人才的目标有差异。因此,在现有课程教学的基础上结合“3+4”中职本科衔接人才培养的特点,进行“液压和气动控制技术”课程的教学改革是非常必要的。
一、整合教学内容,实施项目教学,衔接本科教学
基于“3+4”中职本科衔接的学生情况和培养目标,教学内容改革应注重实用性、技术性和创造性,避免中职和本科阶段的重复,还应拓宽、加深课程内容。“3+4”学生基础较好,学习主动性较强,在教学内容编排上,采用学生主体、教师主导的方式,以任务为驱动,促进学生进行讨论式、研究式的学习。除此以外,学生在中职阶段除了学习所需知识和技能外,还应具备自主学习的能力和研究探索的精神,以便在升入本科院校后能M快适应大学的学习。
基于上述原因,本课程对原有学科体系框架进行调整,将传统以知识为线索的教学内容整合为模块化、项目化的课程内容。课程分为液压和气动两个模块,又分别将两个模块各分为五个项目,每个项目按照主要知识点分为若干任务,每个任务包含一个或几个知识点。以液压模块的教学内容整合情况为例,将知识整合、调整后形成五个项目,具体如图1所示。每个项目包含了相应知识点,知识点又对应了相关技能操作,实现学即用、用即总结、总结即反馈的良性循环,充分发挥学生的自主能动性,改善学习效果。学生通过任务的完成,掌握相应理论知识,获得相应技能,形成自主学习的意识,并在小组合作中逐渐培养出研究精神。表1描述了液压系统模块项目学习的目标要求,在目标要求中,除了要求学生获得基本的知识和技能,还根据“3+4”学生基础较好、独立思考能力较强等特点以及升入本科学校就读的知识和技能需要,确定了有针对性的拓展目标。
二、关注学生特点。改革教学方法,促进学生综合能力提升
“3+4”中职本科衔接的学生特点明显,具备初步自主学习的观念,能主动探究。但对进入本科学习存有疑虑,害怕自己不够好,缺乏自信。这就导致有些学生进入本科后不能很好地适应,甚至被淘汰,不能达到成为工作现场技术(工艺)工程师和技师“双师型”技术技能人才的发展目标。针对学生的这些特点,在“液压和气动控制技术”课程的教学中,主要采用“授渔”方式开展教学,将学生作为课堂学习的主体,使学生在整个学习中充当起主人的角色。
结合项目教学内容,在每个任务实施前,由教师首先提出学习目标进行任务分析,使学生在学习初期便明确具体的知识目标、能力要求和学习的主要任务。随后教师通过不断抛出问题,学生以小组形式研究探讨解决问题的方法,逐一解决学习任务中的小问题,学生在不知不觉中积累了越来越多的知识和技能。随后,教师再抛出一个综合运用知识的任务,由学生整合所学知识,完成任务问题。任务完成后,教师设置相应拓展延伸问题,供学生拓展使用,并进一步引导学生就自己所完成的任务提出质疑,探索出更好的解决方法,实现对知识和技能更高层次的提升。
三、注重过程性评价,开展多元化考核,综合评价学生学习效果
“液压和气动控制技术”课程的过程性评价涵盖了学生学习的整个过程,如出勤、学习状态、问题解决的程度、小组合作的效果、讨论反馈的情况等。为了更具实施性,对每个项目都单独进行过程性评价设计,对项目中需要掌握的知识点、技能等方面的内容进行有针对性的评价设计,让学生在评价中更加深刻地反思自己的学习情况,总结学习效果,查漏补缺,不断进步。
“3+4”中职本科衔接的学生各有特点,有些学生擅长计算分析、有些学生擅长小组协作、有些学生擅长操作实践,他们在自己的小组中发挥着不可或缺的作用。如果采用单一的考核方式,难免会影响到学生的学习积极性。因此,进行多元化的考核对于综合评价学生的学习情况是很有必要的。在“液压和气动控制技术”课程的评价方案中,采用三方评价机制(即学生自己、小组、教师),主要从项目准备、项目完成中各阶段(分析、计算、操作等)的情况、项目成果、交流沟通、分析协作等方面多方位进行评价(详见表2),更客观、更合理地反映学生综合学习情况,受到学生的欢迎。