直流調速技術在新形勢下的教學研究

孫吉輝

摘要：本文從直流調速技術的發展沿革與應用現狀入手，分析了目前職業院校直流調速課程的教學模式與存在的市場需求適應性的弊端。為了更好的深入課程改革與煥發人才的市場需求活力，提出課程緊跟直流調速技術新應用的思路，與典型企業生產結合，與最新技術應用結合。

關鍵詞 直流調速 無刷直流電動機 工學結合一體化 市場需求

1直流調速技術的發展、應用領域與目前現狀

與交流電動機相比，直流電機具有較大的啟動轉矩和良好起制動、調速性能，調速平滑，調速范圍廣，可在很寬范圍內實現平滑調速， 能在較短的時間里改變轉向。并且過載能力大，能承受頻繁的負載沖擊，可實現頻繁的無級快速起動、制動和反轉，能滿足生產過程自動化系統各種不同的特殊運行要求，絕大多數對調速性能要求較高的生產機械都采用直流電動機來傳動。

三十幾年來，直流傳動經歷了重大變革。首先實現了整流器的更新換代，以晶閘管整流裝置取代了沿用很久的直流發電機電動機組與水銀整流裝置，直流電氣傳動完成了一次大的躍進。從上世紀八十年代中后期，世界各大電氣公司都在競相開發數字式調速傳動裝置，當前直流調速已發展到一個很高的技術水平：功率元件采用晶閘管、控制板采用表面安裝技術、控制方式采用電源換相、相位控制。控制電路已經實現高集成化、小型化、高可靠性及低成本。

隨著計算機控制技術的發展，直流傳動系統已經廣泛使用微機，實現了全數字化控制。全數字直流調速控制精度和可靠性比模擬調速系統大大提高。 而且通過系統總線，全數字化控制系統.能與管理計算機、過程計算機、遠程電控裝置進行交換，實現生產過程的自動化分級控制。采用微機實現全數字化的直流傳動控制，使直流調速系統進入一個嶄新的時期。在啟動和調速要求較高的場合，如軋鋼廠、礦井卷揚機、高層建筑用高速電梯、龍門刨床、海上鉆井平臺、造紙印刷機械、船舶機械、大型精密機床和大型起重機等，直流調速仍然處于主要地位。

以上這些新技術的應用，使直流調調速系統的性能指標大幅提高，應用范圍不斷擴大。直流調速技術不斷發展，走向系列化、標準化，在可逆脈寬調速、高精度的電氣傳動領域中仍然難以替代。

2目前職業院校直流調速課程的教學現狀

職業院校的教育培養目標是面向就業工作崗位，以崗位技能需求為導向。通過相關課程的訓練項目，引導學生在實訓過程中有意識地加強自身的實踐操作能力、分析解決問題能力，幫助學生提升專業邏輯思維水平，從而達到預期的培養目標，初步滿足企業相關崗位的技能需求，并對后續的職業發展思想起到初步的引領。

直流調速課程的開展也不例外。著眼于維修技能的培養，在課程中設計一系列的故障排除訓練項目。兼顧到學生的專業綜合素養提升，課程教學中，將電子技術、電力拖動、電工基礎、電動機等多門課程的知識整合到一系列課程實訓任務中，引導學生綜合運用。

作為訓練的媒體，實訓設備一般來說都是選擇目前國內一些大的制作教學儀器的廠家，進行設備統一采購招標。設備本身提供了一系列訓練項目，這些項目一般來說都是按照課程通用的內容，做了比較全面的包含。訓練的方式一般是搭建式，較復雜的訓練項目還要有必要的單元調試，調試好后按照項目的系統原理進行直觀式搭建。這種訓練方式對于深入認識課程理論內容有很好的內化作用。但是實訓項目一般來說往往比較固定，著重于基本理論原理的驗證與實現。在這個過程中，能夠使一些專業操作技能，例如測量、安裝、維修、防護等得到認識提升，而真正應用拓展性的實訓確實不多，加上與當前應用新技術配套的教材更是少見。所以造成教學內容與當前企業的應用現狀有明顯的技術滯后，技能訓練內容與知識理論水平很難跟上目前較流行的行業技術應用。

再者交流調速技術的大量使用，有不少專業技術人員甚至認為直流調速技術已經落后，正將被交流調速全面取代。所以目前對于直流調速技術課程的重視程度有所降溫，相關的新技術應用教材也很少開發。這些認識也會影響到教學設備制作廠家對于新型直流調速設備的研制開發。

3今后直流調速課程的發展方向與策略探討

職業院校培養的是與企業生產工藝或技術應用相配套崗位的高技能技工人才，人才的市場需求程度決定著人才培養的模式與技能層次。為了更好地做好企業用人需求與職業院校培養目標之間的精準一致，筆者結合多年來的教學經驗試圖探討以下幾個課程的發展方向與策略：

（1）與企業技術人員共同開發工學結合一體化教材，通過對目前行業流行面的工作領域進行研究分析，提煉真實的典型工作任務作為載體，在一系列真實的工作領域子項目中貫穿課程內容。這樣編寫的教材，學生能夠很明確地知道所學內容是如何與企業生產結合起來的，在實際中是如何應用的。這種教材克服以往教材單純著重于直流調速設備、原理的分析研究，與企事的生產運用脫節的弊端。

（2）著眼于當前流行的直流調速應用新技術，開發相關教材，拓寬課程內涵，提升課程的市場適應能力。只有與時俱進地開發新的技術應用教材，才能使直流調速技術煥發生機與活力，這項技術在相關技術中的基礎性地位才能發揮好作用。

（3）與新能源汽車行業的發展相結合，開發PWM控制的無刷直流電機調速課程非常迫切。隨著全球能源危機的到來和環境污染面臨的巨大挑戰，汽車作為石油消耗和二氧化碳排放的大戶，需要進行革命性的變革。目前，世界各國都紛紛大力發展新能源汽車，節能減排，我國更是將其列入到七大戰略性新興產業之中，出臺了各種扶持培育政策，為新能源汽車的發展營造了良好的政策環境。只有與新興的有著強大生命力的行業接軌，職業院校的人才培養才能找到源源不斷地市場需求。

參考文獻

[1] 周天平.全數字直流調速系統在軋制工藝過程中的應用[J].機電產品開發與創新，2008.

[2] 劉增磊.無刷直流電動機的發展現狀[J].防爆電機，2007（03）.