电力传动控制系统是电气工程及其自动化专业的核心必修课,承载着培养学生运动控制系统分析、设计与调试能力的重任。宋崴老师在本学期1-2周、4-11周以及第12周、13周等多个时段讲授该课程,总学时40,学分3.0。课程覆盖直流调速、交流调速、伺服控制等关键内容,是学生从“电机学”走向“系统控制”的里程碑。宋老师以其深厚的电力电子与运动控制背景,将理论与工程案例深度融合,为学生构建了完整的传动控制系统知识体系。

宋老师的课程安排体现了“理论精讲+仿真验证+现场实训”的立体化教学模式。理论课集中在第1-2周、第4周于教五311,第5-11周转至教四405,地点调整对应着教学内容由基础原理向系统集成过渡。第12周和第13周则安排在教六107,利用该教室的电力传动实验平台进行现场教学与实操考核。
课程内容按照“元件—拓扑—控制策略—系统集成”的主线展开。前两周,宋老师重点讲解直流电机的调速原理、单闭环与双闭环控制系统结构,并引入典型晶闸管整流电路和PWM变换器的设计要点。他善于用“转速—电流双闭环”的物理仿真动画展示启动、加载、制动过程中的波形变化,帮助学生直观理解“ASR+ACR”的级联控制逻辑。第4周开始进入交流调速部分,从变压变频(VVVF)控制、转差频率控制,到矢量控制、直接转矩控制,宋老师逐一剖析其数学模型与工程实现的异同。
宋老师的课堂从不缺少“接地气”的案例。他会拿一台报废的变频器拆开,让学生观察主电路板、驱动光耦、电流霍尔传感器等实物;还会展示某轧钢机主传动系统的故障录波曲线,让学生判断是电流环振荡还是转速环超调。在讲解矢量控制时,他形象地比喻:“三相交流电机就像一个复杂的三维物体,矢量控制就是找到合适的坐标系,把它看成两个互相垂直的直流电机来控。”学生听后豁然开朗。
第12周的实训环节尤为精彩。宋老师在教六107组织学生分组完成“小功率直流调速系统”的搭建与调试。每组配备直流电机、可控硅触发板、转速传感器和示波器。学生需自行接线、设定参数、调试PID,并测量静差率、调速范围等指标。宋老师穿梭于各组之间,偶尔“故意”制造故障(如断开测速反馈线),观察学生排查问题的能力。他常说:“参数不是背出来的,是调出来的。一个合格的工程师,必须能在示波器上读懂系统的呼吸。”
课程考核方式也别具一格。理论考试占50%,实验报告占30%,另外20%来自“系统故障排查”现场测试。宋老师会设置三个常见故障(如触发脉冲丢失、电流反馈极性接反、转速给定漂移),学生在限定时间内写出分析步骤和解决方案。这种考核倒逼学生真正理解系统原理,而非死记硬背。
宋崴老师的《电力传动控制系统》课程,以“传动为体,控制为用”,将抽象的数学变换转化为可见的转速波形,将晦涩的矢量控制拆解为可操作的调试步骤。学生不仅掌握了调速系统的设计方法,更养成了“现象-分析-验证”的工程思维。一位毕业生在就业后反馈:“工作第一周,师傅让我分析变频器故障,我用了宋老师教的‘逐级隔离法’,五分钟就锁定了问题。那一刻,我无比感谢宋老师的课。”