变频器教案1
变频器技术教案
教学回顾：电力拖动中的设备不少都需要调速，比如机床线路有些是机械调速，而有些则需要电气调速。
教学引导：交流异步电机的调速有三种方法，一.变级调速；二.改变转差率调速；三.变频调速。
正课内容：变频技术课题一：变频调速的基础知识和控制原理一、变频器及其分类1.变频器变频器是一种利用电力半导体器件的通断作用，将工频交流电变换成频率、电压连续可调的交流电的电能控制装置，如图4-2所示。
2.变频器的分类变频器的种类很多，分类方法也有多种，常见的分类方式见下表。
二、通用变频器的甚本结构目前，通用变频器的变换环节大多采用交一直一交变频变压方式。
即先把工频交流电通过整流器变成直流电，然后再把直流电逆变成频率、电压连续可调的交流电。
基本框图如下。
常用的逆变管：1. 大功率晶体管（GTR），高电压、大电流。
工作在开关状态。
2. 绝缘栅双级晶体管（IGBT），输入电阻大，栅极电流约为零。
3. IPM智能模块，驱动、保护、检测在一个模块。
2.变频器的控制电路变频器的控制电路为主电路提供控制信号，其主要任务是完成对逆变器开关元件的开关控制和提供多种保护功能。
控制方式有模拟控制和数字控制两种。
通用变频器控制电路的控制框图如图4-5所示，主要由主控板、键盘与显示板、电源板与驱动板、外接控制电路等构成。
各部分的功能见下表三、变频器的工作原理和功能1.变频器的工作原理(1)逆变的基本工作原理当开关S1、S2与S3、S4轮流闭合和断开时，在负载上即可得到波形如图4-17b所示的交流电压，完成直流到交流的逆变过程。
用具有相同功能的逆变器开关元件取代机械开关，即得到单相逆变电路，电路结构和输出电压波形如图4-18所示。
改变逆变器开关元件的导通与截止时间，就可改变输出电压的频率。
常用的变频器采用三相逆变电路，电路结构如图4-19a所示。
在每个周期中，各逆变器开关元件的工作情况如图4-19b所示，图中阴影部分表示各逆变管的导通时间。
下面以U、V之间的电压为例，分析逆变电路的输出线电压。
三菱变频器的参数设置与应用ppt学习教案2024新版
学员应能熟练掌握三菱变频器参数设置方法，包括基本参数设置、 高级参数设置和特殊功能参数设置等。
变频器应用案例分析
通过本课程的学习，学员应能了解变频器在不同行业中的应用案例 ，掌握变频器选型、安装、调试和维护等方面的知识。
对三菱变频器的展望
更高性能的三菱变频器
随着电力电子技术和控制理论的不断发展，未来三菱变频器有望实现更高性能，包括更高的调速精度、更快 的动态响应和更低的谐波污染等。
三菱变频器的参数设 置与应用ppt学习教案
目 录
• 引言 • 三菱变频器概述 • 参数设置详解 • 应用实例分析 • 故障诊断与排除方法 • 总结与展望
01
引言
目的和背景
了解三菱变频器的基本参数和功能 熟悉三菱变频器在各个领域的应用
掌握三菱变频器的参数设置方法 提高对三菱变频器的认知和使用技能
03
02
能源管理
用于风能、太阳能等新能源发电系 统，实现能源的高效利用。
楼宇自动化
用于空调、照明等系统控制，提高 楼宇的舒适性和节能性。
04
03
参数设置详解
基本参数设置
额定电压
设定变频器输入电压值，确保与供电电源匹 配。
额定频率
设定变频器输出频率值，通常与电机额定频 率一致。
加速时间
设定电机从静止状态到额定转速所需的时间 ，避免电机启动过快造成冲击。
变频器的作用和应用领域
变频器的作用
01
04
改善产品质量
调速节能
02
05
变频器的应用领域
提高生产效率
03
06
工业自动化
变频器的作用和应用领域
机械制造
《变频器教材》课件
02
变频器的基本组成与电路
变频器的基本组成
变频器主要由整流器、中间电路、逆变器和控制电路组成。
整流器的作用是将交流电转换为直流电，逆变器的作用是将直流电转换为交流电。
中间电路起到调节直流电压和电流的作用，控制电路则负责整个变频器的控制和调 节。
变频器的整流电路
整流电路是变频器的输入部分，主要 作用是将三相交流电整流成直流电。
变频器的使用注意事项与维护保养
使用注意事项
避免在变频器输出端接入电容补偿，以免引起过电流或损坏变频器。同时，要定期检查 接线端子是否松动、电缆是否破损等。
维护保养
定期对变频器进行清洁除尘，检查冷却风扇是否正常工作，定期更换过滤网等易损件， 确保变频器的正常运行。
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《变频器教材》PPT课 件
目录
• 变频器概述 • 变频器的基本组成与电路 • 变频器的控制方式与调速原理 • 变频器的应用领域与案例分析 • 变频器的选型与使用注意事项
01
变频器概述
变频器的定义与工作原理
总结词
理解变频器的定义和工作原理是掌握其应用的基础。
详细描述
变频器是一种电力控制设备，通过改变交流电的频率来控制电动机的转速。其 工作原理基于电力电子技术和微处理器控制技术，通过改变电源的频率来实现 电动机的无级调速。
04
变频器的应用领域与案例分析
变频器在工业自动化领域的应用
总结词
广泛应用、提高效率、精确控制
详细描述
变频器在工业自动化领域中应用广泛，如电机、风机、水泵等设备的调速控制， 能够提高设备的运行效率，实现精确控制，降低能耗，提升生产效率。
变频器在电力电子领域的应用
总词
变频调速的原理及应用教案
变频调速的原理及应用教案变频调速（Variable Frequency Drive，简称VFD）是一种电气设备，用于控制电机的转速和运行。
它通过改变电机的供电频率和电压来调节电机的转速。
以下是一个关于变频调速原理及应用的教案。
一、教学目标：1. 了解变频调速的原理；2. 掌握变频调速的应用范围和优势；3. 能够解释变频调速与传统调速方式的区别；4. 能够应用变频调速解决实际工程问题。
二、教学内容：1. 变频调速的原理1.1 变频调速的基本原理变频调速的基本原理是通过改变电源的频率和电压来改变电机的转速。
变频器将电网的交流电转换为直流电，然后再将直流电转换为可调频率和可调电压的交流电，供给电机。
通过改变输出电压的频率和幅值，可以调整电机的转速。
1.2 变频调速的控制方法变频调速的控制方法主要有开环控制和闭环控制两种。
开环控制是根据负载要求预先设定电机的转速，而闭环控制则通过传感器对电机的运行状态进行监测，并根据监测结果调整电机的输出转速。
2. 变频调速的应用2.1 工业领域在工业领域中，变频调速被广泛应用于各种需要控制转速的设备，如风机、泵、压缩机等。
通过调节设备的转速，可以实现能量的节约和运行效率的提高。
2.2 电梯电梯是另一个应用变频调速的领域。
通过变频调速可以实现电梯的平稳运行和快速响应，提升乘客的舒适度和安全性。
2.3 交通运输在交通运输领域，变频调速被广泛应用于地铁、电车和高速列车等。
通过调节电机的转速，可以实现车辆的平稳起动和制动控制。
三、教学方法：1. 学生讨论法：教师提出问题，学生进行小组讨论，然后在班内进行展示和讨论。
2. 实例分析法：通过实际工程案例，引导学生分析和解决问题，提高理论知识与实践能力的结合。
四、教学过程：1. 引入（10分钟）引入话题，向学生介绍变频调速的应用领域和优势。
2. 知识讲解（30分钟）2.1 讲解变频调速的基本原理和控制方法。
2.2 结合实例，展示变频调速在工程中的应用和效果。
变频调速的原理及应用教案
变频调速的原理及应用教案变频调速（Variable Frequency Drive，缩写为VFD）是一种用于调节电机转速的技术，它通过调整电机供电的频率和电压来控制电机的转动速度。
变频调速技术广泛应用于工业领域，如制造业、水泵、风机、压缩机、输送带等。
1.基本构成：变频调速系统由三个部分组成，即电源、变频器和电动机。
电源将交流电转换为直流电，然后经过变频器将直流电转换为可调的交流电，最后通过电动机将电能转换为机械能。
2.频率调节：变频器可以通过改变输出电压的频率来改变电机的转速。
当输出频率增大时，电机的转速也会相应增加；当输出频率减小时，电机的转速也会相应减小。
3.电压调节：变频器还可以通过改变输出电压的幅值来调节电机的转矩。
当输出电压增加时，电机的转矩也会相应增加；当输出电压减小时，电机的转矩也会相应减小。
1.节能：变频调速可以根据实际工作负荷来调节电机的转速，避免了电机运行时的过度能耗，从而实现节能的目的。
2.系统平稳：传统的启停方式容易产生冲击和振动，而变频调速可以使电机平稳启动和停止，减小震动和冲击，延长机械设备的使用寿命。
3.精度控制：变频调速系统可以精确地控制电机的转速，实现对生产过程的精细控制，提高生产效率和产品质量。
4.降噪：由于变频调速使得电机运行平稳，减少了机械设备的震动和噪音，从而改善了工作环境。
5.起重和运输：变频调速广泛应用于起重机和运输设备中，可以实现对货物的平稳提升和运输，提高生产效率和安全性。
6.水泵和风机控制：变频调速可以根据实际需要调节水泵和风机的运行速度，使其在不同负载下工作，提高工作效率和节能效果。
教案设计如下：一、教学目标1.了解变频调速的基本原理和应用。
2.掌握变频调速系统的组成和工作原理。
3.了解变频调速在工业领域的应用。
二、教学内容1.变频调速的原理和基本构成。
2.变频调速系统的工作原理和调节方法。
3.变频调速在工业领域的应用案例。
三、教学过程1.提出问题：请同学们简单介绍一下变频调速的基本原理和应用。
变频器知识学习培训教程全案
变频器知识学习培训教程全案目录第1章绪论 (1)1.1 变频器技术的进展历史 (1)1.2 变领器调速操纵系统的优势 (2)1.3 变领器技术的进展动向 (6)第2章变频器的差不多原理及操纵方式 (9)2.1变频器的差不多构成和工作原理 (9)2.1.1 变频器的差不多构成 (9)2.1.2 变频器内部电路的差不多功能 (9)2.1.3 逆变电路差不多工作原理 (11)2.2 变频器的种类 (11)2.3 变频器的操纵方式 (16)2.3.1 V/f恒定操纵 (17)2.3.2 矢量操纵 (20)2.4 变频器驱动系统的设计 (24)2.4.1 机械负载与电动机的转矩特性 (25)2.4.2 设计变额器驱动系统的要点 (28)第3章变频器的安装调试和修理保养 (33)3.1 变频器的设置环境和安装 (33)3.1.1 变频器的设置环境 (33)3.1.2 变频器的安装方式 (34)3.2 配线 (35)3.2.1主电路配线 (35)3.2.2 接地线配线 (35)3.2.3 操纵电路布线 (36)3.3 通电前的检查 (37)3.3.1 外观及结构检查 (37)3.3.2 绝缘电阻检查 (37)3.4 试运行 (38)3.4.1 电动机单独运行 (38)3.4.2 负载机械的试运行 (38)3.5 检查与修理保养 (39)3.5.1 修理保养时应遵照的准那么 (39)3.5.2 定期检查和修理保养 (40)第4章变频器常见专门及其计策 (42)4.1 变频器自身专门及计策 (42)4.1.1 设置环境 (42)4.1.2 外部噪声的阻碍 (42)4.1.3 电源专门 (44)4.2 变频器对周边设备的阻碍及计策 (46)4.3 变频器驱动系统故障分析 (47)第5章闭环操纵系统 (50)5.1 自动操纵系统概述 (50)5.1.1 自动操纵系统的组成及方框图 (50)5.1.2自动操纵系统的分类 (52)5.2 对自动操纵系统的差不多要求 (53)5.2.1 操纵系统的要紧性能指标 (53)5.2.2 反馈操纵系统的过渡响应 (54)5.2.4 反馈操纵系统过渡过程中的品质指标 (56)5.3 PID的调剂原理 (58)5.3.1 PID的操纵算式 (59)5.5 PID操纵器的参数整定 (61)第1章绪论1.1 变频器技术的进展历史直流电动机拖动和交流电动机抱功先后产生于19世纪，距今已有100多年的历史，并已成为动力机械的要紧驱动装置。
《变频及伺服应用技术》教案
《变频及伺服应用技术》教案教案：《变频及伺服应用技术》一、教学内容本节课的教学内容选自《自动化设备与应用》教材的第四章，主要涉及变频器和伺服系统的原理及应用。
具体内容包括：1. 变频器的基本原理、结构及功能；2. 伺服系统的基本原理、结构及功能；3. 变频器和伺服系统在自动化设备中的应用案例。
二、教学目标1. 了解变频器和伺服系统的基本原理、结构及功能；2. 掌握变频器和伺服系统在自动化设备中的应用方法；3. 能够分析实际工程中变频器和伺服系统的问题，并提出解决方案。
三、教学难点与重点1. 变频器和伺服系统的原理及功能；2. 变频器和伺服系统在实际工程中的应用。
四、教具与学具准备1. PPT课件；2. 变频器和伺服系统的实物模型或图片；3. 相关实例视频资料。
五、教学过程1. 引入：通过播放一个自动化生产线的实例视频，让学生了解变频器和伺服系统在实际工程中的应用，激发学生的学习兴趣。
2. 讲解：详细讲解变频器的基本原理、结构及功能，并通过实物模型或图片进行展示，让学生更直观地理解。
3. 互动：提问学生关于变频器的工作原理和功能，引导学生进行思考和讨论，巩固所学知识。
4. 讲解：详细讲解伺服系统的基本原理、结构及功能，并通过实物模型或图片进行展示，让学生更直观地理解。
5. 互动：提问学生关于伺服系统的工作原理和功能，引导学生进行思考和讨论，巩固所学知识。
6. 应用：介绍变频器和伺服系统在自动化设备中的应用案例，让学生了解实际工程中的应用方法。
7. 练习：给出一个实际工程案例，让学生分析并运用所学知识解决问题。
六、板书设计1. 变频器的基本原理、结构及功能；2. 伺服系统的基本原理、结构及功能；3. 变频器和伺服系统在自动化设备中的应用案例。
七、作业设计1. 请简述变频器的工作原理和功能。
答案：变频器是一种用于调节交流电机转速的装置，通过改变供电频率来改变电机的转速。
变频器的主要功能有：调节电机转速、实现电机软启动、提高电机运行效率、降低电机噪音等。
变频器一体化教案
PLC、变频器应用技能实训实训一变频器功能参数设置与操作一、实训目的1.了解变频器操作面板的功能。
2.掌握用操作面板改变变频器参数的步骤。
三、操作面板的认知与操作1、基本操作2、面板操作拨动设定用旋钮，选择参数号码（2）改变参数P160（3）参数清零*注：无法显示ALLC时，将P160设为“1”，无法清零时将P79改为1。
设定值键*注：按下设定按钮，显示设定频率四、实训总结1.总结变频器操作面板的功能。
2.总结变频器操作面板的使用方法。
3.总结利用操作面板改变变频器参数的步骤。
实训二外部端子点动控制一、实训目的了解变频器外部控制端子的功能，掌握外部运行模式下变频器的操作方法。
三、控制要求1.正确设置变频器输出的额定频率、额定电压、额定电流、额定功率、额定转速。
2.通过操作面板控制电机启动RUN/停止STOP、正转/反转，按下按钮“S1”电机正转启动，松开按钮“S1”电机停止。
3.运用操作面板改变电机启动的点动运行频率和加减速时间。
四、参数功能表及接线图注:设置参数前先将变频器参数复位为工厂的缺省设定值2.变频器外部接线图五、操作步骤1.检查实训设备中器材是否齐全。
2.按照变频器外部接线图完成变频器的接线，认真检查，确保正确无误。
3.打开电源开关，按照参数功能表正确设置变频器参数（具体步骤参照变频器实训三十五）。
4.按下操作面板按钮“”，启动变频器。
5.按下按钮“S1”，观察并记录电机的运转情况。
6.改变P15、P16的值，重复4、5，观察电机运转状态有什么变化。
六、实训总结1.总结使用变频器外部端子控制电机点动运行的操作方法。
2.记录变频器与电机控制线路的接线方法及注意事项。
实训三变频器控制电机正反转一、实训目的了解变频器外部控制端子的功能，掌握外部运行模式下变频器的操作方法。
三、控制要求1.正确设置变频器输出的额定频率、额定电压、额定电流、额定功率、额定转速。
2.通过外部端子控制电机启动/停止、正转/反转，按下按钮“S1”电机正转，按下按钮“S2”电机反转。
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变频器 教案
课 题
电动机与电力拖动系统基础知识
授课班级
变频器培训班
授课时间
2015.5.11/2015.5.18
教学目标
异步电动机的结构、参数、运行原理、拖动特点、负载类型及其
工作特点
教学重点
异步电动机的运行原理，拖动特点
教学难点
异步电动机所拖动负载的工作特点
教学内容纲要 教法与说明
第一章
电动机与电力拖动系统基础知识
第一节 异步电动机的结构、参数以及运行原理
在变频调速拖动系统中，使用的电动机大多数是三相异步电动
机。
一、三相异步电动机结构及工作原理
1．结构
定子：定子铁心、定子绕组；
转子：转子铁心、转子绕组、转轴。
2．旋转磁场与转差率
（1）旋转磁场旋转磁场的产生；
旋转磁场转速（同步转速n1）：n1=60ƒ1/p
式中：n1——旋转磁场转速，又称为同步转速，单位为r/min；
ƒ1——电源的频率，单位为Hz；
p
——电动机的磁极对数。
n1的旋转方向与电源的相序相同；
（2）转差率s
根据转子结构不同电动机分为 笼型异步电动机：变频调速
中采用
线绕型异步电动机：变频调
速中较少采用
①转速差△n
△n =n1-n
1
式中：n---转子的转速
n1---旋转磁场的转速
②转差率s
s=(n1-n)/n1
起动瞬间，n =0，s =1；额定转速运行时，s很小，约为0.02～
0.06；空载运行时，n略小于n1，s ≈0。
（3）转子转速n
n=(1-s)60ƒ1/p
总结影响转子转速n的因素及三相异步电动机的调速方式。
二．三相异步电动机的电磁特性
1.感应电动势E
1
E1=4.44K1N1ƒ1Φm=U1+△U
式中: E1——定子绕组的感应电动势有效值
K1——定子绕组的绕组系数，K1<1
N1——定子每相绕组的匝数
ƒ
1
——定子绕组感应电动势的频率，即电源的频率
Φ
m
——主磁通
可见：E1∝ƒ1Φm
将△U忽略，则E1≈U1∝ƒ1Φm
2.U1/ƒ1 =常数
异步电动机工作时一般要求其转矩恒定，因此要在额定电压、
额定频率以及额定磁通下进行设计。其主磁通Φm选在铁芯磁化曲
线的接近饱和处，其值基本不变。如ƒ1下降，U1不变，则Φm上
升进入磁化曲线的饱和区，引起工作电流大幅度增加，使电动机过
热损坏。如ƒ1上升，U1不变，则Φm下降，将使工作电流下降。
由于电流的下降，电动机的输出转矩不足。为了保持电动机的Φ
m
不变，必须使U1与ƒ1的比值保持恒定，即U1/ƒ1 =常数
转矩补偿：变频器在ƒ1很低时，U1也很低。此时定子绕组上的
电压降△U在电压U1中所占的比例增加，将使定子电流减小，从
而使Φm减小，这将引起低速时的输出转矩减小。可用提高U1来
补偿△U的影响，使E1/ƒ1不变，即Φm不变，这种控制方法称为
电压补偿，也称为转矩补偿。
三、三相异步电动机的机械特性 电动机的电磁转矩T与转子转速n之间的关系，称为电动机的机械特性，即n=ƒ（T） 如图所示。 通过图表进行分析
通过图表进行分析并
讲解
1
下面讨论曲线上几个特殊的转矩：Tst、TN、TM
四、三相异步电动机的调速方法
1．变极调速：属有级调速，调速级数很少。只适用于特制的
笼型异步电动机，这种电动机结构复杂，成本高。
2．变转差率调速：变转差率调速一般适用于线绕型异步电动
机或滑差电动机。具体的实现方法有转子串电阻的串级调速、调压
调速、电磁转差离合器调速等等。但随着s的增大，电动机的机械
特性会变软，效率降低。
3．变频调速：变频调速具有调速范围宽，调速平滑性好，调
速前后的不改变机械特性硬度，调速的动态特性好等特点。其机械
特性如图1-3所示。
图中的机械特性可分成两种情况
⑴ 基频以下的恒磁通（转矩）变频调速
基频：指电动机的额定频率。在基频以下调速时，采用U/ƒ控
制方式以保持主磁通Φm的恒定。且此过程中，TM恒定，电动机带
动负载的能力不变，转速差△n基本不变，所以调速后的机械特性
平行地移动，电动机的输出转矩不变，属于恒转矩调速。
当ƒ1较低时，电动机的带动负载能力会变小，可采用电压（转
矩）补偿方法来提高电动机带动负载的能力，其机械特性曲线如下
图虚线所示。
⑵ 基频以上的弱磁（恒功率）变频调速
由于电动机不能超过额定电压运行，所以频率由额定值向上升
高时，定子电压不可能随之升高，只能保持在额定值不变。这样必
然会使Φm随着ƒ1的升高而下降，类似于直流电动机的弱磁调速。
由于TM∝（U1/ƒ1）2，保持U1恒定时，TM随着ƒ1的升高而下降，
因此电动机的带负载能力减小；随着ƒ1的升高，Φm下降，电磁转
矩T下降，而转速上升，属于近似恒功率调速。
运用归纳法进行讲解
1
第二节 三相异步电动机的起动和制动
一、起动
1.要求： 有不太大的起动电流
足够大的起动转矩
动态转矩△T很小
但实际情况恰恰相反
2．起动方法： 直接起动：起动电流大，约为IN的4~7仅适
用于小容量的电动机；
降压起动： 自耦变压器降压起动；
串电阻或电抗器降压起动；
Y-△降压起动；
低频起动：降低电动机的起动频
率。
3. 低频起动的优点：转速差△n被限制在一定的范围，起动
电流也被限制在一定范围内，动态转矩△T很小，起动过程平稳。
二、制动
电动机的制动状态是指电磁转矩T与转子转速n方向相反的状
态。
制动方式： 直流制动：又称能耗制动，制动目的是使电动机
停止转动，可用于变频调速系统；
回馈制动：又称再生制动，制动目的是使电动机
稳速运行，可用于变频调速系统；
反接制动：可使电动机快速停车，通常不用于变
频调速系统；
第三节 负载的类型及工作特点
负载特性包括恒转矩负载和恒功率负载。
1、恒转矩负载
是指那些负载转矩的大小，仅仅取决于负载的轻重，而和转速
的大小无关的负载。
（
1）转矩特点
在调速过程中，负载的阻转矩保持不变，既有恒转矩的特点。在这
里要注意：这里所说的转矩的大小是否变化，是相对于转速变化而
言的，不能和负载轻重发生变化时，转矩大小的变化相混淆。或者
说，恒转矩的特点是：负载转矩的大小，仅仅取决于负载的轻重，
而和转速大小无关，拿带式输送机来说，当传输带上的物品较多时，
运用举例法进行讲解
1
不论转速有多大，负载转矩都较大；而当传输带上的物品较少时，
也不论转速有多大，负载转矩都较小。
（2）功率特点
根据负载的机械功率和转矩之间的关系有：负载功率与转速成正
比。
2、恒功率负载
恒功率负载是指负载转矩的大小与转速成反比，而其
功率基本维持不变的负载。各种薄膜的卷取机械就是恒功
率负载的典型例子之一。
（1）功率特点
薄膜在卷取过程中，要求被卷物的张力必须保持恒定，
其基本手段是使线速度保持恒定。所以，在不同的转速下，
负载的功率基本恒定，即负载功率的大小与转速的高低无
关。
同样需要说明的是：这里所说的恒功率，是指在转速
变化的过程中，功率基本不变，不能和负载的轻重变化相
混淆。就卷取机械而言，当被卷物的材质不同时，所要求
的张力和线速度是不一样的，其卷取功率的大小也就不相
等。
（2）转矩特点
随着卷取物不断地卷绕到卷取棍上，卷取半径会越来
越大，负载转矩也会随之增大。另一方面，由于要求线速
度保持恒定，故随着卷取半径会不断增大，转速必将不断
减小。
负载阻转矩的大小取决于卷取物的张力和卷取物的卷
取半径。负载的机械功率和转矩、转速之间的关系是：负
载阻转矩的大小与转速成反比。
教学
反思
1
作业
布置