电力电子技术石家庄铁道大学四方学院实验实习教学大纲(电力电子3)ppt
电力电子技术概述PPT课件
电力电子技术概述PPT课件•电力电子技术基本概念•电力电子器件•电力电子变换技术•电力电子系统分析与设计•典型应用案例剖析•发展趋势与挑战01电力电子技术基本概念它涉及到电力、电子、控制等多个领域，是现代电力工业的重要组成部分。
电力电子技术的核心是对电能进行高效、可靠、可控的转换，以满足各种用电设备的需求。
电力电子技术是一门研究利用半导体器件对电能进行转换和控制的学科。
电力电子技术定义从早期的整流器、逆变器到现在的高频开关电源、智能电网等，电力电子技术经历了多个发展阶段。
发展历程目前，电力电子技术已经广泛应用于工业、交通、通信、家电等各个领域，成为现代社会不可或缺的一部分。
现状随着新能源、智能电网等技术的不断发展，电力电子技术的应用前景将更加广阔。
未来趋势发展历程及现状工业领域电机驱动、电力系统自动化、工业加热等。
电动汽车、高速铁路、航空航天等。
通信电源、数据中心、云计算等。
变频空调、LED照明、智能家居等。
随着新能源技术的不断发展，电力电子技术在太阳能、风能等领域的应用将更加广泛；同时，智能电网的建设也将为电力电子技术的发展提供新的机遇。
交通领域家电领域前景展望通信领域应用领域与前景02电力电子器件电力二极管（Power Diode）结构简单，工作可靠导通和关断不可控主要用于整流电路晶闸管（Thyristor）四层半导体结构，三个电极导通可控，关断不可控主要用于相控整流电路可关断晶闸管（GTO）通过门极负脉冲可使其关断关断时间较长，需要较大的关断电流主要用于大容量场合电力晶体管（GTR）电流驱动的双极型晶体管导通和关断可控，但驱动电路复杂主要用于中等容量场合电力场效应晶体管（Power MOSFET ）电压驱动的单极型晶体管导通电阻小，开关速度快01主要用于中小容量场合02绝缘栅双极型晶体管（IGBT）03结合了MOSFET和GTR的优点01电压驱动，大电流容量，快速开关02目前应用最广泛的电力电子器件之一03电力电子变换技术整流电路的作用整流电路的分类整流电路的工作原理整流电路的应用将交流电转换为直流电。
《电力电子技术》 ppt课件
《电力电子技术》
电力电子技术
《电力电子技术》
引言 电力电子器件 电力电子电路 脉宽调制（PWM）技术和软开关技术
第2页
电力电子技术
《电力电子技术》
➢ 什么是电力电子技术？ ➢ 电力电子技术的发展史 ➢ 电力电子技术的应用
第3页
电力电子技术
《电力电子技术》
➢ 电子技术: 信息电子技术 电力电子技术
电力电子技术
IGBT的结构（显示图）
– 图a—N沟道VDMOSFET与GTR组合——N沟道IGBT
（N-IGBT）。 – IGBT比VDMOSFET多一层P+注入区，形成了一个大面
积的P+N结J1。 – ——使IGBT导通时由P+注入区向N基区发射少子，从
而对漂移区电导率进行调制，使得IGBT具有很强的通流 能力。 – 简化等效电路表明，IGBT是GTR与MOSFET组成的达林 顿结构，一个由MOSFET驱动的厚基区PNP晶体管。 – RN为晶体管基区内的调制电阻。
第17页
电力电子技术
《电力电子技术》
1.不可控器件——电力二极管
2.半控型器件——晶闸管 3. 典型全控型器件
（1）门极可关断晶闸管 （2）电力晶体管 （3）电力场效应晶体管 （4）绝缘栅双极晶体管
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第18页
电力电子技术
《电力电子技术》
1. IGBT的结构和工作原理
三端器件：栅极G、集电极C和发射极E
➢ 全控型器件（复合型器件）
80年代后期开始，以绝缘栅极双极型晶体管（IGBT）为代 表的全控型器件因驱动功率小、开关速度快、载流能力大等得 到迅猛的发展。
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第10页
电力电子技术
2024版年度电力电子技术完整版全套PPT电子课件
实验报告撰写与答辩
讲解实验报告的撰写要求和答辩技巧， 提高学生的综合素质和能力。
36
08
电力电子技术应用案例
2024/2/3
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新能源发电系统中电力电子技术应用
光伏发电系统
最大功率点跟踪（MPPT） 技术、逆变器并网技术、 孤岛检测与保护技术等。
2024/2/3
风力发电系统
变桨距控制技术、变速恒 频技术、直驱式永磁风力 发电技术等。
2024/2/3
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高效能交流调压和交-交变频系统设计
01
02
03
系统设计要求
高效能、高可靠性、低谐 波污染、良好的动态响应 特性等。
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设计方法
根据实际需求选择合适的 电路拓扑结构和控制策略， 进行参数设计和优化。
实现方式
采用先进的控制算法和电 力电子器件，结合仿真和 实验手段进行验证和优化 设计。
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软开关技术在交流调压中应用
软开关技术基本原理
通过在电路中引入谐振电感、电容等元件，使得开关器件在零电压 或零电流条件下进行开关转换，从而减小开关损耗和电磁干扰。
在交流调压中应用
将软开关技术应用于交流调压电路中，可以有效减小晶闸管等器件 的开关损耗，提高电路效率和可靠性。
实现方式
采用谐振电路、准谐振电路或零开关PWM电路等方式实现软开关。
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直流变换器在新能源领域应用
光伏发电系统
在光伏发电系统中，直流变换器用于将光伏电池板输出的不稳定直流电压转换成稳定的直流 电压，以供后续设备使用。
风力发电系统
在风力发电系统中，直流变换器用于将风力发电机输出的变化较大的直流电压转换成稳定的 直流电压，同时实现最大功率点跟踪（MPPT）功能，提高风能利用率。
《电力电子技术》课程实验教学大纲
《电力电子技术》课程实验教学大纲课程名称：电力电子技术（Power Electronics）课程编号：021531课程性质：非独立设课课程属性：专业（技术）基础课实验教材或指导书名称：电力电子技术实验指导书（自定）课程总学时：45 学分： 3 实验学时：9面向专业：自动化（A）实验室名称：电气工程与控制实验教学中心一、课程简介：电力电子技术是一门利用电力电子器件对电能进行变换与控制的技术学科。
它包括对电压、电流、频率和相位的波形分析以及电能变换与控制方法。
主要内容包括：各种电力电子器件的特性分析及应用、整流电路原理及应用、直流斩波电路原理及应用、交流电力控制电路和交交变频电路原理及应用；逆变电路以及组合变流电路原理及应用、PWM控制技术和软开关技术等。
二、课程实验目的与要求：1. 通过实验掌握进行《电力电子技术》实验的有关知识和实验技能。
2. 通过实验让学生从“虚”到“实”，使书本知识通过实验课得到验证，从而提高学生的学习兴趣，培养学生的动手能力。
3. 加深对《电力电子技术》课程的认识和掌握，培养学生的创新意识。
三、考试（考核）方式：实验过程中考核和实验报告成绩综合评分。
四、主要仪器设备及台（套）数：1．DJK-1型实验装置共7套：DJK01电源控制屏；DJK02晶闸管主电路控件；DTK02-1三相晶闸管触发电路挂件；DJK03晶闸管触发电路挂件；DJK05直流斩波电路，DJK10变压器实验挂件。
2．MCL-Ⅱ型实验装置共6套：MCL-Ⅱ主控屏；MCL-20组件；MCL-05组件；MEL-02组件；MCL-03组件。
3．数字示波器。
五、主要参考书目：[1] 王兆安黄俊. 电力电子技术. 北京：机械工业出版社，第4版[2] 陈坚. 电力电子学——电力电子变换和控制技术. 北京：高等教育出版社，第1版[3] 林辉.王辉. 电力电子技术. 武汉：武汉理工大学出版社第1版大纲编写人：林忠岳大纲审核人：卢子广大纲批准人：何小阳日期：2004 年11 月20 日更多相关内容： 希望你过的开心，快乐，谢谢。
电力电子技术(3)PPT课件
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O
晶闸管承受的最大正反向电压均为 2 U 2 。
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2021
为了扩大移相范围，且去掉输出电压的负值，提高的Ud 值，也可以在负载两端并联续流二极管，如图3-11所示。接 了续流二极管后， 的移相范围可以扩大到0-180°。下面通 过一个例题来说明全控桥电路接了续流二极管后的数量关系 。
分析可以看到以下几点。
(1) 任一时刻，均有两个二极管同时导通，其中电位最高相的
共阴极组的二极管和电位最低相的共阳极组的二极管导通，每个
二极管导通120。
(2) 6个二极管的导通顺序为VDl-VD2-VD3-VD4-VD5-VD6。共阴 极组换流顺序为VDl-VD3-VD5-VDl，自然换流点为图3-5中的d、e 、f等点；共阳极组换流顺序为VD2、VD4、VD6，自然换流点为 图3-5中的g、h、i等点。
2021
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图3-10 单相桥式相控整流电路 带电感性负载原理图及工作波形
数量关系
直流输出电压平均值
a a U d 1 a a2 U 2 sitd n (t) 22 U 2 co 0 s .9 U 2 cos
2021
2) 主要数量关系
直流输出电压平均值
a 1
1 c o s
U d 2a2 U 2 s intd (t) 0 .4 5 U 2 2
电力电子技术电力电子技术电子教案ppt
教案2010～2011 学年第一学期系（部）：电气工程系教研室：自动化课程名称：电力电子技术授课班级：0953-1~4主讲教师：高艳玲职称：讲师使用教材：电力电子技术石家庄铁道大学四方学院教务处制教案（首页）课程名称中文：电力电子技术课程编号L08111英文：Technology of Power Electronic 学分 3.5授课教师高艳玲职称讲师课程性质学位课（）必修课（√）选修课（）授课对象专业和班级：自动化专业共 4 个班课程学时56 学时周学时 3.5 学时起止周1周—16周学时分配理论讲授：40 学时；实验：16 学时；上机：0 学时授课方式课堂讲授（√）；实践课（）考核方式考试（√）；考查（）使用教材教材名称：电力电子技术作者：王兆安出版社：机械工业出版社出版日期：2009年5月主要参考资料及指定参考书1、邵丙衡，《电力电子技术》（第一版），中国铁道出版社，1997年2、叶斌，《电力电子应用技术》，清华大学出版社，2006年3、张力,《现代电力电子技术》，科学出版社，1992年审核意见教研室主任（签字）：年月日系（部）主任（签字）：年月日石家庄铁道大学四方学院教案用纸周次第1 周日期节次第节授课内容第一章绪论授课学时2学时教学目的电力电子技术介绍，电力电子技术发展史及应用教学重点电力变换的分类教学难点电力变换的分类教学手段器材保障多媒体、黑板教学方法讲授法教学过程一、本门课程介绍（10分钟）二、电力电子技术的概念（30分钟）三、电力电子技术的发展史（10分钟）四、电力电子技术的应用（20分钟）五、本教材的内容简介和使用说明（20分钟）六、本讲总结（10分钟）思考题作业石家庄铁道大学四方学院教案用纸周次第 1 周日期节次第节授课内容电力电子器件概述、不可控器件—电力二极管授课学时2学时教学目的掌握电力电子器件系统的组成，电力二极管的工作原理和基本特征。
教学重点电力电子器件系统的组成，电力二极管的工作原理和基本特征教学难点电导调制效应教学手段器材保障多媒体、黑板教学方法讲授法教学过程一、上节内容回顾（5分钟）二、电力电子器件概述（40分钟）电力电子器件的概念和特征，应用电力电子器件的系统组成，电力电子器件的分类。
电力电子技术说课稿PPT课件
说课内容
1 课程性质与作用
2 课程整体设计
3
教学内容
4 教学方法与手段
2
课程性质与作用
课程性质
自动化专业基 础课
针对岗位
企业生产第一线 产品装配、调试、 检验、维修、生 产管理、产品后 服务岗位
能力培养
识别电力电子器件 能力 掌握器件使用与保 护技术 相控整流电路分析 能力 单相相控整流电路 设计安装能力 故障排除能力
项目教学式：通过项目带动理论的学习和实践能力的培养。 习题解答式：适于讲完一个知识模块之后，通过练习与解
答帮助学生消化吸收课程内容。 在每一单元教学中，往往采用多种教学方法相结合形式进 行教学。
28
项目教学实例
教学过程 复习 设计一蓄电池充电机 教师布置工作任务，讲解和回答学生必要的相关知
项目结构划分应体现工作体系的特征； 在以项目划分为线索进行工作分析的基础上，合
理设计项目结构。
8
课程整体设计
项目内容设计具体原则： 项目应覆盖知识点和技能要求； 知识点的内容应最大限度地融于项目教学之中； 项目大小要根据学习内容进度和结合客观实际来确
定； 项目内容设计要考虑教学组织的可行性和合理性。
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课程整体设计
课程教学实施思路： 理论教学主要结合在项目实验中进行。 课程的教学以项目作为核心实例带动知识点讲授，
每一个项目分解为若干个工作任务，通过每一个工 作任务使学生掌握必要的理论知识和技能。 大部分内容在实验室中进行理论实践一体化教学， 可先讲再实践，或先实践再分析理论知识，或边讲 边练，讲练结合，工学交替，理论教学与实践教学 同步进行。
同时为后续《变频技术应用》等课程的学习典定基础
《电力电子技术》实践教学计划及教学大纲
前言本课程是自动化专业、电气工程及其自动化专业的一门专业基础课，是学生学习专业课和从事本专业的科研、生产工作必备的理论基础。
通过本课程的学习，使学生掌握电能变换的基本概念和基本方法，能正确、熟练地进行常用变流电路的设计与计算，了解电力电子学理论的最新发展动态。
本课程的实践性教学是学习电力电子技术课程的一个重要组成部分。
在实验中应侧重掌握实验方法和运用所学的理论知识来分析研究实验中所出现的各种问题，得出相应的结论，从而达到培养学生具有分析问题和解决问题的初步能力。
通过实验这个重要的实践环节来验证所学的理论，使学生掌握实验的基本技能和方法，培养学生严肃认真和实事求是的科学作风。
通过该课程的实验，应使学生达到以下目标：1、熟悉电力电子器件的类型和特性，并掌握合理选用的原则。
2、根据题目的设计要求及实验室提供的实验设备，设计并制作出实际电路，并要求调试、测量合格。
3、培养学生独立分析问题和解决工程实际问题的能力，着重锻炼动手能力。
《电力电子技术》实践教学计划及教学大纲《×××××》专业实践教学计划《电力电子技术》单元教学计划一、培训目标本课程的教学与学习要重点掌握各种电力电子器件的工作原理和特性,掌握用电力半导体进行电压、电流、频率、波形和相数等的变换方法及变换电路。
能设计可控整流等的主电路及触发电路。
了解基本变流装置的试验调试方法。
通过实训使学生了解、掌握正确连接电路、熟悉电子仪器的正确使用方法、学会电力电子电路的安装与调试技能、撰写实训报告。
（一）《电力电子技术》理论课本课程是自动化专业、电气工程及其自动化专业的一门专业基础课，通过本课程的学习，要求掌握晶闸管的工作原理、特性及主要参数，能正确选用晶闸管。
了解其它电力电子器件的基本特性。
掌握常用单相可控整流电路的工作原理和基本的数量关系，掌握简易触发电路的工作原理和实现移相、同步的基本方法。
掌握常用三相可控整流电路的工作原理和基本的数量关系。
2024版电力电子技术完整版全套PPT电子课件
电力电子技术的应用领域
能源转换
如太阳能、风能等可再 生能源的转换与利用。
电机驱动
如电动汽车、电动自行 车等电机驱动系统的控
制。
电力系统
工业自动化
如智能电网、分布式发 电等电力系统的优化与
控制。
如变频器、伺服系统等 工业自动化设备的控制。
交通运输应用
电动汽车驱动
电力电子技术在电动汽车 的驱动系统中发挥着重要 作用，实现高效、环保的 驱动方式。
轨道交通牵引
电力电子技术为轨道交通 提供了可靠的牵引系统， 保障列车安全、稳定运行。
飞机电源系统
现代飞机电源系统采用电 力电子技术，为飞机提供 稳定、高效的电力供应。
电力系统应用
高压直流输电
电力电子技术的未来趋势
高效率、高功率密度
随着半导体器件性能的提升，电 力电子设备的效率将更高，功率
密度将更大。
智能化、数字化
随着人工智能、大数据等技术的 发展，电力电子设备的控制将更 加智能化、数字化。
绿色化、环保化
随着环保意识的提高，电力电子 设备将更加注重绿色化、环保化 设计。
多学科交叉融合
电力电子技术与材料科学、计算 机科学等多学科的交叉融合将更
交流-交流变流电路
01
交流-交流变流电路的工作原理
解释交流-交流变流电路的基本工作原理，包括电压型和电流型等。
02
交流-交流变流电路的类型
详细介绍不同类型的交流-交流变流电路，如交流调压器、交流调功器
和交流电力控制器等。
03
交流-交流变流电路的应用
概述交流-交流变流电路在电力电子领域的应用，如电机软启动器、灯
《电力电子技术实验》教学大纲
《电力电子技术实验》教学大纲课程编码：0515410 适用专业：电气工程及其自动化开课学期：第5学期学分：1.5学时： 24（实践）编写教师：蓝良生等审核人：彭建盛第一部分课程说明一、课程性质本课程是一门横跨电力、电子、自动控制三门课程的交叉边缘学科，是利用大功率半导体器件对电能进行变换与控制的专业基础课程，是自动化专业的必修课。
二、教学目的通过本课程的学习，使学生获得电能高效率变换与控制方面的知识，培养学生分析问题、解决问题的能力，并且具有一定的实验能力，为后续课程的学习及以后的工作打下基础。
本课程的任务是使学生获得利用电力电子器件对电能进行变换和控制的基本理论与概念。
通过学习，要求学生熟悉和掌握可控整流、有源逆变、变频、斩波、无源逆变等电力电子电路的工作原理、特点和基本应用，正确选用元件与触发电路。
三、教学方法建议讲授法，实验法四、教学时数分配第二部分教学内容与基本要求一、实践教学实验一、单相半波可控整流电路、单相半控桥式整流电路与单结晶体管触发电路的研究（一）目的与要求1.熟悉单结晶体管触发电路的工作原理，测量相关各点的电压波形；2.熟悉单相半波可控整流电路与单相半控桥式整流电路在电阻负载和电阻—电感负载时的工作情况。
分析、研究负载和元件上的电压、电流波形；掌握由分列元件组成电力电子电路的测试和分析方法。
（二）实践内容及时数1.单结晶体管触发电路的测试；2.单相半波可控整流电路的研究；3.单相半控桥式整流电路的研究。
实验学时：3实验二、三相晶闸管半控桥式整流电路及三相集成触发电路的研究（一）目的与要求了解三相桥式半控整流电路的工作原理及输出电压，电流波形。
（二）实践内容及时数1.将整流变压器联成Dy11接法，将同步变压器联成Yy10接法；2.用同步电变压器的输出为触发同步信号产生触发脉冲；3.用触发脉冲驱动三相桥式半控整流电路并测出相应的波形。
实验学时：3实验三、单相桥式有源逆变电路实验（一）目的与要求1.加深理解单相桥式有源逆变的工作原理，掌握有源逆变条件；2.了解产生逆变颠覆现象的原因。
电力电子技术培训课件PPT(共 34张)
人才培养目标
能够较熟练地操作
电气设备
能够从事电气，电
子设备的安装、 调试、运行维护
、生产等工作
能够胜任电子/电气设备制造企业的销售、跟单、 客服等岗位，具有职业生涯发展基础的高等应用型
专业技术人才 。
-4-
1.1 《电力电子技术》课程定位
供 用 电、 应 用 电 子 专 业 面 向 的 职 业 岗
-17-
2.1 教学内容选取依据
1）源于真实，能够呈现装备制造业的工作内容
和形式。
2）在装备制造业中这些任务最典型、被广泛使
用到。
3）具有结构完整的工作过程，即计划、实施和
工作成果的检查与评价，易于转换成学习性的工作任 务。
4）学生能够在完成工作任务的过程中最大程度
地获得课程相关专业知识。
5）参考维修电工国家职业标准 融合教学内容
1）感知： 使用专业软件演示感应加 热设备的熔炼、淬火、热
电气产品电加力工电与子检技测术 电气产品安装、运行及维护
电气设备销售及服务 电气产品的生产管理与设备改造升级
-5-
1.1 《电力电子应用技术》课程定位
供
电力电子技术
电、
应
电
电气产品安装、运行及维护
专
业
面 1）直接为学生二年级的《直流调速
向 系统》，三年级的顶岗实习、和最终
的 的就业服务。
本课程的教学重点：晶闸管等开关器件的功能、 开关器件的各种应用技术、新技术的应用和实践能 力的培养。
本课程的教学难点：PWM调制技术、交-交变频 技术及相关实践能力的培养。
-24-
3. 教学方法与 手段
-25-
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
石家庄铁道大学四方学院实验实习教学大纲承担实验室：电力电子实验室实验编号：
实验名称单相桥式有源逆变电路实验
服务课程课程1编号L08111 课程1名称电力电子技术课程2编号课程2名称
面向专业自动化，电气工程及其自动化
实验类别专业基础实验类型验证性实验者类别本科生每组人数 5 实验学时 2 上机学时变动情况未变动同时组数8 项目负责高艳玲实验负责王磊能否开放否材料消耗费0.8
指导(参考)书1.半导体变流技术实验与习题，黄俊，机械工业出版社，2003
2.现代电力电子技术，林渭勋，浙江大学出版社，2005
3.现代电力电子技术，张立，科学出版社，1996
实验目的和内容提要1.理解单相桥式有源逆变的工作原理。
2.掌握有源逆变产生条件。
3.分析产生逆变颠覆现象的原因。
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主要实验设备
仪器名称规格型号数量性质
备注
(设备编号等)自动控制原理实验系统ACCC-1 8 验证
示波器8
万用表
DT9233
8
主要实验耗材材料名称规格型号消耗量/每组材料性质
导线Φ1.5mm 1 一次性螺丝刀0.1
保险管 3 易损。