电力电子技术实验(课程教案)
2024版电力电子技术教案

括变压器、变频器等电路类型。
02
交流变换电路的应用领域
列举交流变换电路在电力系统、电机控制等领域的应用,如电力传输、
电机调速等。
03
交流变换电路的控制方式
讲解交流变换电路的控制方式,如开环控制、闭环控制等,以及这些控
制方式对电路性能的影响。
04 电力电子控制技术
CHAPTER
电力电子控制技术的分类与特点
电力电子控制系统的设计与实现
系统设计
根据实际需求选择合适的控制方法和器件,设计电力电子控制系统 的电路结构、控制策略和保护措施。
系统实现
根据系统设计图纸和技术要求,进行器件选型、电路布局、焊接调 试等工作,完成电力电子控制系统的制作和调试。
系统优化
针对实际运行过程中出现的问题,对系统进行优化改进,提高系统的 稳定性和可靠性,降低能耗和成本。
数字化
采用数字信号处理技术 实现精确控制和智能管 理,提高系统性能和灵
活性。
绿色化
注重环保和节能设计, 减少电磁干扰和环境污
染。
02 电力电子器件基础
CHAPTER
电力电子器件的分类与特点
分类
根据控制信号类型,电力电子器件可分为半控型、全控型和不可控型;根据载 流子参与导电情况,可分为单极型、双极型和复合型。
05 电力电子技术在电力系统中的应用
CHAPTER
电力系统中的无功补偿与谐波抑制
无功补偿的作用
提高功率因数,减少线路损耗,改善电压质 量,提高系统稳定性。
无功补偿的方法
包括电容器补偿、静止无功补偿器(SVC)、 静止无功发生器(SVG)等。
谐波的危害
导致设备过热、损坏,影响通信系统,增加 线路损耗,降低系统效率。
电力电子技术实验教材

实验一单结晶体管触发电路及单相半波可控整流电路实验一.实验目的1.熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及各元件的作用。
2.掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法。
3.对单相半波可控整流电路在电阻负载及电阻电感负载时工作情况作全面分析。
4.了解续流二极管的作用。
二.实验内容1.单结晶体管触发电路的调试。
2.单结晶体管触发电路各点波形的观察。
3.单相半波整流电路带电阻性负载时特性的测定。
4.单相半波整流电路带电阻—电感性负载时,续流二极管作用的观察。
三.实验线路及原理将单结晶体管触发电路的输出端“G”“K”端接至晶闸管VT1的门阴极,即可构成如图1-1所示的实验线路。
四.实验设备及仪器1.教学实验台主控制屏2.NMCL—33组件3.NMCL—05E组件4.NMEL—03组件5.二踪示波器6.万用表五.注意事项1.双踪示波器有两个探头,可以同时测量两个信号,但这两个探头的地线都与示波器的外壳相连接,所以两个探头的地线不能同时接在某一电路的不同两点上,否则将使这两点通过示波器发生电气短路。
为此,在实验中可将其中一根探头的地线取下或外包以绝缘,只使用其中一根地线。
当需要同时观察两个信号时,必须在电路上找到这两个被测信号的公共点,将探头的地线接上,两个探头各接至信号处,即能在示波器上同时观察到两个信号,而不致发生意外。
2.为保护整流元件不受损坏,需注意实验步骤:(1)在主电路不接通电源时,调试触发电路,使之正常工作。
(2)在控制电压U ct=0时,接通主电路电源,然后逐渐加大U ct,使整流电路投入工作。
(3)正确选择负载电阻或电感,须注意防止过流。
在不能确定的情况下,尽可能选择较大的电阻或电感,然后根据电流值来调整。
(4)晶闸管具有一定的维持电流I H ,只有流过晶闸管的电流大于I H ,晶闸管才可靠导通。
实验中,若负载电流太小,可能出现晶闸管时通时断,所以实验中,应保持负载电流不小于100mA 。
(5)本实验中,因用NMCL —05E 组件中单结晶触发电路控制晶闸管,注意须断开NMCL —33的内部触发脉冲。
《电力电子技术》实践教学计划及教学大纲

《电力电子技术》实践教学计划及教学大纲预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制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。
《电力电子技术》实验教案

4.学生操作,教师巡回检查辅导:
(1)实验电路接线是否正确;
(2)触发电路的调试方法及数据是否正确。
学生测量完数据后,教师要检查实验数据是否合理,指出当中存在的问题。
80
教学重点与难点
重点:触发电路的调试方法
难点:单相半控桥可控整流电路的工作原理
教学手段
实验室利用板书讲解,现场接线指导,说明实验接线的常见错误。
10
4.学生操作,教师巡回检查辅导:
(1)实验电路接线是否正确;
(2)晶闸管移相触发器的输出脉冲是否正确。
学生测量完数据后,教师要检查实验数据是否合理,指出当中存在的问题。
80
教学重点与难点
重点:单相交流调压电路的工作原理
难点:晶闸管移相触发器的测试步骤和方法
教学手段
实验室利用板书讲解,现场接线指导,说明实验接线的常见错误。
课时分配(分)
1.课前准备:检查学生预习报告;抽查预习报告,指出存在的问题。
5
2.课前提问:预习提问,给出预习成绩;提问:单相半控桥可控整流电路工作原理是什么?续流二极管的作用是什么?
5
3.教师讲述:
(1)实验设备
(2)实验原理
(3)实验内容及步骤
(4)实验注意事项
(5)实验报告要求
根据上次实验中出现的主要问题特别说明,实验的关键是熟悉触发电路的控制方法
10
4.学生操作,教师巡回检查辅导:
(1)实验电路接线是否正确;
(2)三相桥式全控整流电路的调试步骤和方法是否正确。
学生测量完数据后,教师要检查实验数据是否合理,指出当中存在的问题。
80
教学重点与难点
重点:三相桥式全控整流电路的调试步骤和方法
电力电子技术课程设计教案
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一、一、 教学课题学课题: : 电力电子技术课程设计电力电子技术课程设计 二、教学目的和任务二、教学目的和任务 电力电子技术是研究利用电力电子器件、电力电子技术是研究利用电力电子器件、电路理论和控制技术,电路理论和控制技术,电路理论和控制技术,实现对电能的控制、实现对电能的控制、变换和传输的科学,其在电力、工业、交通、通信、航空航天等很多领域具有广泛的应用。
电力电子技术不但本身是一项高新技术,力电子技术不但本身是一项高新技术,而且还是其它多项高新技术发展的基础。
而且还是其它多项高新技术发展的基础。
而且还是其它多项高新技术发展的基础。
因此,因此,提高学生的电力电子领域综合设计和综合应用能力是教学计划中必不可少的重要一环。
通过电通过电力电子技术的课程设计达到以下几个目的:力电子技术的课程设计达到以下几个目的:1、培养学生文献检索的能力,特别是如何利用Intel 网检索需要的文献资料。
网检索需要的文献资料。
2、培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。
、培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。
3、培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。
、培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。
4、提高学生的电力电子装置分析和设计能力。
、提高学生的电力电子装置分析和设计能力。
5、提高学生课程设计报告撰写水平。
、提高学生课程设计报告撰写水平。
三、课程设计的基本要求三、课程设计的基本要求1. 教师确定方向,在教师的指导下,学生自立题目教师确定方向,在教师的指导下,学生自立题目注意事项:注意事项: ① 所立题目必须是某一电力电子装置或电路的设计,题目难度和工作量要适应在一周内完成,题目要结合工程实际。
学生也可以选择规定题目方向外的其他电力电子装置设计,如开关电源、调光灯、镇流器、如开关电源、调光灯、镇流器、UPS UPS 电源等,但不允许选择其他班题目方向的内容设计(复合变换除外)。
② 通过图书馆和Intel 网广泛检索和阅读自己要设计的题目方向的文献资料,确定适应自己的课程设计题目。
电力电子技术教案(完整版)全文编辑修改

VT1、VD1导通
18
二、工作原理
3、当u2为负半周且控制角为α 时,触发VT2导通,负载电流 id经VT2、VD1流通,电感由 释放能量变成储存能量,负 载端电压ud=uba=-u2。
4、 u2电压由负变正过零时,电 感由储存能量变为释放能量, 产生上负下正的自感电动势, 维持电流流通,VT2将继续到 通,同时VD1关断、VD2导通, 负载端电压为0。
负载性质: 电阻性 电感性 反电势性
4
第2章:单相可控整流电路
用晶闸管组成的可控整流电路,可以很方便地把交流 电变成大小可调的直流电,且具有体积小、重量轻、效率 高以及控制灵敏等优点。
§2-1 单相可控整流电路 §2-2 三相可控整流电路
§2-3 带平衡电抗器的双反星型可控整流电路
§2-4 整流电路的换相压降与外特性
晶闸管承受的最大电压为 6U2 。
44
§2-2-3 :三相桥式半控整流电路
一、阻性负载: a <=60º,负载端电压波形 连续
Ud 1.17U 21 cosa
VT1 VT3 VT5
当α〉60°时,负载端电压波形断续 VD4 VD6 VD2
Ud 1.17U 21 cosa
二、电感性负载: 与单相半控桥式整流电路一样,桥内二极管有续流作用,因
qT qD 180
VT2、VD1导通
VT2、VD2导通
19
结论
1.晶闸管在触发时刻换 流,二极管在电源电 压过零时刻换流。
2.对于单向半控桥感性 负载,负载端的电压 波形如右图。
根据波形得
Ud=0.9U2(1+cosα)/2
20
结论
3.单相半控桥感性负载, 负载端电压波形与阻 性负载完全相同,即 单相半控桥感性负载 本身具有续流作用。
电力电子技术实验教案
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电力电子技术实验教案一、实验目的:1、了解电力电子技术的基本原理和应用领域;2、学习电力电子元器件的基本特性和使用方法;3、掌握电力电子实验仪器的使用方法;4、通过实验了解电力电子技术的各种调制方式和控制技术;5、培养学生的动手实践和问题解决能力。
二、实验内容:1、电力电子元器件的特性测试;2、单相桥式整流电路实验;3、直流调压电路实验;4、单相逆变电路实验;5、三相逆变电路实验;6、电力电子调制与控制技术实验。
三、实验仪器和设备:1、实验箱;2、示波器;3、信号发生器;4、电流表和电压表;5、稳流电源和稳压电源;6、相关电力电子元器件。
四、实验步骤:1、电力电子元器件的特性测试(1)学习使用测量电流、电压和功率的三用电表,测量并记录不同电力电子元件的电流-电压特性曲线。
(2)测量并记录二极管的正向特性曲线。
(3)测量并记录晶闸管的控制特性曲线。
(4)测量并记录场效应管的传导特性曲线。
(5)测量并记录开关管(如开关二极管、开关三极管)的关断特性曲线。
2、单相桥式整流电路实验(1)搭建单相桥式整流电路,观察并记录电压和电流的波形。
(2)通过改变输入电压、负载电阻和脉宽调制等方式,观察并分析输出电压和电流的变化规律。
3、直流调压电路实验(1)搭建直流调压电路,观察并记录输出电压的波形。
(2)通过改变输入电压、负载电阻和调压器参数等方式,观察并分析输出电压的变化规律。
4、单相逆变电路实验(1)搭建单相逆变电路,观察并记录输出电压和电流的波形。
(2)通过改变输入电压、负载电阻和脉宽调制等方式,观察并分析输出电压和电流的变化规律。
5、三相逆变电路实验(1)搭建三相逆变电路,观察并记录输出电压和电流的波形。
(2)通过改变输入电压、负载电阻和脉宽调制等方式,观察并分析输出电压和电流的变化规律。
6、电力电子调制与控制技术实验(1)学习并使用PID控制器或DSP控制器,通过调整控制参数实现电力电子系统的输出电压和电流控制。
《电力电子技术》课程实验指导书
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《电力电子技术》课程实验指导书一、课程的目的、任务本课程是电子科学、测控技术专业学生在学习电力电子技术课程中的一门实践性技术基础课程,其目的在于通过实验使学生能更好地理解和掌握电力电子基本理论,培养学生理论联系实际的学风和科学态度,提高学生的电工实验技能和分析处理实际问题的能力。
为后续课程的学习打下基础。
二、课程的教学内容与要求包括三个子实验:1、单相交流调压电路实验通过该实验加深理解单相交流调压电路的工作原理和单相交流调压电路带电感性负载对脉冲及移相范围的要求。
2、功率场效应晶体管(MOSFET)特性与驱动电路研究掌握MOSFET对驱动电路的要求并且熟悉MOSFET主要参数的测量方法。
3、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)特性与驱动电路研究掌握混合集成驱动电路EXB840的工作原理与调试方法。
三、各实验具体要求见P2四、实验报告请各指导老师登陆该实验系统了解具体实验方法,并指导学生完成实验。
学生结束实验后应完成相应的实验报告并交给指导老师。
其中实验报告的主要内容包括:实验目的,实验内容,实验结果和实验心得等。
实验一单相交流调压电路实验一.实验目的:1.加深理解单相交流调压电路的工作原理;2.加深理解单相交流调压电路带电感性负载对脉冲及移相范围的要求。
二.实验内容:1.单相调压电路带电阻性负载实验;2.单相交流调压电路带电阻电感性负载实验。
三.实验步骤:在客户端实验界面中的实验列表框中选择“电力电子实验”下的“单相交流调压实验”子实验,出现“单相交流调压实验”的实验界面。
点击工具栏的开始实验按钮,开始“单相交流调压实验”。
点击图中电阻和电感边上的红点选择电阻和电感,进行电路连接。
然后在“晶闸管脉冲触发角度”框中输入“0—360”之间的任意角度,然后点击“开始”按钮,开始实验。
右边界面将出现三路波形,其中蓝色为电源电压波形,黄色为负载电压波形,红色为负载电流波形。
电阻电感负载实验注意事项:分别取脉冲触发角大于,等于和小于功率因数角φ三种情况。
电力电子技术实验教案(电气1501-1505、自动化1501-1504、自动化卓越1501)(2017-2018-1)
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课程教案课程名称:电力电子技术实验任课教师:张振飞所属院部:电气与信息工程学院教学班级:电气1501-1504班、自动化1501-1504自动化卓越1501教学时间:2017-2018学年第一学期湖南工学院课程基本信息1P 实验一、SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性实验一、本次课主要内容1、晶闸管(SCR)特性实验。
2、可关断晶闸管(GTO)特性实验(选做)。
3、功率场效应管(MOSFET)特性实验。
4、大功率晶体管(GTR)特性实验(选做)。
5、绝缘双极性晶体管(IGBT)特性实验。
二、教学目的与要求1、掌握各种电力电子器件的工作特性测试方法。
2、掌握各器件对触发信号的要求。
三、教学重点难点1、重点是掌握各种电力电子器件的工作特性测试方法。
2、难点是各器件对触发信号的要求。
四、教学方法和手段课堂讲授、提问、讨论、演示、实际操作等。
五、作业与习题布置撰写实验报告2P一、实验目的1、掌握各种电力电子器件的工作特性。
2、掌握各器件对触发信号的要求。
二、实验所需挂件及附件三、实验线路及原理将电力电子器件(包括SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT五种)和负载电阻R串联后接至直流电源的两端,由DJK06上的给定为新器件提供触发电压信号,给定电压从零开始调节,直至器件触发导通,从而可测得在上述过程中器件的V/A特性;图中的电阻R用DJK09 上的可调电阻负载,将两个90Ω的电阻接成串联形式,最大可通过电流为1.3A;直流电压和电流表可从DJK01电源控制屏上获得,五种电力电子器件均在DJK07挂箱上;直流电源从电源控制屏的输出接DJK09上的单相调压器,然后调压器输出接DJK09上整流及滤波电路,从而得到一个输出可以由调压器调节的直流电压源。
实验线路的具体接线如下图所示:3P图1-1 新器件特性实验原理图四、实验内容1、晶闸管(SCR)特性实验。
2、可关断晶闸管(GTO)特性实验。
电力电子技术课程设计

电力电子技术课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握电力电子器件的基本原理、分类及功能,理解不同器件在电力转换中的应用。
2. 使学生了解电力电子电路的基本拓扑结构,掌握常见电力电子电路的原理及分析方法。
3. 帮助学生掌握电力电子装置的控制策略,了解电力电子技术在节能、环保等方面的应用。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识分析、设计简单电力电子电路的能力。
2. 提高学生动手实践能力,能正确搭建、调试和优化电力电子实验装置。
3. 培养学生运用电力电子技术解决实际问题的思维方法和创新能力。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对电力电子技术学科的兴趣,培养其探索精神和求知欲。
2. 培养学生具备良好的团队合作意识,学会在团队中沟通交流,共同解决问题。
3. 增强学生的节能环保意识,使其认识到电力电子技术在未来可持续发展中的重要性。
课程性质:本课程为专业核心课程,旨在让学生掌握电力电子技术的基本理论和实践技能,培养学生具备分析和解决实际问题的能力。
学生特点:学生具备一定的电子技术基础,具有较强的学习能力和实践操作能力,对新技术和新事物充满好奇心。
教学要求:注重理论与实践相结合,强调学生的主体地位,鼓励学生主动参与、积极思考,提高其分析问题和解决问题的能力。
通过课程学习,使学生达到预定的学习成果,为后续相关课程的学习和实际工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 电力电子器件原理及分类:包括半导体器件、二极管、晶体管、晶闸管等基本原理、特性及应用。
教材章节:第一章《电力电子器件》2. 电力电子电路拓扑结构:分析常见电力电子电路如整流电路、斩波电路、逆变电路的原理及性能。
教材章节:第二章《电力电子电路拓扑》3. 电力电子装置控制策略:学习PID控制、PWM控制等在电力电子装置中的应用。
教材章节:第三章《电力电子装置的控制》4. 电力电子技术应用:介绍电力电子技术在工业、家电、新能源等领域的应用案例。
教材章节:第四章《电力电子技术的应用》5. 实践教学:组织学生进行电力电子电路搭建、调试和优化实验,提高学生动手能力。
电力电子技术实验课程教学大纲

《电力电子技术实验》课程教学大纲总学时:16 学分:1理论学时:0 实验学时:16面向专业:农业电气化与自动化、电气工程及其自动化课程代码:2300049先开课程:电力电子技术Ⅰ课程性质:必修执笔人:刘晓红审定人:连正国刘立山第一部分:实验教学部分一、说明1、本实验教学的性质任务、目的与要求本课程是电气工程及其自动化专业、农业电气化与自动化专业的必修课、学科基础课,同时本课程为《电力电子技术Ⅰ》的后续课程。
本实验教学目的在于使学生了解有关实验设备的结构原理及使用方法,培养学生实验研究的基本技能,加深对基本理论的理解,更好地掌握所学知识。
通过实验课的学习,应达到如下要求:(1)了解实验内容及方法,获得实验研究的初步能力;(2)了解实验设备的结构原理,掌握其正确使用方法;(3)掌握对实验数据的分析和处理方法,能正确分析实验结果。
2、实验项目设置情况二、各实验项目教学要求实验一锯齿波同步移相触发电路1.实验目的:(1)加深理解锯齿波同步移相触发电路的工作原理及各元件的作用;(2)掌握锯齿波同步移相触发电路的调试方法。
2.原理:锯齿波同步移相触发电路由同步检测、锯齿波形成、移相控制、脉冲形成、脉冲放大等环节组成,其工作原理见电力电子技术教材中的相关内容。
3.实验仪器设备:(1)电力电子实验台;(2)RTDL09实验箱;(3)RTDL08实验箱;(4)RTDJ10实验箱;(5)示波器和万用表。
4.实验步骤(1)触发电路各点电压波形的观察(2)调节触发脉冲的移相范围(3)记录相关数据5.实验数据及其处理:整理、描绘实验中记录的各点波形,并标出其幅值和宽度。
6.问题讨论:(1)总结锯齿波同步触发电路移相范围的调试方法,如果要求在U ct=0的条件下,使α=90o,如何调整?(2)分析实验中出现的各种现象。
实验二单相桥式半控整流电路实验1.实验目的:(1)加深对单相桥式半控整流电路带纯阻性、阻感性、反电势负载时各工作情况的理解;(2)了解续流二极管在单相桥式半控整流电路中的作用;学会对实验中出现的问题加以分析和解决。
《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。
电子电工实践课教学设计(3篇)

第1篇一、课程背景随着科技的发展,电子电工技术已经成为现代工业、信息技术、日常生活等领域不可或缺的基础技术。
为了培养学生的实践能力和创新精神,提高学生的就业竞争力,本课程旨在通过理论教学与实践操作相结合的方式,使学生掌握电子电工的基本理论、基本技能,提高学生的动手能力和工程素养。
二、教学目标1. 知识目标:(1)掌握电子电工的基本概念、基本原理和基本分析方法。
(2)了解常用电子元件的结构、性能和应用。
(3)熟悉电路图的绘制方法和电路分析方法。
2. 能力目标:(1)具备电路分析和故障排除的基本能力。
(2)能够进行简单的电路设计和组装。
(3)提高动手操作能力和创新思维。
3. 素质目标:(1)培养学生严谨的科学态度和良好的职业道德。
(2)提高学生的团队协作能力和沟通能力。
(3)激发学生的学习兴趣,培养学生的创新精神和实践能力。
三、教学内容1. 基本概念和基本原理- 电路的基本概念- 电路元件及其特性- 电路分析方法- 常用电子元件的应用2. 常用电子元件- 电阻、电容、电感等无源元件- 晶体管、集成电路等有源元件- 传感器、执行器等特殊元件3. 电路设计与组装- 电路图绘制- 常用电路设计方法- 电路组装与调试4. 电路故障排除- 电路故障分析方法- 故障诊断与排除技巧5. 实践项目- 常用电路制作与调试- 电路创新设计- 电子产品制作与维修四、教学方法1. 讲授法:结合理论教学,系统讲解电子电工基本概念、原理和技能。
2. 演示法:通过教师现场演示,让学生直观了解电路的组装、调试和故障排除过程。
3. 实践操作法:学生分组进行电路组装、调试和故障排除,培养动手能力。
4. 讨论法:组织学生进行课堂讨论,激发学生的创新思维。
5. 案例分析法:通过分析实际案例,提高学生的实际操作能力和问题解决能力。
五、教学过程1. 导入新课- 结合实际案例,介绍电子电工技术的重要性,激发学生的学习兴趣。
2. 理论教学- 讲解基本概念、原理和技能,结合实例进行分析。
电力电子技术实验教案

实验一锯齿波同步移相触发电路一、实验目的1、加深理解锯齿波同步移相触发电路的工作原理及各元件的作用。
2、掌握锯齿波同步移相触发电路的调试方法。
二、实验所需挂件及附件实验装置电源控制屏操作说明DJDK-1型实验装置采用挂件结构,可根据不同实验内容进行自由组合,结构紧凑、使用方便、功能齐全、综合性能好,能完成《电力电子技术》课程所开设的主要实验。
电源控制屏如图1.2所示,它主要为实验提供各种电源,如三相交流电源、直流励磁电源等;同时为实验提供所需的仪表,如直流电压、电流表,交流电压、电流表。
屏上还设有定时器兼报警记录仪,供教师考核学生实验之用;在控制屏正面的大凹槽内,设有两根不锈钢管,可挂置实验所需挂件,凹槽底部设有12芯、10芯、4芯、3芯等插座,从这些插座提供有源挂件的电源;在控制屏两边设有单相三极220V电源插座及三相四极380V电源插座,此外还设有供实验台照明用的40W日光灯。
1、三相电网电压指示三相电网电压指示主要用于检测输入的电网电压是否有缺相、欠压情况,操作交流电压表下面的切换开关,观测三相电网各线间电压是否平衡。
2、电源控制部分它的主要功能是控制电源控制屏的各项功能,它由电源总开关、启动按钮及停止按钮组成。
当打开电源总开关时,红灯亮;当按下启动按钮后,红灯灭,绿灯亮,此时控制屏的三相主电路及励磁电源都有电压输出。
3、三相主电路输出三相主电路输出可提供三相交流200V/3A或240V/3A电源。
输出的电压大小由“调速电源选择开关”控制,当开关置于“直流调速”侧时,A、B、C输出线电压为200V,可完成电力电子实验以及直流调速实验;当开关置于“交流调速”侧时,A、B、C输出线电压为240V,可完成交流电机调压调速及串级调速等实验。
在A、B、C三相附近装有黄、绿、红发光二极管,用以指示输出电压。
同时在主电源输出回路中还装有电流互感器,电流互感器可测定主电源输出电流的大小,供电流反馈和过流保护使用,面板上的TA1、TA2、TA3三处观测点用于观测三路电流互感器输出电压信号。
电力电子技术教案1
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单相半波整流电路原理及特点
原理
利用二极管的单向导电性,将交 流电的正半周或负半周进行整流 。
特点
电路简单,成本低,但整流效率 低,输出电压波动大。
单相全波整流电路原理及特点
原理
采用两个二极管,将交流电的正、负 半周分别进行整流。
特点
整流效率高于半波整流,输出电压波 动较小,但需要使用中心抽头变压器 ,成本较高。
交流-交流变换器性能指标评价方法
变换器的效率是指其输出功率与输入功率之比,是评 价变换器性能的重要指标之一。高效率意味着更少的
能量损失和更高的能源利用率。
输入 标题
失真度
失真度是指变换器输出波形与输入波形之间的差异程 度,反映了变换器对输入信号的保真能力。低失真度 意味着更好的信号质量和更高的系统性能。
单相逆变电路工作原理及特点
工作原理
单相逆变电路采用单相桥式整流电路将直流电转换为交流电,通过控制开关管的 导通与关断,实现直流电到交流电的转换。
特点
电路结构简单,控制方便,但输出波形质量较差,谐波含量较高。
三相逆变电路工作原理及特点
工作原理
三相逆变电路采用三相桥式整流电路 将直流电转换为交流电,通过控制三 组开关管的导通与关断,实现直流电 到三相交流电的转换。
电力电子技术教案1
contents
目录
• 课程介绍与目标 • 电力电子器件基础 • 整流电路分析与设计 • 逆变电路分析与设计 • 直流-直流变换器分析与设计 • 交流-交流变换器分析与设计
01
课程介绍与目标
电力电子技术定义及应用领域
能源转换
如太阳能、风能发电系统中的 逆变器。
电力系统
无功补偿、有功滤波等。
电力电子技术教案

电力电子技术教案教案:电力电子技术教学内容:本节课的教学内容来自于《电力电子技术》教材的第四章,主要讲述了晶闸管的基本原理、特性及其应用。
具体内容包括晶闸管的结构、工作原理、伏安特性、主要参数以及晶闸管的应用电路等。
教学目标:1. 使学生了解晶闸管的结构和工作原理,理解其伏安特性及主要参数。
2. 培养学生掌握晶闸管的应用电路,提高学生的实际应用能力。
3. 培养学生对电力电子技术的兴趣,激发学生继续学习的动力。
教学难点与重点:难点:晶闸管的伏安特性及主要参数的计算和理解。
重点:晶闸管的应用电路及其设计方法。
教具与学具准备:教具:多媒体教学设备、黑板、粉笔。
学具:教材、笔记本、荧光笔。
教学过程:一、实践情景引入(5分钟)1. 提问:同学们,你们在日常生活中是否遇到过需要控制电流方向的情况?二、知识讲解(15分钟)1. 教师简要讲解晶闸管的结构,通过多媒体展示晶闸管的图片,让学生直观地了解晶闸管的外观。
2. 教师讲解晶闸管的工作原理,通过示例电路图,让学生理解晶闸管的工作过程。
3. 教师详细讲解晶闸管的伏安特性及主要参数,通过示例题目,让学生学会计算和理解晶闸管的伏安特性及主要参数。
三、例题讲解(10分钟)1. 教师选取一道具有代表性的例题,进行讲解,让学生掌握晶闸管的应用电路设计方法。
2. 学生跟随教师一起完成例题,确保学生能够独立完成类似题目的计算和分析。
四、随堂练习(5分钟)1. 教师布置几道练习题,让学生在课堂上完成。
2. 教师巡回指导,解答学生的疑问,确保学生能够掌握晶闸管的应用电路设计方法。
五、课堂小结(5分钟)2. 教师强调晶闸管在电力电子技术中的应用,激发学生继续学习的动力。
板书设计:电力电子技术第四章晶闸管一、晶闸管的结构二、晶闸管的工作原理三、晶闸管的伏安特性四、晶闸管的主要参数五、晶闸管的应用电路作业设计:1. 请简要描述晶闸管的结构。
2. 请画出晶闸管的工作原理示意图。
3. 请计算一个晶闸管的伏安特性参数,并说明其意义。
电力电子技术实验(课程教案)

电⼒电⼦技术实验(课程教案)课程教案课程名称:电⼒电⼦技术实验任课教师:张振飞所属院部:电⽓与信息⼯程学院教学班级:电⽓1501-1504班、⾃动化1501-1504⾃动化卓越1501教学时间:2017-2018学年第⼀学期湖南⼯学院课程基本信息1P 实验⼀、SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性实验⼀、本次课主要内容1、晶闸管(SCR)特性实验。
2、可关断晶闸管(GTO)特性实验(选做)。
3、功率场效应管(MOSFET)特性实验。
4、⼤功率晶体管(GTR)特性实验(选做)。
5、绝缘双极性晶体管(IGBT)特性实验。
⼆、教学⽬的与要求1、掌握各种电⼒电⼦器件的⼯作特性测试⽅法。
2、掌握各器件对触发信号的要求。
三、教学重点难点1、重点是掌握各种电⼒电⼦器件的⼯作特性测试⽅法。
2、难点是各器件对触发信号的要求。
四、教学⽅法和⼿段课堂讲授、提问、讨论、演⽰、实际操作等。
五、作业与习题布置撰写实验报告2P⼀、实验⽬的1、掌握各种电⼒电⼦器件的⼯作特性。
2、掌握各器件对触发信号的要求。
⼆、实验所需挂件及附件三、实验线路及原理将电⼒电⼦器件(包括SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT五种)和负载电阻R串联后接⾄直流电源的两端,由DJK06上的给定为新器件提供触发电压信号,给定电压从零开始调节,直⾄器件触发导通,从⽽可测得在上述过程中器件的V/A特性;图中的电阻R⽤DJK09 上的可调电阻负载,将两个90Ω的电阻接成串联形式,最⼤可通过电流为1.3A;直流电压和电流表可从DJK01电源控制屏上获得,五种电⼒电⼦器件均在DJK07挂箱上;直流电源从电源控制屏的输出接DJK09上的单相调压器,然后调压器输出接DJK09上整流及滤波电路,从⽽得到⼀个输出可以由调压器调节的直流电压源。
实验线路的具体接线如下图所⽰:3P图1-1 新器件特性实验原理图四、实验内容1、晶闸管(SCR)特性实验。
2、可关断晶闸管(GTO)特性实验。
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课程教案课程名称:电力电子技术实验任课教师:张振飞所属院部:电气与信息工程学院教学班级:电气1501-1504班、自动化1501-1504自动化卓越1501教学时间:2017-2018学年第一学期湖南工学院课程基本信息1P 实验一、SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性实验一、本次课主要内容1、晶闸管(SCR)特性实验。
2、可关断晶闸管(GTO)特性实验(选做)。
3、功率场效应管(MOSFET)特性实验。
4、大功率晶体管(GTR)特性实验(选做)。
5、绝缘双极性晶体管(IGBT)特性实验。
二、教学目的与要求1、掌握各种电力电子器件的工作特性测试方法。
2、掌握各器件对触发信号的要求。
三、教学重点难点1、重点是掌握各种电力电子器件的工作特性测试方法。
2、难点是各器件对触发信号的要求。
四、教学方法和手段课堂讲授、提问、讨论、演示、实际操作等。
五、作业与习题布置撰写实验报告2P一、实验目的1、掌握各种电力电子器件的工作特性。
2、掌握各器件对触发信号的要求。
二、实验所需挂件及附件三、实验线路及原理将电力电子器件(包括SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT五种)和负载电阻R串联后接至直流电源的两端,由DJK06上的给定为新器件提供触发电压信号,给定电压从零开始调节,直至器件触发导通,从而可测得在上述过程中器件的V/A特性;图中的电阻R用DJK09 上的可调电阻负载,将两个90Ω的电阻接成串联形式,最大可通过电流为1.3A;直流电压和电流表可从DJK01电源控制屏上获得,五种电力电子器件均在DJK07挂箱上;直流电源从电源控制屏的输出接DJK09上的单相调压器,然后调压器输出接DJK09上整流及滤波电路,从而得到一个输出可以由调压器调节的直流电压源。
实验线路的具体接线如下图所示:3P图1-1 新器件特性实验原理图四、实验内容1、晶闸管(SCR)特性实验。
2、可关断晶闸管(GTO)特性实验。
3、功率场效应管(MOSFET)特性实验。
4、大功率晶体管(GTR)特性实验。
5、绝缘双极性晶体管(IGBT)特性实验。
五、预习要求阅读电力电子技术教材中有关电力电子器件的章节。
六、思考题各种器件对触发脉冲要求的异同点?七、实验方法1、按图1-1接线,首先将晶闸管(SCR)接入主电路,在实验开始时,将DJK06上的给定电位器RP1沿逆时针旋到底,S1拨到“正给定”侧,S2拨到“给定”侧,单相调压器逆时针调到底,DJK09上的可调电阻调到阻值为最大的位置;打开DJK06的电源开关,按下控制屏上的“启动”按钮,然后缓慢调节调压器,同时监视电压表的读数,当直流电压升到40V时,停止调节单相调压器(在以后的其他实验中,均不用调节);4P调节给定电位器RP1,逐步增加给定电压,监视电压表、电流表的读数,当电压表指示接近零(表示管子完全导通),停止调节,记录给定电压U g调节过程中回路电流I d以及器件的管压降U v。
2、按下控制屏的“停止”按钮,将晶闸管换成可关断晶闸管(GTO),重复上述步骤,并记录数据。
3、按下控制屏的“停止”按钮,换成功率场效应管(MOSFET),重复上述步骤,并记录数据。
4、按下控制屏的“停止”按钮,换成大功率晶体管(GTR),重复上述步骤,并记录数据。
5P5、按下控制屏的“停止”按钮,换成绝缘双极性晶体管(IGBT),重复上述步骤,并记录数据。
八、实验报告根据得到的数据,绘出各器件的输出特性。
九、注意事项1、为保证功率器件在实验过程中避免功率击穿,应保证管子的功率损耗(即功率器件的管压降与器件流过的电流乘积)小于8W。
2、为使GTR特性实验更典型,其电流控制在0.4A以下。
3、在本实验中,完成的是关于器件的伏安特性的实验项目,老师可以根据自己的实际需要调整实验项目,如可增加测量器件的导通时间等实验项目。
实验后记:6P 实验二正弦波同步移相触发电路实验一、本次课主要内容1、正弦波同步移相触发电路的调试。
2、正弦波同步移相触发电路中各点波形的观察。
二、教学目的与要求1、熟悉正弦波同步移相触发电路的工作原理和各元件的作用。
2、掌握正弦波同步移相触发电路的调试步骤和方法。
三、教学重点难点1、重点是正弦波同步移相触发电路的调试步骤和方法。
2、难点是正弦波同步移相触发电路的工作原理和各元件的作用。
四、教学方法和手段课堂讲授、提问、讨论、演示、实际操作等。
五、作业与习题布置撰写实验报告7P一、实验目的1、熟悉正弦波同步移相触发电路的工作原理和各元件的作用。
2、掌握正弦波同步移相触发电路的调试步骤和方法。
二、实验所需挂件及附件三、实验线路及原理正弦波同步移相触发电路的原理在1-3节已作介绍。
电路分脉冲形成、同步移相、脉冲放大等几个环节,具体工作原理可参见电力电子技术教材的有关内容。
四、实验内容1、正弦波同步移相触发电路的调试。
2、正弦波同步移相触发电路中各点波形的观察。
五、预习要求1、阅读本教材1-3节及电力电子技术教材中有关正弦波同步移相触发电路的内容,弄清正弦波同步移相触发电路的工作原理。
2、掌握脉冲初始相位的调整方法。
六、思考题1、正弦波同步移相触发电路由哪些主要环节组成?2、正弦波同步移相触发电路的移相范围能否达到180°?8P七、实验方法1、将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧,使输出线电压为200V(不能打到“交流调速”侧工作,因为DJK03-1的正常工作电源电压为220V 10%,而“交流调速”侧输出的线电压为240V。
如果输入电压超出其标准工作范围,挂件的使用寿命将减少,甚至会导致挂件的损坏。
在“DZSZ-1型电机及自动控制实验装置”上使用时,通过操作控制屏左侧的自藕调压器,将输出的线电压调到220V左右,然后才能将电源接入挂件),用两根导线将200V交流电压接到DJK03的“外接220V”端,按下“启动”按钮,打开DJK03-1电源开关,这时挂件中所有的触发电路都开始工作,用双踪示波器观察正弦波触发电路各观察点的电压波形,并与图2-1中各点波形相比较。
图2-1正弦波同步移相触发电路的各点电压波形(α=00)9P2、确定脉冲的初始相位当U ct=0时(将RP1电位器顺时针旋到底),调节U b(调RP2),使U1波形与图2-2中的U1波形相同,这时正好有脉冲输出,此时的α接近于180°。
3、保持RP2电位器不变,逆时针旋转RP1(即逐渐增大U ct),用示波器观察同步电压信号及输出脉冲“5”点的波形,注意U ct增加时脉冲的移动情况,并估计移相范围。
4、调节U ct(调RP1),使α=60°,观察并记录面板上观察点“1”~“5”及输出脉冲“G1”、“K1”的电压波形及其幅值。
调节RP3,观测“5”点脉冲宽度的变化。
八、实验报告1、画出α=60°时,观察点“1”~“5”及输出脉冲电压的波形。
2、指出U ct增加时,α应如何变化?移相范围大约等于多少度?指出同步电压的哪一段为脉冲移相范围。
3、分析RP3对输出脉冲宽度的影响。
a)α<180° b)α接近于180°图2-2 初始脉冲相位的确定10P九、注意事项1、参见本教材实验一的注意事项。
2、由于脉冲“G”、“K”输出端有电容影响,故观察输出脉冲电压波形时,需将输出端“G”和“K”分别接到晶闸管的门极和阴极(或者也可用约100Ω左右阻值的电阻接到“G”、“K”两端,来模拟晶闸管门极与阴极的阻值),否则,无法观察到正确的脉冲波形。
实验后记:11P 实验三、三相交流调压电路实验一、本次课主要内容1、三相交流调压器触发电路的调试。
2、三相交流调压电路带电阻性负载测试。
3、三相交流调压电路带电阻电感性负载测试(选做)。
二、教学目的与要求1、了解三相交流调压触发电路的工作原理。
2、加深理解三相交流调压电路的工作原理。
3、了解三相交流调压电路带不同负载时的工作特性。
三、教学重点难点1、重点是三相交流调压器触发电路的调试和三相交流调压电路带电阻性负载测试。
2、难点是三相交流调压触发电路的工作原理的理解。
四、教学方法和手段课堂讲授、提问、讨论、演示、实际操作等。
五、作业与习题布置撰写实验报告P12一、实验目的1、了解三相交流调压触发电路的工作原理。
2、加深理解三相交流调压电路的工作原理。
3、了解三相交流调压电路带不同负载时的工作特性。
二、实验所需挂件及附件三、实验线路及原理交流调压器应采用宽脉冲或双窄脉冲进行触发。
实验装置中使用双窄脉冲。
实验线路如图3-1所示。
图中晶闸管均在DJK02上,用其正桥,将D42三相可调电阻接成三相负载,其所用的交流表均在DJK01控制屏的面板上。
13P四、实验内容1、三相交流调压器触发电路的调试。
2、三相交流调压电路带电阻性负载。
3、三相交流调压电路带电阻电感性负载(选做)。
图3-1三相交流调压实验线路图五、预习要求1、阅读电力电子技术教材中有关交流调压的内容,掌握三相交流调压的工作原理。
2、如何使三相可控整流的触发电路用于三相交流调压电路。
六、实验方法1、DJK02和DJK02-1上的“触发电路”调试①打开DJK01总电源开关,操作“电源控制屏”上的“三相电网电压指示”开关,观察输入的三相电网电压是否平衡。
②将DJK01“电源控制屏”上“调速电源选择开关”拨至“直流调速”侧。
P14③用10芯的扁平电缆,将DJK02的“三相同步信号输出”端和DJK02-1“三相同步信号输入”端相连,打开DJK02-1电源开关,拨动“触发脉冲指示”钮子开关,使“窄”的发光管亮。
④观察A、B、C三相的锯齿波,并调节A、B、C三相锯齿波斜率调节电位器(在各观测孔左侧),使三相锯齿波斜率尽可能一致。
⑤将DJK06上的“给定”输出U g直接与DJK02-1上的移相控制电压U ct相接,将给定开关S2拨到接地位置(即U ct=0),调节DJK02-1上的偏移电压电位器,用双踪示波器观察A相同步电压信号和“双脉冲观察孔” VT1的输出波形,使α=180°。
⑥适当增加给定U g的正电压输出,观测DJK02-1上“脉冲观察孔”的波形,此时应观测到单窄脉冲和双窄脉冲。
⑦将DJK02-1面板上的U lf端接地,用20芯的扁平电缆,将DJK02-1的“正桥触发脉冲输出”端和DJK02“正桥触发脉冲输入”端相连,并将DJK02“正桥触发脉冲”的六个开关拨至“通”,观察正桥VT1~VT6晶闸管门极和阴极之间的触发脉冲是否正常。
(2)三相交流调压器带电阻性负载使用正桥晶闸管VT1~VT6,按图3-23连成三相交流调压主电路,其触发脉冲己通过内部连线接好,只要将正桥脉冲的6个开关拨至“接通”,“U lf”端接地即可。
接上三相平衡电阻负载,接通电源,用示波器观察并记录α=30°、60°、90°、120°、150°时的输出电压波形,并记录相应的输出电压有效值,填入下表:3、三相交流调压器接电阻电感性负载(选做)P15要完成该实验,需加上三个电抗器。