电力电子变换和控制技术(2017版)教学大纲

《电力电子变换和控制技术》课程教学大纲

课程代码：060431007

课程英文名称：Power Electronics

课程总学时：40 讲课：40 实验：上机：0

适用专业：电气工程及其自动化专业

大纲编写（修订）时间：2017.11

一、大纲使用说明

（一）课程的地位及教学目标

本课程是电气工程及其自动化专业的一门专业基础课，是为进入专业课学习做准备的重要必修课程，是培养电力电子技术领域高级工程技术人才的一门主干课程。本课程的教学目标和任务是使学生熟悉各种电力电子器件的特性和使用方法；掌握各种电力电子电路（包括AC/DC、DC/DC、DC/AC、AC/AC）的结构、工作原理、控制方法、设计计算方法及实验实训技能；熟悉各种电力电子装置的应用范围及技术经济指标。为发电厂电气部分、交直流调速控制系统、电力系统继电保护等后续课程打好基础。

通过本课程的学习，学生将达到以下要求：

1．掌握常用电力电子器件的性能。

2．掌握整流装置的基本原理、控制方法、设计计算等。

3．掌握逆变装置的基本原理、控制方法、设计计算等。

4．掌握PWM控制的基本原理。

5．掌握基本变流装置的调试方法。

6．了解电力电子技术的发展趋势。

7．为后续专业课打好基础。

8．了解软开关技术

（二）知识、能力及技能方面的基本要求

1.基本知识：掌握常用电力电子器件和典型电力变换一般知识，四大类电力变换的结构特点、

性能、控制方法、器件保护、应用等。

2.基本理论和方法：掌握常用电力电子器件的静态和动态特性以及器件参数的定义；掌握整

流电路的结构分析以及整流电路的控制方法，主要指相位控制的整流电路；掌握逆变电路的结构

分析以及逆变电路的控制方法，包括单相电压型逆变电路和单相电流型逆变电路；掌握斩波电路

的结构分析以及斩波电路的控制方法，包括基本降压和升压斩波电路；掌握交流电力控制电路的

结构分析以及交流电力控制电路的控制方法，包括交流调压和交流调功以及交流电子开关；掌握

PWM控制技术；掌握电力电子器件的驱动和保护方法。

3.基本技能:掌握电力变换设计计算、电力变换电路结构设计、器件选型、实验实训技能、

编制技术文件技能等。

（三）实施说明

课堂讲授中要重点对基本概念、基本方法和解题思路的讲解；采用启发式教学，培养学生思

考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自

学能力；增加讨论课，调动学生学习的主观能动性；注意培养学生提高利用标准、规范及手册等

技术资料的能力。讲课要联系实际并注重培养学生的创新能力。

（四）对先修课的要求

本课程的教学必须在完成先修课程之后进行。本课程主要的先修课程有《电路》、《模拟电

子技术》、《数字电子技术》。

（五）对习题课、实践环节的要求

电力电子技术是一门理论性和实践性均较强的专业技术基础课，要加强实践环节，从实际应用的角度去分析和掌握各种典型电路。通过实验实训达到更进一步加深对各种电力电子元件和各种典型电路的认识和理解，增强和提高学生的实际应用能力。对习题课、实验实训环节的要求：

1．每一类电力变换电路的理论讲完后，应当安排相应的习题课。

2．要求学生在做实验实训前，充分阅读实验实训指导书。以免实验时不知所措。

3．要求每个学生亲自动手，通过实验实训，加强对电力变换电路原理的理解。

4．要求每个学生在实验实训过程中，认真仔细，注意安全。

5. 要求每个学生对实验条件、实验数据或实验现象进行完整记录，并对实验实训数据或实验

实训现象进行分析。

6. 要求每个学生认真完成实验实训报告，实验实训报告要符合规范要求。

（六）课程考核方式

1．考核方式：考试

2．考核目标：在考核学生对电力电子技术基本知识、基本原理和方法的基础上，重点考核

学生的分析能力、电力变换电路结构设计和分析计算能力、电力变换波形分析能力。

3．成绩构成：本课程的总成绩主要由三部分组成：平时成绩（包括作业情况、课堂回答问

题、讨论、出勤情况等）占20%，期末考试成绩占80%。

平时成绩由任课教师视具体情况按百分制给出；电力电子综合实训做为单独的必修实践教学

环节，成绩由实验和理论老师参照相关规定按考查课给出，实训无成绩或实训不及格，取消期末

考试资格，总成绩直接以不及格计。

（七）参考书目

《电力电子技术》第2版，浣喜明、姚为正编著，高等教育出版社，2013.12（重印）

《电力电子技术》第5版，王兆安、刘进军等编，机械工业出版社，2009

《电力电子技术》第4版，王兆安、黄俊等编，机械工业出版社，2000

《电力电子变流技术》第3版，黄俊、王兆安等编，机械工业出版社，1993

《电力电子学》第2版，陈坚编，高等教育出版社， 2005

《电力电子技术》，邵丙衡编，中国铁道出版社， 1997

《现代电力电子技术》，林渭勋编，机械工业出版社， 2006

二、中文摘要

本课程是电气工程及其自动化专业学生必修的一门理论和实践都很强的主干技术基础课程。

课程通过对电力电子器件和四大类电力变换的讲授，使学生掌握电力变换的基本知识、基本原理

和基本方法，并具有设计应用电力变换电路的能力。课程主要内容包括电力电子技术基础知识、

整流电路、逆变电路、斩波电路、交流电力控制电路以及PWM技术等。本课程将为后续课程的学

习以及相关课程设计、毕业设计等奠定重要的基础。

三、课程学时分配表