《电力电子技术基础》教学大纲
电力电子技术课程教学大纲
电力电子技术课程教学大纲SANY GROUP system office room 【SANYUA16H-SANYHUASANYUA8Q8-《电力电子技术》课程教学大纲一、课程教学目标:通过教学应使学生掌握半导体器件的工作原理、特性参数、驱动电路及保护方法;特别是掌握晶闸管的特性参数;掌握晶闸管的可控整流、直流变换、逆变、交流变换等变换的原理及波形。
二、课程设置说明:电力电子技术是由电力学、电子学和控制理论三门学科交叉形成的,在电力系统、电气工程和各类电子装置中应用广泛,是一门综合性很强的课程。
本课程学习之前,应具备高等数学、电路、电子技术、电机与电力拖动等方面的相关知识。
本门课程使用了多媒体课件教学,开设有多个教学实验三、课程性质:本课程是应用电子技术专业的主干必修课之一。
电力电子技术是弱电和强电之间的接口,是弱电控制强电的技术。
课程研究电力电子技术的分析与设计的基础知识,包括可控整流技术(单、三相,半控与全控,半波与全波)、电力电子器件及参数、有源逆变技术、触发电路、交流调压、无源逆变技术等。
通过对本课程的学习,使学生了解并掌握分析电力电子装置与设备设计的基本理论与基本方法,为相关后续课程的学习打下坚实的基础。
四、教学内容、基本要求和学时分配:本课程的教学内容包括:熟悉和掌握晶闸管、电力MOSFET、IGBT等电力电子器件的结构、原理、特性和使用方法;熟悉和掌握各种基本的整流电路、直流斩波电路、交流-交流电力变换电路和逆变电路的结构、工作原理、波形分析和控制方法。
掌握PWM技术的工作原理和控制特性,了解软开关技术的基本原理。
了解电力电子技术的应用范围和发展动向。
掌握基本电力电子装置的实验和调试方法。
第一章电力二极管与晶闸管(8学时)教学重点:电力二极管和晶闸管的工作原理、特性与参数教学内容:电力二极管、晶闸管、晶闸管的派生器件:快速晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸管、光控晶闸管。
第二章全控型电力电子器件(8学时)教学重点:门极可关断晶体管和电力晶体管教学内容:门极可关断晶闸管(GTO)、(GTO)电力晶体管、电力场控晶体管、绝缘栅双极型晶体管、静电感应晶体管、静电感应晶闸管。
电力电子技术基础讲课提纲
子结合生成硫酸铅和水,并使正极板带正电荷。单格电压降到1.8V表明放电完毕 。 1.8.4 标准电池:国际公认的标准电池是韦斯顿电池 。在20℃时电动势是1.018300V,电动势极其稳定,
I E R Ri
1.8.2 电源电动势的测量 利用图示的电路可以准确测量电源电势。Ex为要测量电动势的电源,G为
非常灵敏的检流计,调节R使Ex支路电流I3 = 0,则由E在A、C两点产生的电压 等于Ex的电动势。调节Rt使I2尽可能大一些,则可以准确地测量AC两间电压, 这个电压就是电源电动势。由这个电路构成的仪器称为电位差计,它可以直 接测量电源电动势。采用非常灵敏的光点检流计,以提高测量的准确性。
本提纲有些内容只给出标题和插图,详细内容由 教师按书中所示内容讲解。
第1章 直 流 电 路
1.1电压、电流、电阻的关系 类比:
电流-水流;电压-水压;电阻-水阻 1.2 无源电路欧姆定律 公式:
定律:流过电阻的电流方向由高电位流向低 电位,大小等于电阻两端的电压值除以
电当阻电电值阻阻的两值定端。义加即: 上流1过V电电I阻压的,UR电若流流与过电电阻阻两的端电的流电为压1A成,该正电比阻, 与的电电阻阻值值成为反1比。。
1.10 电压、电流、电阻的测量
较高电压下会发生沿绝缘体表面放电(打火)的现象,称为爬电现象。爬电现象是绝缘 体表面空气被击穿造成的。空气湿度越大越容易发生爬电。
1.6 负载和电阻连接方式 1.6.1 负载 接在电源上的用电设备都是电源的负载。
《电力电子技术基础》教学大纲
《电⼒电⼦技术基础》教学⼤纲《电⼒电⼦技术基础》教学⼤纲(学分3,学时48)⼀、课程基本信息编码:Code:课程名称:电⼒电⼦技术基础Course Title: Basics of Power Electronics课程类别:学类核⼼Course category:Professional Education学分:3Credit(s): 3学时: 48 School hours:48开课学期: 秋季Semester: Autumn先修课程: ⾼等数学,⼤学物理,积分变换Prerequisites: Advanced Mathematics,General Physics,Integral Transformations 开课单位:电⽓与信息⼯程学院Offering College/School: College of Electrical and Information Engineering⼆、课程描述中⽂: 电⼒电⼦技术是利⽤有关器件对电能进⾏控制和转化的技术,是应⽤于电⼒领域的电⼦技术。
它包括电⼒电⼦器件、变流电路和控制电路三个部分,是电⼒技术、电⼦技术和现代控制技术三者交叉形成的学科。
“电⼒电⼦技术基础”课程是电⽓⼯程及其⾃动化专业、⾃动化专业本科⽣必修的学科基础课程,本课程的⽬的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的结构、⼯作原理、控制⽅法、设计计算⽅法及实验技能;熟悉各种电⼒电⼦装置的应⽤范围及技术经济指标。
同时,为相关的后续专业课程打好基础。
课程理论严密,逻辑性强,在教学内容⽅⾯着重基本知识、基本理论和基本设计⽅法的讲解;在培养实践能⼒⽅⾯,着重提⾼学习解决实际问题的能⼒和基本技的训练与提升。
英⽂:Power electronic is a technology which uses some devices to control and transfer power. It is a branch of electronic technology which is applied in the field of power. It includes the power electronic devices, converter circuit and control circuit. Power electronics is an interdiscipline of electric power technology, electronic technology, and modern control technology. Power electronics is an indispensable and professional core course for students of electrical engineering and its automation. This course aims to enable students to master the operational characteristics and applied methods of various commonly used power electronics device. To master structure, working principle, control method, design and calculation methods and experimental skills of basic power electronic circuit. To understand the application and technical - economic index of power electronic devices, so as to lay a foundation for their further work in power electronic technology. This course mainly covers power-electronic device, AC-DC converter, DC-AC converter, DC-DC converter, AC-AC converter, PWM control, soft switch technology, etc.三、课程的能⼒⽬标1 课程的能⼒⽬标通过本课程的教学,使学⽣具备下列能⼒:课程⽬标1.理解⼆极管、IGBT、SCR、GTO等基本开关器件及⼯作原理,运⽤基本电路理论,能将复杂电路系统的动态⾏为简化为不同的开关⼯作模态,分析不同模态下的⼯作特性,从⽽掌握和具备熟练分析晶闸管整流电路、直流斩波电路等能⼒;(对应毕业要求2.1)课程⽬标2. 能够熟练运⽤微分、积分、线性⽅程组求解、⾏列式计算、微分⽅程求解、复数运算、矩阵相乘等⾼等数学知识,建⽴和分析电⼒电⼦变换电路的不同开关模态及其⼯作特性,并与仿真相结合,分析模型和仿真的差异和局限性,并给出有效结论;(对应毕业要求2.4)课程⽬标3:通过本课程教学、电路设计和⼯程实验,学⽣能够熟练运⽤本专业相关的基础知识和基本理论,考虑电⼒电⼦变换器的结构设计,进⾏成本和体积的优化设计,实现变换器的⾼效经济运⾏,同时能够考虑环境与可持续发展的约束,降低变换器的噪声和电磁⼲扰;(对应毕业要求7.2)课程⽬标4.能够选择和使⽤现代设计⼯具,进⾏电⼒电⼦变换系统的单元和整体设计,以满⾜单元或系统设计要求,并在设计中能体现创新意识,能根据结果对⽅案进⾏分析和调整,完成单元级软硬件开发与调试(对应毕业要求4.1)课程⽬标5. 能够完成电⼒电⼦技术课程的实验项⽬,并对结果进⾏分析,实验过程中遵守实验安全制度(对应毕业要求4.2)课程⽬标6. 能够和团队进⾏问题分解和任务分配,并组织⼯程实践的开展(对应毕业要求9.4)课程⽬标7.能将⾃⼰的设计思路、设计⽅案和实现过程在课堂进⾏宣讲、与公众互动和讨论,有效表述⾃⼰的观点和意见(对应毕业要求10.2)课程⽬标8. 开展电⼒电⼦技术基础的双语教学实践,同时⿎励和督促学⽣追踪和学习国际上电⼒电⼦学动态,包括电⼒电⼦教学、变换拓扑及控制⽅法等,使学⽣具有⼀定的国际视野,能够在跨⽂化背景下进⾏沟通和交流(对应毕业要求10.3)2.课程⽬标和教学环节的对应关系:四、课程内容和课时分配五、教学环节1、理论教学1)采⽤启发式教学,引导学⽣独⽴思考,培养提出问题、分析问题和解决问题的能⼒,促进学⽣的⾃主学习。
电力电子技术课程大纲
电力电子技术课程大纲一、课程背景和目标本课程旨在介绍电力电子技术的基本原理、应用和发展趋势,培养学生熟悉电力电子技术的能力,为相关领域的工作和研究提供基础知识和技能。
二、教学内容与安排1. 电力电子基础知识1.1 电力电子的定义和分类1.2 电力电子器件及其特性1.3 电力电子电路和拓扑结构1.4 电力电子系统建模与分析方法2. 开关电源与电力因数校正技术2.1 开关电源的动态响应和稳定性分析2.2 电力因数校正技术的原理和应用2.3 无功功率补偿技术及控制策略3. 交流电力电子调节技术3.1 交流电力电子装置的原理和结构3.2 交流电力电子调制方法3.3 交流电力电子调节技术的控制与应用4. 直流电力电子调节技术4.1 直流电力电子装置的原理和结构4.2 直流电力电子调制方法4.3 直流电力电子调节技术的控制与应用5. 电力电子应用与发展趋势5.1 变频调速技术在电力电子中的应用 5.2 电力电子在新能源领域的应用5.3 电力电子技术的发展趋势与挑战三、教学方法与评价方式1. 教学方法1.1 课堂讲授结合案例分析和实验演示 1.2 小组讨论和问题解答1.3 实践实习和项目设计1.4 相关文献研读和学术研讨2. 评价方式2.1 平时表现和课堂参与度2.2 作业和实验报告2.3 期中考试和期末考试2.4 科研项目设计和报告四、教材与参考资料1. 教材1.1 《电力电子技术导论》 - 作者:张三1.2 《电力电子系统与应用》 - 作者:李四1.3 《现代电力电子技术原理与应用》 - 作者:王五2. 参考资料2.1 《电力电子技术基础》 - 作者:赵六2.2 《电力电子技术概论》 - 作者:钱七2.3 《电力电子技术发展趋势与挑战》 - 作者:孙八五、教学团队本课程由经验丰富的教师团队承担,具备电力电子技术及其应用领域的研究背景和实践经验,保证教学内容的准确性和实用性。
六、考核要求和学分分配1. 考核要求1.1 出勤率达到规定标准1.2 完成课堂作业和实验报告1.3 参加期中考试和期末考试1.4 科研项目设计和报告2. 学分分配2.1 平时表现:20%2.2 作业和实验报告:30%2.3 期中考试:20%2.4 期末考试:20%2.5 项目设计和报告:10%七、备注本大纲仅供参考,教学内容和安排可能根据实际情况进行调整和更新,希望同学们能够积极参与课程学习,不断拓展电力电子技术的知识和应用领域。
电力电子技术课程教学大纲
电力电子技术课程教学大纲一、课程简介电力电子技术是现代电力系统中不可或缺的重要组成部分。
本课程旨在介绍电力电子技术的基本原理、应用领域和相关设备,以及电力电子系统的设计、控制和保护等方面的知识。
通过本课程的学习,学生将了解电力电子技术的发展趋势和未来发展方向,提高他们的综合实践和创新能力。
本课程为理论教学和实验操作相结合,重视学生的动手能力和实践技能。
二、教学目标1. 理解电力电子技术的基本原理和相关概念;2. 熟悉电力电子器件的特性以及其在电力系统中的应用;3. 掌握电力电子系统的设计方法和控制策略;4. 理解电力电子系统的保护原理和安全操作规程;5. 培养学生的实践能力和解决实际问题的能力。
三、教学内容1. 电力电子技术的基本原理a. 电力电子技术的定义和发展概述b. 电力电子器件的分类和特性c. 电力电子技术在电力系统中的应用2. 电力电子器件及其应用a. 基础电力电子器件的工作原理和特性b. 半导体功率器件(二极管、晶闸管、MOSFET等)及其应用c. 控制器件(IGBT、GTO等)及其应用d. 其他电力电子器件(SiC、GaN等)及其应用3. 电力电子系统的设计和控制a. 电力电子系统的基本结构和拓扑b. 电力电子系统的设计流程和方法c. 电力电子系统的控制策略和调节方法4. 电力电子系统的保护和安全操作a. 电力电子系统的故障诊断和保护原理b. 电力电子系统的安全操作规程和注意事项5. 实验操作a. 基础电力电子器件的实验验证b. 电力电子系统的控制实验c. 电力电子系统的故障诊断与保护实验四、教学方法1. 理论课讲授:结合教材内容,采用板书、多媒体展示等形式进行理论知识的讲解。
2. 实验操作:通过实验操作,加强学生对电力电子技术的理解和应用能力。
3. 讨论和案例分析:进行小组讨论和案例分析,培养学生的问题解决能力和团队合作能力。
五、考核方式1. 平时成绩:包括课堂表现、作业完成情况和实验操作等。
电力电子技术 教学大纲
电力电子技术教学大纲电力电子技术教学大纲电力电子技术是现代电力系统中不可或缺的一部分,它涉及到电力的转换、控制和传输等方面。
在电力电子技术的教学中,需要明确教学目标、内容和方法,以确保学生能够全面掌握相关知识和技能。
一、教学目标电力电子技术的教学目标主要包括以下几个方面:1. 理解电力电子技术的基本原理和概念,包括电力电子器件的工作原理、电力电子电路的设计和分析方法等。
2. 掌握电力电子器件的特性和参数,能够正确选择和使用电力电子器件。
3. 能够设计和分析各种类型的电力电子电路,包括直流-直流变换器、直流-交流变换器、交流-交流变换器等。
4. 熟悉电力电子系统的控制方法和技术,能够设计和实现电力电子系统的控制策略。
5. 能够应用电力电子技术解决实际问题,提高电力系统的效率和可靠性。
二、教学内容电力电子技术的教学内容应包括以下几个方面:1. 电力电子器件:包括二极管、晶闸管、可控硅、功率场效应管等,要求学生了解其结构、工作原理和特性。
2. 电力电子电路:包括直流-直流变换器、直流-交流变换器、交流-交流变换器等,要求学生能够设计和分析这些电路。
3. 电力电子系统的控制:包括开环控制和闭环控制,要求学生掌握控制方法和技术,并能够设计和实现电力电子系统的控制策略。
4. 电力电子应用:包括电力质量改善、电力传输和分配、可再生能源等方面的应用,要求学生能够应用电力电子技术解决实际问题。
三、教学方法在电力电子技术的教学中,应采用多种教学方法,以提高学生的学习效果和兴趣。
1. 理论讲授:通过课堂讲授,向学生介绍电力电子技术的基本原理和概念,讲解电力电子器件和电路的工作原理,以及电力电子系统的控制方法和技术。
2. 实验教学:通过实验,让学生亲自动手操作电力电子器件和电路,观察和分析实验现象,提高学生的动手能力和实际应用能力。
3. 计算机仿真:通过计算机仿真软件,模拟和分析电力电子电路和系统的工作过程,帮助学生理解和掌握相关知识和技能。
电力电子技术课程教学大纲
电力电子技术课程教学大纲一、课程简介电力电子技术是现代电力系统中不可或缺的重要组成部分,它涉及到电能的转换、调节和控制等关键技术,对电力系统的可靠性和效率有着深远的影响。
本课程旨在通过系统化的教学,使学生获得电力电子技术的理论基础和实践操作能力,为未来从事相关领域的工作做好准备。
二、课程目标1. 理解电力电子技术的基本原理和概念;2. 掌握电力电子器件的性能、特点和应用;3. 能够进行电力电子系统的设计和仿真;4. 具备电力电子实验操作和故障排除的能力;5. 培养学生的创新思维和解决实际问题的能力。
三、教学内容1. 电力电子基础知识- 电力电子的定义和发展历程;- 电力电子系统的组成和分类;- 电力电子器件的基本原理和特性。
2. 交流-直流变换技术- 单相和三相桥式整流电路;- 直流电压调节和稳定技术;- 高频变压器和谐振技术。
3. 直流-交流变换技术- 单相和三相逆变电路;- 逆变电路的调制技术;- 谐振逆变电路和多电平逆变技术。
4. 交流-交流变换技术- 交流调压技术;- 交流调频技术;- 交流电力传输技术。
5. 电力电子在新能源领域的应用- 光伏发电系统;- 风能发电系统;- 储能系统。
四、教学方法1. 理论授课:通过讲授基本概念、原理和分析方法,帮助学生建立系统的知识框架;2. 实验探究:组织实验操作,让学生亲自动手,加深对电力电子技术的理解和应用;3. 课堂讨论:引导学生进行小组讨论,促进思维碰撞和知识交流;4. 课程项目:设置课程项目,要求学生进行课程设计和实践操作,提升实际应用能力;5. 远程教学:结合现代信息技术,通过在线平台进行远程教学和互动。
五、考核方式1. 课堂表现:考核学生的课堂参与、提问和回答能力;2. 作业完成:布置课后作业,考察学生对所学知识的掌握程度;3. 实验报告:要求学生进行实验操作并撰写实验报告,评估实验能力和数据处理能力;4. 期末考试:综合考核学生对整个课程内容的理解和应用能力;5. 课程设计:要求学生根据所学知识进行课程设计和实践操作,并提交报告。
《电力电子技术》教学活动大纲
《电力电子技术》教学大纲
一、教学目的和任务
电力电子技术横跨“电力”、“电子”与“控制”三个领域,是现代电子技术的基础之一,已被广泛地应用在工农业生产、国防、交通等各个领域,有着极其广阔的应用前景。
《电力电子技术》是电类专业重要的专业基础课程。
本课程通过对功率半导体器件、驱动及保护电路、交流-直流(AC-DC)变换电路、直流-直流(DC-DC)交换电路、直流-交流(DC-AC)变换电路、交流-交流(AC-AC)变换电路、软开关技术等内容的学习,使学生能掌握各类电能变换的基本原理,各电力电子变换装置的电路结构、基本原理、控制方法、设计计算;使学生具有初步设计、调试、分析电力电子变流装置的能力。
二、教学内容的结构
三、教学目标与任务
四、教学活动
本课程学习主要形式以:课件学习为主,辅以网上实时和非实时答疑、网上BBS讨论。
课件自学由学生根据教学周历表要求,自主安排学习计划。
具体如下:
•自主性学习:借助教材、视频课件、课程导学、习题库、课外阅读等网上内容,进行自主性学习;
•互动性学习:通过在线专题讨论、辅导答疑、BBS交流、电子邮件、电话等形式,与教师、同学进行交流,解决学习中疑难问题;
•实践性学习:学生在家就可以通过网络实时完成远程网络教学实验。
在具备条件的教学中心,组织学生利用课程组研制的得到广泛推广的电力电子技术与电机控制系统实验装置进行实验。
电力电子技术基础 教学大纲
电力电子技术基础一、课程说明课程编号:110316Z10课程名称:电力电子技术基础/ Fundamentals of Power Electronic Technology 课程类别:专业教育课程学时/学分:40/2.5先修课程:电机与电力拖动、电子技术、电路理论适用专业:电气工程及其自动化、自动化、测控技术与仪器教材、教学参考书:1.王兆安等主编.电力电子技术(第5版).北京:机械工业出版社.2009;2.贺益康等主编.电力电子技术.北京:科学出版社.2010;3.王云亮等主编.电力电子技术.北京:电子工业出版社.2013;4.徐德宏等主编.电力电子技术.北京:科学出版社.2006。
二、课程设置的目的意义本课程是电气工程、自动化、测控专业的专业基础课,它的任务是使学生掌握各类电力电子器件的工作原理,特性和主要参数及各类变流装置发生的电磁过程,基本原理,控制方法,设计计算,实验技能以及它们的技术经济指标。
以便学生毕业后具有进一步掌握各种变流装置的能力,并为后续“自动控制系统”打下基础。
三、课程的基本要求掌握电力电子器件的基本结构、工作原理、主要参数、应用特性,以及驱动、缓冲、保护、串并联等器件应用的共性问题和性能问题;掌握单相、三相整流电路和有源逆电路的基本原理,波形分析和各种负载对电路运行的影响,并能对上述电路进行初步的设计计算;掌握斩波电路、交流调压、变频电路的工作原理及线路结构;掌握脉宽调制(PWM)技术和软开关技术;掌握电力电子装置的设计与调式方法;了解电力电子学科的发展区势。
四、教学内容、重点难点及教学设计五、实践教学内容和基本要求1.要求学生通过实验,掌握电力电子变流电路波形分析方法,培养学生分析问题和解决问题的能力。
2.建议选做:典型触发电路波形分析;三相变流电路(R、L负载)研究;三相变流电路及电势负载机械特性研究;直流斩波电路性能研究;交—直—交变频电路的性能研究。
3.根据实验技术要求,拟定实验步骤,选用仪器及仪表。
电力电子技术教学大纲
电力电子技术教学大纲一、课程基本信息课程名称:电力电子技术课程类别:专业基础课课程学分:X学分课程总学时:X学时授课对象:适用专业二、课程目标通过本课程的学习,使学生掌握电力电子技术的基本理论、基本电路和基本分析方法,具备电力电子电路的设计、分析和调试能力,为后续课程的学习和从事相关工作打下坚实的基础。
具体目标如下:1、知识目标掌握电力电子器件的工作原理、特性和参数。
理解各类基本电力电子变换电路的结构、工作原理和控制方法。
熟悉电力电子技术在电力系统、工业控制、新能源等领域的应用。
2、能力目标能够对常见的电力电子电路进行分析和计算。
具备设计简单电力电子电路的能力。
能够使用仿真软件对电力电子电路进行建模和分析。
3、素质目标培养学生的工程思维和创新意识。
提高学生解决实际问题的能力和团队协作精神。
三、课程内容1、电力电子器件电力二极管工作原理特性和参数主要类型和应用晶闸管结构和工作原理特性和参数触发电路电力晶体管工作原理和特性驱动电路电力场效应晶体管工作原理和特性驱动电路绝缘栅双极型晶体管工作原理和特性驱动电路2、整流电路单相可控整流电路电阻性负载电感性负载反电动势负载三相可控整流电路三相半波可控整流电路三相桥式全控整流电路有源逆变电路逆变的概念和条件有源逆变电路的工作原理相控电路的触发电路触发脉冲的要求触发电路的类型和工作原理3、逆变电路逆变电路的基本概念和分类电压型逆变电路单相电压型逆变电路三相电压型逆变电路电流型逆变电路单相电流型逆变电路三相电流型逆变电路4、直流直流变换电路基本斩波电路降压斩波电路升压斩波电路升降压斩波电路Cuk 斩波电路复合斩波电路电流可逆斩波电路桥式可逆斩波电路5、交流交流变换电路交流调压电路单相交流调压电路三相交流调压电路交交变频电路单相交交变频电路三相交交变频电路6、 PWM 控制技术PWM 控制的基本原理单相 PWM 逆变电路三相 PWM 逆变电路 PWM 跟踪控制技术7、软开关技术软开关的基本概念软开关电路的分类和工作原理8、电力电子技术的应用电力电子技术在电力系统中的应用高压直流输电无功补偿电力电子技术在工业控制中的应用直流调速系统交流调速系统电力电子技术在新能源领域的应用太阳能光伏发电风力发电四、课程教学方法1、课堂讲授讲解电力电子技术的基本概念、原理和电路。
#电力电子技术教学大纲1.1
中等职业学校电力电子技术基础教学大纲一、课程性质与任务本课程是中等职业学校电气自动化专业的一门技术基础课程。
其任务是使学生掌握用弱电控制强电的方法,了解强、弱电与自动控制的联系,提高学生对电气自动化新技术的成就和应用的认识,为学生结合生产工艺选用电力电子设备及其外围设备和电动机打下基础。
二、相关课程基础课程:电工应用技术、电气识图后续课程:现代电力电子技术、新电源三、课程教学目标电力电子技术基础是电气专业的必修课,其教学目的是使学生掌握基本电力电子器件的性能和应用方法以及基本电力电子电路的结构、原理和控制方法,培养学生在电力电子技术领域中独立分析和解决问题的能力,为后续的专业课和生产实践打下坚实的基础知识。
四、教学内容结构教学内容由基础模块、主体模块和深入实践模块,实训应用模块四部分组成。
1. 基础模块主要学习电力电子器件,教学时数为14学时。
2. 主体模块主要学习应用电力电子器件构建电路,对电能进行整流,斩波,逆变,和变压变频的四种电能变换。
3. 实践深入模块甄选电力电子技术在生产实践中的广泛应用,简介脉冲宽度调制技术(PWM),不间断电源(UPS)、变频器(VVVF)、软启动(soft starter)的工作原理及应用。
五、教学内容与要求基础模块主体模块实践深入模块电力电子技术和设备六、教学实施(二)教学方法建议七、考核与评价本课程成绩根据作业、实训和期末考试进行评定,课程成绩以百分制计算,分配比例如下:(1)平时成绩25%。
其中,实训成绩15%,作业和出勤10%。
(2)期末成绩75%。
在期末考试时学生可带事先准备的本课程总结,该总结内容占期末考试成绩的10%,目的是促进学生们更好地自主学习。
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《电力电子技术基础》教学大纲一、课程基本信息二、课程描述中文: 电力电子技术是利用有关器件对电能进行控制和转化的技术,是应用于电力领域的电子技术。
它包括电力电子器件、变流电路和控制电路三个部分,是电力技术、电子技术和现代控制技术三者交叉形成的学科。
“电力电子技术基础”课程是电气工程及其自动化专业、自动化专业本科生必修的学科基础课程,本课程的目的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的结构、工作原理、控制方法、设计计算方法及实验技能;熟悉各种电力电子装置的应用范围及技术经济指标。
同时,为相关的后续专业课程打好基础。
英文:Power electronic is a technology which uses some devices to control and transferpower. It is a branch of electronic technology which is applied in the field of power. It includes the power electronic devices, converter circuit and control circuit.Power electronics is an interdiscipline of electric power technology, electronic technology, and modern control technology. Power electronics is an indispensable and professional core course for students of electrical engineering and its automation. This course aims to enable students to master the operational characteristics and applied methods of various commonly used power electronics device ; To master structure, working principle, control method, design and calculation methods and experimental skills of basic power electronic circuit ; To understand the application and technical - economic index of power electronic devices, so as to lay a foundationfor their further work in power electronic technology. This course mainly covers power electronic device, AC-DC converter, DC-AC converter, DC-DC converter, AC-AC converter, PWM control, soft switch technology, etc.三、课程内容(二)课程教学目标1. 熟悉和掌握晶闸管、电力MOSFET、IGBT等电力电子器件的结构、原理、特性和使用方法;2. 熟悉和掌握各种基本的整流电路、直流斩波电路、交流—交流电力变换电路和逆变电路的结构、工作原理、波形分析和控制方法。
3. 了解电力电子新技术的基本原理。
4. 了解电力电子技术的应用范围和发展动向。
5. 掌握基本电力电子装置的实验和调试方法。
(二)基本教学内容第一章、绪论教学目的与要求:了解电力电子技术的基本概念、内容、地位及其应用。
教学内容:(1)电力电子技术的内容;(2)电力电子技术的发展历史;(3)电力电子技术的应用;(4)课程教学要求学时分配:大班上课:2学时第二章、电力电子器件教学目的与要求:(1)熟练掌握电力电子器件的模型、工作原理、特性与参数、驱动要求;(2)掌握电力电子器件的保护内容、缓冲电路结构形式及其参数计算;(3)掌握功率MOSFET和IGBT驱动电路设计方法(4)熟悉电力电子器件的串联与并联(5)了解晶闸管派生器件、电力晶体管等新型电力电子器件的基本原理。
教学重点:(1)晶闸管模型及工作原理;(2)电力场效应管和绝缘栅双极晶体管驱动电路(3)电力电子器件的缓冲电路教学难点:(1)晶闸管双晶体管模型及电流定额计算;(2)电力MOSFET和IGBT驱动电路;(3)电力MOSFET和IGBT缓冲电路教学内容:(1)不可控器件-电力整流管(自学)⏹电力二极管工作原理⏹电力二极管基本特性⏹电力二极管主要参数(2)半控性器件-晶闸管⏹晶闸管的基本工作电路及工作状态⏹晶闸管的双晶体管模型及工作原理⏹晶闸管特性及参数⏹晶闸管派生器件(3)全控型电力电子器件⏹电力晶体管⏹电力场效应管⏹绝缘栅双极晶体管⏹其他电力电子器件(4)电力电子器件驱动⏹晶闸管触发电路要求⏹电流型驱动电路⏹电压型驱动电路(5)电力电子器件保护与缓冲⏹过电压的产生与过电压保护⏹过电流保护⏹缓冲电路(6)电力电子器件并联与串联⏹晶闸管串联⏹晶闸管并联⏹功率MOSFET和IGBT的并联运行学时分配:大班教学:8学时;小班讨论:2学时。
第三章、相控整流电路教学目的与要求:(1)熟练掌握单相全控整流电路、单相半控整流电路、三相半波可控整流电路、三相桥式全控整流电路的主电路拓扑、工作原理、工作波形和参数计算;(2)熟练掌握交流侧电感对整流电路的影响及分析方法(3)熟练掌握相控整流电路的有源逆变的工作条件、工作原理、工作波形及参数计算,掌握有源逆变失败的原因;(4)掌握相控整流电路移相触发电路原理、同步原理及定相方法;(5)熟悉电容滤波下的整流电路的工作特点;(6)了解整流电路的谐波和功率因数分析方法;(7)了解大功率相控整流电路的基本结构教学重点:(1)单相、三相相控整流电路的主电路拓扑形式、工作原理与波形、参数计算;(2)相控整流电路的换相过程及分析方法;(3)相控整流电路的有源逆变;(4)相控整流电路的驱动电路原理教学难点:(1)单相、三相相控整流电路的工作波形;(2)相控整流电路的换相过程;(3)相控整流电路的有源逆变;教学内容:(1)晶闸管单相可控整流电路⏹单相半波可控整流电路⏹单相桥式全控整流电路⏹单相可控整流电路的其他拓扑及特点(2)晶闸管三相可控整流电路⏹三相半波可控整流电路⏹三相桥式全控整流电路(3)晶闸管整流电路的换相过程(4)电容滤波的不可控整流电路⏹电容滤波的单相不可控整流电路⏹电容滤波的三相不可控整流电路(5)整流电路的谐波及功率因数⏹谐波和无功功率分析基础⏹可控整流电路交流侧谐波和功率因数分析⏹整流输出电压和电流的谐波分析(6)大功率晶闸管可控整流电路⏹带平衡电抗器的双反星形可控整流电路⏹多重化整流电路(7)晶闸管整流电路的有源逆变工作状态⏹逆变的概念⏹三相整流电路的有源逆变工作状态⏹逆变失败及最小逆变角限制(8)晶闸管可控整流电路的控制⏹可控整流电路控制系统组成及原理⏹晶闸管触发电路(相位控制原理及同步)⏹可控整流系统数学模型及调节器参数整定学时分配:第四章、直流-直流变换电路教学目的与要求:(1)熟练掌握基本斩波电路(升压斩波、降压斩波、升降压斩波)的主电路形式、工作模式、工作波形和参数计算;(2)掌握复合斩波电路、可逆斩波电路和多重斩波电路的主电路形式、工作模式及波形;(3)熟悉直流-直流变换器建模方法;(4)了解隔离式直流-直流变换器的电路拓扑及工作原理。
教学重点:(1)基本斩波电路的主电路拓扑、工作原理及参数计算;(2)复合斩波电路和多重斩波电路电路拓扑及工作原理。
(3)直流-直流变换电路建模教学难点:(1)直流斩波电路的基本工作模式及分析方法;(2)直流-直流变换电路的状态空间平均值建模。
教学内容:(1)基本斩波电路⏹降压斩波电路(Buck Chopper)⏹升压斩波电路(Boost Chopper)⏹升降压斩波电路(Buck-Boost Chopper)⏹Sepic斩波电路和Zeta斩波电路(自学)(2)复合斩波电路和多相多重斩波电路⏹电流可逆斩波电路⏹桥式可逆斩波电路⏹多相多重斩波电路(3)带隔离的直流-直流变换电路⏹带隔离的直流-直流变换电路结构与原理⏹正激电路⏹反激电路⏹半桥电路⏹全桥电路⏹推挽电路(4)直流-直流变换器的建模与控制⏹直流-直流变换器的建模⏹直流-直流变换器的闭环控制结构与实现学时分配:第五章、交流-交流变换电路教学目的与要求:(1)熟练掌握单相交流调压电路的工作原理、工作波形及参数计算(2)掌握三相交流调压电路的主电路形式、工作模式;(3)熟悉斩波式交流调压电路的结构形式及基本工作要求(4)了解交-交变频器的主电路结构和工作原理教学重点:交流-交流变换主电路拓扑及工作原理。
教学难点:三相交流调压电路工作分析教学内容:(1)交流调压电路⏹单相交流调压电路⏹三相交流调压电路⏹斩控式交流调压电路(2)交流电力控制电路⏹交流调功电路⏹交流电力电子开关(3)交-交变频电路⏹单相交-交变频电路⏹三相交-交变频电路学时分配:大班教学:6学时;实验:4学时第六章、逆变电路教学目的与要求:(1)熟练掌握单相电压型逆变器和三相电压型逆变器的主电路拓扑、工作过程、工作波形及参数计算(2)掌握电流型逆变器的特点、电路拓扑及工作原理(3)掌握逆变器的正弦脉冲宽度调制的原理及实现方法(4)了解多重逆变器和多电平逆变器的主电路结构和工作原理。
教学重点:(1)单相电压型逆变电路、三相电压型逆变电路的主电路拓扑、工作过程、工作波形及参数计算;(2)逆变器的脉冲宽度调制技术教学难点:(1)三相电压型逆变器的工作过程及波形(2)正弦脉冲宽度调制技术原理及实现方法教学内容:(1)逆变电路概述逆变基本原理⏹电力电子器件换流方式(2)电压型逆变电路⏹单相电压型逆变电路⏹三相电压型逆变电路(3)电流型逆变电路⏹单相电流型逆变电路⏹三相电流型逆变电路(4)多重逆变电路及多电平逆变电路⏹多重逆变电路⏹多电平逆变电路(5)PWM控制技术⏹逆变器PWM技术概述⏹两电平逆变器正弦波脉宽调制(PWM)技术⏹多电平逆变器脉宽调制(PWM)技术学时分配:大班教学:12学时;小班讨论:4学时;实验:4学时。
第七章、电力电子新技术简介教学目的与要求:了解电力电子技术当前研究热点技术的基本情况教学内容:(1)组合变流技术(2)软开关技术(3)矩阵变换器(4)功率因数校正学时分配:大班教学:8学时,小班讨论:2学时。