《电力电子技术》课程教学大纲

电力电子技术课程教学大纲

（POWERE1ECTRONIC）

总学时数：40

其中:实验学时数：0

课外学时数：0学分数：2.5适用专业：电气工程与自动化专业

一、课程的性质、目的和任务

本课程是自动化专业的基础课程，它的任务是使学生掌握各类电力电子器件的工作原理，特性和主要参数及其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，并为后续课“电力拖动与运动控制系统”打好基础。

二、课程教学的基本要求

（一）掌握电力电子器件（主要为晶闸管，电力晶体管，可关断晶闸管、电力场效应晶体管和绝缘栅双极晶体管）的工作原理，特性和主要参数（含驱动、缓冲和保护电路）。

（二）熟练掌握单相，三相整流电路和有源逆变电路的基本原理，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（包括触发电路与保护环节）。

（三）3.了解无源逆变、直流斩波、交流调压和交-交变频电路的工作原理，了解并掌握PWM控制技术及PW型逆变电路的基本原理和控制方法。

（四）初步了解软开关技术的基本概念和常用的组合变流电路的主要形式。

（五）初步了解电力电子学科的发展趋势。

（六）掌握基本变流装置的调试实验方法。

三、课程的教学内容、重点和难点

绪论

基本内容：

电力电子技术的基本概念和内涵，电力电子技术发展历程，电力电子技术应用领域，本课程在国民经济中的作用意义，本课程的特点和学习方法。

基本要求：

使学生了解电力电子技术的基本概念和内涵，了解本课程的重要性，认识到他所学的内容仅是电力电子学科中的最基本的内容,而本学科还有很多重要的课题有待去学习，去解决。

第一章电力电子器件

一、电力电子器件概述

基本内容：

电力电子器件的概念和特征；电力电子系统的构成；电力电子器件的分类。

基本要求：

1、了解电力电子器件的基本概念、主要特征以及主要类型；

2、了解应用电力电子器件构成的系统的主要组成部分及各部分功能。

二、电力二极管

基本内容：

PN结的概念、电力二极管的工作原理；电力二极管的基本特性；电力二极管的主要参数；电力二极管的主要类型。

基本要求：

1、了解并掌握不可控器件电力二极管的基本工作原理；

2、了解并掌握电力二极管的基本特性、主要参数和主要类型。

三、晶闸管

基本内容：

晶闸管的结构与基本工作原理；晶闸管的基本特性；晶闸管的主要参数；晶闸管的派生器件。基本要求：

1、了解晶闸管的结构与基本工作原理及派生器件的类型；

2、熟练掌握晶闸管的工作特性、主要参数和使用方法。

3、

四、典型全控型器件

基本内容：

电力晶体管（GTR）,可关断晶闸管（GT0）、电力场效应晶体管（MOSFET）和绝缘栅双极晶体管等常用器件的结构、工作原理、基本特性、主要参数。

基本要求：

1、了解自关断器件GTR、GT0、电力MOSFET和IGBT的结构、工作原理；

2、掌握自关断器件GTR、GT0、电力MoSFET和IGBT的开关特性和使用参数。

五、电力电子器件的驱动、保护与串、并联使用

基本内容：

驱动电路的基本概念；晶闸管驱动电路；电压驱动型器件的驱动电路、电流驱动型器件的驱动电路；电力电子器件的过电压、过电流保护；缓冲电路；电力电子器件的串联与并联。基本要求：

1、了解并掌握常用电力电子器件的驱动电路的要求及实现方法；

2、了解电力电子器件常用的过电压、过电流保护方法和常用电路；

3、掌握缓冲电路的作用，工作原理及常用电路形式；

4、了解电力电子器件串联与并联的基本要求、实现难点及常用方法。

第二章整流电路

一、单相可控整流电路

基本内容：

单相半波可控整流电路；单相桥式全控整流电路；单相全波可控整流电路；单相桥式半控整流电路。

基本要求：

1、熟练掌握常用的单相可控整流电路的主要类型、电路结构形式及特点；

2、熟练掌握常用的单相可控整流电路在带不同性质负载下的工作原理、波形分析及参数计算。

二、三相可控整流电路

基本内容：

三相半波可控整流电路；三相桥式全控整流电路。

基本要求：

1、熟练掌握常用的三相可控整流电路的主要类型、电路结构形式及特点；

2、熟练掌握三相可控整流电路在带大电感负载下的工作过程及波形分析以及三相桥式全控整流电路的触发脉冲要求。

三、整流电路的一些相关问题

基本内容：

变压器漏感对整流电路的影响；电容滤波的不可控整流电路；整流电路的谐波与功率因数分析。基本要求：

1、建立换相压降、重叠角的概念，并掌握其相关计算，熟悉漏抗对整流电路工作情况的影响；

2、熟悉常用电容滤波的单相、三相不可控整流电路的输入电流波形特点及电容与输出电压的关系；

3、了解非正弦电路的谐波和功率因数的基本概念，初步掌握典型整流电路的谐波和功率因数的分析方法。

四、整流电路的有源逆变工作状态

基本内容：

逆变的基本概念;三相桥整流电路的有源逆变工作状态;逆变失败与最小逆变角的限制。基本要求：

1、掌握有源逆变的概念，实现有源逆变的条件；

2、熟悉三相可控整流电路有源逆变工作状态的分析与计算；

3、了解并掌握产生逆变失败的原因及最小逆变角限制的方法与原因。

五、相控电路的触发电路

基本内容：

同步信号为锯齿波的触发电路；集成触发器；触发电路的定相。

基本要求：

1、掌握锯齿波移相触发电路的组成及工作原理，常用的集成触发器；

2、了解触发电路定相的概念，掌握定相的实现方法。