电力电子技术实验大纲(XXXX-10-12)
《电力电子技术》教学大纲
《电力电子技术》教学大纲PowerElectronicTechnique课程编号:2000111学时数:64适用专业:电气工程及其自动化学分数:4编写者:刘志刚,梁晖编写日期:2002/4/3一、课程的性质和任务课程性质:电力电子技术又称为电力电子学或半导体变流技术,它是一门跨学科的利用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术,包括对电压、电流、频率和相位的变换。
电力电子技术由三部分内容组成,即电力电子器件、电力电子电路、电力电子系统及其控制。
本课程着重学习电能变换电路的基本工作原理。
《电力电子技术》是本专业一门重要的专业基础课。
主要任务:培养学生1.了解电力电子技术的发展概况、技术动向和新的应用领域。
2.了解与熟悉常用的电力电子器件的工作机理、电气特性和主要参数。
3.理解和掌握基本的电力电子电路的工作原理、电路结构、电气性能、波形分析方法和参数计算,并能进行初步的系统设计。
4.具有一定的电力电子电路实验和调试的能力。
二、课程教学内容、重点和难点绪论(讲课2学时)了解电力电子技术的由来和发展,及其应用的领域,明确本课程的内容、性质和基本要求。
第一章电力电子器件的原理与特性(讲课4学时)了解电力电子器件的发展、分类与应用,理解和掌握晶闸管(SCR)、可关断晶闸管(GTO)、电力晶体管(GTR或BJT)、电力场效应晶体管(电力MOSFET)和绝缘栅双极晶体管(IGBT),场控晶闸管(MCT)等常用的电力电子器件的工作机理、电气特性和主要参数。
重点:各种电力电子器件原理、性能上的不同点,各自应用的场合。
第二章相控整流电路(讲课10学时,实验2学时)理解和掌握单相桥式、三相半波、三相桥式等整流电路的电路结构、工作原理、电气性能、波形分析方法和参数计算。
重点:各种整流电路的波形分析和基本电量的计算方法。
难点:不同负载对整流电路的影响和交流侧电抗对输出特性的影响第三章有源逆变电路(讲课6学时,实验2学时)理解和掌握单相、三相有源逆变电路的工作原理,有源逆变的应用和整流电路的功率因数计算及其改善的方法重点:波形分析法,有源逆变的条件和有源逆变失败的原因。
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》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》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。
电力电子技术教学大纲
《电力电子技术》课程教学大纲Technology of Power Electronic课程负责人:高艳玲执笔人: 高艳玲编写日期:2012年2月一、课程基本信息1.课程编号:L081112.学分:3.5学分3.学时:56(理论44,实验12)4.适用专业:电气工程及其自动化专业、自动化专业二、课程教学目标及学生应达到的能力本课程属电气工程及其自动化、自动化等相关专业必修的专业基础课程,是一门理论分析与实践性很强的课程。
在培养计划中列为必修课程。
本课程的教学任务是使学生掌握电力电子器件结构、原理及其特性,掌握典型线路的工作原理分析和波形分析的方法,掌握基本实验的调试方法等内容。
本课程的教学目标是使学生掌握电力电子技术的基本原理、基本概念、基本实验技能,了解该领域出现的新理论、新技术、新方法、新设备,毕业后为从事本专业范围内的科研和电力相关工作奠定基础。
三、课程教学内容与基本要求(一)绪论(2课时)主要内容:电力电子技术的发展史、电力电子技术的分类;本课程的教与学的方法,即学习本课程的方法与技巧。
1. 基本要求(1)掌握电力电子技术的概念,电力电子技术在电力领域的作用。
(2)理解电力电子器件、电力电子电路、控制技术之间的关系。
(3)理解电力电子技术的发展史及发展趋势。
(4)了解本课程的教学方法,掌握学习本课程的方法。
2. 学时分配课堂教学2学时,其中,电力电子技术的基本概念、电力变换电路的种类、电力电子技术的发展史、电力电子技术的应用(100分钟);对电力电子技术的基本要求(10分钟);电力电子技术的教学方法(10分钟)。
(二)电力电子器件(6课时)主要内容:电力电子器件概述;不可控器件、半控器件、典型全控器件的构造与原理、特性、主要参数;1. 基本要求(1)掌握晶闸管的构造、开通关断的原理、参数的定义方法及计算方法。
(2)掌握三GTO、GTR、电力MOSFET、IGBT、及其它新型电力电子器件的多元集成结构、符号、特性。
《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 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。
《电力电子技术》课程教学大纲【模板】
《电力电子技术》课程教学大纲执笔人:XXX 编写日期:2013年5月一、课程基本信息1.课程编号:90L127Q2.课程体系/类别:专业类/专业课,专业主干课3.学时/学分:64 /44.先修课程:电路分析,模拟电子技术,数字电子技术5.适用专业:电气工程及其自动化二、课程教学目标及学生应达到的能力本课程主要学习电能变换和控制的必备知识,以满足现代社会不断涌现的各种信息化、智能化产品和设备系统对高品质用电的需求。
在电气工程应用和其他专业领域的电源应用中起到桥梁作用,在人才培养中起到贯穿和综合运用电气工程领域相关知识的作用。
本课程的教学目标是,学生能够理解对各种已有形式的电能进行变换和控制的需要,能够根据输入电能的形式和输出电能质量的需求选择合适的变换电路,并掌握常用开关器件的工作特性、基本变换电路的原理及其控制方法。
学生学习本课程后,应该具备如下能力:1.了解电力电子技术的发展概况和应用领域;2.掌握MOSFET、IGBT、Thyristor和Diode等常用电力电子开关器件的电气符号和电气特性,了解以上器件的基本工作原理和新型电力电子开关器件的发展状况;3.掌握直流到直流(DC-DC)、直流到交流(DC-AC)、交流到直流(AC-DC)和交流到交流(AC-AC)四类电能变换电路的常用拓扑结构、工作原理、性能特点和典型控制方法。
了解变换电路中电感和电容等无源元件的选择方法以及寄生参数影响;4.掌握开关器件的损耗基本构成和驱动特性,理解其驱动和安全工作要求。
了解降低开关损耗的基本方法。
三、课程教学内容和要求注:测试和习题课总共占10学时。
实验内容占8学时。
四、课程教学安排本课程选用英文教材,课堂采用英文教案和中文讲授。
教学的安排以教师课堂讲授基本概念、基本原理以及器件和电路的应用要点为主线,学生围绕知识点主线进行自主学习为辅线展开,同时以课内实验内容和课后作业来巩固学生所学知识和强化解决问题的能力。
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》教学活动大纲
《电力电子技术》教学大纲
-教学目的和任务
电力电子技术横跨”电力"「电子〃与梵制"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,有養极其广阔的应用前畫。
《电力电子技术》是电类专业愛要的专业基础课程。
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、S流•直流(DC
・DC)交换电路、直流•交流(DOAC)变换电路、交流•交流(AOAC)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,各电力电理换装鬣的电路结构、基本原理、控制方法.设计计算;使学生典有初步设计.调试,分析电力电子变流装爲的能力。
二・教学内容的结构
三.教学目标与任务
本课程学习主要形式以:课件学习为主,辅以网上实时和耳演时答疑、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。
輿体如下:
•自主性学习:借助教材.视频课4牛.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組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鬣逬行实验。
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实验一、单相半控桥整流电路实验一、主要内容1.实现控制触发脉冲与晶闸管同步;2.观测单相半控桥在纯阻性负载时ud,u VT波形,测量最大移相范围及输入-输出特性;3.单相半控桥在阻-感性负载时,测量最大移相范围,观察失控现象并讨论解决方案;二、方法和要领1.实现同步:◆从三相交流电源进端取线电压Uuw(约230v)到降压变压器(MCL-35),输出单相电压(约124v)作为整流输入电压u2;◆在(MCL-33)两组基于三相全控整流桥的晶闸管阵列(共12只)中,选定两只晶闸管,与整流二极管阵列(共6只)中的两只二极管组成共阴极方式的半控整流桥,保证控制同步,并外接纯阻性负载。
思考:接通电源和控制信号后,如何判断移相控制是否同步?2.半控桥纯阻性负载实验:◆连续改变控制角α,测量并记录电路实际的最大移相范围,用数码相机记录α最小、最大和90o时的输出电压u d波形(注意:负载电阻不宜过小,确保当输出电压较大时,Id不超过0.6A);思考:如何利用示波器测定移相控制角的大小?◆在最大移相范围内,调节不同的控制量,测量控制角α、输入交流电压u2、控制信号u ct和整流输出Ud的大小,要求不低于8组数据。
3.半控桥阻-感性负载(串联L=200mH)实验:◆断开总电源,将负载电感串入负载回路;◆连续改变控制角α,记录α最小、最大和90o时的输出电压u d波形,观察其特点(Id不超过0.6A);◆固定控制角α在较大值,调节负载电阻由最大逐步减小(分别达到电流断续、临界连续和连续0.5A值下测量。
注意Id ≤0.6A),并记录电流Id波形,观察负载阻抗角的变化对电流Id的滤波效果;思考:如何在负载回路获取负载电流的波形?◆调整控制角α或负载电阻,使Id≈0.6A,突然断掉两路晶闸管的脉冲信号(模拟将控制角α快速推到180o),制造失控现象,记录失控前后的u d波形,并思考如何判断哪一只晶闸管失控;三、实验报告要求1.实验基本内容(实验项目名称、已知条件及实验完成目标)2.实验条件描述(主要设备仪器的名称、型号、规格等;小组人员分工:主要操作人、辅助操作人、数据记录人和报告完成人)3.实验过程描述(含每个步骤的实验方法、电路原理图、使用仪器名称型号、使用量程等);4.实验数据处理(含原始数据记录单、计算结果及工程特性曲线,);5.实验综合评估(对实验方案、结果进行可信度分析,提出可能的优化改进方案);6.思考:◆阐述选择实验面板晶闸管序号构成半控桥的依据。
◆测绘电阻负载时u d= f(α)和u d = f (uct)的实验特性曲线(注:由数据处理软件自动生成),其中将实验u d = f(α)与理论推算ud= f (α)特性曲线比较(在同一坐标系内),若存在误差,分析成因。
◆分析阻-感性负载时,为什么减小负载电阻输出电流的波形越趋平稳?基于有较大的感抗值,电路能否接纯感性负载工作,为什么?◆分析同样的阻感负载时,本电路与单相全控桥电路的输出电压ud特征差异,说明原因。
◆若以u d = f(uct)的实验特性曲线作为控制电源的静态模型建模依据,该电源的近似放大系数Ks≈?ﻬ我们需要什么样的专业课实验报告书?当进入大三以后,会面对很多专业课程的实验项目,如何让这些实验的报告体现出它应该有的“专业”性?撇开具体的实验内容不谈,实验报告应该具有以下共同的特质:1.报告具有尽可能丰富的实验信息。
例如实验的工作条件描述、实验团队的分工构成描述、实验预期结果的描述等等,这些都在为成就一个专业工程师做着有益的铺垫。
2.实验数据的处理手段应体现专业性。
面对大量的数据计算和分析,必须充分利用信息化手段,请即刻摒弃手绘坐标纸之类的落后方法处理数据,不要让报告失去应有的客观性和专业性。
3.实验结果不能如同陈列的僵尸躺在报告上,应该赋予它鲜活的血肉和生命力。
●测试结果(数据或波形图等)应附有明确的测试条件说明,应有足够的量纲标识;●实验结果与理论预期的比对是必要的,误差分析应该是实实在在的,不要务虚;●实验结果说明了什么?请拿出你的看法,如同一场电影看罢,总会有所评价一样,提炼和升华是学习的终极;●对现有实验方案的优劣应有所思考,可以试试提出优化方案或展望;●数据结果可以不准确,方案可以不完美,但发自内心原生态的思考是绝对不可或缺的和最最重要的,它是一份报告的价值所在,也为老师所乐见。
4.一次实验是有限的,但对它的思考应该是无限的。
报告在具备基本要素的前提下,不要太拘泥于固定的模板格式,不要太局限于实验本身的范畴,如果报告上出现了由此而衍生的许许多多,例如扩展仿真实验、扩展的方案讨论、扩展的的器件或设备描述、扩展的应用案例、扩展的…,对于教授者和学业者,就是莫大的幸事。
如果你是这样做的,就不用去重复做许多的实验,举一反三即可。
5.请强化报告的可读性,表现出你的热忱和投入。
写作考虑到读者的体验度了吗?要尽可能的提升条理性和可视性,不要提交一份只有自己才能读懂的报告,当你调用所有的资源和手段投入到这份报告之中时,或许能从中读出你的热情和心血,我们就该向你致敬了。
一句话概之,实验报告不仅仅是记录,更应该有思考和扩展……实验二、三相全桥整流及有源逆变实验四、主要内容1.观测整流状态下阻性负载、阻-感性负载时u d,uVT波形;2.观测逆变状态下(阻-感性-反电动势负载)u d,uVT波形及逆变功率测量;五、方法和要领1.连接三相整流桥及逆变回路◆由三相隔离变压器(MCL-32)二次绕组接至三相降压变压器(MCL-35),输出三相电源(线电压约110~130v)作为三相变流桥的交流输入;◆由三相隔离变压器(MCL-32)二次绕组接至由二极管组成的三相不可控全波整流桥,作为逆变时负载回路的电动势源(大小恒定的电压源);◆由双刀双置开关构成整流和逆变选择回路(严禁主回路带电时切换此开关);◆约定整流、逆变临界控制点为Uct = 0,当Uct﹥0时,处于整流移相控制;Uct﹤0时处于逆变移相控制:2.整流工作◆阻性(450Ω)负载测试:双置开关选择整流回路,负载电阻设定为最大(约450Ω),加正给定电压。
1)观测并记录整流状态下α≈0O,60O,90O时ud、u VT波形(注意限制Id≤0.6A);2)α≈0O时封锁任1只晶闸管的脉冲信号,记录u d的波形及大小值;3)α≈0O时封锁任2只晶闸管的脉冲信号,记录u d的波形及大小值;(一次:共阴极组2只;一次:阴极阳极组各1只)◆阻-感(300Ω+ 700mH )负载测试:双置开关选择整流回路,观测并记录α=30O,90O时u d、uVT波形(注意限制Id≤0.6A);α=60O封锁分别1只和2只晶闸管的脉冲信号,记录ud的波形及大小值。
3.逆变工作断掉主回路电源,将负载回路切换到逆变条件,注意逆变电动势源的直流极性。
◆选负给定信号,保持负载为(450Ω+700mH),再合上电源,观测逆变状态下β=60O,90O时u d,u VT波形;◆在恒定负载情况下(电阻450Ω,电感700mH,直流反电动势E基本恒定),在最大逆变移相范围内,测定电网实际吸收直流功率Pk =f (Ud)的函数曲线(不低于8组数据点)。
已知,三相全控桥输出等效电阻Rn=12Ω。
六、实验报告要求:1.实验项目名称2.实验基本内容(已知条件及实验要求)3.实验条件描述(主要设备仪器的名称、型号、规格等;小组人员分工:主要操作人、辅助操作人、数据记录人和报告完成人)4.实验过程描述(含每个步骤的实验方法、电路原理图、使用仪器名称型号、使用量程等);5.实验数据处理(含原始数据清单、计算结果、特性曲线等);6.误差分析(分析方案、方法、仪器、操作等带入的必然、偶然误差因素);7.特别要求:◆分析比较整流工作时,阻性负载和阻感负载再缺相(丢失一路触发信号)故障下,Ud瞬时波形的差异性?◆整流状态下阻-感负载时,α=90O时ud的瞬时波形就一定有正负半波对称吗,为什么?◆说明逆变状态下,逆变电源的负载波形是电路上哪两端的波形?为什么逆变输出电压Ud越高,负载电流Id越小?对Pk =f(Ud)曲线结果作趋势分析。
ﻬ实验三 半桥型开关稳压电源的性能研究一、主要内容1. 熟悉PWM 专用芯片S G3525的基本功能和应用特色,测试其典型功能端波形; 2. 测试和分析半桥型开关电源在开环和闭环两种模式下的输出性能二、主要实验内容和技术要领i. P WM 控制芯片S G3525的测试1) 连接:将开关S1打向“半桥电源”,屏蔽误差调节器反馈输入端。
2) 测试:用示波器分别观察锯齿波振荡器和A(或B)路PWM 信号的波形,并记录波形的频率和幅值,调节“脉冲宽度调节”电位器,记录其占空比可调范围(最大、最小占空比)。
3) 连接:断开主电路和控制电路的电源,将光电藕输出信号端与半桥电路中的Po wer-MOS FET 管正确相连。
4)测试:接通控制电路电源开关“S 2”,观察P ower -MOSF ET 管VT 1的栅极G和源极S 间的电压波形,记录波形周期宽度T 、幅值UGS 及上升tr 、下降时间tf。
ii. 构成开环电压系统向负载供电1) 连接:断开主电路和控制电路的电源,将“主电源1”将直流电压输出至半桥电路的输入端,连接半桥输出负载R1+R2(负载电阻为33Ω)。
2) 测试:调节“脉冲宽度调节”电位器,记录不同占空比(不低于8组数据)时输出电源电压u o 大小;iii. 构成闭环电源系统,测试稳压性能1)连接:开放误差调节器反馈输入端,从“半桥型开关稳压电源”输出端“13”取电压反馈信号连至S G3525的反馈输入“2”端,并将“半桥型稳压电源”的“9”端和“P WM波形发生”的地端相连(共地): 2)测试:半桥输出回路“9”,“11”端连通(负载电阻为3Ω),调节PWM 占空比使电源输出端电压u 0为5V;然后断开“9”,“11”端连线,连接“9”,“12”端(负载电阻改变至33Ω),测量输出电压u 0的值,计算负载强度变化十倍时的电压调整率(抗负载变化的电压稳定能力):%100500⨯-U VU 断开输出端“13”电压反馈信号,重新屏蔽误差调节器反馈输入端,回复到开环状态,重复上述3Ω和33Ω不同负载时“5V ”输出电压的电压调整率。
与闭环系统的结果进行比较。
三、实验报告要求1. 实验项目名称2. 实验基本内容(已知条件及实验要求)3. 实验条件描述(主要设备仪器的名称、型号、规格等;小组人员分工:主要操作人、辅助操作人、数据记录人和报告完成人)4. 实验过程描述(含每个步骤的实验方法、电路原理图、使用仪器名称型号、使用量程等);5.实验数据处理(含原始数据清单、计算结果及工程特性曲线,注:利用数据处理软件自动生成);6.误差分析(分析方案、方法、仪器、操作等可能带入的必然、偶然误差因素);7.特别要求:●根据实验数据,生成开环时Uo=f(σ%)的函数曲线(负载为R1+R2,不少于8组数据点)●为什么在2、3步要分别将“PWM波形发生”的“3”,“4”两点短接或断开?分析闭环后的稳压控制是如何实现的。