电力电子技术
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课程评价
spContent=电力电子技术推动了生产力的巨大发展和技术革命。通过对电力电子器件的应用,可以实现现代工业、交通运输、国防建设等诸多领域的控制要求,同时获得最大的经济效益。电力电子技术是电源技术和节能技术的结合体,是电能领域实现供需平衡的钥匙。
—— 课程团队
课程概述

本课程的主要内容包括:电力电子技术研究的内容;电力电子技术的历史与发展;电力电子技术在电气工程领域的地位与应用简介。半控型与全控型电力电子器件的工作原理、基本特性、主要参数;新型电力电子器件/模块简介;电流驱动型器件的驱动技术、电压驱动型器件的驱动技术;集成驱动电路。可控整流电路的结构、工作机理;可控整流电路的相位控制技术;主要波形分析和基本数量关系分析;可控整流电路的有源逆变运行;相控变流电路和逆变电路的驱动技术。逆变与变频技术的概念;电压型逆变电路与电流型逆变电路的基本构成、工作原理和特性;逆变电路的开关控制;逆变与变频技术在自然能发电、交流调速、不间断电源、感应加热等方面的应用。直流斩波电路的结构、控制方式和原理;直流斩波技术在直流传动和开关电源领域中的应用。交流调压、交流调功电路的结构、工作原理分析;交流调压和交流调功变换技术在交流调速、工业加热、无功功率补偿等领域中的应用简介。交交变频电路的结构、控制方式、工作原理和特性。


授课目标

了解电力电子器件,熟悉常用器件的基本原理。掌握四大类电力变换的基本实现方法,能够实现不同的输入条件和输出要求下的变换和控制。可以设计基本装置完成电力变换的功能。

课程大纲

1 绪论与电力电子器件

1-1-电力电子器件特征与分类  

1-2-电力电子主要器件特点   

1-3-电力电子器件的发展与创新   

整流电路分析

2-1-晶闸管的半控性分析   

2-2-单相全控桥工作过程分析方法  

2-3-单相桥式半控整流电路换流分析  

2-4-三相半波可控整流电路换流过程分析 

2-5-三相桥式全控整流电路输出电压分析 

2-6-三相全控桥式整流换流过程分析  

2-7-反电动势负载的工作情况  

2-8-变压器漏感对整流电路的影响 

2-9-电容滤波的不可控整流分析  

2-10-谐波和功率因数  

2-11-整流电路的有源逆变工作状态分析 

2-12-逆变失败及其抑制办法  

3 逆变电路分析

3-1-逆变电路的概念

3-2-换流方式

3-3-单相电压型逆变电路

3-4-三相电压型逆变电路

4 直流直流变流电路分析

4-1-直流直流变流电路概念

4-2-开关电源与直流线性电源

4-3-伏秒平衡与安秒平衡原理

4-4-降压斩波电路

4-5-降压斩波电路的工作模式

4-6-升压斩波电路

4-7-升降压斩波电路

4-8-其它斩波电路

4-9-隔离型直流-直流变换器基本概念

4-10-单端正激变换器

4-11-单端反激变换器

5 交流交流变流电路分析

5-1-交流电力变换特征  

5-2-单相交流电如何进行有效值调节  

5-3-单相交流调压电路阻感负载运行分析 

5-4-斩波调压是如何实现的  

5-5-调功电路运行方式与电力电子开关  

5-6-直接交交变频工作机理分析 

5-7-三相交交变频电路的工作原理 


预备知识

电路理论基础、电子学。

证书要求

证书按照中国大学MOOC统一要求管理

参考资料

1 王兆安. 电力电子技术(5版). 机械工业出版社.

2 陈坚. 电力电子学---电力电子变换和控制技术(第3版). 高等教育出版社.

3 徐德鸿. 电力电子技术. 科学出版社.(十一五)

电力电子学——变换器,应用和设计,高等教育出版社引进.(Mohan.  Power Electronics: Converters, Applications, and Design, 3rd ed. WILEY, 2003)