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电力电子技术
第9次开课
开课时间: 2025年02月17日 ~ 2025年05月31日
学时安排: 4小时/周
当前开课已结束 已有 206 人参加
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课程详情
课程评价(113)
spContent=2020年1月,三峡大学电气工程及其自动化专业和自动化专业入选2019年度国家级一流本科专业建设点。2020年11月,作为电气工程及其自动化专业和自动化专业核心课程之一的“电力电子技术”课程获批国家级线上线下混合式一流本科课程。 “电力电子技术”是20世纪60年代诞生和发展的一门崭新技术,它是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而形成的。电力电子技术的应用范围十分广泛,它不仅用于一般工业,也广泛用于交通运输、电力系统、通信系统、计算机系统、新能源发电等,在照明、空调等家用电器及其他领域中也有着广泛的应用。
2020年1月,三峡大学电气工程及其自动化专业和自动化专业入选2019年度国家级一流本科专业建设点。2020年11月,作为电气工程及其自动化专业和自动化专业核心课程之一的“电力电子技术”课程获批国家级线上线下混合式一流本科课程。 “电力电子技术”是20世纪60年代诞生和发展的一门崭新技术,它是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而形成的。电力电子技术的应用范围十分广泛,它不仅用于一般工业,也广泛用于交通运输、电力系统、通信系统、计算机系统、新能源发电等,在照明、空调等家用电器及其他领域中也有着广泛的应用。
—— 课程团队
课程概述

“电力电子技术”课程是电气工程及其自动化、自动化等专业的专业核心课与学位课。电力电子技术是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术,广泛应用于开关型变换电源、开关型电力补偿及控制器,电力系统及负载电能质量控制等领域。通过本课程的教学,让学生了解电力电子技术的基本理论、基础知识,掌握各种电力电子电路的结构、工作原理,掌握电力电子变流电路的分析方法,具备将电力电子技术应用于工程技术领域的初步能力。

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
绪论
课时目标:(1)掌握电力电子技术与其他学科的联系和区别; (2)了解电力电子技术发展概况,电力电子技术的应用领域;(3)了解课程学习方法。
1.1 电力电子技术概念
1.2 电力电子技术的发展及应用
电力电子开关器件
课时目标:(1)掌握电力电子器件的特征、损耗及分类;(2)掌握电力二极管的工作原理、特性及主要参数,能正确选用电力二极管;(3)掌握晶闸管(SCR)的工作原理、特性及主要参数,能正确选用晶闸管;(4)掌握可关断晶闸管(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)等常用的全控器件的基本特性,了解各器件工作机理和主要参数;功率半导体器件性能对比;(5)了解SiC、GaN等新型电力电子器件特点及应用;(6)了解电力电子器件的驱动和保护电路的作用和电路组成。
2.1 电力电子器件特征及分类
2.2 电力二极管
2.3 晶闸管
2.4 全控器件
2.5 电力电子器件的驱动和保护
直流-直流变换技术
课时目标:(1)掌握斩波电路的三种控制方式;(2)掌握斩波电路的基本分析方法,伏秒平衡和安秒平衡;(3)掌握几种基本斩波电路,包括降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路和CuK斩波电路的工作原理、应用及相关参数计算;(4)了解复合斩波电路和多相多重斩波电路的工作原理及应用;(5)了解带隔离变压器的DC/DC变换电路的工作原理及应用。
3.1 直流-直流变换电路的基本概念
3.2 直流-直流变换电路的分析方法
3.3 基本斩波电路
3.4 隔离型直流-直流变换器
3.5 复合斩波电路
直流-交流逆变技术
课时目标:(1)掌握换流方式及无源逆变概念和分类;(2)掌握180°导电方式下,单相半桥和单相全桥电压型逆变电路的工作原理及参数计算;(3)了解移相调压;(4)掌握180°导电方式下三相桥式电压型逆变电路工作原理参数计算;(5)掌握SPWM基本原理;(6)掌握单极性、双极性SPWM调制方法,了解三相SPWM逆变。
4.1 逆变器的分类与换流方式
4.2 单相方波逆变器
4.3 三相方波逆变器
4.4 SPWM基本原理
4.5 SPWM逆变
交流-直流变换技术
课时目标:(1)掌握单相整流电路,含单相半波可控、单相桥式全控、单相全波可控、单相桥式半控等电路的电路结构、工作原理及相关参数计算,能够绘制不同负载情况下整流输出电压、电流波形图;(2)掌握三相整流电路,包括三相半波可控、三相桥式全控整流电路的电路结构、工作原理及相关参数计算,能够绘制不同负载情况下整流输出电压、电流波形图;(3)掌握含漏感整流电路换相压降、换相重叠角的计算及漏感对整流电路的影响;(4)掌握谐波产生的原因及描述谐波的基本参数,掌握电压无畸变、电流畸变情况下有功、无功的表示方法及功率因数的计算,能够对单相桥式全控、三相桥式全控整流电路带大电感负载时变压器二次侧电流波形进行傅里叶变换分析,掌握所含谐波的特点,能够计算总谐波畸变率、功率因数等参数;(5)掌握有源逆变产生的条件及应用,掌握单相、三相有源逆变电路工作原理及相关参数计算。
5.1 单相可控整流电路
5.2 三相可控整流电路
5.3 变压器漏感对整流电路的影响
5.4 谐波和无功功率
5.5 有源逆变电路
5.6 PWM整流
交流-交流变换技术
课时目标:(1)掌握交流调压器的基本类型、用途和电路结构;(2)掌握单相交流调压电路的简要分析方法;(3)了解交流斩波调压的原理与基本性能;(4)掌握交-交直接变频电路的电路结构及工作原理。
6.1 单相交流调压电路
6.2 调功电路
6.3 直接变频电路
6.4 斩控调压
软开关技术
课时目标:(1)掌握电力电子器件高频化的目的,软开关的基本概念;(2)了解软开关电路的分类;(3)掌握几种典型的软开关电路的工作原理及应用。
7.1 软开关基本概念
7.2 软开关电路分类
展开全部
预备知识

电路原理、电子技术基础。

证书要求

为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项:

1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


参考资料

1 刘进军等. 电力电子技术(第6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.


4 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)

三峡大学
4 位授课老师
王辉

王辉

教授

邾玢鑫

邾玢鑫

教授

魏业文

魏业文

讲师

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