本课程是电气自动化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,包括电力电子器件及参数、可控整流技术(单、三相,半控与全控,半波与全波)、斩波技术、逆变技术、变频技术、交流调压技术等。
先修课程为高等数学、电工基础、电子技术、电机及拖动等。
通过本课程的学习,了解电力电子器件的工作特性、技术参数、选型方法,掌握各种典型电力电子电路的拓朴结构、工作原理、参数设计方法,培养学生从工程应用角度分析问题、解决问题的能力,提高学生的综合工程素养;后续会选拔本校优秀学生,进行风光互补发电系统与调试的省赛训练,培养工匠精神。
本课程实践模块,有配套的微课进行演示,方便大家自学。本课程也提供大量的工程案例提供自学,并有电力电子领域的工程专家参与,进行电力电子技术行业应用拓展讲解。
(一)课程总目标
通过本课程的教学,使学生熟悉目前常用的新型全控器件的原理及基本特性,掌握多种新型电力变换电路及控制方法,对典型电力电子电路及系统具备一定的分析、设计和计算能力,具备一定的故障查找与排除能力。
(二)具体目标
1、知识目标
(1) 掌握电力二极管、晶闸管、双向二极管、双向晶闸管、单结晶体管、GTO、GTR、MOSFET和IGBT等器件相关知识。
(2) 掌握万用表、示波器、电烙铁、直流稳压电源、钳形电流表等仪器仪表的工作原理、使用方法。
(3) 掌握单相半波可控整流电路、单相桥式整流、交流调压电路、降压斩波电路、升压斩波电路、三相全控桥式整流电路原理和调试方法;
(4) 熟悉晶闸管的常用触发电路,如单结晶体管触发电路、锯齿波触发电路、集成触发电路。
(5) 掌握基本斩波电路的工作原理和调试方法;熟悉全控型器件控制、驱动和保护电路的设计方法。
(6) 掌握开关电源的概念和基本结构,了解台式计算机开关电源的工作原理和故障检修方法。
(7) 掌握基本的无源逆变电路及电压型、电流型逆变器的工作原理。
(8) 熟悉变频器的内部结构、PWM产生方法和SPWM控制的交-直-交变频原理。
2、能力目标
(1) 能正确识别电力二极管、晶闸管、双向二极管、双向晶闸管、单结晶体管、GTO、GTR、MOSFET和IGBT。
(2) 能正确使用万用表、示波器、直流稳压电源等仪器仪表。
(3) 能对单相半波可控整流电路、单相桥式整流、交流调压电路、降压斩波电路、升压斩波电路、三相全控桥式整流电路进行接线、通电与调试;
(4) 能正确选用并调试单结晶体管触发电路、锯齿波触发电路、集成触发电路。
(5) 能对基本斩波电路及控制、驱动电路进行接线、通电和调试。
(6) 能对台式计算机开关电源的进行简单识图,能进行简单的故障检修。
3、素质目标
(1)通过实践训练,培养学生团队意识、组织协调能力和与人协作能力;
(2)培养学生工作认真负责、重视细节和勤学苦练的精神;
(3)培养学生的表达能力、交流能力,以及互相尊重、诚实守信的品德;
(4)通过课程内容的延伸,培养学生独立思考、自主创新的精神和再学习的能力。
成绩包含教学资源学习、单元测试和单元作业、综合测试完成情况综合评定。
先修课程为高等数学、电工基础、电子技术、电机应用技术等。
(1)电力电子与运动控制技术项目化教程,李月芳 陈柬编,铁道工业出版社,2017年第1版
(2)电力电子变流技术,黄俊、王兆安编,机械工业出版社,第3版
(3)电力电子技术,浣喜明、姚为正编,高等教育出版社,第2版
Q : 电力电子技术在现实生活中的应用有哪些?
A : 电力电子技术在生活中应用广泛,从生活中各种家用电器、充电电源和照明到工业中电机控制、智能电网、电动汽车驱动技术、无线充电技术和新能源发电等电能的变换和控制都是电力电子技术的范畴,电力电子技术也在不断的蓬勃发展。
Q : 本课程只需要线上学习吗?
A : 线上学习可以对电力电子技术中电力电子器件、可控整流技术、斩波技术、逆变技术、变频技术、交流调压技术等有一定的认识,打下良好的理论基础。如果进入电力电子行业工作,还需要进行实践操作技能训练、并针对性地进行电力电子系统设计开发训练,努力成为软硬件一体化人才。
如果是专业必修课程,则采用线上线下混合式教学。