电力电子技术二课程教学大纲.docx

《电力电子技术二课程教学大纲.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电力电子技术二课程教学大纲.docx（6页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、电力电子技术二课程教学大纲课程中文名称：电力电子技术II课程英文名称：Power ElectronicsII课程编号：C1137应开课学期：5学时数：5648+8学分数：3.5适用专业：电气工程及其自动化课程类型：专业核心课、学位课先修课程：高等数学、大学物理 电路原理、电子技术基础一、课程性质本课程是电气工程及其自动化专业的专业核心课与学位课。电力电子技术是采用半导体 电力开关器件构成各种开关电路，按一定的规律，周期性地，实时、适式地控制开关器件的 通、断状态，可以实现电子开关型电力变换和控制的科学。电力电子技术主要应用于开关型 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

2、领域。二、课程目标通过本课程的学习，使学生掌握电能变换的基本概念和基本方法，熟悉各种电力电子器 件的特性和使用方法，掌握各种电力电子电路的结构、工作原理，掌握各种电力电子电路的 电气性能、波形分析方法和参数计算，熟悉基本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，具备电力电子电路实验和调试的技能，具有将电力电子技术基础知识 用于解决复杂电气工程问题的能力。同时，了解特高压、智能电网、可再生能源背景下电力 电子应用领域所面临的复杂问题及未来发展趋势，培养工程创新意识。三、支撑的毕业要求课程对毕业要求的支撑课程教学目标、达成途径和评价依据等毕业要求3.掌握工程 基础知识和本专业的基

3、 本理论知识，具有系统 的工程实践学习经历； 了解本专业的前沿发展 现状和趋势。教学目标：掌握各种电力电子器件的工作原理、特性及主要参 数，掌握整流、逆变、直流-直流变换、交流-交流变换等电力 电子变流电路的电气性能、波形分析方法和计算，熟悉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，具备 将电力电子技术应用于工程技术领域的能力；达成途径：课堂讲解；平时作业；专题讨论答辩与报告。评价依据：作业；专题讨论答辩与报告；期末考试试题。评价方式：评估平时作业的正确性与完整性，给出成绩；结合 专题讨论报告及答辩，给出成绩；评价期末考试的得分率。毕业要求4.具备设计和 实施电气工程实验的能

4、 力，并能够对实验结果 进行分析。教学目标：完成单相桥式全控、三相桥式全控整流等相控整流 电路实验，完成交直-交变频电路实验，完成基本斩波电路实 验，完成单相及三相调压电路实验。达成途径：实验。评价依据：实验表现与实验报告；实验方案。评价方式：评估实验数据采集的正确性与结果的合理性，给出 成绩；根据学生拟定的实验方案，评估方案的合理性及实验数 据的正确性，给出成绩。毕业要求5.掌握基本的 创新方法，具有追求创 新的态度和意识；具有 综合运用理论和技术手 段设计电气工程领域的 系统和过程的能力，设 计过程中能够综合考虑 经济、环境、法律、安 全、健康、伦理等制约 因素。教学目标：能够对运用电力电

5、子器件组成的变流电路进行分析 和计算，并在此基础上进行元器件参数选择及系统设计；能够 通过计算机仿真工具对各种变流电路进行建模及仿真分析。达成途径：课堂讲解；上机实践；平时作业；专题讨论答辩与 报告。评价依据：作业；上机实践；专题讨论答辩与报告；期末考试 试题。评价方式：评估平时作业的正确性与完整性，给出成绩；评估 上机实践报告的正确性与内容的完整性，给出成绩；结合专题 讨论报告及答辩，给出成绩；评价期末考试的得分率。四、教学内容、学时安排和基本要求第一章绪论2学时重点难点：主要研究内容、常用研究方法、基本工作流程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

6、技术的应用领域；3 了解课程学习方法。第二章电力电子器件6学时重点难点：电力电子器件的工作原理、特性及主要参数，电力电子器件的选用方法1掌握电力电子器件的分类与应用；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,场控晶闸管MCT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；5 了解其他新型电力电子器件及功率集成电路与集成电力电子模块的特点及应用。第三章 整流电路20学时，含实验2学时、

7、专题讨论2学时重点难点：整流电路结构、工作原理分析及相关参数计算，波形绘制，整流电路中的 谐波和功率因数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、电容滤波的不可控整流等电路的电路结构、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

8、 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；4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 了解双反星形、多相多重整流等大功率可控整流电路的工作原理及应用；6了解简易触发电路的工作原理和实现移相、同步的基本方法。第四章逆变电路8学时，含实验2学时重点难点：无源逆变电路结构、工作原理分析及相关参数计算1掌握换流方式及无源逆变概念和分类；2掌握电压型逆变电路的工作原理及参数计算；3 了解电流型逆变电路工作原理参数计算；4 了解多重化逆变电路和多电平逆变电路的工作原理及应用；5 了解电力电子技术在

9、解决电力系统复杂工程问题中的应用。第五章 直流-直流变流电路6学时，含实验2学时重点难点：直流-直流变换电路结构、工作原理分析及相关参数计算1掌握斩波电路的三种控制方式；2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，了解电力电子技术在解决电力系统复杂工程问 题中的应用；3 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；4 了解带隔离变压器的DC/DC变换电路的工作原理及应用。第六章交流-交流变流电路8学时，含实验2学时重点难点：交流一交流变换电路的基本结构、工作原理及相关计算 工掌握交流调压器的基本类型、用途和电路

10、结构；5 掌握单、三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掌握交一交变频电路的电路结构及工作原理。第七章PWM控制技术4学时重点难点：PWM控制的基本原理、控制方式及跟踪技术1掌握PWM控制的基本原理，PWM逆变电路的控制方式，PWM波形的生成方法；2 了解PWM逆变电路的谐波特点；3掌握PWM的跟踪控制技术；4 了解PWM整流电路的工作原理及特点。第八章软开关技术2学时重点难点：电力电子器件高频化意义，软开关电路工作原理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。第九章电力电子技术的应

11、用0学时相关教学内容在电力电子技术在电力系统中的应用课程中介绍。五、课程的其它教学环节序号教学环节教学内容学时数1课程实验实验一：相控整流电路实验单相桥式全控、 三相桥式全控整流22课程实验实验二：交-直-交变频电路实验23课程实验实验三：斩波电路实验24课程实验实验四：调压电路实验单相、三相25专题讨论专题讨论一：电能质量26专题讨论专题讨论二：电力电子在电力系统中的应用7专题讨论专题讨论三：电力电子装置性能指标8平时作业1、单相和三相整流电路不同性质负载输出 电压、电流、开关管电压、电流等参数计算 及波形绘制；变压器漏感时整流电路计算； 有源逆变电路计算；整流电路的功率因数的 计算；2、无

12、源逆变电路单相及三相计算及波形 绘制；3、斩波电路计算；4、交流交流变换电路计算；5、PWM原理分析及波形绘制。0六、教学方法与手段本课程教学主要采用讲授、多媒体教学、课程实验、专题讨论、课程作业、案例教学、 计算机仿真等教学方法与手段。若采用双语或全英文教学，要求教师在授课过程中，所用PPT等教学材料需提供中英文 对照专业词汇，在教学过程中适当采用英文原版教材部分章节内容、习题等，播放英文版专 业知识录像以拓展学生的国际视野与专业英语阅读能力。七 推荐教材和教学参考资源教材：1 .王兆安，刘进军.电力电子技术第5版.北京：机械工业出版社，2009.参考书：2 .叶予光，王辉，王化冰等.电力电子技术.北京：中国电力出版社，2012.3 .林飞，杜欣,电力电子应用技术的MATLAB仿真.北京：中国电力出版社，2009.4 .洪乃刚.电力电子、电机控制系统的建模和仿真,北京：机械工业出版社，2010.5 .陈坚，康勇，阮新波等.电力电子学一电力电子变换和控制技术第3版.北京：高等教 育出版社,2011.