102026《电力电子技术》课程大纲(实验室管理处)
发布时间:2020-11-02        浏览次数:525

英文课程名称:Power Electronics课程编号:102026

授课语言: 双语                         学分: 3

总学时: 51实验学时: 8

大纲执笔人: 钱挺大纲审核人:朱琴跃


  1. 课程定位和基本要求

1.课程定位

本课程是电气工程及其自动化专业的专业必修课。它是电气工程领域中电力电子与电力传动方向的一门重要基础课程,其理论架构与电气工程及其自动化专业课程体系中电路理论、模拟电子技术、自动控制原理等基础课有着紧密关系。在整个电气信息类专业的人才培养方案中,本课程在起着专业定位的重要作用。通过本课程的学习,让学生了解电力电子技术的基本概念,掌握基本拓扑结构与工作原理、关键参数分析方法、脉宽调制技术和软开关技术原理,培养严谨的思维能力及分析解决问题的能力,通过相关实验锻炼动手操作能力,为后续专业课程的学习打下扎实的基础。

2.课程性质:

本课属于专业基础课

3.课程面向专业:

电气工程及其自动化

  1. 实验基本要求:

  1. 掌握安全用电常识;

  2. 掌握对电力电子基本电路进行分析和调试的技术;

  3. 学会基本的整流电流与逆变电路的参数设计与基本调试方法;

  4. 初步学会对各模态下的拓扑等效模型进行分析和求解的能力;

  5. 初步掌握直流变换的基本拓扑;

  6. 初步掌握电力电子拓扑系统进行方案选择、器件选型。

5.实验基本内容:

1)直流斩波DC/DC变换性能研究:PWM波形形成的原理了解,PWM波形的占空比分析,降压型斩波电路研究,升压型斩波电路研究,在不同的占空比下的输入-输出电压测量和有关特性曲线绘制。

2)三相半波整流电流性能研究:分析在阻性、感性负载下不同的触发角时的Ud波形、Uvt波形、负载电流波形和脉冲波形等,分析波形出现故障时的原因,测量在不同α时输入、输出电压关系。

3)三相桥式可控整流电路的性能研究:分析在阻性、感性负载下不同的触发角时的Ud波形、Uvt波形,、负载电流波形及脉冲波形等,分析波形出现故障时的原因,测量在不同α时输入、输出电压关系。

4)三相桥式有源逆变电路的性能研究:测试有源逆变电路的特性,设计逆变变压器的参数,逆变波形分析及逆变失败原因分析。

5)半桥型开关稳压电源的性能研究:用示波器观察两路PWM信号的波形,记录波形、频率和幅值;记录整流电路输出电压波形,记录波形、周期、脉宽和幅值等内容。


二、“立德树人”内涵

本课程培养学生的工程能力、创新精神与敬业精神,帮助学生在学习工程中建立可持续发展的价值观和社会责任感,使其在未来的工作中能坚守执业道德规范,能够为社会发展和国家建设服务。

同时,课内实验能够帮助学生锻炼良好的团队沟通和一定的领导能力,并为继续深造和终身学习打下基础。


三、学时分配

总学时

理论课学时

实验学时

习题学时

现场实践学时

上机学时

考核学时

51

42

8

0

0

0

1


四、实验项目和主要仪器设备与器材配置

本课程要求学生在下列5个实验项目中挑选4个进行实验。

序号

实验项目

内容提要

实验类别

实验学时

主要仪器设备

设备复套数

主要消耗材料

所在实验分室

验证

综合

设计







1

直流斩波DC/DC 变换性能研究

PWM波形形成原理了解,PWM 波形的占空比分析,降压型斩波电路研究,升压型斩波电路研究,在不同的占空比下的输入-输出电压测量和有关特性曲线绘制。



2

2

电力电子及电气传动实验台

10

探头、导线

挂钩

电气工程

2

三相半波整流电流性能研究

分析在阻性、感性负载下不同的触发角时的Ud波形、Uvt波形、负载电流波形和脉冲波形等,分析波形出现故障时原因,测量在不同α时输入、输出电压关系。



2

2

电力电子及电气传动实验台

10

探头、导线,挂钩

电气工程

3

三相桥式可控整流电路的性能研究

分析在阻性、感性负载下不同的触发角时的Ud波形、Uvt波形、负载电流波形及脉冲波形等,分析波形出现故障时原因,测量在不同α时输入、输出电压关系。



2

2

电力电子及电气传动实验台

10

探头、导线

挂钩

电气工程

4

三相桥式有源逆变电路的性能研究

测试有源逆变电路的特性,逆变变压器的参数设计,逆变波形分析及逆变失败原因分析。



2

2

电力电子及电气传动实验台

10

探头、导线

挂钩

电气工程

5

半桥型开关稳压电源的性能研究

用示波器观察两路PWM 信号的波形,记录波形、频率和幅值;记录整流电路输出电压波形,记录波形、周期、脉宽和幅值等内容。



2

2

电力电子及电气传动实验台

10

探头、导线

挂钩

电气工程


五、实验预习和实验报告的要求、考核方式

实验报告是实验环节的重要书面报告(以下*号部分重点考核),其内容必须包括以下内容:1)实验名称;2)实验目的;3)实验仪器设备;4)实验内容*(包括实验预习题) 5)实验结果分析和问题讨论。

课程采用考勤、过程考核和最终考核三部分构成,其中考勤占10%,过程考核分为预习报告,实验过程和实验报告两部分,分别占20%40%,最终考核占30%; 重修要求根据学生实际情况,主要考核学生仿真、实验过程和实验报告3部分,分别占20%40%40%


六、教材、实验指导书与主要参考书

教材名称

作者

出版社

版次

ISBN

教材性质

电力电子学-变换器、应用和设计

Ned Mohan, Tore M. Undeland, William P. Robbin

高等教育出版社

第三版

2004.4

7-04-014002-0

教材

电力电子技术

王兆安,刘进军

机械工业出版社

第五版2009.7

9787111268062

参考书




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