1、電力電子技術課程教學大綱第一部分 大綱說明課程代碼：*（采用現行5位數字的課程代碼） 課程名稱：電力電子技術總 學 時：56學時(其中理論44學時，實踐12學時)總 學 分：3 學分課程類別：必修課適用專業：電氣工程及其自動化預修要求：電路原理、模擬電子技術，數字電子技術課程性質、目的、任務：性質：本課程屬于電氣工程及其自動化專業的學科基礎課，是一門理論與應用相結合，實踐性很強的課程。目的：使學生能較熟練地應用電力電子器件和以計算機為代表的控制技術對電能進行處理和變換。任務：培養學生了解電力電子技術的發展動向和應用領域。了解與熟悉常用的電力電子器件的工作機理、電氣特性和主要參數。理解和掌握基本

2、的電力電子電路的工作原理、電路結構、波形的原理、電氣性能、分析方法和參數計算，并能進行初步的設計。對電力電子電路具有一定的實驗和調試能力。教學基本要求：熟悉和掌握晶閘管、電力mosfet、igbt等電力電子器件的結構、原理、特性和使用方法；熟悉和掌握各種基本的整流電路、直流斬波電路、交流交流電力變換電路和逆變電路的結構、工作原理、波形分析和控制方法。掌握pwm技術的工作原理和控制特性，了解軟開關技術的基本原理。了解電力電子技術的應用范圍和發展動向。掌握基本電力電子裝置的實驗和調試方法。教學方法和教學手段建議：本課程以課堂講授為主，課堂教學將充分利用計算機技術；教材配有相應的習題集，課內外學時比

3、大約為1：1.5。cai課件可充分利用校圖書館已有的國家級精品課程電力電子技術網絡課程，課程網站有電子教案（課程網址：http：/pel），可供選用。為學生提供全天候的幫助。大綱使用說明：本大綱適用于電氣工程及其自動化專業本科教學，安排在高等數學、電路原理、模擬電子技術等專業基礎課程之后講授。本著講透、講深的原則，本課程重點講授電力器件、ac/dc變換、dc/ac變換、dc/dc變換等基本知識。第二部分 大綱正文第一章 緒論 總學時：2學時（理論2學時）本章教學基本要求：掌握電力電子技術的基本概念、學科地位、基本內容和發展歷史；了解電力電子技術的應用范圍；了解電力電子技術的發展前景；了解本課程

4、的任務與要求。教學重點：電力電子技術的發展教學難點：電力電子技術的應用教學內容：1. 什么是電力電子技術2. 電力電子技術的發展史3. 電力電子技術的應用4. 教材的內容簡介及使用說明作業布置與要求：查詢電力電子技術的應用資料第二章 電力電子器件 總學時：10學時（理論8學時，實踐2學時）本章教學基本要求：了解電力電子器件的發展、分類與應用，理解和掌握晶閘管(scr)、可關斷晶閘管(gto)、電力晶體管(gtr或bjt)、電力場效應晶體管(電力mosfet)和絕緣柵雙極晶體管(igbt)等常用的電力電子器件的工作機理、電氣特性和主要參數。教學重點：各種電力電子器件原理、性能上的不同點，各自應用

5、的場合教學難點：各器件的主要參數教學內容：1. 電力電子器件概述2. 不可控器件電力二極管3. 半控型器件晶閘管4. 典型全控型器件5. 其他新型電力電子器件6. 功率集成電路與集成電力電子模塊作業布置與要求：查詢功率二極管、晶閘管資料；晶閘管參數2道題第三章 整流電路 總學時：12學時（理論10學時，實踐2學時）本章教學基本要求：理解和掌握單相橋式、三相半波、三相橋式等整流電路的電路結構、工作原理、波形的道理、電氣性能、分析方法和參數計算。理解和掌握單相、三相有源逆變電路的工作原理，有源逆變的應用和整流電路的功率因數及其改善的方法教學重點：波形分析和基本電量計算的方法、有源逆變的條件和有源逆

6、變失敗的原因教學難點：不同負載對工況的影響和整流器交流側電抗對整流電路的影響教學內容：1. 單相可控整流電路2. 三相可控整流電路3. 變壓器漏感對整流電路的影響4. 電容濾波的不可控整流電路5. 整流電路的諧波和功率因數6. 大功率可控整流電路7. 整流電路的有源逆變工作狀態8. 整流電路相位控制的實現 作業布置與要求：單相半波1道題，單相橋式全控1道題，橋式半控整流電路1道題，單相橋式全控整流電路1道題，三相可控整流電路1道題，三相半波1道題、三相橋式全控整流電路1道題，有源逆變2道題。第四章 逆變電路 總學時：6學時（理論4學時，實踐2學時）本章教學基本要求：掌握基本逆變電路的拓撲結構、

7、工作原理及控制方式；掌握晶閘管逆變電路的換流方式及逆變電路的分類方法；了解多重化和多電平逆變電路。教學重點：掌握基本逆變電路的拓撲結構、工作原理及控制方式。教學難點：多重化和多電平逆變電路。教學內容：1. 換流方式2. 電壓型逆變電路3. 電流型逆變電路4. 多重逆變電路和多電平逆變電路作業布置與要求：概念題3道，三相橋式逆變電路1道題.第五章 直流-直流變流電路 總學時：10學時（理論8學時，實踐2學時）本章教學基本要求：掌握基本直流斬波器的基本電路拓撲結構、工作原理及控制方式，掌握直流斬波器的波形分析及電路參數計算，了解多相多重型斬波電路、多象限斬波電路。教學重點：掌握各種斬波電路的基本電

8、路拓撲結構及其分析方法、控制方式，掌握直流斬波器的波形分析及電路參數計算教學難點：基本斬波電路分析方法、控制方式，波形分析及電路參數計算教學內容：1. 基本斬波電路2. 復合斬波電路和多相多重斬波電路3. 帶隔離的直流-直流變流電路作業布置與要求： 降壓斬波電路1道題，升壓斬波電路1道題，升降壓斬波電路1道題，橋式可逆斬波電路1道題，多相多重斬波電路1道題。第六章 交流-交流變流電路 總學時：6學時（理論4學時，實踐2學時）本章教學基本要求：重點掌握單相相控式交流調壓電路；掌握三相相控式交流調壓電路；掌握交流調功電路；了解交流電子開關；掌握單相輸出交交變頻電路；了解三相輸出交交變頻電路；了解矩

9、陣式變頻電路。教學重點：單相相控式交流調壓電路；三相相控式交流調壓電路教學難點：交交變頻電路的分析教學內容：1. 交流調壓電路2. 其他交流電力控制電路3. 交-交變頻電路4. 矩陣式變頻電路作業布置與要求：交流調壓器1道題，交流調功器1道題，交-交變頻器1道題。第七章 pwm控制技術 總學時：6學時（理論4學時，實踐2學時）本章教學基本要求：掌握pwm控制的基本原理；掌握pwm逆變電路的控制方式；掌握pwm波形的生成方法；了解pwm逆變電路的諧波分析；了解跟蹤型pwm逆變電路；了解pwm整流電路。教學重點：pwm控制的基本原理；pwm逆變電路的控制方式。教學難點：脈寬調制和諧波消除方法。教學

10、內容：1. pwm控制的基本原理2. pwm逆變電路及其控制方法3. pwm跟蹤控制技術4. pwm整流電路及其控制方法作業布置與要求：pwm控制基本原理1道題；pwm逆變電路1道題；pwm跟蹤控制1道題。第八章 軟開關技術 總學時：2學時（理論2學時）本章教學基本要求：掌握軟開關技術的分類；掌握各種軟開關電路的原理及應用。教學重點：串聯諧振dc-dc變換器教學難點：有源箝位零電壓開關技術教學內容：1. 軟開關的基本概念2. 軟開關電路的分類3. 典型的軟開關電路4. 軟開關技術新進展作業布置與要求：軟開關電路2道題。本課程對學生自學的要求：本課程最顯著的特點是理論必須聯系實踐。因此要求學生課

11、前認真預習，記下疑點；課中積極參與，跟上進度；課后及時消化，獨立完成作業。要求學生能從推薦的參考書中選一到兩本作為自學用書。應自主歸納各章基本內容，做好小結工作。教 學 課 時 分 配 表章節具體內容學時第1章緒論2學時第2章電力電子器件10學時第3章整流電路12學時第4章逆變電路6學時第5章直流-直流變流電路10學時第6章交流-交流變流電路6學時第7章pwm控制技術6學時第8章軟開關技術2學時總復習總復習2學時合計56學時課程考核方式與要求：閉卷；其中閉卷考試占70%，平時成績占30%。參考書目：（1）王兆安，劉進軍 主編：電力電子技術（第5版），機械工業出版社，2009年；（2）陳堅：電力

12、電子學-電力電子變換和控制技術，高等教育出版社，2011年；（3）袁立強等編著：電力半導體器件原理與應用，機械工業出版社，2011年。撰寫人：王璇 審定人： *（簽名）參與討論人員：* 編寫系（部）：機電與建筑工程系 2015年4月電力電子技術實驗教學大綱課程代碼：*（5號宋體，1.5倍行距） 課程名稱：電力電子技術總學時/實驗學時：56學時/12學時 總學分/實驗學分：2.36學分/0.64學分課程類別：必修課 開課學期：第五學期適用專業：電氣工程及其自動化專業綜合實驗室（實驗中心）名稱：機電工程實驗中心 二級實驗室名稱：電氣工程實驗室一、課程簡介 本課程從兩方面介紹了電力電子技術的相關知識

13、，即各類電力電子器件的工作原理、性能指標及發展趨勢，和用于不同電源變換的電路拓撲特征、工作原理及設計分析方法。本課程實驗分為五個部分：電力電子器件開關性能測試；晶閘管整流電路實驗；直流斬波及開關電源實驗；交流調壓電路測試；無源逆變電路實驗等。 二、實驗的地位、作用和目的 電力電子技術是自動化、電氣工程及其自動化等專業學生必修的專業核心課程，電力電子技術實驗對于學生鞏固課程理論知識和增強動手能力非常重要，通過設置的器件性能測試和各類變換電源電路實驗，使學生理解電子信息技術與電力電源變換技術的控制與被控制的本質和特點，掌握電力電子電路設計、測試的一般方法，并能熟練運用各類分析儀器儀表，為后續課程打

14、下有關電源技術的基礎知識和運用能力。 三、實驗方式與基本要求1. 由指導教師講清實驗的基本要求，實驗所涉及到的硬件的使用和連接方法以及測試要求和注意事項。2. 實驗1-2人1組，每個實驗的時間為2小時，由學生獨立完成。學生完成實驗并將實驗結果交指導教師檢查，符合要求后方可離開實驗室。學生對不同類型的電力電子器件、調制信號單元進行獨立測試，設計并組成多種ac-dc、dc-dc、dc-ac、ac-ac典型電源電路（系統），通過數字化儀表對電路各環節電壓、電流瞬態波形的測試及頻譜分析，評價電源系統的變換效率和質量。實驗要求學生正確掌握電路的瞬態、穩態波形測量方法，熟悉從器件到單元再到系統的整定、調試

15、原理和方法。四、實驗報告與考核1、學生進行實驗前，由指導教師點名并檢查預習報告，預習報告符合要求方可實驗。2、驗后由指導教師驗收，符合要求后學生方可離開實驗室。學生應在實驗報告中寫出硬件連接方法，繪制響應曲線，分析實驗結果。指導教師應根據學生動手能力及實驗報告評定成績。實驗報告要求：敘述實驗目的、原理，記錄實驗步驟、波形結果并對其進行分析得出正確結論；記錄并討論調試過程中發現的問題及解決方法。五、實驗設備及器材材料配置電力電子及電氣傳動控制系統實驗臺 10套；數字存儲示波器 10臺；數字萬用表 10臺；六、實驗指導書及主要參考書推薦教材：電力電子技術實踐指導，劉立平，朱瓊，高可攀編，中國電力出

16、版社，2009參考書目：電力電子技術與電機控制實驗教程，潘再平編，杭州：浙江大學出版社，2000 電力電子技術（第5版），王兆安，劉進軍 主編，北京：機械工業出版社，2009七、實驗項目與內容提要序號實驗項目名稱目的要求、內容提要（限20字）每組人數項目學時項目類型必做/選做1實驗一：單結晶體管觸發電路和單相半波可控整流電路實驗熟悉單結晶體管觸發電路的工作原理及各元件的作用；掌握單結晶體管觸發電路的調試步驟和方法；對單相半波可控整流電路工作過程作全面分析。22驗證性必做實驗2實驗二：單相橋式半控整流電路實驗加深對單相橋式半控整流電路各工作情況的理解；學會對實驗中出現的問題加以分析和解決。22驗

17、證性必做實驗3實驗三：單相橋式全控整流及有源逆變電路實驗加深理解單相橋式全控整流及逆變電路的工作原理；研究單相橋式變流電路由整流切換到逆變的全過程,掌握實現有源逆變的條件。22驗證性必做實驗4實驗四：三相橋式全控整流及有源逆變電路實驗加深理解三相橋式全控整流及有源逆變電路的工作原理；了解kc系列集成觸發器的調整方法和各點的波形。22驗證性選做實驗5實驗五：直流斬波電路實驗加深理解斬波器電路的工作原理；掌握斬波器主電路、觸發電路的調試步驟和方法。22驗證性必做實驗6實驗六：單相交流調壓（相控）電路實驗加深理解單相交流調壓電路的工作原理；加深理解單相交流調壓電路帶電感性負載對脈沖及移相范圍的要求。

18、22驗證性必做實驗7實驗七：鋸齒波同步移相觸發電路實驗加深理解鋸齒波同步移相觸發電路的工作原理及各元件的作用；掌握鋸齒波同步移相觸發電路的調試方法。22設計性必做實驗8實驗八：電力電子自關斷器件及驅動保護電路實驗加深理解各種自關斷器件對驅動與保護電路的要求；熟悉各種自關斷器件的驅動與保護電路的結構和特點。22綜合性選做實驗9三相橋式全控整流及有源逆變電路實驗三相橋式全控整流電路；三相橋式有源逆變電路；觀察整流或逆變狀態下，模擬電路故障現象時的波形。22驗證性選做實驗10三相交流調壓電路實驗加深理解三相交流調壓電路的工作原理；了解三相交流調壓電路的工作情況；了解三相交流調壓電路觸發電路原理。22驗證性選做實驗11全橋dc/dc變換電路實驗掌握可逆直流脈寬調速系統主電路；熟悉直流pwm專用集成電路sg3525；熟悉h型pwm變換器的各種控制方式的原理與特點。22驗證性選做實驗12直流斬波電路(設計性)的性能研究熟悉六種斬波電路的工作原理，掌握這六種斬波電路的工作狀態及波形情況。22驗證性選做實驗13單相正弦