“电力电子技术”教学内容更新例析.doc

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1、“电力电子技术”教学内容更新例析论文关键词：电力电子技术课堂教学实用分析论文摘要：电力电子技术是电力电子变换和控制技术的简称，是一门综合性电子技术、控制技术和电力技术的新兴交叉学科，是自动化专业的一门重要的专业基础课。随着信息科技的不断进步，电力电子技术教学内容也不断革新。“电力电子技术”是自动化及其相关专业的一门重要的专业基础课，内容繁杂抽象，实践性很强，其教学内容主要研究各类电力电子装置中的电磁过程，工作原理及控制技术，并通过各种电路的波形分析和相位分析掌握这些装置的原理及应用。伴随着现代信息的快速发展，对于其相关产业

2、的电力电子技术的要求越发严苛，需要其在满足使用需求的同时，能够更轻，更小，更高效。为此，电力电子技术也正经历着翻天覆地的变化，新型的电路拓扑及新技术的研发成为了如今电力电子的技术发展大方向。信息化脚步的加快也使电力电子人才培养刻不容缓。　　一、电子电力技术教学改革　　目前，世界各地在电力电子教学上花费大量的心思，推陈出新。随着科技的日新月异，教师深入研究电力电子课程内容，总结归纳教学经验，发展新的更适宜学生学习的教学模式。甚至有不少学校开展网络电力电子课程，寓教于乐，让教学变得更有趣味。　　例如欧洲的大学，导师教学以学生为

3、主题。让学生按照个人兴趣组成小组，自我设定课题，完成课程的研究。通过学生的自主学习，更易激发学生对于学习的热情。在课程研究过程中，自己发现问题，解决问题。这不仅能提高学生自主学习能力，在与组员的沟通中，也是一种人际交往能力的提升。这一形式的教学模式不仅发展了学生，更为企业培养了真正的实用型人才。　　网上的教学脱离了呆板的课堂黑板手写的模式，使学生对所学的知识有更直观的认识。教师与学生之间也能通过互联网达到一种更好的沟通。国内的一些大学就在开展此类课程，收到了不错的反响。教师通过特定的软件，以动画等形式展示电路在不同形态下的

4、开关状态及与之对应的电量、对应的波形图等。此举大大提高了学生学习的主动性，同时也提高了电力电子教学的效率。　　二、新电力电子教学举措　　近年来，电力电子技术在新能源、航天信息等领域得到广泛应用。据统计，在电力系统，用户使用的电能60%以上至少需经过电力电子变流装置处理。其中直流输电系统送电端的整流阀和受电端的逆变阀均为晶闸管变流装置；晶闸管控制电抗器、晶闸管投切电容器是重要的无功功率补偿装置；近年来出现的静止无功发生器、有源电力滤波器等新型电力电子器件具有更为优越的无功补偿和谐波补偿性能；在配电系统中，电力电子装置可用于防

5、止电网瞬时停电、瞬时电压跌落、闪变等。　　本文针对电力电子技术的不断改革出新，探讨新的电力电子教学内容方案，以全控器件作为主要的学习对象，围绕全控器件的应用组织课程内容。　　1.控制电路的工作原理3　　一般来说，正常运行的电力电子设备由其主电路按一定方式控制主电路的开关元件，组成一个闭环变换器的系统。其主要有电流控制和电压控制两种基本方式，在电力电子技术教学时，以这两种方式为主要学习对象。学生主要学习的内容有：典型控制技术、PWM控制芯片、频域测试技术、电力电子闭环分析等。教师在授课时，可以将理论知识结合图例，使教学内容变

6、得生动。如在谈及摄像机系统控制电路时可配以一些图例加深印象。　　2.全控器件为主导，压缩半控器件　　（1）电力电子器件。电力电子器件主要用作功率开关，利用不同的控制技术与开关配合，达到向电机提供不同电压、不同频率、不同相序供电电压的目的，以控制电机的起停、转向和转速。该类器件通常具有良好的静态特性，快速的动态特性，安全的极限参数与工作区。　　电力电子器件按其特性分两类：半控型和全控型器件。电力电子教学的内容以全控型器件为主，按其结构与工作机理分为双极型、单极型和混合型。对于全控型器件的讲述主要可按照以下分类作具体描述。　　

7、GTO的特性：GTO是可关断晶闸管，为PNPN四层结构的器件，具有普通晶闸管的全部优点，同时又具有关断能力。GTR静态特性的阻断区仅有极小的反向漏电流存在，而承受全部高电压，类似于开关处于断开状态，在饱和区，即非线性区电流增益和导通电压都很小，类似于开关处于接通状态。　　MOSFET的特性：MOSFET的静态特性、动态特性与GTR相似，但它不存在存储电荷问题，而有极间电容放电问题。　　IGBT的特性：IGBT是一种复合型器件，它相当于一个由MOSFET驱动的厚基区GTR，具有输入阻抗高、工作速度快、通态电压低、耐压高和承受

8、大电流等优点。IGBT的伏安特性与GTR不同的是控制参数是门源电压，而不是基极电流。　　除了以上全控型主要原件特性阐述外，可按由浅入深的教学模式，进一步对其外形特征、适用领域、应用背景等进行描述。以各类原件参数为例，要求学生通过其性能比对，重点掌握每个元件的主要特点、适用场合及其特性。　　此外，对于电力