0902《电力电子技术》规范教案学生版.docx
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0902《电力电子技术》规范教案学生版
第1次课
内容提要:
緒论
第2章电力电子器件
1、电力电子器件概述
2、不可控器件——电力二极管
目的要求:
1、掌握电力电子技术的基本概念、学科地位、基本内容和发展历史;
2、了解电力电子技术的应用范围、发展前景,本课程的内容、任务与要求;
3、了解电力电子器件的概念和特性,电力电子器件的分类;
4、了解电力二极管的特性;
重点难点:
1、电力电子技术的地位和基本内容;
2、电力二极管的结构与工作原理,基本特性,主要参数。
作业:
2-1,4
授课主要内容及教学设计:
1、基本概念
(1)电子技术:
(2)信息电子技术:
(3)电力电子技术:
(4)电力电子器件:
2、常识
(1)电力电子技术的两大分支:
(2)电力电子器件的特征
(3)电力电子器件的损耗
(4)电力电子器件的分类:
①按可控程度分:
②按驱动信号的性质分:
3、交流电压电流的峰值、平均值、有效值之间的关系【复习,课后习题1-4】
4、电力二极管
(1)电气符号:
(2)可控程度:
(3)导通截止条件:
(4)主要参数(正向平均电流IF(AV)计算)
第2次课
内容提要:
第2章电力电子器件
3、半控型器件——晶闸管
4、典型全控型器件;
5、其他新型电力电子器件;
6、功率集成电路与集成电力电子模块(自学)
目的要求:
1、掌握不可控、半控和全控的电力电子器件的区别;
2、掌握典型全控型器件:
门极可关断晶闸管(GTO)、电力晶体管(GTR)、电力场效应晶体管(PowerMOSFET)、绝缘栅双极晶体管(IGBT);
3、了解其他新型电力电子器件的工作原理。
重点难点:
重点:
1、典型全控型器件的结构、原理、基本特性、主要参数;
2、电力电子器件的保护。
难点:
器件电流定额的确定,器件的正确选择。
作业:
2-2,3,5
授课主要内容及教学设计:
1、晶闸管
(1)电气符号:
(2)可控程度:
(3)导通截止条件:
(4)维持导通条件:
(5)主要参数(正向平均电流IF(AV)计算)
(6)GTO与晶闸管
区别:
联系:
2、GTR、MOSFET、IGBT
(1)电气符号:
(2)可控程度:
(3)导通截止条件:
(4)维持导通条件:
第3次课
内容提要:
第3章整流电路
1、单相可控整流电路
目的要求:
1、掌握整流电路的作用;
2、分析理解单相半波可控整流电路、单相桥式全控整流电路、单相桥式半控整流电路的构成和工作原理;
3、掌握这三种可控整流电路在电阻性负载和大电感性负载(包括有无续流二极管)时的波形分析和数量关系;
4、掌握单相桥式半控整流电路在大电感性负载时的失控现象。
重点难点:
三种单相可控整流电路在电阻性负载和大电感性负载时的工作原理、波形分析和数量关系。
作业:
3-1,3,4,5
授课主要内容及教学设计:
1、基本概念
整流:
半波:
全波:
零式:
桥式:
控制角:
导通角:
相控:
移相:
2、电力电子技术常规分析方法和对象
(1)电路结构分析(即电力电子器件、电路输入、电路负载、电路结构、工作原理)
(2)绘制输出波形(即波形分析)
(3)计算相应的输出结果(即数量关系Ud、Id、UVT、α、θ、(δ))
3、三种典型的单相整流电路(电路结构、波形分析、数量关系、电路特点和应用)
单相半波可控整流电路:
单相桥式全控整流电路:
单相桥式半控整流电路:
4、典型负载对输出的影响
电阻负载:
阻感负载:
反电动势负载:
第4次课
内容提要:
第3章整流电路
2、三相可控整流电路
(三相半波可控整流电路)
目的要求:
1、掌握三相半波可控整流电路的构成;
2、掌握三相半波可控整流电路在电阻性负载和大电感性负载时的工作原理、波形分析和数量关系。
重点难点:
重点:
三相半波可控整流电路在电阻性负载和大电感性负载时的工作原理、波形分析和数量关系。
作业:
3-7,9,11
授课主要内容及教学设计:
1、基本概念
(三相电压关系和波形)
相电压:
线电压:
自然换相点:
2、电力电子技术常规分析方法和对象
(1)电路结构分析(即电力电子器件、电路输入、电路负载、电路结构、工作原理)
(2)绘制输出波形(即波形分析)
(3)计算相应的输出结果(即数量关系)(即数量关系Ud、Id、UVT、α、θ)
3、三相半波可控整流电路(电路结构、波形分析、数量关系、电路特点和应用)
(电流断续连续α临界值;自然换相点)
4、典型负载对输出的影响
电阻负载:
阻感负载:
第5次课
内容提要:
第3章整流电路
2、三相可控整流电路
(三相桥式可控整流电路)
目的要求:
1、掌握三相桥式可控整流电路的构成;
2、掌握三相桥式可控整流电路在电阻性负载和大电感性负载时的工作原理、波形分析和数量关系;
3、掌握整流电路在反电动势负载时的工作情况。
重点难点:
重点:
三相桥式可控整流电路在电阻性负载和大电感性负载时的工作原理、波形分析、数量关系和对触发器电路的要求。
难点:
可控整流电路的波形分析和数量关系。
作业:
3-12,13,14,15,16,17
授课主要内容及教学设计:
1、电力电子技术常规分析方法和对象
(1)电路结构分析(即电力电子器件、电路输入、电路负载、电路结构、工作原理)
(2)绘制输出波形(即波形分析)
(3)计算相应的输出结果(即数量关系)(即数量关系Ud、Id、UVT、α、θ)
2、三相桥式可控整流电路(电路结构、波形分析、数量关系、电路特点和应用)
(晶闸管导通顺序)
3、典型负载对输出的影响
电阻负载:
阻感负载:
反电动势负载:
第6次课
内容提要:
第3章整流电路
3、变压器漏感对整流电路的影响;
4、电容滤波的不可控整流电路;
5、整流电路的谐波和功率因数
目的要求:
1、理解变压器漏感对整流电路的影响;
2、了解电容滤波的不可控整流电路;
3、了解整流电路的谐波和功率因数的分析计算
重点难点:
重点:
变压器漏感对整流电路的影响
作业:
2-18,19,20,27 (了解)
授课主要内容及教学设计:
1、基本概念
换相重叠角:
换相压降:
环流:
平衡电流
谐波:
功率因数:
2、电力电子技术常规分析方法和对象
(1)电路结构分析(即电力电子器件、电路输入、电路负载、电路结构、工作原理)
(2)绘制输出波形(即波形分析)
(3)计算相应的输出结果(即数量关系)(即数量关系Ud、Id、UVT、α、θ和功率因数)
3、变压器漏感对整流电路的影响
(1)不考虑变压器漏感和考虑变压器漏感两种条件下,整流电路工作状态的区别;
(2)考虑变压器漏感时,整流电路输出的波形;
4、电容滤波的不可控整流电路(电路结构、电路特点和应用)
第7次课
内容提要:
第3章整流电路
6、大功率可控整流电路
7、整流电路的有源逆变工作状态
目的要求:
1、掌握整流电路的有源逆变工作状态;
2、掌握大功率可控整流电路的特点;
重点难点:
重点:
1、大功率可控整流电路的特点;
2、整流电路的有源逆变工作状态。
作业:
3-26,29,30
授课主要内容及教学设计:
1、基本概念
双反星形:
逆变:
有源逆变:
无源逆变:
逆变角:
2、电力电子技术常规分析方法和对象
(1)电路结构分析(即电力电子器件、电路输入、电路负载、电路结构、工作原理)
(2)绘制输出波形(即波形分析)
(3)计算相应的输出结果(即数量关系)(即数量关系Ud、Id、UVT、α、θ和功率因数)
3、带平衡电抗器的双反星形可控整流电路的工作特点
4、整流电路的有源逆变工作状态
(1)整流与逆变的关系;
(2)有源逆变工作状态下的逆变失败的原因。
第8次课
内容提要:
第4章逆变电路
1、换流方式;
2、电压型逆变电路
(单相半桥逆变电路)
目的要求:
1、掌握逆变的意义;
2、掌握逆变电路的换流方式;
3、掌握单相半桥逆变电路的电路构成、工作波形和电压计算。
重点难点:
重点:
1、四种换流方式;
2、单相电压型半桥逆变电路工作波形和电压计算。
作业:
4-1,2
授课主要内容及教学设计:
1、基本概念
换流:
2、换流方式的分类、原理和适用器件
器件换流:
电网换流:
负载换流:
强迫换流:
3、电压型逆变电路的主要特点
4、单相电压型半桥逆变电路(电路结构、工作原理、波形分析)
阻感性
第9次课
内容提要:
第4章逆变电路
2、电压型逆变电路
(单相全桥逆变电路,三相桥式逆变电路)
目的要求:
1、掌握单相全桥逆变电路的电路构成、工作波形和电压计算。
2、掌握三相桥式逆变电路的电路构成、工作波形和电压计算。
重点难点:
重点:
1、单相电压型桥式逆变电路、三相电压型逆变电路的工作波形和电压计算式。
2、频率、幅值的控制原理。
作业:
4-5
授课主要内容及教学设计:
1、单相电压型全桥逆变电路(电路结构、工作原理)
阻感性负载:
2、三相电压型桥式逆变电路(电路结构、工作原理、波形分析、数量关系)
阻感性负载:
第10次课
内容提要:
第4章逆变电路
3、电流型逆变电路;
4、多重化逆变电路和多电平逆变电路
目的要求:
1、掌握电流型逆变电路:
单相和三相逆变电路工作波形和电压电流计算;
2、了解多重逆变电路和多电平逆变电路。
重点难点:
重点:
电流型逆变电路的工作波形和电压计算式。
难点:
三相电流型逆变电路。
作业:
4-3,4,7
授课主要内容及教学设计:
1、电流型逆变电路的主要特点
2、单相桥式逆变电路(电路结构、工作原理、波形分析)
3、三相电流型逆变电路的换流过程
第11次课
内容提要:
第5章直流-直流变流电路
1、基本斩波电路
目的要求:
1、掌握直流斩波的意义;
2、掌握基本斩波电路(降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路)基本原理和主要电压电流和波形计算式。
重点难点:
重点:
基本斩波电路的基本原理分析,主要电压电流和波形计算。
难点:
电路分析,波形和计算式推导。
作业:
5-1,2,3,4,5
授课主要内容及教学设计:
1、基本概念
斩波电路:
直接斩波电路:
间接斩波电路:
2、斩波电路的三种控制方式
3、电压型逆变电路的主要特点
4、降压斩波电路(电路结构(电力电子器件)、工作原理、波形分析、数量关系计算)
电流连续判断条件
5、升压斩波电路(电路结构、工作原理、波形分析、数量关系计算)
第12次课
内容提要:
第5章直流-直流变流电路
2、复合斩波电路和多相斩波电路
目的要求:
1、理解复合斩波电路和多相多重斩波电路的工作原理。
2、了解的内容是Cuk,Sepic和Zeta斩波电路。
重点难点:
重点:
复合斩波电路和多相多重斩波电路的工作原理。
难点:
复合斩波电路和多相多重斩波电路的电路分析,波形和计算式推导。
作业:
5-8,9,10(自学)
授课主要内容及教学设计:
第13次课
内容提要:
第6章交流-交流变流电路
1、交流调压电路
目的要求:
1、理解交交变频的意义;
2、掌握单相、三相交流调压电路的构成和工作原理;
3、掌握单相交流调压电路的电阻负载和阻感负载工作波形图与相关波形计算;
4、掌握三相交流调压电路中,控制角α对负载相电压的影响;
5、了解单相交流调压电路谐波的特性;
6、了解斩控式交流调压电路。
重点难点:
重点:
1、单相交流调压电路的工作波形图与相关波形计算式;
2、三相交流调压电路中,α改变引起的负载相电压波形的变化;
3、交流调压电路工作原理与功率因数计算。
作业:
6-1,2
授课主要内容及教学设计:
1、基本概念
交流电力控制电路:
变频电路:
交流调压电路:
交流调功电路:
交流电力电子开关:
2、单相交流调压电路(电路结构(电力电子器件)、工作原理、波形分析、数量关系计算)
第14次课
内容提要:
第6章交流-交流变流电路
2、其它交流电力控制电路;
3、交交变频电路
(单相交交变频电路)
目的要求:
1、掌握交流调功电路的工作特点;
2、理解交流电力电子开关;
3、掌握单相交交变频电路的电路构成和基本工作原理,整流与逆变工作状态。
重点难点:
重点:
1、交流调功电路工作特点;
2、单相交交变频电路构成、基本工作原理、整流与逆变工作状态。
难点:
交交变频电路。
作业:
6-3,4,5
授课主要内容及教学设计:
1、单相交流调压电路与单相交流调功电路的异同
2、基本概念
直接变频电路:
间接变频电路:
切换死区:
3、单相交交变频电路(电路结构(电力电子器件)、工作原理、波形分析、数量关系计算)
①整流和逆变工作状态的判断
②无环流工作方式
③有环流工作方式
第15次课
内容提要:
第6章交流-交流变流电路
3、交交变频电路
(三相交交变频电路)
4、矩阵式变频电路(自学)
目的要求:
1、掌握三相交交变频电路接线方式;
2、理解改善输入功率因数和提高输出电压的方法。
3、了解矩阵式变频电路;
4、了解输出正弦波电压的调制方法,输入输出特征。
重点难点:
重点:
三相交交变频电路接线方式。
作业:
6-6
授课主要内容及教学设计:
1、三相交交变频电路的两种接线方式及其区别
2、三相交交变频电路(电路结构(电力电子器件)、工作原理、波形分析)
第16次课
内容提要:
第7章PWM控制技术
1、PWM控制的基本原理;
2、PWM逆变电路及其控制方法
目的要求:
1、掌握PWM控制的基本原理;
2、理解PWM逆变电路及其控制方法:
调制法、异步调制和同步调制;
3、了解PWM逆变电路的谐波分析;
4、了解提高直流电压利用率和减少开关次数;
5、了解PWM逆变电路的多重化
重点难点:
重点:
1、PWM控制的基本原理;
2、PWM逆变电路的控制方法。
作业:
7-1,2,3,5
授课主要内容及教学设计:
1、基本概念
PWM:
SPWM:
等幅PWM波:
不等幅PWM波:
调制法:
单极性PWM控制方式:
双极性PWM控制方式:
2、单相桥式PWM逆变电路(电路结构(电力电子器件)、工作原理、波形分析)
①单极性PWM控制方式
②双极性PWM控制方式
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- 电力电子技术 0902 电力 电子技术 规范 教案 学生