电力电子技术的概念精选(九篇)

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第1篇：电力电子技术的概念范文

为了应对经济全球化形势下的产业发展对创新工程人才的大量需求，麻省理工学院和瑞典皇家工学院等4所大学从2000年起组成跨国研究组织，经过4年的探索研究创立了CDIO工程教育理念，成立了CDIO国际合作组织，并制定了CDIO能力大纲。CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO工程教育理念就是要以此全过程为载体培养学生的工程能力，此能力不仅包括个人的学术知识，而且包括学生的终生学习能力、团队交流能力和大系统掌控能力。CDIO理念不仅继承和发展了欧美20多年来工程教育改革的理念，更重要的是系统地提出了具有可操作性的能力培养、全面实施以及检验测评的12条标准。

我国中等职业技术教育面临的迫切任务是尽快培养与社会企业相接轨的技术型人才，然而我国中等职业技术教育在实践中还存在着不少的问题，如重理论轻实践，强调个人能力的培养而忽视团队协作精神，重视知识学习而轻视开拓创新的培养等问题。

2 课程现状

模拟电子技术是中等职业教育电子信息类专业的必修课，是一门实践性很强的课程，是数字电子技术、高频电子线路、单片机技术等课程的学习基础，模拟电子电路可以说是整个电子技术的基础课程，在小信号放大、功率放大、反馈放大器、稳压电源、混频电路、调制解调电路等领域具有无法替代的作用。中职中专的人才培养是服务于一线的技能型人才，要求学生要掌握基本的理论，尤为重要的是要具备较强的动手能力，能够完成实际的电子产品的安装与调试等工作。但是，传统的模拟电子技术教学方法是老师在课堂上按照教科书的章节顺序进行授课，教科书中列举的实例大都是简单而且不满足实际应用，学生即使学完了教学计划所规定的全部内容，仍然无法系统地、彻底掌握模拟电子技术在一个电路系统中所起的作用。这种现状与培养技能型人才的理念相违背。

3 CDIO工程教育模式

CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果，是一种先进的工程教育理念和实施体系，也是目前我国高校工程教育领域的研究热点。CDIO的四个字母分别代表构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）和运行（Operate）。从产品的研发到产品的运行构成一个完整的周期，在整个过程中，学生积极主动参与每一个具体的环节，从而使学生体会到了产品设计的艰辛与乐趣，培养了学生具备一个工程师的职业道德和团队协作精神。CDIO教育理念符合中职教育对于技能型人才培养的理念，进行CDIO工程教育模式的教学改革，将会帮助我国职业教育更好地借鉴国际先进的工程教育研究成果，推进国内中职教育从课堂教学走向工程教学，从理论教学到实践教学，有助于改善我国中等职业教育的现状，同时促进了我国中等职业教育良性发展。

4.构思、设计、实施和运作

1.技术知识和推理能力 2.个人和专业能力 3.人际交往能力

4 基于CDIO工程教育模式的模拟电子技术教学改革探索

在教学改革中，CDIO的教学理念不仅体现在学科课程体系安排和整体教学实施上，还渗透了具体专业课程的教学实践中。本文以"三端集成直流稳压电源电路的安装与调试"项目为例，介绍结合CDIO教育理念的工程项目教学法在模拟电子技术课程中的一些教学实践和经验。

4.1 着重品德教育

但丁曾说过："道德能填补智慧的空缺，但智慧不能填补道德的空缺。"在参加市培时，重庆大学的教师给我们讲过，贵州工业职业技术学院的袁红兰校长曾对企业需要的职工应具备的素养做过调查，企业负责人认为职工最重要的素养，应该是职业道德与工作态度。所以，我们在整个项目教学的实施过程中，始终把德育放在首位，着重培养学生守纪、节约和责任意识，以及良好的行为习惯。

4.2 以教学计划为先导，以设计项目为主导，夯实教学做一体化的基础

教学计划是教师教学的指路明灯，是打造高效课堂的必要条件。因此，制定一个好的教学计划是整个教学的关键环节。首先，在制定计划和确定项目任务时要充分考虑学生的知识水平和基础能力，针对中职学生的逻辑思维能力偏弱，学习习惯不是很好，教师既要结合教学大纲的要求，将尽可能多的知识传授给学生，同时也要根据学生的知识基础和实际能力，对教学内容进行适当删减和调整。其次，教师还应充分考虑学校的教学设备是否能够满足教学需要；通过实践教学，让学生参与实际工程，培养学生的实践能力。例如，在设计"三端集成直流稳压电源电路的安装与调试"项目的任务要求时，既要充分考虑到学生的实际情况，又要提高学生的学习兴趣和操作技能；首先明确项目的总任务；元件的焊接安装要合理，工艺要求要好；电路的检测、调试；电路能够正常工作，灵敏度高，工作稳定性好。然后在下派各个小任务，让学生逐个完成各个小任务，实现分散难度，提高学生技能的目的；如原理图的仿真、元器件的识别检测、如何对器件引脚、导线进行整形、如何进行元件的布局和焊接、焊接的要求等任务。

4.3 强化学生的主体地位和教师的主导地位

模拟电子技术的理论来源于实践，又反过来指导实践。CDIO教学法是通过进行一个完整的"项目"工作而进行实践教学活动的培训方法；项目教学法是通过实施一个完整的项目来达到教学目标的方法，其目的是在教学中把理论与实践有机结合，培养学生的创造能力和解决实际问题的综合能力。在进行实训课时，结合项目法教学法的优点，教师的主要任务有：确定项目内容、任务要求、工作计划，设想在教学过程可能发生的情况以及学生对项目的承受能力，教师把学生引入到项目工作中后退居到次要的位置，时刻准备帮助学生解决困难问题。在这里仍然以"三端集成直流稳压电源电路的安装与调试项目"为例；根据项目教学发的这个特点，在实施项目教学时，把该次项目的任务要求向学生明确后，就先讲知识点和各个注意事项，如元器件插装工艺的方法、线路安装连接方法、使用电烙铁过程中各个注意事项等；然后让学生以小组（小组组长分配任务）的形式，按照项目中的各个小任务进行操作，让学生在做的过程中去发现问题，提出问题，教师及时指导学生解决问题。

在这种做法中，教师要关注到每一个学生，及时帮助学生解决遇到的问题。每一个项目结束后，要求学生做实训小结，针对小结中学生提出的典型问题，对全班进行讲解，个别问题个别指导。平时实训中要求每个学生都要亲手做一遍，避免出现滥竽充数现象。对于差等生，不盲目追求进度，而是要求学生弄懂会做；对于优等生要提出更高要求，在他们做好应做项目后，另布置任务，例如，如何在电源电路输出端添加指示灯、如何提高电路的输出稳定性或者帮助指导老师指导其他学生做实训等。不再是把教师掌握的现成知识技能传递给学生，或者说不是简单的让学生按照教师安排和讲授去得到一个结果，而是在教师的指导下，让学生去寻找得到这个结果的途径，最终得到这个结果。

在具体实验项目的安排方式上，灵活采取proteus 仿真软件与实验设备相结合的方式进行，部分验证性实验可通过实验开发平台进行实验，而对于较复杂的实验，可采用proteus 仿真软件进行仿真实验。在完成整个项目时，学生被分为若干组，同一小组的每个学生由组长根据每个人的兴趣特长分配不同的任务，而后采取集中讨论、设计最佳方案来完成项目设计。在项目实施过程中，学生在做中发现问题，可提示学生通过去图书馆或上网查阅资料，最后难以解决的问题由教师指导，充分发挥学生的自主学习能力，尽量促使学生能自主解决问题，完成项目任务。例如，在实施"三端集成直流稳压电源电路的安装与调试"项目时，要求每个同学先按照老师所给原理图在proteus软件上进行仿真，完成一份实训报告（仿真测得的结果），而仿真的原理图是要上交该指导教师的；在完成仿真和实训报告后，学生在进行分组，完成各个项目任务，在完成电路安装、调试后，同时完成一份实训报告，同仿真的实训报告表相比较，得出结论。这种教学方式和分组形式充分发挥和调动了学生的主观能动性，培养了学生的独立发现问题、解决问题的能力，并很好的培养了学生的团队协作能力，使学生体会到团队合作的力量，形成很好的团队合作意识，为毕业以后的工作打下坚实的基础。

4.4 做好实训评价

做好项目实训评价，便于教师及时掌握学生对知识和技能的掌握情况；根据学生对知识和技能的掌握情况调整下一阶段的教学。同时也杜绝了部分学生在实训课中认为随便做做就可过关，混日子的现象，每一个项目结束后，要做一次测评，以小组的形式进行，培养学生合作的品质；当然在平时的实训中有不懂装懂或是是而非的学生，尤其是女生，还有学生就是第一次见到这种测评方式，还不太适应，有点紧张，所以，在接下来的教学中，又作了调整，把学生重新按层次分组，实行强强联合，弱弱联合，强弱联合。这样便于教师辅导，尤其是加强对成绩差的同学辅导。例如，在验收"三端集成直流稳压电源"作品时，首先向学生明确验收作品的原则和评分标准，采取以非任教本班级的电子专业教师和学校中层干部为主体组成评委队伍，任教专业教师为辅导的方式进行；这样既可以保证考核成绩的公平性和真实性，又可以增强学生的成就感、荣誉感、归属感，鼓励先进，带动后进；最终提高其学习兴趣。

4.5 改进学生期末考核方式

传统的学生成绩考核通常是由任课教师以试卷考试的形式对学生进行考核，学生的考核成绩由平时成绩和卷面成绩按照若干比例构成。这种单一的考核方式难以考察出学生的综合能力，因此，为改善这种不合适的考核方式，认为对学生的考核不应该只是对其技能操作的考核，还应该有职业素质、基本素质、行为表现、创新思维、口头表达等多方面的综合考核，可采取多种考核形式。

（1）卷面成绩：40%，这个是考察的学生对整个模拟电子技术及应用课程的整体知识掌握程度，虽然CDIO强调的是动手能力，但是模拟电路理论知识是学生将来提高其技能的基础。

（2）平时成绩：20%，考察的是学生对模拟电子技术验证性实验的理解，这个考察还包括学生做实验的态度是否认真，是否有眼高手低的现象，是否按时提交实验报告等。

（3）动手能力考察：40%，考察的是学生在项目具体参与过程中的实际动手能力，是CDIO模式下的比较重要的环节，也是从理论知识到实践转化的重要环节。

因此，期末测评时，采取的期末成绩的考核方法为；期末总成绩=平时成绩20%+实训成绩40%+期末考试成绩40%。

5 结束语

把CDIO教育理念引入到模拟电子技术课程教学中，采取以项目为驱动的教学方法，使模拟电子技术的教学不仅仅生动、有趣，而且还能够很好地使学生把学到的知识及时地应用于实践中，使学生体会到模拟电子技术的广泛用途，并对电子专业产生浓厚的兴趣。由于在整个工程项目的学习过程中，都是以小组的形式进行，全体组员共同参与项目的各项活动，彼此互相配合，深入讨论，很好地锻炼了学生的团队协作精神，提高了学生的实践动手能力，培养了学生的分析问题和解决问题的能力；同时它需要有一个团结协作的集体，不虚华、不浮燥、求大同存小异，共同努力来完成。不试就不知道行不行，不改就不会前进。

参考文献：

[1]李善寿. CDIO工程教学模式在实践教学中的实施方法研究[J]. 重庆科技学院学报（社会科学版）， 2010， （20）： 164-166

[2]张慧平，戴波，刘娜，等. 基于CDIO教育理念的自动化课程的改革与实践[J]. 电气电子教学学报， 2009， 31： 138-141

第2篇：电力电子技术的概念范文

关键词：应用人才；电力电子；教学内容；改革

《电力电子技术》课程内容中包括电路理论、电机学、电力控制技术、电力半导体技术、控制理论、模拟和数字电子技术等，知识面宽广，信息量大，不容易理解。随着科技的快速更新换代，教学内容日益丰富，对课堂教学内容要求的难度也越来越高。传统简单的照本宣读理论教学，已然无法适应《电力电子技术》课程教学的要求，更无法满足市场对应用型人才的需求。因此，如何对教学内容进行改革，提高教学效果，真正培养出有实际操作能力的应用电力电子技术人才，是当前高校教学改革发展的重点。

一、当前《电力电子技术》课程教学内容存在的问题

（一）课堂教学内容存在的问题。当前对于《电力电子技术》课程的教学，由于课程本身涉及范围较广，知识面较宽，而教材编纂内容还在不断更新与探索，所以导致课堂理论教学基本是照本宣读，缺乏生动易懂的典型案例。学生很难产生整体的概念以及逻辑理解思维，理解困难，纷杂的理论让学生思而生畏，产生厌学情绪，教学效果难以达到要求。（二）实验教学内容存在的问题。电力电子技术本来就是一门应用性很强的课程。高校教学的目的也是相应地培养应用型人才。因此，实践教学应该被贯穿创新应用型人才培养的始终。当前高校对电力电子技术实验教学平台的建设，重视程度不足。实验教学内容及设备陈旧，教学还是按照旧的功能模块来进行操作，学生机械地模仿老师的操作，对实验过程和现象没有足够的关注，对新技术的接触了解经常一带而过。培养出来的学生，根本不能很好地适应当下新的科学技术发展，造成高校实验教学形同虚设。

二、对《电力电子技术》教学内容改革的建议

（一）优化课堂理论教学内容顺序。电力电子技术课程教学的特点是，内容多且涉及面广，而课时相对安排较少。教材又一直在根据实际科技的发展而不断调整更新。在这样的情况下，教师需要根据自己的教学经验及教学目标，来对课程内容的教学顺序进行优化调整。旨在帮助启发学生建立清晰的概念和整体逻辑，让学生的学习有条理，有方向，最终达到有方法的主动创新学习。例如，可以启发学生利用图表方法，将电力电子技术整体的内容大致分为几个部分，并对每个部分进行主要核心内容的整理，此处需要注意的是，一定要进行有重点的区分，而非形式上的冗杂。比如说可以按照如下的方式划分：以电力电子器件为核心，以两种控制方法（相控控制和PWM控制）和四类基本电力的变换电路（整流电路、逆变电路、斩波电路和交流变换电路）为基础，以两类应用（电力、电子技术应用）为目标，配合当前新技术的发展需要来进行教学内容的设置。这样，对于学生来说，就能够很清晰地建立整体的概念，也能够对知识进行很好地理解和吸收。（二）重视实验平台建设。应用型人才发展的重点，除了理论素养过硬之外，必须要有很强的实践创新能力。而这种能力的最佳培养期，就是在大学时期。高校实验平台的建设，对于电力电子技术专业的学生来说，是尤为重要的，也是其锻炼实践能力的主要渠道。高校实验教学应该紧跟时代科技发展步伐，定期更新实验模块，分层进行实验教学。例如，实验教学内容可以分为三个层次：第一层次为基础实验教学。即教师示范，学生学习。第二层次为设计实验教学。即教师给出设计实验任务，学生通过分组讨论，给出设计方案，然后教师对可行的实验进行指导实验。第三层次为创新实验教学。即让学生自主地对自己感兴趣的方向或者科研热点问题进行创新实验设计，教师则以配合者的身份参与其中进行指导。这样，用逐步递进的方式来进行的实验教学，既可以锻炼学生的动手实践能力，同时又以开放式探究问题的方法，激发了学生的自主创新意识，可以真正地使学生得到全面的发展。（三）明确培养应用型人才的目标。传统教育模式的目标，都是应试教育。教学内容也以此为基础，将知识点反复叠加讲授，使学生苦不堪言。新课改要求，教学要以培养应用型人才为目标，全力改革教学内容，以人为本，以满足社会发展的实用性为基准。这就要求教师坚持从学生的角度出发，切实通过改革教学内容，激发学生的自主意识。例如，在课程教学讲授理论知识的同时，通过生活中的实例，使学生真正了解电力电子技术在人们生活中的地位及作用，培养学生的自豪感及使命感，激发学生的求知欲望。在实验教学中，间插性地配合现代网络技术，让学生了解到电力电子技术不断发展的现状和亟待解决的问题，以期让学生的创新思维得到启发，明确目标，达到实验教学的效果。

三、结语

课程教学本身就像一门艺术，而《电力电子技术》这门课程的教学，就是需要极高造诣方能领悟的艺术。想要上好这门课，真正地培养出对社会发展有用的实力应用型人才，就必须认真地、反复不断地研究教学内容及教学方法手段。希望通过教学内容的改革，能够真正培养出专业基础知识清晰扎实、创新能力过硬以及拥有出众工程实践能力的应用型人才，为社会主义社会建设贡献力量。

作者:罗瑞鸿 单位:河池学院物理与机电工程学院

参考文献：

［1］陶俊珍．“电力电子技术”教学内容更新例析［J］．中国电力教育，2011，（09）：160，166．

［2］李旭春，王春凤．创新实践教学，提高电力电子技术基础课程教学效果［J］．实验技术与管理，2012，29（07）：11－13．

［3］王卓，王强，曹晶人等．“电力电子技术”课程教学改革探讨与实践［J］．中国电力教育，2013，（11）：37－38．

第3篇：电力电子技术的概念范文

关键词：电力电子技术；教学方法；改进方案

凡是需要电源，或者需要运动并对运动进行控制的场合，都离不开电力电子技术。可以说，现在已经很难找到一个完全不使用电力电子技术的工科领域。目前很多高校的工科专业都开设了电力电子技术这门课程。电力电子作为一项新兴的交叉学科要怎样与各相关专业的教学体系融合是一个仍需进一步探索的问题。目前，对于该课程，学生大都是通过课堂上教师的讲述来进行学习，因而教学的效果很大程度上决定了学生对于该门课程的掌握水平。要是教学质量或者教学方式跟不上时代的要求，就会严重影响学生的就业以及就业后的发展。因而，我们有必要在教学过程中主动发现问题并尽力改进。

一、电力电子技术教学中存在的问题

1.课程教学内容针对性不强

当前高校电力电子技术的教学，基本不能满足现代企业对人才教育的要求。这其中既有教材编排的原因，也有教师自身的原因。电力电子技术教材数量众多，堪称经典的也为数不少，但是很少有根据不同专业编排的有针对性的教材，通常的教材都是大而全，这给不同专业教学内容的取舍造成了一定的干扰。另一方面，由于任课教师本身对于电力电子技术在各专业的应用掌握不够全面，很难根据专业要求以及企业需求安排适合的教学内容，大多教师按照教材的编排从头讲到尾，学生不堪重负，苦不堪言，从而大大影响了学习效果。

2.教学课时紧，教学内容多

大部分高校电力电子技术课程安排的学时不高于48个（含实验），且有逐渐压缩之势。以笔者所在学校为例，自动化专业卓越班课时设置为48个（含实验12个），汽车工业专业产业班课时设置36个（含实验6个）。但电力电子技术课程的内容，总共10章，其中电力电子器件、四大类变换电路以及PWM控制技术都是非讲不可的重点内容。在不充裕课时内怎样兼顾教学的进度和教学的质量，这是大多数任课教师都在努力摸索的问题。

3.学生自主学习积极性不高

电力电子技术课程涉及的理论知识枯燥而又繁杂，让很多学生对其心有余悸从而兴趣乏乏，甚至有的学生因此对该课程产生抵触情绪。在高校的教学中，尤其是工科的专业课程学习中，学生大多数是被动接受知识，很少积极自主地进行学习，这也是高校工科专业教学面临的一个通病。

二、电力电子技术教学的几点改进方案

1.注重各课程间的交叉学习

当今各个行业之间都不是孤立存在的，因此学生需要掌握多门学科，才能更好地适应社会。电力电子技术的教学也是一样的，电力电子技术包含的范围较广，它和很多其他的学科是紧密关联的，在电力电子的教学过程中，把其他的课程和电力电子技术这门课程结合起来一起学习，这样更能起到事半功倍的效果。比如：可以将信息电力技术中的器件和电力电子技术中的器件进行对比学习，可以将电力电子中涉及的控制理论和方法和自动控制原理中学习的控制思路和方法进行对比学习，还可以将传统电力设备和电力电子设备进行对比学习，等等。

2.制订符合需求的教学方案

要根据不同的专业要求制订不同的教学方案，还要参考企业对人才的需求合理修正教学方案。不一定书本上所有的内容都要讲，很多内容更不需要深讲，要偏重于学生以后的工程应用。例如：笔者所在高校自动化专业、电气工程及其自动化专业以及汽车工程专业都开设了电力电子技术这门课程。自动化专业更强调弱电对强电的控制，电气工程及其自动化专业更偏向电力电子在电力系统中的应用，而汽车工程专业主要是为新能源动力汽车的研发打下基础。而这些专业中还单独分出更加偏重实践应用的产业班、卓越班，这些班级就会在普通班级的教学方案上适当压缩理论学时，而增加实践学时。只有摸清需求的教学方案，才能培养出学有所长、学有所用的人才。

3.改变传统的教学方式

由于电力电子技术课程涉及的理论知识枯燥而又繁杂，这让很多学生对其心有余悸而兴趣缺乏。事实上，电力电子技术同时也是一门实用性很强的课程，并不完全适合依照先讲解概念，再剖析原理，然后结合实际应用的传统教学模式进行，反而更适合采用先引入实际案例，再对其工作原理进行剖析，最后总结基本概念的逆向教学模式。这样，便能够从一开始就让学生感受到电力电子技术的实用性，从而最大程度地激发他们的学习兴趣。

逆向教学法和传统的教学法不同，它不是由因到果的推导，而是由果到因的回溯。在这样的教学活动中，教师起到的更多的是引导作用，学生能够变被动地接受为主动地学习。逆向教学法在教给学生新知识的同时还培养了学生分析解决问题的能力，理论结合实践的能力，尤其是创新的能力，而这些能力的培养能更好地帮助他们就业后快速适应工作岗位，将知识转化为生产力。

参考文献：

[1]刘力伟，黄文霞.“电力电子技术”课程理论实践一体化的探讨[J].中国电力教育，2010(13).

第4篇：电力电子技术的概念范文

论文关键词：电力电子技术；课程设计；教学方法

电力电子技术始于20世纪50年代末、60年代初，主要研究电力领域中使用电力电子器件对电能进行高效的变换和控制，是电力、电子、控制三大学科的交叉学科。目前，“电力电子技术”课程已成为我国高等院校电气工程与自动化类本科专业最为重要的学科基础课之一，教学内容涵盖电力电子器件、四大类电力变换电路、控制技术以及电力电子新技术等多方面知识，理论性和实用性都非常强。为实现良好的教学效果，该课程要求教师能结合各自学校的实际情况合理地设计课程，均衡理论和实验教学的比例，针对具体不同的授课内容灵活运用多种教学方法和教学手段，注重激发学生的学习兴趣，使学生通过学习掌握相关的基本概念、基本分析方法等理论知识并提高他们理论联系实际和分析解决问题的实践能力。

浙江工业大学（以下简称“我校”）“电力电子技术”课程是全校电气工程与自动化类本科专业教学链中一个承上启下的重要环节。它的前续课程有“电路原理与实验”、“模拟电子技术”、“电机学”、“数字电路与数字逻辑”、“电气工程基础等”，后续课程有“开关电源设计”、“控制电机及应用”、“现代电气传动控制技术”、“DSP原理及应用”、“毕业设计”等。多年来，我校在不断学习国内外高校教学经验的同时不断实践，丰富自身的教学经验，积极改革创新，追求高质量和高水平的教学。

本文将主要介绍我校多年来在电力电子技术本科生教学方面所取得的一些实践经验以及关于今后如何继续提高教学质量和水平的一些设想。

一、注重建设教学团队和培养青年教师

在整个教学过程中，教师不但是知识的教授者、教学活动的组织者，同时还是学生学习效果的评估者。优秀的教师是保证教学高质量和高水平的关键，他们为人师表、具有丰富的知识和经验、富有爱心，能够激发学生求知的热情，既教会学生学习方法，又让学生掌握科学知识。

经过多年的积累，目前我校电力电子技术本科生教学团队已初具规模，核心成员主要有教授1人、副教授2人、讲师2人、实验员1人。其中具有博士学位2人，硕士学位3人。该团队每年都会承担全校3个电气工程与自动化类本科专业（电气工程及其自动化专业、自动化专业和电气工程及其自动化教育专业）约6～8个班的电力电子技术教学工作。为保证全校范围内该课程教学内容与质量的一致性，各授课教师按统一的教学大纲分专业分班级进行教学，期末所有选课的学生参加全校统一的考试。不同专业、不同班级的学生呈现出来的特点也各不相同。在学内容的前提下，各教师遵循以学生为本的原则采取灵活恰当的教学方法进行针对性授课，确保达到良好的教学效果。

我校电力电子技术本科生教学团队自组建以来一直定期召开会议讨论并解决教学中遇到的问题，交流并总结教学经验，共同开展教学和科研课题项目，促进各成员教师特别是青年教师在业务上的进步。在培养教学新生力量上，该教学团队引入青年教师导师制度，由多位（副）教授级的教师担任指导教师，对经验尚浅的青年教师进行全程、全方位的培训，包括写教案、制作PPT课件、课堂试讲、实验指导、批改作业、学生答疑、拟考试卷、指导毕业设计等。每个阶段，指导教师都会对青年教师的表现做出中肯的评价，帮助他们尽快熟悉业务、提高水平。在整个团队的关心下，青年教师成长很快，在由学院组织的学评教和教学技能比赛中都取得了良好的成绩。

二、完善适合学校实际情况的课程设计

“电力电子技术”是一门理论性、实用性都很强的课程，课程内容量多且面广，合理分配理论教学和实验教学的比例就显得非常重要。结合学校的实际情况，我校电力电子技术本科生教学团队为电气工程与自动化类相关的3个本科专业制订了统一的教学大纲。“电力电子技术”课程总共安排了64学时，其中，理论教学48学时、实验教学16学时，在注重教授学生基本概念和基本分析方法等理论知识的同时也同样注重培养学生理论联系实际和分析解决问题的实践能力。与大多数国内高校接轨，教材主要选用普通高等教育“十一五”国家级规划教材、普通高等教育电气工程与自动化类“十一五”规划教材——机械工业出版社出版的《电力电子技术》最新版本和学校自编的《电力电子技术实验用书》，实验装置采用求是公司生产的MCL型电力电子及电力传动教学实验台。所选教材《电力电子技术》第5版本一共有10个章节，仅48学时的理论课不可能也没必要面面俱到讲授教材中的所有内容。因此，教学团队进一步对这10章的教学内容划分了主次，对电力电子器件、电力电子器件应用的共性问题、整流电路、直流－直流变流电路这4个章节做重点教学，对其余的6个章节做次重点教学。16学时的实验课要求完成5个实验的教学，内容涉及各主要电力电子器件及其驱动电路、晶闸管可控整流电路、PWM直流斩波电路分析及测试和开关电源分析及测试，进度与理论课的相关内容同步，确保学生能在第一时间把所学的理论知识和实际联系起来。教学团队在教学内容和学生学习效果考评两方面同时做到了对理论与实践的兼顾，规定学生学习该课程所得总成绩由以下三部分组成，即期末理论考试成绩占70％、平时实验成绩占10％、课堂表现及课后作业成绩占20％。

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三、以学生为本的教学活动实践

在具体实施电力电子教学的过程中，教师激发学生的学习兴趣，创造良好的互动教学氛围是非常重要的。这就需要教师以学生为本结合具体的授课内容灵活运用多种教学方法和教学手段。

我校“电力电子技术”是“电路原理与实验”等课程的后续课程，理论性很强。在教授该课程新知识点时，若涉及到相关前续课程重要的旧知识点，教师会采用先温故后知新的教学方法，通过学生回答问题的方式复习旧知识点，由浅入深帮助学生进入状态以便教授新知识点。比如，在讲述变压器漏感对整流电路的影响这一节内容的最开始，先温习理想变压器的特性和非理想变压器的等效电路模型，再把简化后的非理想变压器等效电路模型代入到已学的整流电路中，然后进入正题——分析电路的工作原理。教师在讲授电路工作原理时，会一再强调电力电子器件的开关工作状态和电力电子电路的分段线性分析方法这两个贯穿整个课程始终的基本概念和基本方法，并现场指导学生独立完成一部分电路的分析工作，通过加强学生的参与感来促使他们更积极地把外在的基本知识点转化为内在的电路分析能力。

在传统的口头讲授过程中，教师会适当地借助“静动相宜”的PPT课件、具体的实物教具和灵活的板书等来提高“电力电子技术”课程的理论教学效果。此外，教师还会适当地扩充一些教科书以外的电力电子技术内容，如仿真技术等。教师利用仿真软件PSPICE、MATLAB等在课堂上虚拟地实时演示电路更真实的工作过程，既拓展了学生的视野又能很形象地解说课程中的知识难点，如三相半波可控整流电路中晶闸管的正向耐压问题。电力电子器件的封装材料及形式多种多样，性能也不尽相同。为了让学生更真实、更立体地认识电力电子器件，教师除了展示器件照片外还会提供一些器件的样品让学生亲身接触。关于教材中重要公式的推导，教师会采用PPT课件与板书相结合的方式帮助学生更容易理解和掌握。

“电力电子技术”课程包含很多基本概念，在讲述时教师会根据听课学生的实际英语能力，有意识地就专业术语部分进行中英文双语教学。这不但能增强学生的专业英语水平，而且还可以提高学生使用中英文关键词检索科技文献的能力，为该课程的后续课程特别是“毕业设计”的教学打下良好的基础。

在“电力电子技术”的理论教学过程中，强调电力电子技术对国计民生的重要性是非常必要的。比如，在举例说明电力电子技术的实际应用时，教师会尽量多举些与学生日常生活以及当前社会热点相关的例子（如手机电池充电器、笔记本电脑电源适配器、未来的“光源之星”LED照明、节能环保的电动汽车等）。先抛砖引玉让学生有些感性的认识，再通过启发性的提问鼓励学生积极地去发现身边所遇到的科学技术。在增加学生学习兴趣的同时，提高学生对该课程的重视程度。

“电力电子技术”是一门理论性和实践性都很强的课程。为了更好地衔接理论知识和实验内容，教师在课堂上除了提供电力电子电路的理想波形图，还会提供一些电力电子电路的实际波形图，让学生自己去发现和思考它们之间的异同。用一连串的疑问激发起学生的强烈求知欲，令他们更主动地去预习实验，更认真地进行实验，并且更努力地去尝试着寻找答案。比如，反激式电路在电流断续工作模式下，由教科书提供的开关管S两端电压的理想波形和在实验中用示波器观察到的S两端电压的实际波形在S关断的部分是有很大差别的。在理论课堂上，当教师同时给出理论和实验波形图加以对照时，学生表现出极大的兴趣，跃跃欲试地去寻找实际电路中S两端电压在S关断时刻出现阻尼振荡现象的原因。此时，教师正好因势利导，鼓励他们认真地去完成相关的实验，通过实验再结合已学理论知识自主地找出答案。实践结果表明该教学效果很好。

四、关于今后教学的一些设想

电力电子技术的发展日新月异，关于“电力电子技术”的教学也需要与时俱进，紧跟潮流，与社会接轨。目前，在我校采用全英文教学电力电子技术的条件还不够成熟。但是，教师可采用循序渐进的方法，从目前以中文为主的双语授课，到中英文各半的双语授课，再到以英文为主的双语授课，最后过渡到全英文授课。目前，最适合我校的办法是课程的重要章节主要采用中文教学，务必让学生掌握必要的基本知识；而次重要章节则可主要采用英文教学，这对扩展学生视野很有利。

层出不穷的电力电子新技术不断丰富着“电力电子技术”的教学内容。全面而系统的“电力电子技术”教学是无法仅通过一门课程来完成的，但它可以通过一系列课程来不断深化。在现有“电力电子技术”课程的基础上，按社会就业的需求配套完善其后续课程。除了强化这些课程之间的内在联系、完善整个教学链，教师还应多鼓励优秀的学生积极参加各类电子设计竞赛、申请由学院提供的建龙基金等，在教师指导下开展一些与电力电子技术相关的小课题。通过一系列课程的学习和科研课题的参与，学生能更深入地了解和掌握电力电子技术，对他们今后从事与电力电子技术相关的工作具有积极的意义。

第5篇：电力电子技术的概念范文

关键词：Saber；电力电子技术；课堂教学

作者简介：丁新平（1975-），男，甘肃定西人，青岛理工大学自动化工程学院，副教授；马淋淋（1979-），男，黑龙江黑河人，青岛理工大学自动化工程学院，讲师。（山东 青岛 266520）

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）06-0053-02

随着半导体器件技术的日益成熟和数字控制技术（Digital Signal Control）的飞速发展。电力电子技术在国民经济和工业生产中的地位越来越突出：节能减排的很大一部分比重都是通过以电力电子技术为核心的变频调速、高效节能灯具等电力电子节能产品完成。在国家大力发展的新能源利用以及分布式发电等领域，电力电子技术也是大有用武之地，作用越来越明显。同时，电力电子技术人才供不应求，国家需要大量电力电子技术的应用型人才。

本科教学中，对电力电子技术的要求越来越高。而电力电子技术教学中存在的主要问题是该门功课属于理论和实践结合性非常强的课程，任何一个环节出现问题都会影响到学习效果。高校中电力电子技术课堂教学主要以理论讲解为主，在教学过程中配以部分典型电路的实验验证等实践教学。而实验项目的完全封闭性（考虑到学生安全性等原因）造成了学生在学习过程中的盲目性和迷茫感。学生很难把课堂所学理论知识和实际应用项目联系起来。笔者调研后发现，学生由于缺乏对理论知识相对应实践环节的感性认识，学习的主动性和积极性不高。学生最主要的迷茫感是——学习的电力电子电路能用到什么地方？怎么去用？成天讲的电力电子器件在实际中到底如何控制？这些问题在传统课堂教学中得不到有效解决，久而久之，学生就丧失了学习的积极性。单纯为了分数的学习使得教师教得费劲，学生学得没劲。

Saber仿真软件是一款专门针对电力电子学而开发的仿真软件，其主要应用于科研人员对新型拓扑电路的验证上，为实验验证提供相关参数和对新电路的有效性进行验证。[1，2]先有很多仿真软件都是把物理特性用数学模型表示出来，然后在数学模型的基础上进行仿真。这些仿真电路和实际硬件电路相差较多，更不能给人带来更直观的硬件电路设计指导作用。Saber仿真软件最大的优点是“硬件化”仿真思想的植入，其在仿真时能够完整还原真实系统，而不是用数学模型来代替系统特性进行设计研究。Saber仿真软件应用在电力电子技术课堂教学中将解决目前在学习过程中困扰学生的主要难题。

第一，增加学生的成就感，进而培养学生的学习兴趣。很多时候，学生在接触到一门新课的时候，都会有一个过程：满怀信心和好奇地去了解和学习感性认识和理论入门主动（或被动）学习考试。在一门课程学习过程中，起关键作用的是感性认识和理论入门阶段，如果此时能有真实的应用电路来入门，其必然的结果将是学生主动和有兴趣去学习，效果将不言而喻。Saber软件的“硬件化设计”给人以电力电子电路的真实感，解决了学生学习过程中由于理论公式推导而造成的“实际电路和理论分析对不上号”的困境，能够起到“感性认识电路仿真出结果学习成就感学习兴趣”的良性循环。

第二，培养学生的主动思考能力。一改传统教学中课堂上教师枯燥地讲和学生被动听的教学模式，变被动听课为主动参与设计电路，通过在仿真软件上自己搭建电路及设计闭环控制器，培养了学生主动思考问题的能力。

第三，在课堂教学中，引入硬件仿真电路的现场演示，增加电路的直观和感性认识。通过仿真电路对电力电子电路工作原理和工作模式的验证和演示，现场用“硬件电路”验证了理论分析的结果，加深了学生对所学电力电子电路知识的认识和掌握。

第四，实验前认识电路工作原理，验证各部分实验波形，为知识点的更好掌握和实验的顺利进行做前期准备工作。有些论文介绍计算机仿真软件能够部分或者全部代替实验教学，[3]笔者持否定观点。仿真软件无外乎是理论知识的验证，其根本代替不了实验对学生实践动手能力的锻炼。笔者认为要学好学通“电力电子技术”这门课程，不但要保留电力电子实验，还应该增加相关课程创新项目等实践活动来增加学生在实际设计中对理论知识的加强和融会贯通。

一、典型电力电子电路工作原理介绍

几乎所有的电力电子电路都可以用Saber软件实现仿真，其中包括各种电能转换电路：AC-DC，DC-DC，DC-AC，以及AC-AC电路。在现代电力电子技术里面颇具代表性的几种典型电路有：应用于开关电源中的DC-DC斩波电路之Boost /Buck/Buck-boost电路；广泛应用于节能减排中，作为变频调速系统主要能量转换环节的电压源全桥逆变电路（VSI）；大功率场合应用较广的可控整流电路。限于篇幅限制，本文主要以Boost电路和电压源逆变器为例进行阐述。

作为应用较广的电路之一，Boost电路能够实现对输入电压的任意升压功能，通过控制开关管的占空比能够控制输出电压的大小。在闭环控制器的作用下，该电路能够抑制输入电压扰动和负载扰动对系统的影响，保持恒定的输出电压。Boost电路除了应用于开关电源DC-DC中外，主要应用在PFC电路实现功率因数的校正。同时，在新能源能量转换电路中，其可以作为前级电路以实现MPPT（Maximum Power Point Tracking）调整功能，在实现光伏模块和燃料电池等新型能源的最大功率输出的基础上，实现对输入电压的升压功能。图1所示为Boost电路在光伏电池发电中实现MPPT和升压功能的原理图。图2为实现PFC功能的Boost电路，能够实现较高的功率因数，减少了开关电源对电网的影响，并得到相对稳定的直流电压。

图3为应用广泛的变频器主电路图，电网输入，经过二极管不控整流得到6脉波波动的直流电，再通过电压源逆变器实现DC-AC转换，得到所需的可控交流电（CVCF或者VVVF），实现电机的变频调速功能。全桥电压源逆变器控制可以采用比较简单的SPWM控制或者SVPWM方法实现。

二、Saber软件在电力电子典型电路中的应用

1.课堂授课中的应用

Saber软件应用到课堂教学中，可以增加上课时学生的参与性和理论知识验证的直观性。为枯燥的课堂教学带来生机，具体例子为：在讲授DC-DC斩波电路时，必须要讲明白两个前提（概念）：一是稳态的概念，二是电感的伏秒平衡（电容的安秒平衡）法则。在此基础上，所有的变换电路都可以解释并推导出来。在讲到这两个概念的时候，学生很难理解透彻，大多数情况下学生都是一知半解的状态，这时能够利用Saber软件进行说明则会起到事半功倍的效果。在电路启动阶段，此时电感电流从零开始上升，然后振荡几个周期，最后进入稳态阶段，具体如图4所示。稳态状态最关键的现象是：每个开关周期，电感电流的上升变化量和下降变化量保持相等，通过电感公式VL=Ldi/dt可以推导出电感的伏秒平衡法则。用该法则可以推导出几乎所有DC-DC斩波电路输出-输入电压关系。用该仿真软件直观验证和理论推导相结合教学效果非常好。

在讲不同DC-DC电路输出-输入电压关系时，推导的公式可以直接用Saber仿真软件验证，具体如图5所示，Vout=（1/（1-D）Vg=12/0.6=20V。图5直观显示出两个关键现象：一是让学生知道了开关管是如何驱动的；二是输出-输入电压增益的验证。DC-DC斩波电路另一个比较关键的概念是电路的连续工作模式（CCM）和断续工作模式（DCM）。通过仿真软件能够非常直观地呈现给学生，当电感电流较大的时候，电路工作在连续工作模式（CCM）下；当电感电流变小到在一个开关周期里面有部分时段电感电流等于零，此即进入了断续工作模式（DCM）。具体仿真演示结果如图6所示。

在讲到其他电力电子电路时，Saber仿真软件在讲课中的直观性优势也非常明显，譬如以电压源逆变器为例，其交流输出电压频率和幅值受调制波的控制而变化。最直观的讲解如图7仿真所示，图7上半部分为调制因子M的波形，可以控制交流输出电压的大小，也就是说输出交流电的频率和调制信号频率相同，而幅值和调制信号幅值成正比。通过上下两部分仿真图的比较，非常直观地看出逆变器输出电压和调制信号之间的关系。

2.课后设计电路时的应用

Saber仿真软件还可以作为课后设计电路参数和闭环控制器的主要依据。工业应用中，绝大部分产品都是工作在闭环控制方式下，以达到抑制输入扰动和负载扰动、最后输出稳定的直流电压。在主电路参数（L，C）选型和闭环控制器设计上，Sabrer软件起到指导和验证的作用。在控制器参数设计完毕后，可以通过Saber仿真软件进行初期验证，对参数进行优化和微调以得到最优的控制参数。图8所示是Boost变换器在闭环控制器的作用下进行的负载扰动和输入扰动仿真验证，由图可以看到在PI闭环控制器的作用下，系统具有抑制负载扰动和输入电压扰动的能力，输出电压Vout很少受两种扰动的影响。

三、结论

本文研究了Saber仿真软件在“电力电子技术”教学中的应用。在教学中通过引入Saber软件使得课堂教学生动直观，一改传统教学中的死板和枯燥。以“电力电子技术”课程里的几种典型电路为例，详细地说明了如何有效地应用Saber软件辅助传统课堂教学以收到直观生动和事半功倍的效果。

参考文献：

[1]李艳林，宋海良，陈凯，等.基于saber的电压源仿真设计[J].科技信息，2012，（33）：30-31.

第6篇：电力电子技术的概念范文

电力电子技术是一个以功率半导体器件、电路技术、计算机技术、现代控制技术为支撑的技术平台。经过50年的发展历程，它在传统产业设备发行、电能质量控制、新能源开发和民用产品等方面得到了越来越广泛的应用。最成功地应用于电力系统的大功率电力电子技术是直流输电(HVDC)。自20世纪80年代，柔流输电(FACTS)概念被提出后，电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注，多种设备相继出现。本文介绍了电力电子技术在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用。

二、电力电子技术的应用

自20世纪80年代，柔流输电(FACTS)概念被提出后，电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注，多种设备相继出现。已有不少文献介绍和总结了相关设备的基本原理和应用现状。以下按照电力系统的发电、输电和配电以及节电环节，列举电力电子技术的应用研究和现状。

(一)在发电环节中的应用

电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备，电力电子技术的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。

1.大型发电机的静止励磁控制。静止励磁采用晶闸管整流自并励方式，具有结构简单、可靠性高及造价低等优点，被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节，因而具有其特有的快速性调节，给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。

2.水力、风力发电机的变速恒频励磁。水力发电的有效功率取决于水头压力和流量，当水头的变化幅度较大时(尤其是抽水蓄能机组)，机组的最佳转速便随之发生变化。风力发电的有效功率与风速的三次方成正比，风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。为了获得最大有效功率，可使机组变速运行，通过调整转子励磁电流的频率，使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。

3.发电厂风机水泵的变频调速。发电厂的厂用电率平均为8％，风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的65％，且运行效率低。使用低压或高压变频器，实施风机水泵的变频调速，可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟，国内外有众多的生产厂家，并不完整的系列产品，但具备高压大容量变频器设计和生产能力的企业不多，国内有不少院校和企业正抓紧联合开发。

（二）电子调速技术应用

这是国外电动工具最早使用、最普遍使用的一种电子技术，几乎所有品种都已采用。采用电子调速，电动工具能够在设定的速度范围内无级变速，特别是在低转速上能够十分灵便地进行工作，从而改善了加工质量，增强了使用灵活性。

（三）电子控速技术应用

这一技术使电动工具的串激电机具备额定负载转速与空载转速基本相同或完全相同这一特殊性能，因而特别运用于严酷条件下作业的大功率、高转速电动工具，不仅大大提高了工作效率，而且显著降低了空载噪音和振动，负载功率损失很小，延长了工具使用寿命

（四）微机控制技术应用

微机控制的电动工具的结构并不复杂，其机械部分与普通电动工具一样，一般不需作重大改变。微机控制部分只需使用价格便宜、体积很小的单片机，安装在工具机器内。主要特点是具有优越的自动控制功能和操作选择功能，工具运作状况是通过控制屏上的按钮控制的，不受人为因素影响，从而提高工作效率，改善加工质量，确保高精度，减少作业工具磨损。

（五）电子绕组温度监控技术应用

这一技术是电动工具的一种安全保护措施，也是电子控速器的必不可少的监控元件。 绕组温度监控元件是在电机绕组上安装一个温度传感器，用于监控绕组的实际温度，并与设定的最大允许温度值进行比较，如接近该温度，就自动采取适当的保护方式，如可以通过热敏电阻阻断电路。

（六）电子减速技术应用

在拆卸螺钉或螺栓时，工具要求低转速、大扭矩，而采用串激电机的扳手或螺丝刀，在降低转速时，又同时降低扭矩，拆卸螺钉或螺栓比较困难，特别是生锈的大螺钉或大螺栓，拆卸更加困难。电子减速器在串激电机负载减速时自动增加电压，使电机仍然保持大扭矩，从而能够方便地拆卸螺栓或者螺钉。

（七）电子扭矩控制技术应用

扳手和螺丝刀拧紧大螺栓或大螺钉时，功率高，扭矩大。如果扭矩过大，容易折断钻头或者螺栓、螺钉。电子扭矩控制器用于无级调节扳手或螺丝刀的扭矩值，同时控制最大扭矩值，有效地解决以上问题，从而确保流水线上每只螺栓或螺钉装配的拧紧程度均一，保证产品的一致性。

（八）电子起动电流限制技术应用

这是通过限制起动电流来控制电动工具的起动速度，其作用类似于电子软起动技术，对于大功率电动工具很是有效。电子起动电流限制器由一只限流电阻和一只继电器组成，安装在工具机体内。继电器的励磁绕组与电枢并联，电阻与定子和电枢串联。工具起动时，电阻限制起动电流不会很快增大。工具起动后，由于电枢旋转，切割磁力线，产生反电压，当反电压由零上升到继电器的吸动电压时，继电器闭合，使限流电阻短路，则工具正常工作。

三、结 语

电力电子技术正在不断发展，新材料，新结构器件的陆续诞生，计算机技术的进步为现代控制技术的实际应用提供了有力的支持，在各行各业中的应用越来越广泛。电力电子技术在电力系统中的应用研究与实际工程也取得了可喜成绩。

参考文献：

[1]郑锦彪.浅谈电力电子技术在电力系统中的应用与研究[J].黑龙江科技信息，2007(5).

第7篇：电力电子技术的概念范文

关键词：计算机仿真技术；电力电子电路；电力电子系统

中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 20-0000-01

就现阶段而言，计算机技术已经渗入到各行业及领域当中。计算机仿真技术在电路与系统分析中的应用对电力电子技术领域相关产品的生产及技术的开发有着十分关键的作用，这是因为该技术的应用能提高电力电子领域技术人员的专业知识、提高电路设计的完善性以及改进相关产品的性能等。因此，文章将对计算机仿真技术的概念和应用进行介绍，并对该技术相关优化提出建议。

一、计算机仿真技术的简介

计算机仿真技术是在现代信息技术的基础上发展起来的一类综合性技术，该技术综合了原理相近的不同专业领域的多项技术，包括了信息技术、网络技术、图形及图像处理技术、多媒体技术、软件技术、数据分析处理技术、自动化技术以及系统工程技术等，其目的是对系统的设计方案和运行进行了解。计算机仿真技术具有涵盖量广、应用范围大、自动集成化高等特点，目前常用的计算机仿真软件有matlab、pspice、saber等[1]。

二、计算机仿真技术在电力电子电路与系统分析中的应用

（一）电力电子电路及系统的简介

电力电子电路系统主要由电力电子主线路、控制电路以及异步电动机等几部分组成。其中，主线路包括了理想供电电源、受控供电电源、电力电子部件、电阻、互感电感器以及电容，控制电路包括了信号源、代数运算、快递函数以及输出等几大模块，异步电动机主要包括直流电动机及交流电动机。

（二）计算机仿真技术软件的应用

单相boost功率因数矫正电路是电力电子领域的典型电路工作原理图，现就pspice及Power System Blocksets两种计算机仿真软件在该电路中的应用做出阐述。

1.Pspice仿真软件的应用

根据电路原理图在Pspice软件中建立仿真电路图，并采用开放电压环控制，对仿真电路波形进行绘制并分析，并根据分析结果对电流与电压的跟踪输入情况进行判断，最后对电路的功率因数进行校对。

2.Power System Blocksets仿真软件的应用

在仿真软件中建立电路系统模型，包括功率电路以及控制电路的模拟图，使用双闭环电路控制系统、内外环电压环对电路进行调节与控制，得出仿真电路波形图并绘制出来。根据所得出的仿真结果，对输入电流量、输入电压量进行跟踪分析，从而对功率因数进行矫正。

（三）几种计算机仿真技术软件的对比

就现阶段而言，在电力电子相关领域中应用频率较高、应用范围较广的计算机仿真软件之一是Pspice，该仿真软件实现了仿真电路与原电路理论设计图紧密连接，基本上实现了电力电子电路的动态仿真和系统分析。由于该仿真软件中的电路原件的建模特点与实际电路原件的特点相似程度较高，且该软件的仿真电路波形与实际电路测量所得的结果误差率较低，因此该仿真软件在电力电子电路及系统分析中的应用对于电路的设计起到了指导性的作用。另一方面，由于该软件的数据处理规模大并复杂，因此在实际应用过程中，该软件的运行速度不高，对系统分析的效率造成了影响，从而阻碍了该软件的进一步推广。

除了Pspice之外，Power System Blocksets是一款在Matlab的Simulink图形图像处理基础上建立起来的大规模计算机仿真软件，该软件使用方便，且基本上满足了目前电力电子电路仿真的要求[2]。该软件具有操作方便、数据分析效率高、处理精准、兼容性高等特点，现已经在电子电力领域得到广泛应用，并逐渐代替Pspice软件。

三、计算机仿真技术在电力电子电路与系统分析中应用的优化建议

在使用计算机仿真软件建立电力电子电路及系统模型时，由于各类仿真软件的智能性和自动化程度高，因此在建模时只需要在建模窗口中加入所需要的板块、调整好相关参数并接好线路即可。然而，在操作过程中应当注意以下几方面问题，以提高仿真的准确程度。

首先，在电力电子线路连接过程中要注意线路连接的完整性。在线路连接完成后要注意各个连接部位箭头的变化情况，当单箭头转变为加粗加黑的箭头时，即为连接完成。

第二，避免供电电源以及变压器短路。在供电电源与变压器之间设置隔离装置，注意各个部分的公共连接部位，防止短路，必要时可以采用接地模块或总线模块。

第三，关闭后台窗口。在建立电子电力系统模型的过程中，要注意仿真软件中是否有暂不使用的后台窗口，包括输入端子以及输出端子，此时需要采用接地模块及终止模块分别对其进行关闭，以免仿真软件发出警告提示或故障。

第四，对相关参数进行调节。由于电力电子系统的模型建立与实际电路存在的差距，因此在应用仿真软件进行建模时要调节好相关参数，包括仿真的初始时间、仿真结束时间、仿真计算方式、仿真过程中误差范围、步长参数等。在对这些参数进行设定与调节时，要根据所需创建的电力电子系统模型而改变，以提高仿真结果的准确性。

四、结束语

综上所述，计算机仿真技术是新时代科学技术发展的产物，将其应用于电力电子技术领域中能显著提高电力电子电路的运行效率，并简化电力电子系统的分析过程。

参考文献：

[1]裴云庆，段雅莉，王兆安.电力电子系统的计算机仿真及参数优化算法[J].西安交通大学学报，2009，11（20）：221-223.

第8篇：电力电子技术的概念范文

[关键词] 电力电子技术 电力系统 应用

0.引言

电力电子技术经历了半个世纪的发展历程，目前已在众多领域得到广泛地运用，诸如民用产品、传统产业设备发行以及新能源开发等行业。它将现代控制技术、功率半导体器件、计算机技术和电路技术作为支撑依据已经在国民经济中发挥出不可替代的重要作用，其直接影响着未来输电系统的性能。HVDC――直流输电――是在电力系统中最为成功的电力电子技术。继上世纪八十年，提出了FACTS――柔流输电――的概念，从而电力系统中应用电力电子技术引起了众多学者的研究与关注，众多的阐述以及总结有关设备的基本原理层见迭出，相继又产生了各种设备。电力系统是电力电子技术得以充分应用的一个重要领域，因此，探讨电力电子技术在电力系统中的应用具有现实的意义。

1.电力电子技术在发电环节中的应用

在电力系统的发电环节中，将牵涉到众多种类的发电机组的设备，怎样提高和加强此些设备的运行特性是我们所要达到的目的，而电力电子技术在发电环节中的应用就能够很好的实现这种目的。

1.1 大型发电机的静止励磁控制

静止励磁的优点是具有较为简单的结构、较高的可靠性，并且造价也不高，其通过晶闸管整流自并励方式已在各大电力系统中普遍的使用。因为对中间惯性环节即励磁机的省去，使得它具备了特有的快速性调节，这样一来，为先进的控制规律提供提供了充分发挥作用，同时控制效果更加良好。

1.2 水力、风力发电机的变速恒频励磁

水力发电的有效功率主要取决于以下两点：水头压力以及流量。在具有相对大的水头变化幅度的情况下，抽水蓄能机组最佳转速也会随着水头的变化幅度而产生变化。风速的三次方同风力发电的有效功率呈正比，风车捕捉最大风能的转速会随着风速的变化产生变化。因此，机组变速运行，易言之，对转子励磁电流的频率进行调整，让它同转子转速叠加后具有相对恒定的定子频率，进而取得最大的有效功率，电力电子技术在在水力、风力发电机的运用当中，变频电源是技术核心。

1.3 发电厂风机水泵的变频调速

发电厂的厂用电率平均是8%，在火电设备总耗电量中，风机水泵耗电量大约占到65%，不但具有较大的耗电量，而且运行效率也不高，为了实现节能的目的，在使用高压（低压）变频器的时候能够使风机水泵变频调速，进而降低耗电量。从当前的状况而言，低压变频器技术的成熟性毋庸置疑，在国内乃至国外都有很多的生产厂家，仅是系列产品在一定程度上还不具有完整性。然而能够设计并生产高压大容量变频器的厂家还没有几个，这就需要通过校企合作的方式，进行联合开发，从而达到满足生产需求的目的。

2.电力电子技术在在输电环节中的应用

2.1高压直流输电技术。 20世纪70年代，在瑞典建成世界上第一项晶闸管换流阀实验工程，从而替代了以前的汞弧阀换流器，这是电力电子技术在直流输电中获得应用的一个里程碑时段。从此之后，在直流输电工程，都以使用晶闸管换流阀为主。近年来，随着科学技术的不断发展，新的直流输电技术通过使用诸如GTO等可关断器和脉宽调制技术，不必采用换流变压器，从而能够让整个换流站搬迁，在较短的输送距离中，这就加强了中型直流输电工程的竞争力。另外，由于使用了可关断的电力电子器件，避免了换流器换相的不成功，加之不存在要求受端系统的容量，所以，能够应用于海上石油平台等这些小系统的供电。将来还能够用于城市配电系统。这些年来，直流输电技术获得了进一步发展，IGBT等可关断电力电子器件组成的换流器被应用在轻型的直流输电器件上，通过脉宽调制技术进行无源逆变，使得直流输电向无交流电源的负荷点送电的难题得到解决，不仅在极大地简化了设备，而且减少了造价成本。

2.2柔流输电（FACTS）技术。柔性的交流输电技术产生于上世纪八十年代的后期，这些年取得迅速的发展。FACTS是指现代控制技术同电力电子技术相结合，达到连续调节、控制相位角、电压等的目的，进而在很大程度上加强输电线路的输送能力，提升电力系统的可靠性，减少输电过程的损耗量。因为传统的调节电力潮流的手段仅能达到调节局部稳态潮流的作用，加之机械开关的动作时间较长，没有较快的响应，根本不可以适应在暂态过程中快速柔性连续调节和阻尼系统振荡的需求，所以，电网发展的要求使得柔流输电（FACTS）技术获得良好的应用与发展，截止目前，柔流输电控制器有许多种，且均能对电力系统中变量，例如励磁电流、电压、阻抗以及功率等等进行控制，继而提高交流输电的运行性能。

3.电力电子技术在在配电环节中的应用

在配电环节，我们亟待解决的问题是加强供电的稳定性以及提高电能质量。应用用户电力技术（Custom Power）亦称DFACTS技术是配电环节应用电力电子技术的最为普遍的技术，它是现代控制技术同电力电子技术的有效结合，配电环节应用用户电力技术的主要手段是通过交流输出电系统，加强供电的稳定性，提高配电的输出能力，并且提升电能质量。此外，在配电环节被普遍运用的电力电子技术还有柔流输电即FACTS技术，而用户电力技术可以看做是FACTS设备的缩小版或者姊妹型新技术，其功能原理在前文已进行分析，在此不作赘述。当前，DFACTS技术和FACTS技术已经发展到融合为一体。

4.电力电子技术在节能环节的应用

4.1变负荷电动机调速运行

为了使电力电子技术在在节能环节有所作为，我们就需着手于以下两方面：①电动机自身方面的应用；②变负荷电动机的调速技术的应用。倘若能将两者有机的结合在一起，势必会使电动机的节能获得显著的效果。近年来，风机和水泵在国外大多数采用调速控制，鉴于在国内对其的应用还不够成熟，以及由于变负荷的风机和泵类等采用交流调速替代节流阀（或者挡风板）对水流量、风流量进行控制都能取得良好的效果，并且具有较高的效率和精度，以及较广的调速范围，加之能够连续无级调速，同时在调速过程中具有相对小的转差损耗，节电率能够达到百分之三十，然而采用调速控制虽然有上述优点，却也存在较高的成本以及产生高次谐波的缺点，但这并不会影响其在矿山和冶金等部门的推广。因此，我国对其应加强研究，并需要进一步推广，

4.2减少无功损耗，提高功率因数

交流异步电动机以及变压器在电气设备中均属于感性负载，其在运行的过程中对无功功率、有功功率都要消耗，所以，同有功电源一样，无功电源是确保电能质量的不可或缺的部分，要在电力系统中维持无功平衡，不然，将导致功率因数的降低，系统电压的下降以及设备的损坏，甚至致使大规模的停电事故的出现，为了杜绝此类事件的产生，我们要在电力网或电气设备无功容量不足时，增装无功补偿设备，提高设备功率因数。

5.结束语

综上所述，电力电子技术能够在电力系统的众多领域得到广泛地运用，随着现代计算机技术的不断发展，我们应加大电力电子技术的研究力度，使其应用性更加的完善，对电力系统的控制以及节能起到更大的作用，以及最大幅度地提高电力系统的稳定性，从而获得巨大效益。

第9篇：电力电子技术的概念范文

电力电子技术是当代高新技术的重要内容之一,人们到处可以感受到电力电子技术的存在巨大魅力。离开了电力电子技术,我们的衣食住行、人类对大自然及宇宙的探索,都是不可想象的。在推进高等教育大众化的进程中,该课程是电力学、电子学、自动控制理论相互交叉的一门新兴学科,高等职业教育的发展成为主体之一,内容涉及面广,概念多,是一门实践性很强的技术类课程。然而高等职业教育如何以就业市场为导向,在教学实践中,怎样围绕以培养实用性人才为轴心,要求教师即要抓住该课程与相关学科之间知识点的联系。怎么遵循高等职业教学规律、突出实践教学特色,强化学生对基本概念的理解和掌握;用什么手段保障教学质量,又要开阔学生的学习思路,增强工程意识、培养创新能力,已成为当今各高职院校不能回避又必须解决的课题,这对我们任课教师提出了新的挑战。

1构建教学体系要素

随着科学技术和经济的高速发展,社会职业与职业岗位十分复杂,实用性人才所涵盖的岗位群,使得社会职业岗位技术应用结构,并且随着社会及经济的发展,出现智能结构分化的职业岗位,依技术的不同出现了分化与复合迭加交织的状况,它们均处于不断的动态变化之中,岗位的专业技术知识与操作技能已成为不可分割的整体。在构建实践教学体系时,使之适应生产、建设、管理、服务等方面的需要。充分体现在迅速变化的社会环境中具备应变、生存和发展的基础,要以社会需求为目标,充分体现解决实际问题的综合技术应用能力和适应技术发展的教学特色,以技术应用能力培养为主实践教学体系线,充分体现培养创新精神和开拓能力的教育,构建以知识、能力、素质为一体的教学模式。

2提高人文素质教育

知识经济时代,在培养高素质的劳动者和专业人才方面,企业在选才上更多强调人的综合素质、道德人品及创新能力。还是在提高创新能力和提供知识、技术创新成果方面,教育是知识创新、传播和应用的主要基地,教育都具有独特的重要意义。为适应社会及经济的发展需要,推进素质教育教学改革,也是培养创新精神和创新人才的重要摇篮。提高素质教育的质量,培养创新精神和创新人才势在必行,素质教育是高职教育发展中被关注的问题之一,高职教育也不例外。受教育者要有崇高的理想,了解民族、国家的历史及风土人情、人文地理,具备厚实的文化底蕴和较强的社会适应能力。要培养他们具有较全面的专业知识和熟练的专业技能,科学技术的日新月异,对人才的业务素质要求也处于动态变化中,具备适应社会的创新与创业素质。

3调整教学内容

本课程是一门专业基础课,课程内容的设定需要在完成教学大纲基本要求的前提下兼顾新技术和新装备发展,其目的和任务是使学生熟悉各种电力电子器件的特性和使用方法,在以便更好地突出教学内容,注重培养学生解决工程技术问题的能力。充分调动学生的学习积极性,掌握各种电力电子电路的结构、工作原理、控制方法、设计方法及实验技能,教学过程中对课程内容设定作了一些调整,熟悉各种电力电子装置的应用范围及技术指标,培养其创新意识。

3.1针对性学习将整个课程内容分成电力电子器件、电力电子电路及控制、电力电子装置三个单元,电力电子装置让学生了解基本电力电子装置的应用和发展方向,便于学生根据其各自的特点进行较强的针对性学习。这样划分课程结构之后,电力电子器件主要介绍各种器件结构冷却散热措施等,单元既相对独立又有相应的内在联系,电力电子电路及控制技术掌握各种典型电路拓扑结构、工作原理及分析方法和应用,使学生既明确课程学习内容的总体框架,掌握相控和PWM控制技术在电力电子电路中的应用,又能够了解不同阶段的学习特点,有利于发挥学生的学习主观能动性。

3.2注重工程意识的培养在教学过程中除了讲授基本内容之外,提高学生的工程意识,还需将新技术的发展动态介绍给学生,是我国目前工程教育改革的重要任务,将教师在科研过程中所应用的技术手段和所遇问题的处理方法也介绍给学生,因此强调课堂讲授内容与工程实践的紧密关系,使学生对学习的内容不再只是掌握基本原理,让学生站在工程实践的角度去看待所学习的内容就是实现工程教育的体现,而是学会如何面对工程实际问题。

4培养创新能力

电子应用技术课程有很强的实践性,实行开放式教学,实验在教学中占据着十分重要的地位。当实验室场地或实验课时有限时,老师可为提供实验选题,可在课时以外开放实验室,学生也可自带课题,给学生提供更多实践训练时间。实验室为学生提供必需的实验设备和技术支持,实行开放实验室已成为实验教学改革的方向之一,建立以学生为中心的自我训练实验模式,为培养学生的实验技能、发现和解决问题的能力以及提高学生的综合素质和创新能力提供了有效途径。在学校和系的支持下,组合成开放型实验室给学生提供场地,更好的培养了学生的动手能力和创新意识。

5培养综合能力

电力电技术课程结束后可安排一周的课程设计,其标准是选题具有综合性、实践性的特点,从而更好的将电力电子技术及其它先选修课程中所学到的理论和实践知识全面地结合起来,包含该课程的主要知识,从而使学生有时间、有机会直接向工程实践学习,融汇贯通,从理论知识和科研实例相结合的角度来做设计,培养学生系统的概念。体现出较新技术的发展,课程设计的主要任务是设计、装配和调试某一类型的电能变换器,接近工程实践,以实现特定的电能变换要求。把现场中的一些问题或者是老师科研中的问题让学生考虑,拓展学生自我发挥、自主创新的空间,是改变传统课程设计的模式。为今后走人工作岗位尽早的进入“工程角色”打下良好的基础。