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电力电子技术内容精选(九篇)

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电力电子技术内容

第1篇:电力电子技术内容范文

关键词:电力电子技术;电力系统;应用

一、电力电子技术的内容、特点和发展趋势

1.1电力电子技术的内容和特点。电力电子技术是将电子技术应用在电力领域,实现电力系统的智能电网化,也是集电力、电子技术和控制为一体的综合领域。其主要研究的是电力变换等内容,电力的变换是为了人们能够更加方便、有效的使用电能,为人们的生活提供更好的服务。电力电子技术与传统的电子技术相比较拥有对电流和电压更强的承受能力,也具有更大的功率。然而在大功率下,一些元器件本身会出现器件发热、效率降低、功耗增加等情况,为了解决类似情况,元器件自身都采用开关的形式,这种运行形式是电力电子器件在电力电子技术中使用和运行的最大特点。1.2电力电子技术的发展趋势。电力电子技术一共分为制造技术和变流技术两个部分。器件的制造技术是将器件内的控制、驱动等功能进行集成,形成集成电路,并降低功耗,是电力电子技术的一个未来发展方向[1]。在上个世纪八十年代,整流电路在电子电力技术当中占有主导地位,但是随着自关断等元器件的出现与应用,电力电子技术中出现了很多新式的电路。而电力电子技术当中的控制功能对电力电子技术的发展起很大的促进作用,使电力电子技术中的控制系统得到了前所未有的发展,并取得了巨大的成果。目前,电力电子技术的控制功能,逐渐由传统的模拟控制转变为新型的数字控制,这样转变也是控制系统在电力电子技术中的一个未来发展的方向。

二、电力电子技术在电力系统中的应用

2.1电力电子技术在发电过程中的应用。改变电力系统中元器件的运行方式是电力电子技术对电力系统改变的主要目的。在发电过程当中,主要设计的元器件包括水力发电机、发电厂水泵、太阳能控制软件等。在水力发电过程中,水流的流量等方面决定着发电机的效率,水利发电机的转速是随着水流的变化而发生变化的,所以保持恒定的输出功率,是电力电子技术提高水利发电机运行效率的重要手段。发电厂风机水泵是发电厂用于发电的主要元器件,其效率决定着发电的电量,而传统的水泵具有耗电量高、运行效率低等缺点,利用电力电子技术对水泵进行变速,可使其降低能耗、提高效率。太阳能新型的、可持续的能源,使用电力电子技术建立太阳能控制系统,让太阳能进行直流和交变电流的转化,从而实现发电,利用太阳能发电对人类的未来进行可持续发展有着重要的贡献。2.2电力电子技术在输电过程中的应用。在输电过程中,其输出方式分为直流输电、轻型直流输电和柔流输电技术三种方式。直流输电方式的主要优点包括输电量大、输电稳定和调节控制方便等。在远距离的输电过程中,直流输电方式具有很大的优势[2]。但随着科学水平的提高,直流输电方式得到了很大的改进和提高,输电方式产生了新的变化,而新的输电方式便是轻型直流输电方式。轻型直流输电能够解决很多直流输电当中遇到的困难与阻碍(比如向无交流电源进行输电)。轻型直流输电使用的是由IGBI等电子元件组成的,利用脉宽调制技术进行逆变的输电方式,是一种新的科学技术。柔流技术形成于二十世纪八十年代末,其主要的优点是对交流输电的控制,提高系统稳定性。它不仅可以增强交流电在输出过程中的稳定性,还能够降低输出能耗,为交流输电提高质量和效率。

总结

综上所诉,电力电子技术在电力系统中起着十分重要的作用,它能够为电力系统的正常运行提供重要的保障,并提高电力系统的效率、降低能耗。也为其未来发展起到促进的作用。本文就电力电子技术在电力系统当中的发电和输电过程进行了简单的分析和研究,希望能够对想了解和研究这方面内容的人们起到一定的作用。

参考文献

[1]姜建国,乔树通,郜登科.电力电子装置在电力系统中的应用[J].电力系统自动化,2014,05(38):2.

第2篇:电力电子技术内容范文

>> 应用型自动化专业综合改革的研究与实践 应用型本科《电力电子技术》课程教学改革与实践 应用型本科高校电子技术实验课程改革与实践 应用型电气工程及其自动化专业实践教学建设与实践 应用型本科院校电气工程与自动化专业多元协同实践教学体系的探析 应用型高校自动化专业课程建设的研究与实践 自动化专业应用型本科人才培养的探索与实践 自动化专业应用型人才培养的探索与实践 应用型本科“电力电子技术”课程教学改革的研究 电力电子技术课程的应用型教学改革探索 面向应用型人才培养的“电力电子技术”课程改革探讨 应用型本科模拟电子技术课程改革与实践 机械设计制造及其自动化专业应用型人才课程体系改革与实践 应用型院校自动化专业数控系统课程实践改革研究 电力电子技术在配电系统自动化中的应用探索 应用型电气工程及其自动化专业课程体系改革与探索 应用型本科院校数字电子技术课程的实践教学改革 应用型人才培养模式下“电力电子技术”实践教学改革研究 技术应用型自动化专业实践教学体系研究 电气工程及其自动化专业电力电子技术课程学习心得 常见问题解答 当前所在位置:中国 > 教育 > 工程应用型自动化专业电力电子技术实验的改革与实践 工程应用型自动化专业电力电子技术实验的改革与实践 杂志之家、写作服务和杂志订阅支持对公帐户付款!安全又可靠! document.write("作者: 陈明文")

申明:本网站内容仅用于学术交流,如有侵犯您的权益,请及时告知我们,本站将立即删除有关内容。 【摘 要】近年来,自动化专业电力电子技术被广泛应用于各个领域中,从家用电器的制造到国家重大科研项目,都能见到电力电子技术的身影,由此可见电力电子技术的重要性。但是,随着科技的持续更新和发展,电力电子技术课程中所含的知识类型越来越丰富,为此广大教育工作者必须对此课程进行教学改革,尤其是实验方面的教学,更是应该不断地拓展学生的知识面,增强学生分析问题、解决问题的能力,让学生能将理论知识与工程实践相结合,这样才能为社会培养出符合现代社会需求的工程应用型人才。本文针对工程应用型自动化专业电力电子技术实验改革与实践进行分析,为教学提供参考。 【关键词】工程应用型 自动化专业 电力电子技术实验 改革 实践 【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2015)32-0052-02

力电子技术是一门现代化的、新型的电子技术,主要应用于电力领域。电力电子技术主要是指使用晶闸管、GTO、IGBT等电力电子器件对电能进行变化和控制的技术,基于电力电子技术变化的“电力”功率处于1W至1GW之间。这与信息电子技术有所区别,已经成为自动化专业中至关重要的专业基础知识。因此,电力电子技术教学受到众多学校的重视。但是,随着信息技术、计算机技术与测控技术的融合,自动化技术获得了更快的发展,其专业知识也在不断更新,这使得传统电力电子技术课程的教学内容已经不适应时代的发展,也不能满足现代社会对于人才的需要。为了能够提高教师电力电子技术课程的教学效率,培养出工程应用型的电力电子技术人才已经迫在眉睫。

要想培养出工程应用型的电力电子技术人才,就必须不断提高学生的创新能力以及工程实践能力,这就需要教师从电力电子技术实验教学入手,改变以往的实验教学模式,创造出一种新型的实验教学模式,使学生能够将电力电子技术的理论知识有效的应用于实践以及日后的生活中,以此达到学以致用的目的。

一 电力电子技术实验改革的必要性

当下,我国电力电子技术实验教学还存在一些弊端,尚有一些不足之处,主要体现在以下几个方面:

首先,由于教师受到传统教学观念的影响,往往对电力电子技术实验教学不够重视,他们认为电力电子实验教学只是电力电子教学中的附属环节,学生日后会通过大量的工作经验逐渐提升电力电子的实践能力,为此他们并没有精心的设计电力电子技术实验教学的教学环节,所涉及的教学内容也与教材完全相符,这使学生学到的实验内容受到局限。其次,随着社会的不断发展,时代的不断进步,电力电子技术在电力系统中的应用已经非常广泛,同时受到科技的影响,该技术在不断地变换和更新,与电力电子相关的新技术也被不断开发出来,而电力电子实验教学内容却没有随着更新,实验内容相对陈旧,难免会造成学生所学专业知识与实际生活脱节的现象,实验教学也变得更加流于形式,缺少其应有的价值与作用。再次,电力电子技术实验课的实验平台过于标准化、统一化,这不利于学生创造性思维的培养,也在一定程度上限制了学生的动手能力。与此同时,学生对新型电路结构和控制技术的了解也会受到影响,学生的专业知识无法获得有效的延伸和拓展。最后,在传统的电力电子技术实验教学中,教师往往会以验证性实验为主,而设计性实验和应用性实验较为缺少,这样一来,学生仅仅通过所学专业知识进行实验论证,处于一个“被动实验、被动学习”的局面,不能充分发挥自身的主观能动性。

以上几个问题使学生无法符合社会对人才培养的需要,为此,必须不断加强学生对该专业理论知识掌握能力以及专业技术的实践应用能力,不断地提高学生的工程意识,这样才能使学生获得更好的发展,并在日后的生活与工作中体现出自身的价值,为社会做出应有的贡献。

二 工程应用型自动化专业电力电子技术实验的改革与实践

1.电力电子技术实验教学的改革计划

电力电子技术课程内容具有较强的实践性,其实验教学的主要目的是提高学生对该专业理论知识的掌握程度,并培养学生基本的实验技能以及分析和设计电能变化电路的能力。该专业课程有如下特点:第一,不但要对学生进行理论知识方面的教学,更要提供给学生大量的实验验证机会。第二,电力电子器件及其控制手段变化较快,新技术的出现使教学内容变得更加丰富,与此同时,受到课堂时间的限制,理论教学无法做到面面俱到。第三,电能变化电路和相应的控制技术类型繁多,如果想让学生在实验中都能接触到,就要为学生提供良好的实验环境,提供足够多的实验器材。第四,在制作电力电子装置的时候,电力电子装置的参数变化对实验设计是否成功有很大的影响,必须明确这些参数变化的规律对实验进行科学学合理的设定。

课题组根据以上特点,以工程应用为出发点,将提高学生的设计与创新能力作为重点培养目标,积极构建出新型的实验教学体系。与此同时,将实验教学延伸到课外,积极鼓励学生参与课外科技实践、电子设计竞赛等活动,进而不断提升学生动手实践与团队协作的能力。这样不仅可以让学生更好地掌握最基本的实验技巧,而且能够对电力电子器件与相关控制技术的发展状况进行实时跟踪与了解,为后期工程的设计与应用学习奠定坚实的基础,实现学以致用的教学目标。

2.电力电子技术实验教学改革的方法策略

第一,以验证性实验为主,增加设计性实验以及研究性实验。在传统的电力电子技术实验教学中,单纯地以验证性实验为主,虽然能在一定程度上培养学生的实验能力,但是长期的验证性实验会使学生产生一些负面情绪,会对验证性实验产生厌烦心理,为此,必须构建一套新型的实验教学系统,增加实验教学项目。教师可以将验证性实验作为基础,增加设计性实验以及研究性实验,这样就能有效地活跃课堂气氛,激发学生实验的热情,提高学生学习的积极性和主动性,让学生通过设计实验以及研究实验不断提高自身的综合能力,使学生获得更好的发展。

第二,以工程应用为出发点,不断提高学生的创新能力。电力电子技术教学的主要目的是为了培养该专业的实践型技术人才,为此,教师应该做到以工程应用为出发点,不断提高学生的创新能力,改变以往学生的思维方式,使学生能够在日后更好地将电力电子技术应用到实际的工程项目中。教师在进行实验教学时,可以利用多媒体课件向学生展示最新的电力电子技术成果,使实物演示、工程分析能够通过图表和视频方式更加直观地呈现给学生,例如,调光电路、开关电源电路、小型直流电动机可逆调速系统等,这样就能提高学生进行实验的热情。

第三,引入仿真技术,进行“仿真+实物”的实验教学。受到多种因素的影响,如实验教学的课时较少、实验设备不健全等,电力电子技术实验教学效率往往不尽如人意,为了使学生能够将理论与实践有机地结合起来,应该在实验教学中引入仿真技术,实现“仿真+实物”的实验教学模式。例如,在典型的升压斩波电路制作中,让学生通过互联网或其他方式找到实验原理,随后用MATLAB进行仿真实验,使学生了解到工程参数对实验设计的影响。

第四,建立多样化的实验考核机制。建立多样化的实验考核机制,进而科学地判定学生的实验成绩,加强学生对实验教学的重视。教师可以从基础性实验、自主设计性实验以及工程研究性实验三个方面入手,对学生开展不同实验层次的多样化考核模式。在基础性实验方面,检验学生是否能够对基本的实验设备进行规范的操作和使用,并培养学生的基本实验能力。在自主设计性实验方面,可以组织学生以小组合作探究的学习方式,共同交流探讨,自行设计实验、验证实验。与此同时,教师应该对学生的整个实验过程进行全程监督,对试验期间出现的问题给予适当的指导,最后再让学生对自身的实验进行评价。在工程研究性实验方面,由于工程研究性实验知识面广,实验操作较为复杂,教师可以将其作为学生的课后任务,并提供相应的实验材料。最后通过三种实验对学生进行综合评定,并尽量使用一些鼓励和赞美的语言,使学生能够树立良好的自信心。

三 结束语

第3篇:电力电子技术内容范文

关键词:电力电子技术;教学改革;教学方法;实践教学

“电力电子技术”是对电力进行变换和控制的一门技术,相对于电气专业的其他学科来说,是一门比较活跃的学科。随着科学技术的进步,电力电子技术也得到了迅猛的发展。电力电子技术中不断涌现出许多新技术、新观点,使得其内容越来越丰富。如何在有限的学时内,更好地完成教学任务,使学生能够在今后的工作中应用到所学的知识,成了“电力电子技术”课程教师普遍面对的一个问题。因此对“电力电子技术”课程的教学内容、教学方法、教学手段和实验实践等进行全面的改革势在必行。

一、“电力电子技术”课程定位

“电力电子技术”是电气工程专业必修的专业基础课,是电力技术、电子技术和控制技术三个领域的工程技术科学,是一门利用开关器件对电能进行高效变换和控制的技术。该课程具有电路图多,波形图多,工程性强等特点。上至神舟飞船,下至家用电器等均有电力电子技术,因此其应用十分广泛。

二、“电力电子技术”教改理念

以现代教育思想为指导,以高素质师资团队为基础,以建设先进性、实用性的教材为前提,以适应工程实际需要为目标,以培养能力为主线,以交、直流传动为平台,以严格教学管理体制为保障,对教学内容、方法、手段和实验实践等进行改革的探讨与实践。

三、“电力电子技术”改革内容

1.课程内容改革

(1)大纲与教材。首先必须对教学大纲进行修订。2005年以来,对“电力电子技术”课程教学大纲进行多次修改,以满足社会对毕业生技术知识的需求。教材也是教学内容改革很重要的一环,从2007年开始选用《电力电子应用技术》教材至今已经使用6年,该教材虽好但也跟不上不断增加的新器件、新电路、新技术(如PWM控制技术)等内容,故教研室于2009年编写出版了《电力电子技术》教材。

(2)内容模块化。以工程应用为目标,筛选内容,构成模块化,即将课程划分为器件、AC/DC、DC/AC、DC/DC、AC/AC、工程应用(整流、变频等)和控制(相位与PWM)等7个模块,如图1所示;并且在器件模块中由单一讲授SCR而改为SCR、MOSFET、IGBT等三种器件,如图2所示。不是把所有器件逐一讲授,而以满、直流传动和整流电源需要为前提。

又如AC/DC模块以工程应用较多的单相全控桥和三相全控桥及双反星形大功率整流电路为重点,删减其他整流电路等内容。DC/AC模块以无源逆变(变频)PWM控制为重点,删减其他逆变电路等等。

(3)必修与选修内容。必修内容为整流与无源逆变,它是工程实践必备的知识,是最基本的内容,是教材的精髓;选修内容为已具备的知识,能读懂,通过自学就能学会的知识。如整流变参数计算,RC保护等知识,约占1/3时数。

2.方法改革

以教学效果为目标,以教学方法为手段,以工程实践为主线,进行教学方法的改革。讲授时以工程实际项目引入课题如格力变频空调、神州飞船整流罩、百米飞人博尔特金项链用的黄金怎么炼出来的等等实例,引导学生学习SCR整流和无源逆变等内容。激发兴趣,有时布置小问题,让学生查阅资料,第2次课启发学生回答,激发学生的学习兴趣,产生学习动力,使学生从不愿学转变为主动学。

在此基础上,教师用精练的语言、思路的清晰讲解新内容,居高临下地运用教师知识库中的“那一桶水”,把知识讲活,丰满知识“血肉”,展现在学生面前的不是一堆杂乱无章、分不清精髓的“死知识”,而是一个无比诱人的知识世界,把学生兴味盎然地一步一步引入知识的胜境。有设疑,有激颖,有答颖等,千姿百态的教学方法牢牢地吸引学生。

3.手段改革

手段上变“死教”为“活教”,废绝“满堂灌”。新方法既不是“黑板+粉笔”,也不是一律“PPT”课件的教学手段,而是依内容恰当地灵活的采用上述手段或复合式手段(黑板+粉笔+PPT),有时画龙点睛,有时融合知识、娓娓动听地讲故事,有时长于形象的比喻,有时运用直观教具或CAI课件。教师一个神色,一个比喻,一个手势,几乎胜过千言万语,各现异彩,使学生不知不觉中度过90分钟,课后回味无穷。运用好启发式,能更好地解决内容与时间的矛盾,知识数量和质量的矛盾。教学中教师不是背教材,不是说内容,不是解说员而是解惑、答疑传授员,学生主体老师主导。教活知识,求规律,给方法,打开学生学知识的闸门,把疑解得开,把感悟释放明白,用于实践,变知识为能力。

4.实践改革

实验、实践内容也有选修与必修之分。必修内容是必须学会的基本技能,动手能力,如三相桥整流与触发器调试、无源逆变的变频调速等内容。选修内容是综合、设计、创新等内容,如双反星形大功率整流柜安装,变频器安装,大学生电子设计竞赛中运动控制题目设计安装调试及课程设计中的内容等。这不仅解决课时与内容多的矛盾,又培养了学生基本技能和创新实践的能力。多实践、多练是学生掌握知识、学会技能、变知识为能力的有效捷径。

学校购买了新的“电力电子技术”实验装置,开放实验室。“自动化研究所”、“吉林省智能电力电子工程研究中心”等,都有大量学生参与关于整流电源和变频柜等工程实践。实验手段上增加了MATLAB电力电子仿真实验。

四、改革效果

通过几年改革实践,取得效果如下:学生学习本课程兴趣大增,考试平均成绩从70.4分提高到72.6分;动手能力、基本技能提高,学生通过竞争考核才能参加“研究所”、“智能研究中心”的工程项目,并给学生一定报酬;参与老师科研项目的学生增多,近三年来获得跑车运动控制项目东北地区一等奖3项,省级一等奖3项,其项目电源都是采用“电力电子技术”;三年来公开出版了《电力电子技术》教材一部,发表相关论文数篇,购买了新的实验设备,先后建设了实验室、自动化研究所、智能电力电子工程研究中心等3个实训校内基地;就业率提高,凡参与上述工程实践活动的学生百分之百就业,有的成为企业中维修整流电源的骨干力量。

五、结束语

随着电力电子技术发展应用的广泛和深入,“电力电子技术”课程的改革也一样会不断地向前推进,各种各样的探讨和方法也会不断涌现。因此,围绕学生,追寻电力电子技术发展前沿,锻炼和培养学生的实际工作能力和激发其创新能力,是课程改革发展的方向。

参考文献:

[1]王兆安,黄俊.电力电子技术[M].北京:机械工业出版社,2000.

[2]曲永印,宋宏,等.电力电子变流技术[M].北京:冶金工业出版社,2002.

[3]莫正康,钱新宇,等.电力电子应用技术[M].北京:机械工业出版社,2000.

[4]刘晓兰,王东署.电力电子技术课程的教学方法改革与实践[J].中国科教创新导刊,2010,(28):206.

[5]李久胜,等.研究型大学中“电力电子技术基础”课程改革[J].电气电子教学学报,2010,(2):79-82.

[6]夏美娟,李为相.电力电子技术教学改革实践与体会[J].科技信息,2009,(31):113.

第4篇:电力电子技术内容范文

【关键词】电力电子;电力传动;发展

中图分类号: F407 文献标识码: A

一、前言

电力电子技术在我国应用广泛,随着科技的不断发展,电力电子与电力传动水平也逐渐提升,同样也面临着挑战与机遇。

二、电力电子的含义和任务

从学术角度看,主要任务是研究电力电子功率电子(半导体)装置,逆变器的拓扑结构和控制及其相关电力电子系统中的应用过程中,实现对电力、磁能量转换、控制、传输和存储,为了达到一个合理的平衡,以及各种形式的有效利用,提供了高质量的电能。本问主要内容和研究范围包括:电力电子技术、电力电子器件及功率集成电路。电力电子技术研究内容主要包括新的或旧的电力电子功率、节能与新能源电力电子、军事和空间的电力电子变换器变换技术应用工程、智能技术、电力电子控制系统和计算机仿真、建模、以及电力电子技术的相关应用。研究内容主要包括大功率变换器的节能应用,可再生能源发电、钢铁、冶金、电力、电力牵引、推进、信息和网络的电力电子系统以及电力电子系统的可靠性、故障分析复杂电力电子系统的稳定性、适应性。电力电子系统集成,研究内容主要包括电力电子模块标准化;单芯片和多芯片系统的设计;电力电子集成系统的稳定性,可靠性。

从工程应用的角度看,无论是电力、机械、采矿、运输、石油化工、纺织等传统产业,或通信、激光、机器人、环境保护、原子能、航空航天等高新技术产业,提供高质量的电源的都是其正常运行的基础,特别是能源的节约。而电力电子是不同的能量有效地转化为高质量的电能,实现节能、环保的一个重要手段,提高人们的生活质量,已成为重中之重。其中信息技术是先进制造技术的另一种集中体现,传统产业要实现桥梁的自动化、智能化、节能化,机电一体化。电力电子技术的突出特点是高效、节能、节材。因此电力电子技术已经成为我国国民经济的重要基础,是一个重要的现代科学技术,其发展支撑着工业和国防。因此,无论是高技术应用领域或各种传统行业,包括照明、家用电器和同样广泛的应用领域,都与人们的日常生活密切相关。现实生活中电器和电子产品已经无所不在。由于目前我国还没有形成一个完整的自主的电力电子电力系统,所以它已成为建立现代科学的瓶颈,该行业和我国自主国防系统站之间也应该加强联系的紧密性。

三、电力传动系统的发展现状分析

目前,我国高校的教学模式是对电力的理论和实践的普遍现象的认知。由于电气工程及其自动化专业,是一个强大工科专业,电力技术的专业实力和计算机技术的相互渗透,“电力电子技术”,“电机驱动控制系统”和“交流调速”课程所涉及的基本理论和一系列要求知识,扎实的理论基础,学生必须具备较强的分析和解决问题的能力和实践能力。

1.输入电流为正弦和四象限运行开辟了新的途径

高性能交流驱动系统电压型PWM逆变器中的应用日益广泛,PWM技术的研究更深入。PWM技术可分为三类:正弦PWM,优化PWM及随机PWM。

2.应用矢量控制技术、直接转矩控制技术及现代控制理论

交流电机驱动系统是一个多变量、非线性、强耦合、时变的控制对象,变频调速控制,交流电动机的动态控制是70年代初提出,不仅可以控制每个变量的振幅,而且在控制阶段,为了解耦矢量变换方法对交流电动机的磁链和转矩,高性能的交流传动系统逐渐向实际使用。高动态性能的矢量控制变频器,目前已经成功应用于轧钢机主传动系统,电力牵引系统和数控机床。此外,为了解决复杂系统的控制精度之间的矛盾,同时也提出了一个新的控制方法,如直接转矩控制,方向控制电压,特别是微机控制技术,现代控制理论中的各种控制方法已经应用,最优控制双模拟调节器控制,可以提高系统的动态性能,滑模变结构控制(滑模)能提高系统的鲁棒性。

3.广泛应用微电子技术

随着微电子技术的发展,数字式控制处理芯片的运算能力和可靠性得到很大提高,这使得全数字化控制系统取代以前的模拟器件控制系统成为可能。目前适于交流传动系统的微处理器有单片机、数字信号处理器(Digital Signal Processor――DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit――ASIC)等。其中,高性能的计算机结构形式采用超高速缓冲储存器、多总线结构、流水线结构和多处理器结构等。

四、电力电子技术目前存在的问题

在过去,中国的国民经济各部门虽然引进了许多国外先进技术,又注重本土化的问题,虽然他们大多经过几年可以达到70%的本地化率,但只要我们仔细分析,不难发现,外国公司拒绝转让技术的重要组成部分,是电力电子技术和高技术动力传动产品的核心技术相关。电力电子技术的应用涉及的核心可以概括为:大功率变流技术、电力电子技术和控制技术、大功率并网逆变器技术、大功率电力电子器件和电力电子数字控制技术。

实现系统状态反馈控制必要条件以及前提是系统能观性的研究,在控制系统的极点配置、动态解耦控制、镇定、渐进跟踪和、静态解耦控制、扰动抑制和线性二次型最优控制等方面都具有很强的意义。电力电子变换器又纯电路系统构成,按照基尔霍夫定律,在该系统中的电力都是可以计算以及检测出来的,所以一般来说,电力电子变换器可以称之为一种能观性的系统,可是电力电子系统中依然有能观性问题。

发现电力电子变换器的混沌现象是在20世纪90年代,该发现解开了长期性的疑惑,电力电子变换器经常会呈现出某种不规则或奇异现象,例如运行时突然崩溃、控制系统的间歇振荡、不明的电磁噪声、系统无法按设计要求工作系甚至统运行的不稳定等。实际上目前对电力电子变换器混沌问题的研究显示,这些现象的产生就是电力电子变换器运行的稳定性问题,当电力电子变换器参数变化到一定范围时,就会产生不稳定运行状态,混沌现象就随之出现。诚然如果在电力电子变换器初期研究就有计划的进行稳定性分析,它的混沌现象可能就会被尽早发现,尽早发现就能及时避免,长期以来只能将它归结为系统故障和外界随机干扰的误解就被消除,也不会因此影响到电力电子变换器的设计、研究和开发,使电力电子变换器性能的得到提高。与此同时也可尽早研究利用电力电子变换器混沌特性提高变换器的特性,例如优化变换器参数设计,避免有害混沌现象的出现,消除奇异或不规则现象,提高电力电子变换器稳定性;利用混沌运动的初值敏感性,提高电力电子变换器的动态响应特性和进行微电量检测;利用混沌功率谱特性降低电力电子变换器中的电磁干扰;利用混沌同步特性实现电力电子变换器的均流控制等。由此可以说明电力电子变换器稳定性不是一个是否需要研究的问题,而是一个必须研究的问题。

五、电力电子技术在电力系统中应用的发展方向

从目前的情况来看,最可靠的电子技术是未来电力电子技术发展的新热点。采用表面贴装技术先进的电力电子技术,多个设备的主电源集成在一起,具有多种功能,大大降低了电力电子装置的重量和体积,同时也降低了损耗和成本,提高工作效率。新材料是电力电子器件的发展的基础,因此在电力电子技术发展的一个瓶颈是新材料的开发。近年来,新的半导体材料,如碳化硅。如果集成技术的突破和新的半导体材料的突破性的整合,会有更多更好的新设备的性能,功能更强大,smanpower高压功率集成电路是一个明显的例子,他的存在,极大地满足了需要大力发展现代农业。除了这些,自动控制芯片的发展也很迅速。为了更好的使用性能优良的新装置,为了如波形生成,满足驱动电路,控制电路和实时保护等方面的要求,只有通过新材料,新技术的发展,不断创造快速性能更加完善,人工智能程度高新的高速控制芯片,更方便的工业应用。

中国的电力电子器件的集成技术能力与发达国家相比,仍然存在较大差距,要想中国电力电子技术的创新发展,形成产业化规模,必须有中国特色产业的创新,这就要求坚定不移地坚持和掌握生产、学习和研究共同发展相结合的道路。从跟踪国外先进技术,在其基础上逐步走上自主创新,从创新的跨学科的相互渗透,从器件选型和电路结构的变革创新,这是特别有用的技术创新的动力。从新材料科学中的应用创新,促进电力电子器件制造技术的发展创新,提高器件的可靠性。这种形式的基础上积累的创新之路。使技术创新和产品应用以及市场营销相结合,从而快科技创新的自我强化的循环,推动技术创新和促进稳定的基础,使我国的电力电子技术和设备制造技术形成一种新的朝阳产业,从而转化为更先进的生产力,由粗放经营向集约型营销发展,从而促进我们的产业的发展和国民经济高速度、高度、可持续发展。

六、结束语

只有以正确的态度来面对电力电子与电力传动面临的挑战与机遇,才能使该部分技术更加完善,也是我国科技进步的体现。

参考文献:

[1]杜鱼.我国电力电子与电力传动面临的挑战与机遇.民办教育研究.2013年3月,第2期,166-168.

第5篇:电力电子技术内容范文

关键词: 高职院校《电力电子技术》课程教学改革

“电力电子技术”是电力电子变换和控制技术的简称,是一门新兴的电子技术、控制技术和电力技术的交叉学科,被国际电工委员会(IEEE)命名为电力电子学(PowerElectronics)或称为电力电子技术,是电气工程及自动化、工业自动化和其他相关专业的一门重要的专业基础课。通过本课程的学习,学生不仅可掌握电力电子线路的基本理论、基本概念和基本分析方法,为后续专业课程的学习打下良好的基础,而且可应用本课程知识独立分析、解决实际的工程技术问题。

目前,随着教学改革的不断深入和人才培养计划的调整,专业课程的课时大多被压缩。而《电力电子技术》课程的教学内容越来越丰富,教学要求也越来越高,无论是使用的教材,还是实验实践手段,都不能适应电力电子技术的发展。因此,高职院校对《电力电子技术》课程的教学内容、教学方法、教学手段和实验实践等进行全面的改革势在必行。

一、精心优化教学内容,以适应新形式下的教学要求

教学内容和课程体系的改革是教学改革的重点和难点。随着电力电子技术的发展,各种新型的电力电子器件的不断涌现,《电力电子技术》课程的教学内容也在不断丰富和不断更新,教师需要向学生传授的知识量多且面广,故精心优化教学内容显得尤为重要。

首先,教师要注意做好本课程与先修课程和后续课程的衔接,了解先修课程的教学情况,保持整个专业课程体系前后衔接,避免内容的重复和疏漏。例如“自关断器件”一章,电子技术基础中已讲授过小功率晶体管、场效应管的结构、原理、特性和应用。在本门课程中,对功率晶体管、功率场效应管应重点讲述其与小功率管的不同之处。对于晶闸管直流电动机系统部分,重点应在整流、有源逆变两种状态下,电流连续、断续时的电动机机械特性,而直流可逆调速系统的内容则简略讲解,详细的分析需放到后续课程“变频调速技术”中讲解。

其次,针对高职院校的教学是以技能培训为目标这一宗旨,理论教学应遵循必须够用的原则,降低理论难度,对繁杂的公式推导一律简化或省略,力求做到深入浅出,通俗易懂。如在完成课堂教学的过程中,涉及数学分析时,教师首先应削弱纯粹的理论推导和证明的教学部分,以减少分析量;又如在电力电子器件方面教师应压缩和删减半控型器件及控制电路的教学,强化全控型器件及控制电路的教学,重点介绍以IGBT、电力MOS―FET为代表的全控型器件。

最后,以应用为主线。电力电子技术既是一门技术基础课程,又是实用性很强的一门课程。在教学中教师要紧密结合实际应用,介绍电力电子装置,如把调光台灯、变频器、开关电源、软起动器等具体实物带入课堂,并在课堂上演示给学生看,增强学生的求知欲望。另外,教师要及时将本学科领域的最新科技成果引入教学,保证课程内容的基础性和先进性。教师可告诉学生三峡工程的直流输电工程,将直流500kV、3000A的绿色能源输送到距离一千多千米以外的上海。全国九大城市的变频调速和直流斩波地铁、磁悬浮列车,每年产值近200亿元的UPS,每年节电近8亿度的系列变频设备都成为电力电子对国民经济的新贡献。教师让学生了解到电力电子技术的发展现状及其在国民经济中的重大作用,可大大激发学生的学习热情,扩大学生的视野,启发学生的创新思维。

二、改进教学方法和教学手段,培养学生的素质和能力

《电力电子技术》既是一门十分重要的专业基础课,又是一门与工程实际紧密结合的课程。在学习这一门课时,学生常常提出这样的问题:学了这门课有什么用?我们不是泛泛地回答:这是专业知识体系要求的,而是在第一节课带来了许多具体实物,如调光台灯、变频器等,并在课堂上演示给学生看,学生对此很感兴趣,觉得电力电子技术的应用就在身边。当看了这些实物演示后,我们问学生:为什么台灯能调光,为什么电机能调速?实物演示大大增强了学生对这门课的求知欲望。

多年来,《电力电子技术》课程的教学方法是以教师为中心,教师对教材中的每一个章节都讲得很细,力求在课堂上使学生完全弄懂,这样学生总是处于被动接收的地位,极大地妨碍了学生学习的主动性和积极性的发挥,不利于学生的素质和能力的培养;同时,由于课时的相对减少,教师无法在课堂上讲得过多过细。因此,教师在教学中要力求突出内容的重点和难点,但又要保证教学内容的系统性和完整性,对内容相似或易于理解的内容,予以简讲或指出其要点,并精选一部分内容留给学生去自学。另外,教师应注意因材施教、循循善诱,与学生多沟通,根据学生的掌握情况及时调整教学;耐心对待学生,运用多种多样的教学方法,如比喻法、类比法、启发质疑法、边讲边练法、实验演示法,提高学生的学习兴趣,多讲多练,保证例题讲解比重;每章配一次习题课,以学生练习为主,教师评讲为辅,反复强化重要的知识;加强综合训练,培养学生自主学习、增强分析问题和解决问题的能力。

《电力电子技术》教学内容结构图、波形图多,所以充分利用多媒体、网络资源等现代科技进行教学是最有效可行的方法之一。教师运用现代化教学手段可以增加直观程度、增大授课信息量,可以形象地表达一些文字语言难以描述清楚的问题,对学生更好地理解教材内容有事半功倍的效果。教师在教学过程中,也要避免过于依赖多媒体设备而忽略教师对教学的组织和教学内容的讲授,尤其不能只管播放课件,不顾学生的学习态度,不管学生的学习效果,否则使用多媒体课件不但收不到教学效果,反而会影响学生的学习积极性和对知识的掌握,因此,采用板书或课件,有选择、分主辅相结合的方式,更能充分发挥现代教学手段的优点,达到预期的教学效果。由于波形分析比较枯燥和繁琐,学生容易产生抗拒情绪,导致学习效果下降,针对这一难点,教学方法就显得尤为重要。教师在课程初期分析简单电路时应尽可能讲解详细一些,以保证学生能掌握自行分析的方法,从而提高在后期复杂电路的波形分析中的教学效果,也可以尝试采用两组学生各分析一部分波形再进行综合评议的多种教学方法。

三、加强实验实践环节,注重实践能力的培养

电力电子技术有很强的实践性,实验是培养理论联系实际、动手能力、严谨的科学态度和科学研究方法的重要手段。为了开好实验课,我系投入大量实验建设经费,购买了六套浙江天煌公司的“电力电子与自动控制系统”实验平台,同时增加了一些新的器件样品,使学生有更好的硬件条件开展实验。我们将单元电路的实践教学穿插在理论课的中间,使学生在“做中学”,从而更好地掌握电力电子技术的理论知识,并在课程结束后安排课程实训,可将电力电子技术及其他先修课程(电工基础、电子技术、电机学等)中所学到的理论和实践知识全面地结合起来,培养和提高学生自我获取知识的能力。在实验教学过程中,为了避免学生按照实验指导书“依葫芦画瓢”,教师要让学生明确实验教学的目标、任务,以及各阶段做什么、怎么做、达到什么标准,而不需要详尽地介绍到每一个具体细节。学生在实验实训中既动手又动脑,既能发现问题,又能在教师启发指导下分析问题和解决问题,才能从本质上学好这门课程,从而最终实现本课程在高职院校的教学目标。

四、改革考试制度

考题除了深度、广度和难度符合教学大纲要求外,更要着重对分析问题和解决问题的能力进行考核。近年来我们在《电力电子技术》课程的笔试考试中采用半开卷考试,即学生可以带一张写有与考试内容有关的稿纸参加考试,这促使学生在复习中进行自我总结。笔试考试的组织严密、规范,试卷规范,评分客观、公正,并建立了对考试结果进行教学质量分析的制度。课程成绩中,笔试成绩占60%,我们将平时作业与测验、实验、课程设计和答疑情况也记入总成绩,占40%,使成绩考核更全面、客观反映学生实际。

五、结语

通过近几年来的教学探索,我院《电力电子技术》课程的教学改革工作取得了较好的教学效果,得到了广大学生和督导老师的好评。学生的专业技术和创新能力得到了进一步提高,学生在相关后续课程的学习、课程设计、毕业设计中也表现出较好的能力。同时我们也感到要搞好这项改革工作,既需要学院的投入,又需要教师的艰苦努力和无私奉献。我们要积极探索教学内容、教学方法和教学手段的改革,以更好地适应时代和社会对技能型专业人才培养的需要。

参考文献:

[1]浣喜明,姚为正.电力电子技术(第2版)[M].北京:高等教育出版社,2004.11.

[2]王兆安,黄俊.电力电子技术(第4版)[M].北京:机械工业出版社,2002.

[3]陈坚.电力电子学――电力电子变换和控制技术[M].北京:高等教育出版社,2002.

第6篇:电力电子技术内容范文

关键词:电力电子技术;教材;工程实践

作者简介:田海(1968-),男,北京人,内蒙古科技大学信息工程学院,副教授;崔桂梅(1963-),女,内蒙古包头人,内蒙古科技大学信息工程学院,教授。(内蒙古 包头 014010)

基金项目:本文系2011年内蒙古科技大学教材建设基金(项目编号:2011-2)资助的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)02-0079-02

内蒙古科技大学的前身(包头钢铁学院)是隶属原冶金工业部的部属高等院校,随着国家行政管理体制的调整,1998年原冶金工业部的所属院校改为由中央和地方共建,逐步过渡到地方管理,2003年本校更名为内蒙古科技大学,成为地方建设的高等院校。由于历史的原因,本校许多专业目前还具有较明显的行业背景特征,绝大多数毕业生要到冶金系统的相关企业从事生产、管理和设计等具体的技术工作。因此,在本校新版的自动化专业学生培养方案中,将学生定位于培养成“工程实施型人才”,要求毕业生能够很快适应和胜任工作岗位,具有较强的工程实施能力。[1]经过多年的不懈努力,本校自动化专业建设取得了骄人的成绩,于2008年被评为“国家特色专业”、2012被评为教育部“卓越工程师教育培养计划”实施专业、2005被评为“品牌专业”,自动化专业教师团队2010年被评为“优秀教师团队”,本校2012年被评为15个国家级就业先进高校之一,尤其是自动化专业毕业生一次就业率连续十年保持在95%以上,受到用人单位的普遍欢迎。

一、教材改革的背景

在自动化专业“电力电子技术”课程建设过程中,随着教学改革不断向纵深方向推进,通过课题组深入分析和研究后发现,目前国内采用主流的“电力电子技术”教材及多年来本校采用的“电力电子技术”教材已不能满足新版自动化专业人才培养方案的培养要求。课程建设是专业建设的基础,教材建设又是课程建设的核心。结合本校办学定位和目标,重新编写适合培养“工程实施型人才”的“电力电子技术”教材十分必要,对于提高学生的实践能力和创新精神具有重要的意义。此时正值国家教育部高等学校自动化专业教学指导分委员会组织编写“十二五”国家级规划教材。根据高等教育改革和国家建设的需要,当前国内大部分普通高等院校将人才培养方案定位于培养工程应用型人才,教育部有关专家普遍认为目前“电力电子技术”教材已不能适应当前的需要,组织编写出版一本针对培养“工程实施型人才”的“电力电子技术”教材十分迫切。本校“电力电子技术”教材编写组凭借对该教材的深入研究积累,以及对编写教材的特色、定位及创新点等方面的综合优势分析,通过与国内多所大学激烈的竞争和教育部相关专家组织的严格评审,最终获得了该国家级“十二五”规划教材的编写任务。

二、目前国内“电力电子技术”教材的对比分析

通过本校组织的“电力电子技术”教材编写组成员前期深入调研后发现,目前国内本科院校自动化专业主要采用的同类教材有二十余种,主流教材的情况汇总如下:

由机械工业出版社出版的王兆安主编的《电力电子技术》(2000年已出第4版)。该教材的特点:结构科学、合理,体系较完整,系统性强,理论分析较为全面,体现了当时电力电子技术的概貌,适合于课堂教学。该教材成为国家“九五”重点教材,是国内工科本科院校的“电力电子技术”经典范例教材,目前国内仍有百余所高校采用该教材。该教材的不足之处是由于技术自身发展的原因,部分内容在当前显得较为陈旧,电力电子新技术的内容不全面,再有,关于培养学生实践能力和创新精神的内容严重不足。

由高等教育出版社出版的陈坚主编的《电力电子学》(2004年已出2版),该教材的特点:层次分明,结构科学合理,主要内容地推证和分析比较详细和全面,便于读者进行自学,成为普通高等教育国家级“十五”规划教材,受到相关专业研究生和国内重点大学相关本科专业学生的欢迎。该教材的缺点是理论分析过于深化,与实践工程应用有些脱节,不适用于工科相关本科专业的教学,更不适用于“工程实施型人才”的培养。

丁道宏主编的《电力电子技术》(航空工业出版社,1999年),以及赵良炳主编的《现代电力电子技术基础》(清华大学出版社,1996年),也是经典教材,也受到众多高校的欢迎。另外贺益康、潘再平主编的《电力电子技术》(科学出版社,2004年)和莫正康主编的《电力电子应用技术》(机械工业出版社,2003年第3版),还有徐德鸿主编的《电力电子应用技术》(科学出版社,2006年第1版),上述教材的特色是尽量照顾到行业特点和实用性,但新技术应用的案例显得不足,与实践教学环节的联系不够紧密,关于培养学生实践能力和创新精神的内容偏少。

三、目前“电力电子技术”教材存在的主要问题

以本校自动化专业培养“工程实施型人才”为目标,结合多年课程实践教学的经验积累,对目前国内院校主要采用的“电力电子技术”教材进行深入的研究,主要存在的问题概括为以下几点:

以往教材内容与现行的实践教学环节脱节严重,存在实践教学与理论教学联系不够紧密的现象。严重偏离本校自动化专业制定的“工程实施型人才”的总体培养目标,有关培养学生提高实践能力和创新素养的内容偏少或严重不足。

“电力电子技术”是一门仍在不断更新和成长中的实用技术课程。由于电力电子技术自身发展较快,编写教材时,当时技术发展的水平有限,上述教材中新知识点介绍严重不足,不能全面介绍电力电子技术当前发展的先进水平。

以往的教材与相关课程的内容衔接不紧密,使自动化专业整体教学的系统性和连续性较差。尤其与运动控制系统课程的教学内容有重叠、断点的现象。重复的内容加重了学生的学习负担,浪费了宝贵的教学时间;衔接上有断点的内容形成许多知识点的“信息孤岛”现象,不利于学生对整个专业知识系统性的理解和学习。[2]

目前,电力电子技术与其相关技术呈现出相互交叉和相互融合发展的新局面,产生了许多新技术应用领域。由于当时新技术的实际应用不够成熟和广泛,以往的教材中有关新技术工程应用内容不足,缺少新技术工程应用实例,尤其是电力电子技术在绿色环保、节能等方面的应用案例严重不足。过多的理论教学不结合先进的实际应用,使学生在学习过程中感觉不到该门课程的价值,不能很好地激发学生的学习热情。

四、本教材的特色及创新点

本校在借鉴以往该类教材优点的基础上,紧密结合本校自动化专业的人才培养方案,将毕业生培养目标定位于“工程实施型人才”。本教材在保证知识先进性和系统性的同时,将着重培养和提高学生的工程实践能力和创新能力的理念贯穿于整个教材内容中。

1.对教材内容进行整合和优化

结合培养目标,在每一章内容编写上都要认真地贯彻优化理论教学内容的理念,坚持以实践教学内容为主导思想。针对工程实施型人才需要掌握知识的特点,在保持理论知识系统性和完整性的前提下,对过于深入的理论教学内容进行弱化整合,对于偏离当前电力电子技术主流技术的理论进行适当的删减。教材内容加强了与实践教学环节的联系,对原有实验内容进行筛选、综合和补充,减少验证性实验,开出综合性和设计性实验,在此基础上,开出一些有助于培养学生工程实践能力和创新素养的实训项目。[3]

2.加强教材的先进性和工程应用性,激发学生的学习热情

为突出工程应用,本教材以“器件-电路-工程应用”为主线,在补充和完善新知识的同时,重点增加介绍新技术工程应用的内容。在各章中都增加了与该部分理论紧密相关的工程应用案例,尤其增加电力电子新技术在节能、绿色环保等方面的成功应用案例。让学生深切体会到该项技术的有用性。兴趣是最好的老师,学生实际能看到该门课程有价值的工程应用案例和广阔的前景,在加深对理论知识理解的同时,必将激发对该门课程的学习热情和主动性。

3.解决与相关课程的内容衔接不好的问题,完善整体专业教学内容的连续性

重复的教学内容加重了师生的负担,浪费了课堂的教学时间;衔接上有断点的内容形成许多知识点的“信息孤岛”现象,不利于学生对整个专业知识系统性的理解和学习。本教材较好地解决了与相关课程的衔接,尤其解决了以往教材与运动控制系统相关课程在内容上存在重复和断点的情况,使整体自动化专业的教学在教材内容上形成一个连续、完整的体系。

4.写作风格通俗易懂,可读性好

一般的专业教材习惯于大量的深奥理论的堆砌和抽象的长篇论述,容易使读者产生为难和反感的情绪,不利于知识的吸收和消化。为此在全书的写作风格上力求浅显易懂。例如,在阐述一个抽象基本原理之前,首先从该原理在日常生活中的小应用或大家熟知的工程应用讲起,引起读者的兴趣,文字描述贴近人们的日常生活,迅速拉近与学生的距离,消除隔阂和为难情绪,然后再逐层深入触及原理核心内容。由浅入深、通俗易懂的写作风格在学生学习过程中会起到引人入胜的奇特效果。[4]

五、结束语

该教材在保证知识先进性和系统性的同时,着重将提高学生的工程实践能力和创新能力的理念贯穿于整个教材。在内容安排上,合理地对理论教学内容进行弱化整定,增加实践性的教学内容,突出工程应用性和实用性,增加对新技术在新领域中的工程应用的介绍。目前,该教材已通过了教育部委托专家的审阅,正在样书的校对过程中,近期由高等教育出版社出版。

参考文献:

[1]崔桂梅,贾玉瑛.自动化专业应用型人才培养模式的改革和实践[J].实验室研究与探索,2009,28(11).

[2]孙根年.课程体系优化的系统观及系统方法[J].系统工程理论与实践,2002,(6):139-144.

第7篇:电力电子技术内容范文

自本世纪50年代末第一只晶闸管问世以来,电力电子技术开始登上现代电气传动的舞台,以此为基础开发的可控硅整流装置,是电气传动领域的一次革命,使电能的变换和控制成为现实,这标志着电力电子的诞生。70年代出现了第一代电力电子器件,随着电力电子技术理论研究和制造工艺水平的不断提高,先后研制出GTR、GTO,功率MOSFET等自关断全控型第二代电力电子器件,而以绝缘栅双极晶体管(IGBT)为代表的第三代电力电子器件,开始向高电压高频率、响应快、低损耗方向发展。而进入90年代电力电子器件正朝着复合化、标准模块化、智能化、功率集成的方向发展。各种电力电子新器件不断涌现,为我们带来了极大的便利。它的应用范围已从传统的工业、交通、电力等部门,扩大到信息通信、家用电器以至宇宙开发等领域。事实上,电力电子技术的发展已不局限于高电压大电流的工业范畴,当你开车、乘电梯、使用计算机、打开空调、用微波炉、使用电冰箱、用手机、看电视、听音乐时,都离不开电力电子技术,为适应21世纪科技发展对人才培养的要求,培养出“宽口径、厚基础、强能力、高素质”的人才,教学改革势在必行。

二、教学内容与教学体系的改革

我院教学选用上海理工大学莫正康教授编著的《电力电子应用技术》,它包括电力电子器件制造技术与应用电力电子器件组成电路、装置和系统的技术,是以功率半导体开关器件为基础,对电能进行控制、变换与处理,成为弱电控制强电的纽带,是电气工程与自动化专业不可缺少的一门专业基础课。参考教材采用西安交通大学王兆安和黄俊两位教授主编的《电力电子技术》,结合教育技术发展的新形式与新要求,选用华中科技大学陈坚教授编著的《电力电子学———电力电子变换和控制技术》,上述三部著作的作者都是电力电子领域的知名学者和专家,在各自擅长的专业方向上有着深厚的知识积累,其著作各有所长,互有偏重。

1.教学内容的精选。本教材紧紧围绕电力电子器件的工程应用,重点讲授了IG-BT、电力MOSFET等全控型电力电子器件,AC/DC、DC/DC、DC/AC和AC/AC四大类基本变流电路,以及PWM控制技术,有利于学生把握学科概貌。参考教材在软件开关技术的基本知识DC/AC变换器以及电力补偿与控制等方面各有侧重,有利于教师针对不同的专业方向组织教学内容,为学生打下宽厚的专业基础。

2.基本设计方法与工程实际相结合。电力电子技术是一门实用性很强的技术。教材结合工程实际介绍了许多电力电子电路与电力电子装置,在讲解基本原理和设计方法时,反映出作者丰富的工程实践经历、科学研究水平和教学经验。

3.加强对学生的自学和思维能力的培养。几部教材都是电力电子领域的经典之作,教材中安排了许多具有工程背景的例题和习题,对学生今后的工作具有现实指导意义。在讲授本教材的基础上,指导学生阅读和使用参考教材,对提高教学质量、增强学生主动学习性、培养学生思考问题和解决问题的能力有作积极作用。

三、教学方法的改革

《电力电子应用技术》涉及高等数学、电工基础、电力技术、电力拖动等知识。它具有电路图与电路分析多、波形图与波形分析多的特点。是电气工程专业中的主干教材。我们采用:

1.抓住教学重点、互动教学。传统教学中教师的讲课往往追求讲得细,讲得透,面面俱到,滴水不漏,可以说教师将几乎所有问题都讲到了,精讲才是问题的关键。教师在讲授典型电路时应抓住电力电子器件在电路中导通与截止的变化过程,从波形分析中让学生理解电路的工作情况,同时应注意培养读图与分析问题的培养。要把学生作为教育的中心,使学生在学习的整个过程中保持主动性,启发式教育的核心,就是要培养学生独立思考和创新思维,因此除了精讲以外,选则部分内容留给学生自学然后开展课堂讨论,这种教学互动式的课堂讨论教学方法是积极有效和切实可行的,它有利于帮助学生克服依赖性,培养和发展自学能力和思维能力,要给学生以恰到好处、画龙点睛般的点拨和启迪,这就要求教师必须具备渊博的知识,在深度和广度上远比课本多得多,才能让学生接受到更多的新知识,才能不断激发学生的学习兴趣,从而提高教学质量。

2.采用多媒体技术实现教学现代化。传统的教学是单一黑板、粉笔的课堂教学模式,画电路图、波形图和书写推导公式实在太浪费时间。随着科学技术的发展,教学手段现代化是教育发展的必然结果。我院先后自行开发出可控整流电路工作原理与仿真CAI教学软件,以及电力电子电路辅助教学课件。多媒体教学手段的应用,把教学内容直观、形象、生动地呈现在学生面前,使得学生更易于理解、接受和掌握课程的重点内容,提高课堂教学效果,激发了学生学习的兴趣,提高了学生分析问题与解决问题的能力。

第8篇:电力电子技术内容范文

1修改人才培养方案人才培养方案制定得是否合理,关系到本专业的生存和发展。随着现代科学技术的迅猛发展,电类的各专业的界线越来越模糊,各学科相互交叉、相互渗透,电气专业传统的“发电、输电、用电”知识结构已经不能满足当今人才培养要求。因此,对人才培养方案和教学计划要进行适当的修改和调整。由于电气工程及其自动化专业是一个强电和弱电相结合的宽口径专业,而电力电子技术是诸多学科相互交集的学科,是由基础课到专业课过渡的桥梁和纽带,是强电和弱电的有机结合。因此,在修改和调整人才培养方案和教学计划时,要体现出电气专业的“以强电为主、弱电为辅、强弱协调”的主导思想,加大教学力度,要意识到“电力电子技术”课程在电气工程及其自动化专业教学中重要性和必要性,以拓宽学生的知识面,提高学生的工程实践能力和创新能力以及扩大学生毕业后的就业面。

2教材内容的合理取舍任课教师要选择一本合适的电力电子技术课程教材作为主教材,再参考其他的辅助教材,取长补短,主讲教师应具有宽阔的知识面及丰富的电力电子工程实践经验,注重应用型人才培养目标。教材的内容既有丰富的理论知识,还要注重工程实际的应用,要体现电力电子技术发展的新技术,也要体现出“电力电子技术”课程是基础课到专业课平稳过渡的桥梁,使教材内容更符合二本院校电气工程及其自动化专业的人才培养的要求。主教材中除重点讲授交流变直流、直流变交流、直流变直流、交流变交流四大类基本变流电路及它们的组合之外,还要联系当今电力电子技术的发展趋势及应用情况,注重电力电子技术在电力系统及其他工程领域中的应用,注重主电路设计、驱动电路设计、保护电路设计、参数计算及元器件选择,还应该适当介绍SVC、SVG、高压直流输电、开关电源、UPS电源、感应加热电源、光伏逆变器等装置的工作原理和实际应用情况,以适应电气工程及其自动化专业宽口径就业要求。

3课堂教学方式改革教学过程中应以学生为主,教师为辅,避免一人堂和填鸭式教学方法,针对教学内容和学生的具体情况组织安排教学内容。由于“电力电子技术”课程的教学内容繁多,课堂教学中需要绘制大量的电路图和波形图,以及诸多公式推导及各种参数计算等。由于课程学时少而教学内容又多,仅仅依靠传统的黑板加粉笔的教学方式显然是达不到教学效果的,所以多媒体技术逐渐走进了“电力电子技术”的课堂教学,大大地提高了课堂教学效果。这里需要强调的是,多媒体教学的引进并非完全取消黑板加粉笔的课堂教学方式,二者应该相互协调、相辅相成,各有各的长处。对于复杂的电路及波形的绘制和分析,可以充分利用多媒体的音容并茂的特点,使学生更容易理解和掌握电路的基本原理和工作过程,如以flas的方式显示电力电子器件的开通和关断过程、过电流和过电压的产生过程、电路的输入输出电压和电流波形等,使学生感到生动而有趣,使学生的课堂学习不再枯燥无味;而对于简单电路的分析以及例题习题的讲解,还是黑板加粉笔的方式显得更简单便捷,更具亲和力,加强了教师与学生间的互动和情感交流。总之,课堂教学十分重要,教师要根据自身的特点、教学内容、学生的素质,充分利用现代化教学手段及互联网资源,在有限的课堂教学时间内,最大程度地使学生理解和吸收所学的知识。

4改革实验教学环节为了提高学生的工程实践能力,对原有的电力电子实验室设备进行了更新和改造,引进近几年内较为先进的电力电子实验设备,对原有的验内容和实验计划进行了修改和调整,尽量减少简单的验证性实验,增大设计性和综合性实验的比例,根据专业的特点和理论教学情况组织实验教学。我院现有的电力电子综合实验室可开出多种实验,囊括了AC/DC、DC/AC/、AC/AC、DC/DC四大电力变换所需的实验,如整流及有源逆变实验、交流调压及交流调功实验、直流斩波实验、无源逆变变实验等。为了培养学生的科技创新意识,还增设了开放性实验和创新性实验,加强了教师与学生间的知识交流,也使电力电子课程的实验教学延伸到课外,对教学时间的不足起了一定程度的弥补作用;同时,在我院的大学生电子挑战杯大赛中,部分学生的竞赛题目与电力电子技术有关,提高了学生的电力电子技能。另外,我院每个学期举行教师实践技能大赛,有相当一部分竞赛题目与电力电子技术有关,大大提高了教师的电力电子技术实践能力和实验教学水平。

5将Matlab仿真软件引进课堂教学和实验教学Matlab仿真软件是各院校普遍开出的课程,将Matlab仿真软件与电力电子技术课程相结合,在课堂上,利用Matlab仿真软丰富友好的图形界面,使学生更直观地掌握所学的知识,也避免了教师画电路图、波形图的繁琐及时间的浪费;将Matlab仿真软件与电力电子技术课程实验相结合,是原有的实验操作的有益补充,同时又具备原有实验装置不具备的优点,如解决设备费用高、实验所花时间长、危险性大的缺点。而利用仿真教学工具代替实际元件在计算机上进行仿真,既不担心元器件损坏,也没有任何危险,学生完全可以在无人指导的情况下,在任何地点的计算机上自行完成电力电子电路的仿真实验,在此基础上再进行适当的真实性实验,这样不仅激发了学生的学习兴趣,更重要的是提高了学生发现问题、解决问题和实际动手的能力,会收到事半功倍的实训效果。

6课程设计环节的改革“电力电子技术”课程教学改革后,在课程教学的后期,增加了课程设计环节,由主讲教师布置该课程的设计任务,为避免雷同,每人一题,主要以电力电子技术的四大电力变换为核心,结合工程实际,根据给出的技术参数和技术指标,要求学生综合运用所学的相关知识,设计出总体方案、主电路图、驱动电路、保护电路等,并进行相关参数计算及元器件选择。较简单的题目,要求制作电路板和元器件焊接,并使用实验室的仪器和工具进行调试;较复杂的题目要求用实验室的实验设备验证或进行matlab仿真,最终以论文的形式完成课程设计,并进行课程设计答辩。课程设计环节的增加,拓宽了学生的知识面,提高了学生独立分析问题、解决问题的能力,是理论与实践相结合的有益补充,同时为后期的毕业设计、就业及将来打下基础。

7毕业设计环节的改革为了提高电气专业学生的电力电子技术理论知识和工程实践能力,近几年来,在电气工程及其自动化专业毕业实习过程中,除了到发电厂、变电所参观实习外,有相当一部分学生到电力电子装置的厂家实习;有时也请电力电子产品的专家学者做专题报告。在毕业设计选题方面,除了发电厂、变电所、继电保护、电气照明等传统设计题目外,许多教师在本科毕业设计中也增加了许多有关电力电子技术方面的设计课目,如感应加热电源、大功率开关电源、UPS电源、光伏逆变并网系统、SVC、SVG、高压直流输电等方面的题目。有些设计题目还获得了省级或校级优秀学士学位论文。

二、结束语

第9篇:电力电子技术内容范文

关键词:工程应用;课程改革;电力电子技术;项目开发 

 

一、电力电子技术课程改革的背景

 

1.课程改革是培养高素质技能人才的突破口 

电力电子技术是一门综合电子技术、控制技术和电力技术的新兴交叉学科,是电类、机电类专业的一门重要的专业课。随着新器件和控制技术的不断发展,新型技术应用正逐步渗透到生活领域,在有限的时间内让学生掌握本课程内容以及培养工程实践能力和创新意识是本课程教学的难点问题。2008年盐城纺织职业技术学院以课程改革为切入点,积极开展教学改革,改变传统学科导向的课程模式,依据高素质技能型人才培养目标,构建“以能力为本位、以职业实践为主线、以项目课程为主体”的教学体系。本文依据盐城纺织职业技术学院的实际情况,提出了以工程设计和工程应用为载体的项目开发思路,将社会和企业的旺盛需求引人教学项目,使学生既能了解基本原理,又能动手操作相关实训项目,有机地将职业道德、职业能力和职业技能结合起来,实现三位一体,贯穿于工作任务的实践中。 

 

2.传统课程结构与能力培养过分强调学科性,未能体现职业性 

长期以来,该课程都是以“器件一电路一应用”为知识主线,课程内容理论化,学习方式课堂化,不利于学生能力的培养。传统课程过分强调了这门学科的系统性和完整性,在教学中表现出理论与实践的严重割裂,课堂教学抽象深奥,专业实践的教学时理论容易遗忘,学生专业技能的提高受到制约,综合能力得不到发展。这门课程涉及到三大领域的技术,具体到六大行业的应用,但课程的技术应用仍停留在电路分析上,与学生将来能从事的岗位未能有实质性的联系。所以,以能力发展为主要目标,构建以工程应用为主线的项目课程,培养创新思维探究型教学模式,是电力电子技术课程改革的重要途径。 

 

3.教学内容重复太多,没有体现职业教育的教材 

电力电子电路从单相到三相,每种电路分电阻性负载、电感性负载、电机类负载,由此构成的教学设计就是介绍电路工作原理、电路波形分析、公式推导,如此重复的内容体系不仅教者讲得累,学生听得也很累。随着高职教育专业课程设置改革,“电力电子技术”教学学时不断减少,而随着电力电子技术的迅猛发展,该课程的教学内容越来越丰富,教学要求也越来越高。目前无论是使用的教材,还是实验实践手段都不能适应电力电子技术的发展,因此对电力电子技术课程的教学内容、教学方法、教学手段和实验实践等进行全面的改革势在必行。 

 

二、电力电子技术项目课程的构建 

 

项目设计原则:项目设计应以工作任务设置与分析为教学任务目标,项目应有较强的可操作性,项目的实施过程应涵盖了课程对知识和能力培养的要求,能在接近真实的学习情境中完成。 

 

 

1.以工程应用为载体的课程开发思路 

“电力电子技术”课程教学内容的改革必须把素质教育和能力培养放在首位。课程项目化选择工程应用为载体,以工作任务为中心,整合工程应用与理论知识,以够用、实用为原则。确定项目为达到能力目标,收集实际工作任务,并将实际的任务进行典型化,将三种学科知识进行横向构建,从简单到复杂,从单一到综合,形成一系列彼此联系、层次渐进的项目序列,这样将综合职业能力融入工作任务,以行动能力为目标,以知识为支撑,使学生在完成项目过程中,培养综合职业能力。 

 

2.电力电子技术项目课程开发的基本过程 

(1)电力电子技术项目课程目标确定。课程项目开发前组织小组成员广泛调研,进行技术领域分析,明确哪些岗位与本课程有联系,探求岗位所需要的职业能力,制定课程目标。在广泛的企业调研的基础上,主要是针对电子制造业、电力行业相关企业调查与电力电子相关工种或岗位群需要的专业知识、技能、工作能力。按完成一个工程案例分解成一系列的工作任务,针对工作任务分析完成相应的任务所必需的知识和能力,确定工作任务能力分析表。 

(2)电力电子技术项目课程内容调整。近几年来,全控型器件(GTO、GTR、IGBT、MOSFET)的兴起几乎完全取代了晶闸管,全控型器件组成的整流电路、逆变电路、交流调压、变频电路的拓扑结构、工作原理、设计方法应当是当前授课的重点。缩减以晶闸管为代表的半控型器件及由其组成的控制电路和控制装置的教学,既降低了学习难度,减轻了学生的学习负担,也不影响教学效果。通过对电力电子技术应用、相关岗位的需求等方面调研,了解到与电力电子技术相关的工作岗位:电力电子器件及设备制造、安装、调试,交直流电机自动控制系统开发、调试、维护,冶炼加热系统安装、调试,变频调速系统的应用、调试和维护等。然后根据工作岗位需要的电力电子技术,结合电力电子通用技术,确定了六个与学生就业工作岗位联系紧密的项目,如表1所示。 

(3)课程教学方法及教学情景设计。将EDA技术与探究学习教学模式相结合不失为一种电力电子技术教学较好的教学模式。而任务引领型教学法是实施探究式教学模式的一种常见有效教学方法,其过程就是让学生在一个典型的案例的任务引领下展开教学活动,引导学生完成一系列任务,从而得到清晰的思路、方法和知识的脉络,在完成“项目”的过程中巩固知识、在动态的学习工作中系统培养工作能力、学习知识技能。任务引领型教学法实施过程直接影响到学习效果和设计课题完成的质量。在知识讲授前授课教师需下达任务书,让学生知道有哪些设计课题,有哪些问题,需要具备哪些知识。这样,学生带着问题,由变动接受知识为主动探索知识,可以使课题任务的内容与授课、技能训练、思维训练、综合素质训练同步。 

在采用典型案倒为背景的项目教学中,要以工作任务来激发学生的学习兴趣。教学过程中要充分利用挂图、投影、多媒体等现代化手段创设教学情境。教师首先以案例作为背景知识介绍为切入点,以激发学生的学习欲望,然后分析案例所需的知识和能力,调动学生的学习热情。在学生认知过程中,将知识点由浅入深分解成多个任务,要求学生参考案例完成工作任务,最后可安排能力训练。相关重复的理论知识和拓展知识安排在项目设计之后由指导教师适当讲解或学生自学。 

(4)电力电子技术课程评价标准。探究式教学模式的各种教学方法上体现出很强的互动性,学生为解决某一问题可同时开展多学科的学习,同时还能培养学生创新思维、合作精神,提高学生学习积极性,增强学生学习信心与成就感。教师在指导学生完成项目的过程中将有关知识、职业道德、情感态度等与技能培训有机融合起来,加强学生动手操作能力的培养,注重培养学生独立分析能力和解决问题的能力。所以对学生的评价不能一纸定论,最后的评价是相对的、多层次的,是以行为、作品为基础的综合性评价。具体做法是以观察、记录学生完成学习目标的过程,或以实验、展示、描述等多种形式进行操作的。在评定学生的成绩考核时,以笔试和设计为主,作业及课堂表现为辅,笔试和作业反映了学生 对理论知识的掌握程度,设计实验体现的是对知识的实际运用能力。 

 

三、电力电子技术课改促进了学生综合能力提高 

 

电力电子技术课程改革不仅是对教学内容的组合优化,更注重的是一种理念,即培养学生贴近实际工作岗位职业意识,帮助学生形成社会人的基本品格。通过一年的实践,学生和教师的身上都发生了可喜的变化。 

 

1.学生学习主动性提高 

课堂上,学生由被动学生到主动学,主动提出问题并组队解决问题的能力增强,能积极开拓课堂以外的知识学习,极大地激发了学生自主探究的精神,学生的主体地位得到了落实。 

 

2.合作意识增强 

项目教学体现了一个分组分工完成任务的过程,“任务探究式教学”不是面向学生个体提出任务问题,而是强调任务需要师生、生生之间的共同合作完成,“教者一言堂为主”的局面正由学生问学生、学生教学生、学生帮学生、学生查学生、学生引领学生的局面逐步取代。学习中,学生们懂得了团结的重要,体会到了合作的乐趣,交流、表达能力更是有了显著提高。 

 

3.工程意识得到提高 

学生完成以工程案例为背景的设计课题,让学生模拟面对实际可能出现的各种设计型问题和操作型问题进行答辩。前者主要就设备参数条件选择的依据给出合理详尽的解释说明;而后者的一般表现方式是当某一个参数发生变化时,通过分析判断,该参数的变化将会引起其他哪些参数发生变化。若设备发生故障,则要求通过分析判断发生故障的原因,并排除故障。通过上述的训练,既加深了学生对“电力电子技术”课程相关知识的理解和巩固,又使学生在设计中实践了工程观念。 

 

四、存在的问题 

实践中存在的不足之处是在实施过程中受人数和辅导时间限制,真题性的设计质量难以把握,要完全正确评价学生的综合成绩还有一定难度,此外,由于这门是综合三门技术的课程,对教者来说,创设一个专业性很强的问题情境对教师自身的知识及业务水平等提出了更高要求,对教者是一个挑战,这在今后的教学过程中还需进一步加强学习和探索。 

 

参考文献: 

[1]魏翠琴,高职院校“电力电子技术”教学改革初探[J].湖北广播电视大学学报,2010,(2):30. 

[2]束锋全方位提高电子技术课程教学质量的改革与实践[J].电气电子教学学报,2006,(2).