电力电子及变频技术应用课程整体教学设计.doc

电力电子与变频技术应用课程整体教学设计 （ 2017-2018年 第1 学期）一、管理信息课程名称：电力电子与变频技术应用课程代码：N201682学分：4学时：60课程类型：电气自动化专业课程授课对象：电气专业大二学生先修课程: 电路分析与安装、模拟电子技术、电气控制系统安装与分析后修课程: 综合电气控制调装课程组成员签名： 徐晶2016年9 月8日专业（教研室）意见 专业主任(签字): 年 月 日分院职教能力培训与测评评委会意见 分院评委(签字): 分院盖章 年 月 日二、课程设计1课程目标：看懂典型的电子电路原理图，并能进行静态和动态分析；正确选择电子测量仪器并进行电路各项参数的测量；能根据负载选择、安装和调试设备，能够对变频设备进行参数设置；撰写技能训练报告。能力目标：能够熟练地运用晶闸管整流、逆变等技术，并能对先进的晶闸管调压设备及变频调速技术进行调试，维护和检修；能够进行交、直流传动装置的常见故障分析；能够对直流调速、调压等高级维修电工的掌握，考取高级维修电工证书；培养学生搜集资料、阅读资料和利用资料的能力。知识目标：掌握电力电子器件的基本知识和基本概念；选择感应加热设备模块，要掌握电力电子技术中晶闸管三相桥式全控整流电路、保护电路、单相并联谐振逆变电路的工作原理；选择晶闸管直流电动机系统模块，要掌握高压、大功率直流传动系统中单相桥式全控整流电路和半控整流电路及有源逆变电路的应用；选择交流传动系统模块，要掌握交流传动系统中三相逆变电路的应用；选择电解电镀直流电源模块，要掌握大电流直流电源用整流电路和触发电路的工作原理，并能分析大电流典型应用电路电镀直流电源以及元件故障分析；选择交流调压电路模块，掌握双向晶闸管以及由其构成的交流调压电路的分析方法。其它目标：培养学生的团队协作精神；培养学生的工作、学习的主动性。2课程教学活动设计21课程内容设计序号模块（或项目）名称学时1调光灯82调速风扇63开关电源104直流调压调速125变频器的应用226复习2合计6022能力训练项目设计 编号能力训练项目名称学时能力目标主要支撑知识训练方式地点（5414/5418）结果（可展示）1晶闸管调光灯电路61.能够判断晶闸管导通关断条件；2能够熟知闸管的特性和主要参数。1.晶闸管导通关断条件；2晶闸管的特性和主要参数。实物展示、多媒体图片54143晶闸管选择2能够进行单相半波可控整流电路的波形分析和参数计算晶闸管参数计算实物展示、多媒体图片54144无级调速电风扇81能够运用双向晶闸管进行单相交流调压电路的波形分析和参数计算2理解交流开关的应用；3会运用三相交流调压电路。1双向晶闸管(Triactriode AC switch)2单相交流调压3交流开关及其应用电路实物展示、多媒体图片54145开关电源101能够运用DC/DC变换电路的开关状态控制；2理解开关电源的典型故障，掌握其检修方法。GTO、PMOSFET开关器件的结构、工作原理实物展示、多媒体图片、动画54146直流调速调压121.能够运用可关断晶闸管的驱动和保护电路进行单相桥式可控整流电路的波形分析和参数计算；2能够运用有源逆变电路的工作原理及逆变失败的原因进行中频感应电源三相整流主电路（三相半波可控整流电路、三相桥式全控整流电路）的波形分析和参数计算；3能够运用锯齿波同步触发电路流触发电路的工作原理确定触发电路与主电路的同步方法；4能够合理运用逆变电路，分析逆变的工作过程。1单相桥式整流电路(rectification circuit)2有源逆变电路整流主电路(spacer)3整流触发电路触发电路与主电路电压的同步(touch off circuitry)4整流电路的保护5逆变(reverse)主电路，逆变触发电路逆变电路的启动与保护实物展示、多媒体图片、动画5414/54187变频器应用221能够分析变频器的组成原理；2能够分析变频器的工作过程；3合理使用三相桥式PWM逆变电路和SPWM控制的交-直-交变频器；4能够进行变频器的调试和应用。1变频器的基本原理2绝缘门极晶体管（IGBT）3无源逆变及基本电路4脉宽调制（PWM）型逆变电路）5变频器(variable voltage variable frequency)的应用实物展示、多媒体图片、动画、操作5418实验3教学进度表（电气3151和电气3152为同进度班级，以电气3152班为例进行说明）周次上课时间学时教学目标和主要内容单元标题能力目标能力训练项目编号知识目标其他内容2周一5-7节3晶闸管的工作原理能够判断晶闸管导通关断的条件，学会选用晶闸管。1，2，6掌握晶闸管的作用和晶闸管的导通关断条件。职业素质培养；语言表达能力培养 2周三1-3节3晶闸管特性与主要参数能够晶闸管额定参数的确定。1，2，6掌握晶闸管的阳极伏安特性，其主要参数，晶闸管的额定参数，晶闸管的型号。职业素质培养；语言表达能力培养3周一5-7节3单相半波可控整流电路能够在不同负载时的电压，电流波形分析及计算。1，2，6掌握整流电路、负载电压和负载电流的计算。职业素质培养；语言表达能力培养3周三1-3节3实验一 能够测试元件、分析问题。1晶闸管和单结晶体管结构；晶闸管的导通关断条件实验4周一5-7节3双向晶闸管及单相交流调压能够选择双向晶闸管进行单相交流调压电路。2，4，6掌握双向晶闸管的名称、符号和单相交流调压电路的工作原理。职业素质培养；语言表达能力培养4周三1-3节3三相半波可控整流电路能够波形分析，参数计算，器件选择。2，4，6掌握波形分析，参数计算，器件选择。职业素质培养；语言表达能力培养6周一5-7节3集成触发电路能用KC04和KC41C构成三相全控桥的触发电路2，4，6掌握触发电路的使用。职业素质培养；语言表达能力培养6周三1-3节3逆变主电路能够分析单相逆变电路的工作原理。3，5，6掌握逆变的基本概念和负载换流方式；熟悉单相逆变电路的工作原理。职业素质培养；语言表达能力培养7周一5-7节3三相有源逆变电路能够三相半波、全控桥有源逆变电路的分析。3，5，6掌握三相半波、全控桥有源逆变电路工作原理。职业素质培养；语言表达能力培养7周三1-3节3实验二能够进行直流调速电路分析4，6调速控制器（转速、电流反馈）实验8周一5-8节4 DC/DC变换电路能分析直流斩波原理及不同变换电路的工作原理.4，6掌握直流斩波原理;降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路。职业素质培养；语言表达能力培养9周一5-8节4电力电子器件能够选择GTR能够选择MOSFET能选择可关断晶闸管能够选择IGBT4,6掌握电力电子器件的名称、符号、作用、工作原理。职业素质培养；语言表达能力培养10周一5-8节4脉宽调制型逆变电路 会运用脉宽调制型逆变电路 5，6掌握SPWM脉宽调制原理。掌握单相SPWM逆变电路输出波形分析。熟悉不同调制方式及各自优缺点。职业素质培养；语言表达能力培养11周一5-8节4变频器的基本原理、类型和容量计算会根据实际情况选选择变频器类型和容量计算5，6掌握变频器的基本结构、组成部分以及各部分的作用、主电路的结构。变频器的控制回路、变频器的选择和容量计算职业素质培养；语言表达能力培养12周一5-8节4实验三能够对变频器电气线路设计及接线，熟练操作变频器键盘6变频器的工作原理，变频器的分类实验13周一5-8节4实验三能够对变频器电气线路设计及接线，熟练操作变频器键盘6变频器的工作原理，变频器的分类实验14周一5-8节4实验三能够对变频器电气线路设计及接线，熟练操作变频器键盘6变频器的工作原理，变频器的分类实验三、教学材料教材、课件、参考资料、仪器、设备等o 变频器原理及应用 龚仲华等 编著 高等教育出版社o 电力电子技术 金海明等 编著 北京邮电大学出版社o 电力电子应用技术 徐立娟 等编著 高等教育出版社 1）西安电力电子技术研究所2）电力电子技术期刊网 3）中国电工技术学会工作网站4）南航电力电子网站 四、教学组织形式 学生为主体： 以职业需求确定综合实验/实训、单向实验、理论知识 培养