電力與電子技術精選(九篇)
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第1篇：電力與電子技術范文
虛擬實驗室這一概念最先被提出，是在1989年，它所主要描述的是一個通過計算機網絡來實現的虛擬實驗環境，它是一個不同于信息化網絡的綜合集成環境，因此其可以更為有效的為用戶提供各種數據信息和人力設備等資源。
1 電力電子技術虛擬實驗平臺的總體設計
1.1 虛擬實驗室設計目標
在現實實驗室中，我們進行實驗教學時，需要先令學生們閱讀實驗指導書，然后按照要求選擇適當的元件，并將其按照電路的原理進行連接，之后再對各部分電路進行檢查確認，確認無誤后便可以打開電源進行實驗了。試驗中要對相關數據進行記錄，最后完成實驗報告。
通過上述流程，我們可以確定虛擬實驗平臺的基本構成要素包括：實驗幫助、實驗所需元器件、電路圖形連接、計算機仿真電路、結果顯示。根據虛擬實驗室的構成要素，我們可以基本確定虛擬實驗室的設計目標為“控制（輸入）部分”、“計算機仿真電路部分”、“實驗結果顯示（輸出部分）”。
1.2 控制（輸入）部分
對于控制部分的設計，首先需要對電路元件的相關參數進行設置，如“獨立直流電源電壓”、“獨立直流電源電流”等；然后對其進行觸發脈沖信號相關參數的設置，如“觸發脈沖信號周期”、“觸發脈沖信號占空比”等；最后是對電路的產生進行設置，這部分設置需要對元器件的圖片模型進行事先布置，然后通過鼠標進行電路連接，檢查無誤后點擊“確認”或“連接完成”。
1.3 計算機仿真電路部分
計算機仿真電路事實上就是通過計算機程序的自動求解，來根據相應程序建立的一個電路方程。在整個電路方程程序的設計過程中，由數據的結構來決定編程的思路，而如何進行數據結構的選擇，則完全取決于實現實驗平臺的軟件選擇。然而只要建立了實驗方程，那么就可以通過數值方法來進行編程的求解了。
1.4 實驗結果顯示（輸出部分）
關于實驗結果的顯示，通過有兩種形式，一種是隨著實驗的進行，直接顯示出實驗當時的實驗數值；而另外一種顯示方式，則是將整個實驗的某一段時間內的所有相關數據計算出來，并將其存儲起來，在某些特殊情況下還需要經過數據的二次處理，然后才能輸出相應的實驗數據結果。
1.5 平臺軟件的選擇
在進行虛擬實驗的設計時，我們需要一個“放置”虛擬實驗的平臺，因此這個平臺軟件的選擇，將對整個虛擬實驗的設計起到不可忽視的承載作用。而在平臺軟件的選擇上，我們通常將“減少開發工作的工作量”、“減少低級以及重復工作的開發”、“軟件本身的運行效率”等因素放在首位。現今我們所使用的軟件，通常都是將若干軟件通過取長補短的方式組合在一起的成熟方案，如“Lab VIEW”和“MATLAB”混編、“VB”和“MATLAB”混編等。
2 電力電子技術虛擬實驗平臺的實現
虛擬實驗平臺的實現，首先采用了VB和MATLAB混編的方法進行編程，然后再通過對VB中MatrixVB的矩陣函數與繪圖函數進行調用，最終將復雜的計算與圖形描繪變為簡單的編程。
首先在計算機上安裝MatrixVB，建立Visual Basic的新項目，添加MatrixVB庫，待系統對MMatrix.DLL文件加載完成后，便可以在Visual Basic中使用MatrixVB函數了。
然后將Visual Basic的數組當做矩陣來對待，生產矩陣，來豐富MatrixVB的功能函數，將更多處理問題的先進技術融入到VB編程中去。然后利用括號、實部rN、虛部iN等方式來對矩陣元素進行定位操作，從而精確的對相關矩陣數據進行快速定位，利用simple函數將矩陣轉化成為最簡單的形式。
最后利用軟件Psim對這種方法的可行性進行驗證，通過實驗的結果確認了這種方法在某些問題范圍內，對含有開關器的非線性器件可以被視為理想開關，與獨立電源的電力電子形成電路時，這種方法具有有效的可行性。
3 結束語
隨著社會經濟的發展以及教育事業規模的不斷壯大，師資力量薄弱成為了制約教學開展的重要問題。特別是硬件資源的缺失，伴隨著信息技術以及計算機技術的發展，成為了促進電力電子技術虛擬實驗平臺出現的重要因素。而電力電子技術虛擬實驗平臺的實現，切實有效的緩解了師資資源匱乏這一難題。
【參考文獻】
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[2]王偉，李偉，馬景蘭，郭屹松，張永麗.基于CDIO的“電力電子技術”課程教學改革與探索[C]//第6屆全國高等學校電氣工程及其自動化專業教學改革研討會論文集（上冊）.2009.
第2篇：電力與電子技術范文
關鍵詞：電力電子技術 教學改革 項目化教學
一、引言
“電力電子技術”被廣泛地應用在工業控制、航空、智能家用電器、開關電源、醫療和軍事領域。我院目前電子信息工程系，有2個專業開設了《電力電子技術》課程，而且都是專業主干課。其他后續課程如《交直流調速系統》、《電機與拖動》和《燈具產品設計》等，都與該課程有著千絲萬縷的聯系，可以說學好《電力電子技術》課程是學好其他專業核心課程的前提和保證。
《電力電子技術》課程內容，涉及到了中山的三大支柱產業“小家電”、“燈具”和“音響”，因此，學好這門課程，為學生今后的就業，提供了有利的保障。
目前，由于石油、天然氣等化石燃料的日益枯竭，以及酸雨、厄爾尼諾現象的日益嚴重，國家越來越重視新能源的開發和利用，國家已經加大了資金的投入并制定了相關優惠政策。目前來說，中山的明陽龍源電力電子有限公司、格美電子有限公司以及明陽風電等已經涉足到太陽能發電及光伏發電領域。我系也與明陽風電集團及明陽龍源電力電子公司建立了長期的合作機制，通過合作為電力電子課程的建設打下了堅實的基礎，也為該課程的實踐教學提供最接近生產和應用現場的環境。
二、教學過程中存在的問題
通過組織本專業老師研討，大家認為：近年來，電力電子技術發展迅速，但目前《電力電子技術》課程教學存在下列問題需要改進：
1.電力電子新器件、新裝置不斷涌現，而傳統的電力電子技術課程體系和教學內容則以晶閘管器件為主，主要介紹晶閘管整流電路、逆變電路和調壓電路。隨著新器件和電路的不斷出現，有必要進行課程體系和教學內容的改革。
2.教師講授有困難，學生學習有難度；圍繞應用型高職高專學生培養的定位，有必要減少以往理論教學中的數學推導，增加直觀的圖形、波形分析內容，有必要進行教學內容和教學手段的改革，增加計算機仿真、flas等輔助教學手段。
3.《電力電子技術》課程是一門技術性、實踐性很強的課程，需要有較好的實驗條件或仿真實驗手段作為支持，有必要進行實踐教學體系的探索，建立包含理論教學、課程實驗、實習、課程設計等多種教學環節的教學體系。
4.《電力電子技術》課程的特點是要求學生著重電路原理的分析、波形的理解，在此基礎上掌握計算公式的使用；課程內容比較零碎，學生要學會課程內容的梳理和總結，有必要根據課程的特點，對課程的考核方法進行改革。
三、教學改革的目標及內容
《電力電子技術》課程改革包括以下幾個方面：
1.改變原有的學科教學體系，采用項目式教學，以實際項目為目標，整個教學圍繞任務的解決展開，突出知識的應用性，引導學生自主思考。整個課程內容以項目模塊為引導，每個模塊提出一個項目要求，讓學生從現象找本質，從感知了解必然。如調光燈模塊，先以該項目現象讓學生了解其特點，再深入到電力電子器件結構和測試、電力電子電路分析和調試、觸發電路的分析和調試、調光燈的設計、開發、組裝、調試、故障排除。
2.改變原有的教學模式，采取講練結合，以學生為主體，教師加以適當的引導，提高學生分析問題、解決問題的能力，提高學生的實踐技能，在教學中增加電路仿真等輔助教學手段。例如，在學習電力電子器件時，教師引導學生分析其特征，及時進行現場測試訓練。學習電力電子電路時，理論分析了電路波形，馬上讓學生現場實踐，利用示波器測量關鍵點波形，加強學生對該部分知識和技能的理解與記憶。
3.改變原有的實踐體系，多層次實訓，有層次、由淺入深地完成各項技能實訓，全方位進行實踐技能訓練，建成完全開放式的、鍛煉學生綜合素質及能力的實踐環境。實踐教學從基礎實驗-綜合實驗-綜合實訓-現場教學。 開關電源模塊，從開關電源使用的MOSFET器件測試進行基本技能的訓練，到開關電源電路的電路分析、波形分析實驗進行系統訓練，再到以開關電源模擬系統的綜合實訓進行組裝和調試訓練，最后到相關企業現場進行現場參觀和調試掌握企業實際應用的要求和企業崗位操作規范。
4.改變原有的教學方法，采用案例教學法，將工廠的實際案例引入教材、教學體系中，每個重要知識點均與實際應用結合起來。如以變頻器引出案例，讓學生了解整流逆變電路結構，再逐步深入到主電路使用的電力電子器件、相關基礎電路等知識，加以相關技能訓練，引導學生一步一步挖掘知識要點。
5.改變原有的考核機制，傳統的考核以考試為主，忽視了學生動手能力及職業素養的考核，為此，新的考核采用多元化考核機制，理論部分主要考核學生的學習態度、專業知識、與人溝通能力和合作能力等；實踐部分考核操作態度、專業技能、職業道德和合作能力等。
6.改變原有的實訓條件。目前來說，電子系電力電子實驗裝置購買天煌公司開發的成套設備，成套設備具有安全可靠、接線方便的特點。但是也存在一些缺點，一些基礎較差的學生實訓課程很大一部分時間花在了接線上面，如果一條線路接錯了，比較難于發現故障，從而影響了整個實驗的效果和完成時間；成套設備使用一段時間之后，比較容易損壞，由于廠家涉及到保密的因素，沒有提供電路的參數及元件型號，壞了之后需要等廠家來維修，雖然在保修期內不需要收取費用，但是往往報修之后需要等上1個月左右的時間，影響了其他班級的使用；由于電路已經封裝在模塊之內，學生看不到實際的元件和電路，影響了學生對于實際電路的理解。因此，有必要對實驗裝置做一定的改進，教師開發出擁有自主知識產權的實用的教學電路，應用到實際的教學中去，充分調動學生的學習積極性和創造性。
四、結束語
電力電子技術是建立在電子學、電力學和控制學三個學科基礎上的一門邊緣學科，它橫跨“電子”、“電力”和“控制”三個領域，運用弱電（電子技術）控制強電（電力技術），是強電、弱電相結合的新學科領域。電力電子技術是目前最活躍、發展最快的一門學科，隨著科學技術的發展，電力電子技術又與現代控制理論、材料科學、電機工程、微電子技術等許多領域密切相關，已逐步發展成為一門多學科互相滲透的綜合性技術科學。《電力電子技術》的課程改革，對培養學生綜合應用所學知識能力、動手能力和創新能力，推動高職高專“工學結合” 教學模式改革，加快我院電氣自動化專業課程體系建設有非常重要現實意義。
參考文獻：
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[2]袁曉麗，張明遠，萬新.冶金工程專業綜合實驗教學改革[J].中國冶金教育，2011（6）：51-53
[3]王曉剛，王佳慶，林婷.“電力電子技術”教學改革的探索[J].電氣電子教學學報，2007，29（2）：13-15.
第3篇：電力與電子技術范文
【關鍵詞】電力電子技術；教學改革；工程教學；仿真實驗
1.引言
電力電子技術起源于20世紀后半葉，最初由電子學、電力學和控制理論三門學科交叉而成[1，2]，隨著該技術的迅猛發展，所涉及的學科范圍也越來越廣，如圖1所示為當今電力電子技術所涉及的學科領域。電力電子技術的應用領域日益廣泛。它不僅用于一般工業，也廣泛應用于交通、通信、電力、新能源、汽車、家電等各個領域[3]。因此，電力電子技術課程在培養電氣類和機電類專業人才中占有舉足輕重的地位。
目前，大多數的工科高校中都開設電氣工程及其自動化、自動化、機電一體化等專業，“電力電子技術”作為這些專業的專業基礎課，其教學質量的高低將直接影響學生對于本專業知識的把握以及后續專業課程的興趣建立與學習。因此，對于電力電子技術的教學改革對于提高電氣類與機電類教學質量以及學生知識水平具有重要的意義[4]。
目前，“實踐才是工科專業的根本”已成為國際高等工程教育界的共識[5]。特別對于要求培養應用型高級工程技術人才的民辦三本院校[6]，更是需要加快改革步伐，以適應現代經濟和社會發展的需求。
圖1 電力電子技術涉及的學科領域
2.教學現狀
電力電子技術的教學在諸多高校中均面臨一個共同問題，即學生對課程缺乏興趣。其中原因很多，下面具體分析。
2.1 客觀原因現狀
2.1.1 內容多、難且滯后
公式多，拓撲多，分析多，波形圖多，并且教學內容嚴重滯后，對學習造成不少困難。
2.1.2 實驗室陳舊
實驗室陳舊，能做的實驗太少且過于簡單。只有屈指可數的驗證性實驗，沒有擴展性、綜合性實驗。
2.2 主觀原因現狀
2.2.1 專業素養不高
電力電子技術是工科最難的一門學科，學好并教好是一門學問，對于青年教師還有很長的路要走。
2.2.2 方法問題
一味填鴨式教學，缺乏互動，使課堂索然無味；無論書寫還是畫圖都只利用板書；且新技術不斷涌現，教學內容滯后發展；公式多，拓撲多，但表述的邏輯性和系統性均欠強，使學習造成死記硬背的局面。
2.2.3 學生問題
民辦三本院校的學生入校分數不高，基礎偏差，并且學習主動性不高，來混文憑的居多。
3.改革內容
根據教學現狀，我們有針對性的進行如下改革，大致可分課堂教學改革與實踐教學改革。
3.1 課堂教學改革
教育是一種特殊的實踐活動。所謂“教學”應該是教與學相互交流的雙向過程。教育者和受教育者都應參與其中，而不應過分強調教師的作用。作為教學的組織者，教師應發揮其主導作用，突出學生的主體地位，要從傳統的“填鴨式”教學方法轉變到啟發式、討論式的教學。教師需“自編自導互參與”，即要精心組織教學內容，設計能夠啟發引導學生進行思考的問題，充分調動學生的學習積極性。
3.1.1 重視第一堂課
緒論是學習的向導，也是對課程宏觀的把握，在某種程度上說，第一堂課的內容決定了本課程教學的成敗[7]。因此教師應花大量時間與精力，認真準備第一堂課。在第一堂課，首先要向學生介紹該專業的人才培養目標及技能要求與本課程的關系，以及該課的前導與后續課程，使學生了解該課程的性質、地位和作用。然后介紹電力電子技術的發展現狀及其在國民經濟生產中的重大作用，并列舉大量的工程實例說明它的重要性，從而使學生對它產生強烈的興趣，明白本課程是什么，有什么用，該怎么學習，從而為后面的教學打下良好的基礎。
3.1.2 工程項目教學
以應用型高級工程技術人才為培養目標，是目前三本工科院校人才培養方案中的突出字眼。對電力電子技術進行教改與研究順應了時代的要求[8]。在實施過程中，通過查閱大量相關資料.結合自身工程經驗.將工程具體案例按一定比例增加在課堂教學的。實現抽象公式具體化、復雜原理簡單化的效果。提高學生的應用意識和工程素養。加快學生由學習型人才向工程應用型人才轉變。
3.1.3 多媒體教學
目前，該課程仍然采用傳統單調的黑板+粉筆的“黑白”教學法。由于本課程的特點，有大量電路圖、波形圖和公式推導占據了課堂時間。結果卻是雖然教師工作量大的驚人，但授課信息量小、課時的利用率不高、學生收獲不大的現狀。而多媒體教學集文字、聲音、圖像、動畫等多功能于一身，是當前教育發展的方向。在本課程中引入多媒體教學，教師不但可以從繁重的板書中解放出來，而且可以將更多的時間放在與學生的交流互動上。比如在三相整流電路的教學中，可以加入一些動畫演示，通過點擊鼠標設置參數，如觸發控制角、負載類型等，并將電路的工作狀態和輸出波形顯示出來，這樣不但節省了大量的繪圖時間，學生也更感興趣，看起來也更直觀，更容易接受。
3.1.4 雙語教學[9]
電力電子技術教材繁多，多是對國外書籍的翻譯整理。但翻譯五花八門，不少常用詞匯都沒有統一。比如晶閘管的觸發極，有的教材叫門極、有的叫柵極。而英文卻只有一個，即GATE。這對學生自學造成了極大的困擾。類似的情況還有很多，如GTO、MOSFET、IPM、PWM等。因此建議針對有實力的院校，進行雙語教學。即便目前沒有能力進行純雙語教學，也應向學生介紹適量的英文專業術語和專業名詞。
教師也可用英文的方式布置作業，并推薦學生查閱原版外文文獻。
3.2 實踐教學改革
3.2.1 引入仿真技術，彌補實驗條件不足
近年來，計算機仿真技術作為計算機輔助設計（CAD）的有力工具，廣泛應用于電力電子電路的分析和設計中。將電子仿真設計軟件Multsim和數學建模仿真分析軟件MATLAB等引入到教學中，建模并動態仿真不但有利于抓住其主要矛盾，加深對所學知識的理解，也為學生將來從事工程設計打下良好的基礎。隨著電力電子技術的迅猛發展，我院校規模的不但擴大，而電路、電工、電力電子技術等多項實驗卻共用一個實驗臺、同處一個實驗室，并且我院各項實驗均由理論授課教師講授，這對安排實驗造成了極大的困難。引入計算機仿真實驗，不但可以拓寬學生眼界、打好工程設計基礎，還可有效緩解實驗室的壓力。
做仿真實驗時，由教師提出實驗目的及要求、并給出電路參數。由學生自行設計，如選擇器件、設計主電路、驅動電路和保護電路等。仿真軟件可操作性極強和安全性也有保障，讓學生自己動手設計，其實就是學生自動研發的過程，這不僅可以進一步熟悉所學內容，并且極大的調動了年輕人的相互競爭和向困難挑戰的激情。
3.2.2 增加電力電子課程設計及實訓
課程設計是大學課程的綜合性實踐教學環節。對于工科專業更是不可或缺，它是對課程的深化理解與學以致用的系統性活動。
目前，我院已有模擬電子技術課程設計、數字電子技術課程設計、單片機課程設計。經學生反映，課程設計使他們不但知道這門學科能干什么，而且還親手做到了。言教不如身教，告訴學生那是什么能干什么，不如帶著學生親手去實踐。
本項改革涉及較廣、內容較多，具體實踐過程切忌胡子眉毛一把抓。需抓重點，找主流，按部就班，步步為營。
4.結論與展望
此項改革與研究正在進行，其中課堂教學改革及實驗改革中的仿真實驗已在實施，課程設計及實訓涉及到人才培養方案的修訂，而尚未啟動。從目前改革的成效來看，效果明顯。學生反映良好，并希望這樣的改革越多越好。在此基礎上，人才培養方案的修訂有望通過，相信到時教學效果以及創新型人才培訓必將達到更高的水平。
參考文獻
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作者簡介：
第4篇：電力與電子技術范文
電氣自動化專業的一門重要課程就是《電力電子技術》，該課程的應用性強，且往往需要把實踐和理論結合在一起。
在進行改革前，理論教學采取的是教師在教室內講解知識，學生被動學習的形式，學生能夠學習到內容較深、知識面較寬的知識。實踐教學則是采用實訓裝置，對實驗進行原理性的驗證，而不是把訓練應用到實際中。該方法在很大程度上限制了學生的動手能力和創新思維，因此無法滿足學校的教學需求。
該文作者結合自身的工作經驗，把自身的工作過程和工作任務作為載體，對教學內容進行序化、整合，從而設計一個科學合理的教學項目。教學組織采取切實的行動，以培養學生職業能力的基本規律為準則，創造一種“理實一體”的教學模式，在教學中取得了良好的效果。
1 課程改革所遵循的依據
1.1 工作崗位需求
隨著越來越多的企業采用先進的自動化設備，企業對高技能人才的需求不斷增加，對技術人員也提出了更高更新的要求。該文作者通過對往屆畢業生座談及用人單位訪談得知，電氣自動化專業技術人才主要有設計工程師、安裝調試與維修工和電氣自動化設備或系統操作員三類工作崗位。現今高職院校的大專畢業生主要的工作崗位是安裝調試與維修工，而且社會也需要大量的安裝調試與維修工。
1.2 工作能力判斷
技術人員如果想從事電力電子設備安裝與調試的相關工作，那么需要具有以下的能力。（1）電工工具的使用能力；（2）電子設備的安裝能力；（3）電子設備原理圖的識讀能力；（4）電子產品焊接能力；（5）電子電器元件識別和選擇能力。另外，技術人員還應該具有良好的溝通和協調能力和職業道德，并且具有安全意識、環保意識以及成本核算意識等基本素質。
2 課程定位
電力電子技術是一門新興的應用于電力領域的電子技術，其核心是應用各種電力電子器件完成電能的變換與控制。學生在學習完《電機拖動》《電子產品制圖》《電工電子技術》等課程后，應該初步具有使用電工工具和儀器的能力以及相關的電工電子和電機基礎知識，并且以繪制電子電路的能力為基礎，培養學生具有從事相關工作所需要的專業技能和知識。另外，還需要開展一門專業課來加強學生的職業素養和職業道德，從而培養出大量符合社會需求的人才。
3 項目化教學整體設計
3.1 課程設計思路
“項目教學”以建構主義教學理論為基礎，是一種新的教學方法。所謂建構主義，指的是把學生作為教學的中心，教師只起輔助的作用，通過繪畫、協作、情景等方式，讓學生的創造性、積極性和主動性得到充分的發揮，從而讓學生能夠重新的構建知識。在《電力電子技術》項目化的教學中，筆者按照理論夠用，注重能力的原則，以“項目引領，任務驅動”為課程改革的指導思想。把網絡、企業和學校作為一個整體，為學生搭建一個從學校到職場的橋梁。
3.2 課程項目設置
該課程共選取了六個典型項目，各項目包含的知識目標和能力目標如表1所示。在每個項目實施的過程中，建立完整的電力電子設備的整體概念，體驗完整的電力電子設備的安裝與調試過程。
電力電子中很有大量不同種類的實用電路，選擇的范圍很廣。如，選擇安裝、調試在很多企業中都有使用的軟啟動器，各種各樣的聲控電路、調溫電路等為載體構建項目。
3.3 項目實施
項目實施考慮人的認知規律，依據設備電路從簡單到復雜，能力從基礎到綜合，合理排布。
項目導向教學流程：（1）接受任務；（2）查閱資料、準備知識、熟悉設備；（3）制定安裝調試方案；（4）安裝調試設備并記錄；（5）檢查驗收；（6）整理資料并歸檔。在進行項目時，應該逐步加強學生獨立完成的能力，相應的減少教師的指導，同時滲入職業道德、職業標準和職業行為規范教育。
3.4 考核與評價
成績評定由教師評定、學生自評和學生互評三部分組成。通過學生自評和互評加強了學生間的交流與合作，讓學生養成客觀的、實事求是的態度，讓學生更加的渴望教師的評價，樹立較好的學習風氣。
工作任務的成績評定=20%學生自評+20%學生互價+60%教師評價。
項目實施的過程是成績考核的主要依據，具體評分標準見表2。
單項總成績=項目驗收成績×40%+工作過程考核成績×30%+素質能力成績×30%。
總成績=∑單項總成績/項目數。
現今，還有很多的問題存在于教學過程中，等待我們去解決。如，設備的數量和種類不足，無法滿足技術訓練的需求；設置的項目覆蓋面較窄等。
第5篇：電力與電子技術范文
關鍵詞：電力電子技術 實驗實訓 教學
引言
電力電子技術是20世紀后期發展起來的一門嶄新的技術，它已成為電類專業的一門重要的專業基礎課程。隨著電力電子技術的迅猛發展，教學內容越來越豐富，教學要求也越來越高。為了增強學生動手能力，培養應用型人才，改革實驗設備，使之能在人才培養中發揮盡可能大的作用就顯得尤為重要。我校電子系與蘇州市百神科技共同研制了BSJY-V型電力電子技術實驗實訓平臺。本套裝置的功能非常強大，價格合理，很適合各類院校開設電力電子技術課程的應用。經對該裝置的開發以及在實驗、實訓教學中的應用，我們體會到整套裝置具有靈活、直觀、易于上手等特點，利用該裝置一個學生就可完成電路搭接、數據記錄等全部實驗過程，既可培養學生獨立思考以及分析問題、解決問題的能力，又要求學生動手完成實驗的每一個環節，從而提高實際動手及分析問題、解決問題的能力。利用該裝置可以在較短的時間內組織學生進行電力電子技術的實訓，并能夠獲得較好的實訓效果。該套實驗裝置既可用于教學，也可用于科研開發工作。本文將簡要地介紹一下該套系統的功能、結構、應用及其特點。
1.功能
本平臺的功能非常強大，能在一套裝置上完成《電力電子技術》、《電機拖動自動控制系統》等課程的主要實驗。它能夠開設的實驗有六類，每類又有若干具體的實驗項目。
1.1 半控型器件部分實驗
這部分能夠完成由半控器件構成的典型電路的實驗，能夠很好地展示單相、三相的各個拓撲結構的整流、逆變、交交調壓電路，很方便地觀察各處波形。還設計了觸發信號的產生電路，給學生灌輸設計電路的概念。
1.2全控型器件特性部分實驗
這部分對全控器件的特性進行了驗證。學習電力電子技術，一個重要的內容就是要掌握器件，包括半控和全控器件，掌握器件需要掌握其基本特性，這樣才能夠根據具體的情況進行恰當應用。但是以往這些特性都是依靠教師的講述，現在利用這套裝置很方便地檢測全控器件的特性，不但教師省力，而學生也從直觀的資料中獲得知識。本實驗平臺根據現在電力電子器件的市場情況，對應用較廣的功率場效應管（P-MOSFET）、絕緣柵雙極晶體管（IGBT）以及電力晶體管（GTR）提供了實驗環境。
1.3全控型器件典型線路部分實驗
研究電力電子技術，尤其是對來說初學者首先要掌握那些經典的線路以后才能有所創新。本平臺提供了直流斬波電路、交直交變頻電路、開關穩壓電源電路、交流調壓電路、SPWM逆變電路，以及整流電路的有源功率因數校正實驗，覆蓋了電力電子技術中的經典技術部分。任課教師可以講完理論然后用本平臺加以驗證，使得學生對于這樣一門實踐較強的課程有個整體的認識，而不像其他課程，停留在一些理論概念中。
1.4直流調速實驗、交流調速實驗
一般來說這兩部分實驗是《電機拖動自動控制系統》的內容，但是有時又把它們作為電力電子器件的一個應用來看待，屬于電機方面的應用。正是因為電力電子技術的飛速發展，給電機調速帶來了新的活力。在此平臺上學生通過實驗能夠掌握實際系統的運行情況。
1.5信號源、頻率計及超高頻數字式毫伏表
這部分的內容能夠提供實驗中所需的信號，并可以測量常見的波形，以及測試開關電源、高頻電路等超高頻信號。
另外，在使用中還發現了本平臺的一個重要功能，那就是能給學生展現實際電路是怎么回事。因為本套裝置基本配置部分的箱蓋很容易打開，可以讓學生親眼看到內部結構，看到每個電路是怎樣實現的，從而更好地消化了課堂所講的內容。
2.結構
本裝置采用組件式結構，可根據不同的內容進行組合，結構非常緊湊，使用方便靈活，并且可以隨著功能的擴展只需增加組件即可。本平臺由基礎配件、掛件配置以及電機組件組成。另外，需要外配示波器以便觀察波形。
2.1基礎配件
在基礎配件部分，BSJY-V300基本控制單元、儀表為實驗實訓提供了所需的給定信號（G）、零速封鎖器（DZS）、速度變換器（FBS）、轉速調節器（ASR）、電流調節器、±15V電源、±15V直流電壓表、±2A直流電流表、±450V電壓表，這些結構基本滿足了在實驗實訓中搭建實際系統的要求。每部分電路都在面板上有主要的結構示意，使學生只要認真看面板示意圖就可以對自動控制系統中這些必有的結構有所了解。
BSJY-V111電源控制屏單元給整個平臺提供電源。BSJY-V321電流變送器與過流過壓保護單元主要的功能是檢測電流反饋信號和發出過流信號。BSJY-V141提供共地的±15V低壓電源。BSJY-V131提供直流勵磁電源220V。每部分電源均有開關進行控制，增加了安全性。
2.2掛件
這部分可以根據實驗實訓要求自行選用。本平臺提供的掛件有：邏輯無環流控制電路BSJY-V361，三相可變電阻箱―900歐*2 BSJY-V516，三相可變電阻箱―90歐*2 BSJY-V517，三相可變電容箱BSJY-V524，三相變壓器BSJY-V545，信號源、頻率計及超高頻數字式毫伏表BSJY-V581，單結晶體管、模擬集成、鋸齒波集成電路BSJY-V611，半控三相集成觸發電路及主回路BSJY-V662，電力電子器件的特性及驅動電路BSJY-V711，直流脈寬調速BSJY-V774，單相正弦逆變電源及交流調壓電路BSJY-V775，整流電路的有源功率因素矯正BSJY-V776，直流斬波電路、單相交直交變頻電源、半橋型穩壓電源BSJY-V778，兩相交流變頻調速系統及兩相同步電動機BSJY-V781。
2.3電機組件
這部分提供了幾種常用的電機。直流并勵電動機BSJY-V561，它的參數是PN=185W，UN=220V，IN=1.1A，n=1500r／min。復勵直流發電機BSJY-V563，它的參數是PN=100W，UN=220V，IN=0.5A，n=1500r／min。三相繞線式異步電機BSJY-V566，它的參數是PN=100W，UN=220V，IN=0.55A，n=1350r／min。還有電機導軌及光電編碼器和數字轉速表，型號為BSJY-V582。
3.應用
運用此本平臺，我校的電力電子技術課和電力拖動課程都根據各自的需要開發了符合實際的實驗內容，結合大綱制定了教學計劃，授課效果明顯提高，從根本上擺脫了教師大量黑板畫圖，波形表達不靈活的授課局限，使學生動態地了解了這項技術的實質。由于篇幅所限，這里以自關斷器件的單相交流調壓電路為例介紹一下如何運用此實驗平臺來進行實驗。通過單相交流調壓電路這個實驗，首先，要讓學生掌握PWM專用集成電路SG3525的基本原理。在電力電子技術理論課上，一般都把這個電路的原理以及時序圖加以介紹，可是學生沒有感性上的認識，那么通過此實驗臺能夠方便地觀察到各處的波形，從而體會到實際情況芯片的工作情況。此實驗的另一個目的是驗證采用斬波技術的交流調壓。斬波調速是一種很有前途的調壓方法，可用于電機調速、調溫、調光等設備。本實驗系統以調光為例，進行斬波調壓研究。斬波調壓的主電路由MOSFET及其反并聯的二極管組成雙向全控電子斬波開關。
4.結束語
綜上所述，BSJY-V型電力電子技術實驗實訓平臺具有以下特點：
4.1本套裝置布局合理，外形美觀，面板示意圖明確、直觀，學生可通過面板的示意查詢故障，分析工作原理。電機采用導軌式安裝，更換機組簡捷、方便，所采用的電機經過特殊設計，其參數能夠模擬3KW左右的通用實驗機組，能給學生正確的感性認識。除實驗控制屏外，還設置有實驗用臺，內可放置機組，實驗組件等，并有可活動的抽屜，內可放置導線、工具等，使實驗更加方便。
4.2典型的實驗線路，配合教學內容，滿足教學大綱的要求。控制電路全部采用模擬和數字集成芯片，可靠性高，維修檢測方便，觸發電路采用數字集成電路雙窄脈沖。
4.3裝置具有較完善的過流、過壓，RC吸收、熔斷器等保護功能，提高了設備的運用可靠性和抗干擾性。
4.4面板上有多只發光二極管指示每一個脈沖的有無和熔斷器的通斷。觸發脈沖可外加，也可采用內部的脈沖觸發可控硅，并可模擬整流缺相和逆變顛覆等故障現象。
4.5本系列產品中信號源、頻率計及超高頻數字式毫伏表不但方便了典型的實驗而且為教學實驗的拓展和研究提供了方便。
參考文獻：
[1]李序葆，趙永健．電力電子器件及其應用[M]．北京：機械工業出版社，1996．
第6篇：電力與電子技術范文
論文摘要：電力電子技術是電力電子變換和控制技術的簡稱，是一門綜合性電子技術、控制技術和電力技術的新興交叉學科，是自動化專業的一門重要的專業基礎課。隨著信息科技的不斷進步，電力電子技術教學內容也不斷革新。
“電力電子技術”是自動化及其相關專業的一門重要的專業基礎課，內容繁雜抽象，實踐性很強，其教學內容主要研究各類電力電子裝置中的電磁過程，工作原理及控制技術，并通過各種電路的波形分析和相位分析掌握這些裝置的原理及應用。伴隨著現代信息的快速發展，對于其相關產業的電力電子技術的要求越發嚴苛，需要其在滿足使用需求的同時，能夠更輕，更小，更高效。為此，電力電子技術也正經歷著翻天覆地的變化，新型的電路拓撲及新技術的研發成為了如今電力電子的技術發展大方向。信息化腳步的加快也使電力電子人才培養刻不容緩。
一、電子電力技術教學改革
目前，世界各地在電力電子教學上花費大量的心思，推陳出新。隨著科技的日新月異，教師深入研究電力電子課程內容，總結歸納教學經驗，發展新的更適宜學生學習的教學模式。甚至有不少學校開展網絡電力電子課程，寓教于樂，讓教學變得更有趣味。
例如歐洲的大學，導師教學以學生為主題。讓學生按照個人興趣組成小組，自我設定課題，完成課程的研究。通過學生的自主學習，更易激發學生對于學習的熱情。在課程研究過程中，自己發現問題，解決問題。這不僅能提高學生自主學習能力，在與組員的溝通中，也是一種人際交往能力的提升。這一形式的教學模式不僅發展了學生，更為企業培養了真正的實用型人才。
網上的教學脫離了呆板的課堂黑板手寫的模式，使學生對所學的知識有更直觀的認識。教師與學生之間也能通過互聯網達到一種更好的溝通。國內的一些大學就在開展此類課程，收到了不錯的反響。教師通過特定的軟件，以動畫等形式展示電路在不同形態下的開關狀態及與之對應的電量、對應的波形圖等。此舉大大提高了學生學習的主動性，同時也提高了電力電子教學的效率。
二、新電力電子教學舉措
近年來，電力電子技術在新能源、航天信息等領域得到廣泛應用。據統計，在電力系統，用戶使用的電能60%以上至少需經過電力電子變流裝置處理。其中直流輸電系統送電端的整流閥和受電端的逆變閥均為晶閘管變流裝置；晶閘管控制電抗器、晶閘管投切電容器是重要的無功功率補償裝置；近年來出現的靜止無功發生器、有源電力濾波器等新型電力電子器件具有更為優越的無功補償和諧波補償性能；在配電系統中，電力電子裝置可用于防止電網瞬時停電、瞬時電壓跌落、閃變等。
本文針對電力電子技術的不斷改革出新，探討新的電力電子教學內容方案，以全控器件作為主要的學習對象，圍繞全控器件的應用組織課程內容。
1.控制電路的工作原理
一般來說，正常運行的電力電子設備由其主電路按一定方式控制主電路的開關元件，組成一個閉環變換器的系統。其主要有電流控制和電壓控制兩種基本方式，在電力電子技術教學時，以這兩種方式為主要學習對象。學生主要學習的內容有：典型控制技術、PWM控制芯片、頻域測試技術、電力電子閉環分析等。教師在授課時，可以將理論知識結合圖例，使教學內容變得生動。如在談及攝像機系統控制電路時可配以一些圖例加深印象。
2.全控器件為主導，壓縮半控器件
（1）電力電子器件。電力電子器件主要用作功率開關，利用不同的控制技術與開關配合，達到向電機提供不同電壓、不同頻率、不同相序供電電壓的目的，以控制電機的起停、轉向和轉速。該類器件通常具有良好的靜態特性，快速的動態特性，安全的極限參數與工作區。
電力電子器件按其特性分兩類：半控型和全控型器件。電力電子教學的內容以全控型器件為主，按其結構與工作機理分為雙極型、單極型和混合型。對于全控型器件的講述主要可按照以下分類作具體描述。
GTO的特性：GTO 是可關斷晶閘管，為PNPN 四層結構的器件，具有普通晶閘管的全部優點，同時又具有關斷能力。GTR 靜態特性的阻斷區僅有極小的反向漏電流存在，而承受全部高電壓，類似于開關處于斷開狀態，在飽和區，即非線性區電流增益和導通電壓都很小，類似于開關處于接通狀態。
MOSFET的特性：MOSFET的靜態特性、動態特性與GTR相似，但它不存在存儲電荷問題，而有極間電容放電問題。
IGBT的特性：IGBT是一種復合型器件，它相當于一個由MO SFET驅動的厚基區GTR，具有輸入阻抗高、工作速度快、通態電壓低、耐壓高和承受大電流等優點。IGBT的伏安特性與GTR不同的是控制參數是門源電壓，而不是基極電流。 轉貼于
除了以上全控型主要原件特性闡述外，可按由淺入深的教學模式，進一步對其外形特征、適用領域、應用背景等進行描述。以各類原件參數為例，要求學生通過其性能比對，重點掌握每個元件的主要特點、適用場合及其特性。
此外，對于電力電子器件的驅動保護電路也是一個學習重點，驅動電路是低電平的邏輯控制信號與高壓大電流的電力電子器件之間的放大緩沖單元，要求學生掌握一些典型驅動電路及芯片。如GTR 的驅動，正向基極驅動電流在驅動初期，不但要有陡峭的前沿并要有一定時間的過驅動電流，以便強迫其開通，開通之后，在正常導通階段的基極驅動電流則應該使GTR 恰好維持在飽和狀態，以便縮短存儲時間t。這樣能加快開通過程、降低開通損耗。而MO SFET器件的輸入端為容性負載，也需要過沖的驅動前沿。典型驅動電路有貝克嵌位電路和推拉式電路以及門極驅動電路。
（2）主電路。對于電力電子主電路的講述主要集中于其四種基本電力電子變換器的工作原理。在分析時可遵循如下規律：先理想電路后實際電路、先仿真分析后理論分析、先模仿設計后創新設計、先典型后一般。主電路主要研究內容為：理想DC/DC、DC/AC、AC/DC和AC/AC變換器的工作原理和靜態特性以及器件的選擇原則；介紹小功率的典型電路，如PFC電路、整流電路、反激/正激變換器；主電路的仿真技術（應用Pspice通用電路仿真軟件）；功率磁性元件的設計與選擇；與主電路相配合的控制電路的框圖。
三、加強實驗環節，打造應用型人才
在完成了課堂教學內容后，可適當進行實驗內容，使教學內容聯系實際運用，加深學生對所學知識的理解應用。根據教學內容的調整，建議保留原有晶閘管整流、逆變的驗證性實驗，使學生對本課程的應用有一個初步認識。在器件研究上則以全控器件研究為主，對直流斬波、交—交變換及PWM控制技術部分的內容，開設設計型實驗。實驗安排可由易至難，鼓勵學生自主完成實驗的設計，實驗，數據記錄研究等步驟。此外，增加信號的調制，SPWM信號的產生與實現、電力電子電路閉環動態特性觀察及超調量抑制、DC/AC SPWM單相全橋逆變電路設計等綜合性實驗。
四、結束語
電力電子行業正迎來良好的發展機遇，而自主創新是電力電子行業發展的持久動力。只有通過自主創新，用創新精神引領企業，掌握核心技術，才能提高企業的競爭力，進一步發展和壯大企業，才能盡快縮短與發達國家的差距，促進電力電子行業的高速發展。
在電力電子發展創新的大環境下，本文針對電力電子技術教學提出新的教學方向。提倡展開全控型器件的教學，重點圍繞全控型器件及由其構成的主電路，通過分析一些典型的電力電子裝置，使學生掌握實用分析法，強調學生自主學習能力，鼓勵學生自主開展課題研究或進行實驗探索，激發學生學習熱情，培養學生全面發展。
參考文獻
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[3]鄭宏婕.電力電子技術[M].北京:科學普及出版社，2004.
第7篇：電力與電子技術范文
[關鍵詞]熱電廠；電子技術管理；系統設計
中圖分類號：TB332 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）31-0187-01
1 引言
熱電廠有別于傳統意義上的大型發電廠，主要區別在于功用和機組規模等。大型發電廠主要的目的是為了用戶供電，因此在裝機容量、受熱負荷大小和規模等方面都要優于熱電廠，熱電廠的目的一方面為用戶提供供電功能，另一方面也為用戶提供供暖效用，因此熱電廠在我國北方地區有著較為廣泛的應用。熱電廠因其獨特的應用性質（既發電又供暖），熱電廠必須比一般火電廠多增設鍋爐容量以備用，水處理量也大。熱電廠必須靠近熱負荷中心，往往又是人口密集區的城鎮中心，其用水、征地、拆遷、環保要求等均大大高于同容量火電廠，同時還建熱力管網，因此對于熱電廠的建設通常采用分布式的方式，這需要對熱電廠的電子技術管理進行有效的調配，本文正是針對熱電廠的電子技術管理展開研究。
2 熱電廠電子管理簡介
電力技術如今正飛速發展，高強度的計算機技術作為電力技術的強有力后盾，時刻支撐著電力技術的新發展。熱電廠作為為廣大居民提供供暖的基礎設施，利用供暖產生的余熱進行發電功能，做到資源的最大化利用，提高了熱能利用效率，調節了熱負荷的不平衡性，提高了設備使用率，熱電聯產作為一種節能環保的能源利用方式，已經獲得了大規模的應用。在實現供暖和發電雙功效的基礎下，提高熱電廠整體的自動化水平，積極引進了分散式控制系統，采用電子管理技術對系統進行統籌管理。
2.1 電子技術管理中遇到的阻礙
職業素養不夠。熱電廠在進行電子化自動控制時，缺少相應的技術人員對自動化系統進行維護。對于這種新型的技術，多數老員工表現出不適應性，沒有很高的技術熱情，這使得電子自動化的平臺沒有發揮很大的優勢。往往出現了諸多故障之后，員工不知從何處著手解決。
工作熱情減弱。受到原有職業習慣的影響，很多熱電廠人員失去了原先的工作熱情，對于這種新型的電子自動化管理系統缺乏足夠的研究，對系統各部件的功能也缺乏深刻的認識，因此在工作中難免有諸多不適應性，從而較大地影響了工作熱情。
2.2 電子自動化管理中故障處理方法
硬件是整個熱電廠電子自動化控制的核心，硬件發生異常會導致整個電子自動化控制系統難以正常運行，不利于系統控制作用的發揮。根據目前的情況來看，常見的幾種硬件故障主要可以采用幾下幾種處理措施。
輸入/輸出模塊。I/O模塊在電子自動化控制主要負責功能的轉換，對于此模塊發生故障問題，通常是需要對針對具體的問題進行逐次梳理，對整體的控制流程進行分段檢測，要先弄清處理思路和故障可能出現的模塊，對模塊進行結構化更新，從而達到良好的控制效果。
運行裝置。硬件中涉及到多個方面的設備，在處理運行裝置設備時，需要分析故障可能出現的原因，對于整個系統中各個部分進行分部調試，逐段分析，操作人員需要根據故障描述進行全面綜合的判斷，因此，這對故障排除人員要求較高，檢修人員需要具備非常完備的經驗，能夠根據經驗和現場狀態對故障進行分析。
排除干擾。通常電子自動化系統出現故障可能由于多方面的原因，一方面是來源于操作人員本身，另一方面則是系統自身的問題。操作人員若沒有充足的操作經驗，很好的現場實施經驗則很難保證是系統自身的原因還是因為系統的原因導致的故障。在排除了因操作人員自身失誤的前提下，則需要對系統因素進行排查，排除無關因素對故障檢查的干擾。
3 熱電廠電子技術管理系統設計
熱電聯產是一種節能環保的新舉措，一方面解決了集中供暖的問題，避免了小鍋爐造成的資源浪費，另一方面也利用余熱進行發電，在進行熱電聯產系統設計時，充分考慮了系統的自動化功效，系統的設計示例如圖1所示。
3.1 物理架構設計
系統的設計需要處理數據的傳輸，因此包括底層數據的接收過程，設計傳感器，變送器，集散控制系統等等。在接口層的設計過程中，為了考慮數據的統一輸出和輸出的轉換問題，需要對接口進行數據格式轉換，設計數據的傳輸格式和傳輸方式等要求。此外，還包括對數據采集端的設計，包括對數據的分發，數據的綜合處理和數據的協同分析等。
3.2 邏輯架構設計
將本系統的各層次之間設備和對象之間的關聯性進行統籌規劃，按照各自的功能特性進行邏輯組合并給出對應的形式化描述。對象包括：命名方式、屬性特征（數據格式和對應的通信規則）、操作流程（與其它邏輯設備之間的通信搭建、數據流交換、協議轉換、數據存儲格式轉換等）。操作包括直接對采用的模擬信號的電平化分析，數據的實例分析，數據的存儲方式和存儲格式分析，熱電廠各個部件之間的通信建立規則和數據的實時上傳功能等。
3.3 數據采集方法
按照一般的設計思路，建立熱電廠的采集遙測和遙信信號，為了節約成本和投資，設計變電所和熱電廠共用一套信號采集和傳輸系統。由于熱電廠和變電所一般距離較遠，通常采用通訊電線將熱電廠和變電所進行連接，實現數據通訊傳輸。采用此模式采集接收信號，熱電廠調度自動化系統就不用自己再建設一個采集系統去采集信號，直接轉發電廠監控系統采集處理好的信息，是信息最完整，最省工、省時、省錢的設計。
3.4 層次結構設計
熱電廠電子管理系統從整體上來說進行劃分可以包括：客戶服務層、WEB輸出層、業務邏輯層和資源管理層。客戶服務層主要為用戶進行服務，提供客戶和系統的交互。WEB輸出層主要封裝了訪問本電子管理系統的所有客戶端的表示層邏輯。業務邏輯層主要提供業務功能，主要包括業務受理、業務反饋和業務數據的綜合管理。其囊括了絕大多數的數據處理流程。資源管理主要負責對系統資源進行調配，設計資源的分配和回收，資源的最大化利用，如何保證資源的合理高效利用。
4總結
電力系統的自動化發展，電力系統與計算機技術的結合無疑是時下最熱門的趨勢，本文正是在這樣的前提下，分析熱電廠電子自動化管理的現狀，并就熱電廠如今的發展趨勢展開分析，一方面要滿足集中供暖的需求，另一方面要將供暖產生的余熱進行發電再利用，實現資源的最大化利用。結合計算機技術對熱電廠的自動化管理系統進行設計。
參考文獻
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第8篇：電力與電子技術范文
利用仿真軟件增加虛擬實驗
計算機仿真具有生動直觀、經濟、靈活的特點，[5]不但可以彌補實驗設備數量不足的缺陷，而且不用擔心實驗設備損壞和學生的人身安全問題。在電力電子技術實驗教學過程中引入計算機仿真，可以使枯燥的理論知識變得生動有趣，激發學生的學習興趣和積極性，加深學生對理論知識的理解，有利于學生開展探索性、研究性實驗，實現理論與實踐的緊密結合，在提高教學質量和改善實驗效果方面起到了很好的作用，而且仿真實驗不受時間和地點的限制，學生也可以在課外用計算機仿真，克服了實驗課時有限的限制。例如，圖1是運用Multisim10軟件對三相半波可控整流電路帶電阻性負載時的仿真電路。電源為220V、50Hz的三相對稱正弦電源，晶閘管選用2N3898，采用脈沖發生器作為晶閘管的觸發信號。控制角α=0°時的仿真結果如圖2所示。示波器XSC1顯示的是輸出整流電壓的波形和晶閘管兩端的電壓波形，仿真結果與教材一致。學生可以很方便地仿真不同控制角α和不同負載情況下輸出電壓的波形，甚至可以模擬電路出現的故障，如開路、短路或脈沖丟失時的情況，在很大程度上滿足了學生的探索性要求。仿真實驗克服了傳統實驗調試過程中控制角α調節不準而導致的理論值與實測值不符的問題以及由于晶閘管兩端電壓較高（峰值為539V），考慮到學生和設備的安全而一般不允許學生操作的缺陷。
增加課程設計環節
課程設計是學生在整個學習過程中的一項綜合性實踐環節，是實驗教學的一個重要組成部分。過去的教學內容中沒有課程設計這個環節，部分學生學完該課程后，只了解了課本上的一些原理知識，對電力電子技術的具體應用并不清楚。通過增加課程設計環節，選取日常生活中比較熟悉、比較有代表性的一些產品，如可調光臺燈、可調直流穩壓電源、手機充電器等作為設計題目，把抽象的理論知識轉變為活生生的實物，以拉近理論與實際生活的距離，從而激發學生的學習興趣，提高學生對該課程的重視程度。通常2～3名學生做一個題目，學生們既有分工又相互協作，以共同完成設計題目。由于時間有限，不一定所有的學生都能做出實物，但要求每個題目都要用仿真軟件仿真出結果。通過課程設計，可以使學生全面、綜合地運用在“電力電子技術”和其他課程中學到的理論知識，讓學生意識到各個課程之間不再是相互孤立的，而是一個緊密聯系的整體，從而培養學生綜合分析問題、發現問題和解決問題的能力。
開放實驗室，開設綜合與設計性實驗
煙臺大學自2011年開始實施教學實驗室開放工作，設立了實驗室開放專項基金，在教學計劃外安排時間向學生開放實驗室，為學有余力、有興趣做探索性實驗的學生提供了良好的條件。同時，教師可利用此機會，積極申報與電力電子技術相關的課題，鼓勵學生走進實驗室參與綜合、設計、創新性開放實驗項目。學生可以自主設計產品，也可以選作教師提供的課題，設計過程中教師要給予一定的指導，學生可自行查閱資料，購買元器件，設計、焊接和調試電路。學生在采購過程中了解了元件的參數和特性，在調試過程中學會了使用示波器，培養了分析問題、解決問題的能力，這樣做不僅有利于因材施教，為學生的自由發展創造良好條件，而且可以提高實驗室的利用率，同時還開發了學生的潛力，為學校組織山東省機電產品創新大賽、全國電子設計大賽等培養了人才。如學生制作的數字晶閘管觸發器、三相橋式全控整流電路實驗裝置等產品實際使用效果很好，完全可以取代TKDD-1型實驗臺上的相應掛件，還可以供下一屆學生做實驗時使用。通過開放實驗室項目的實施，實現了理論與實踐相結合的實驗教學理念，充分調動了學生的興趣和積極性，達到了培養其創新能力和動手能力的目的。
第9篇：電力與電子技術范文
關鍵詞 電力電子；新能源；風力發電
中圖分類號：TM92 文獻標識碼：B 文章編號：1671-489X（2013）09-0096-02
New Teaching Methods of Power Electronics Combined with New Energies//Li Peng
Abstract Power electronics is the bridge of electrics and electronics. With the rapid development of new energies， the teaching and research of power electronics are facing with chances and challenges. Based on practical teaching experience， this paper describes the necessity， principles and methods of combining power electronics with new energies， which may be of valuable reference for teaching and exploration.
Key words power electronics； new energy； wind power
1 電力電子課程特點
電力電子技術屬大學工科專業課程，早期也稱半導體變流技術。從學科角度，它由電力學、電子學和控制理論交叉形成，是連接“信息電子”（弱電）和“電力電子”（強電）的橋梁。從目的角度，它旨在利用電力電子器件實現電壓、電流、頻率和相位等電能變換和控制。從內容角度，它包括器件、電路、系統及其控制三部分。
根據授課對象及課時要求不同，側重點也應有所差異。在大多電氣類相關專業中，本課程多作為專業主干課，課時在64學時以上，上述三部分內容均需細致講解且輔以專業實驗。而對控制類專業，本課程多作為專業選修課，課時多在32學時以下，目標在于與控制工程相關的基礎學習，偏重基本原理和方法。因此，課程大綱和課堂講授應緊密結合學生所需，以最大效率地實現教與學的有機結合。
同時，與許多本科課程相比，電力電子知識點更加分散，各種器件特點、符號、物理參數等容易混淆，且電路波形繪制和分析對于學生理解和記憶難度較大。因此，未來新課程內容和教學模式探索至關重要。
本文結合新能源尤其是風電技術，簡析課程教學中的一些探索性方法，為實現教學探索提供一定參考。
2 新能源技術與電力電子教學
2.1 新能源與大學教學
能源與環境是當前世界發展的兩大課題，而對于能源問題的技術解決，電力電子技術提供了重要的支撐。在諸多新能源中，風力發電和光伏發電與電力電子技術關系尤為密切，其能量轉換部件及控制電路都包含有電力電子器件。尤其是風力發電，作為公認的安全、環保、技術成熟的新能源，是電力電子技術與自動控制技術的有機融合體。
近年來，國內高校陸續開設了新能源課程，甚至增設了相關學科專業，而電力電子課程多作為此類專業的基礎課展開。相比之下，在非能源類學科或者信息電子為主導的學科中，適當引入新能源背景對于整個電力電子技術的宏觀把握大有裨益。
2.2 基于新能源的電力電子教學示例
下面以電力電子技術的緒論為例，簡述基于新能源的課程講解方法。講解電力電子課程的緒論時，首先需要學生對整個課程的章節內容有宏觀把握。而教學過程中，學生對整流、逆變、PWM等專業技術尚未深入理解，通常很難作為一個有機系統來快速接受。
以國家“十一五”規劃教材《電力電子技術》為例，課程共分為9章，其中，第2章“電力電子器件”是基礎，第3、4章“整流”“逆變”是核心，第5、6章“DC-DC”“AC-AC”是輔助，第7章“PWM控制”是重點，第8、9章作為拓展簡單了解。筆者發現，各章內容可以通過一類簡單的風電系統有機融為一體，如圖1所示。
風電機組是將“風能”轉為“機械能”進而轉為“電能”的復雜系統，其基本過程為：風掃過葉輪引起轉動產生機械能，經過驅動鏈耦合輸送給發電機轉化為電能。由于風的隨機特性，該電能無法直接利用或并網，需進行電力變換處理，而處理過程涵蓋了電力電子課程的核心章節。
1）整流。發電機所得電能先經過第一次變換，將不規則的交流轉化為直流，這種“AC-DC”的變化過程即為“整流”。整流是電力電子核心技術之一，作為第3章內容，是講授重點。
2）斬波。整流所得直流一般不滿足并網幅值的要求，需要進行升降壓轉化，這種“DC-DC”技術即為第5章的“斬波”。與此類似，可進行“AC-AC”的講解，即第6章的“交交變頻”技術。
3）逆變。斬波所得直流無法直接并入交流電網，需要再次轉換為交流并經濾波后并入電網，這種“DC-AC”的技術即為“逆變”。逆變是與整流互逆的電能轉換過程，作為第4章內容，也應著重講解。
4）器件。上述轉換多依賴電力電子器件實現，如現代變流技術中的IGBT正逐漸取代晶閘管成為主流控制器件。可結合教材第2章對此展開深入講述。
5）控制。諸多電能轉換控制方法中，脈寬調制（PWM）是主流技術，另有軟開關等輔助技術，分別對應第7、8章。這些技術已廣泛應用于電力電子工程，大大改善了電路控制性能。
由此可見，看似相互孤立的各章節在風電這一實際系統中緊密聯合為一個整體，學生可快速把握課程主線，并對課程的工程應用價值有初步理解。
除此之外，其他新能源系統如光伏發電、電動汽車等，也具有類似的模塊或功能構成，可作為課程講解的工程背景。
3 教學中的其他輔助方法探討
上節以一個例子簡單描述了引入新能源的電力電子課程緒論的講解方法，下面對教學中的其他輔助方法進行簡要的探討。
3.1 教學方式探討
1）板書結合Flas。良好的板書可以促進學生的感性認知度，控制課堂節奏，加強師生互動效果。以電力電子為例，諸多電路結構僅用PPT解釋難以達到良好效果，利用板書逐層遞進地繪制并講解，需要重點強調以及邏輯推理的用板書，大量的描述或輔解釋用PPT，從而很好地利于學生接受。
傳統電力電子教學中，電路及波形多用靜態PPT描述，生動性較差，難以描述電路動態變化過程，而將Flas引入PPT中，可形象演示電路的工作過程和參數流向。例如：基于晶閘管的整流橋電路，其板書繪制繁瑣，靜態PPT講述難度較大，而引入Flash后可以清晰看到各時段晶閘管的通斷情況、電流流向以及輸出情況，從而極大地提高學生學習樂趣，達到寓教于樂的效果。在實際教學中，建議根據課程內容靈活選擇板書、PPT、Flash等教學手段，適當融合，形成“重點突出、形象生動”的教學模式。
2）波形結合MATLAB仿真。電力電子教學通常有這樣的體會：最耗時也最難講解的多是電路波形。MATLAB的引入將教師從繁重的原理講解中解脫出來，作為數值計算和圖形處理的軟件工具，MATLAB比傳統的高級語言更容易學習和掌握，被譽為“巨人肩膀上的工具”。尤其它集成了SIMULINK和SIMPOWER工具箱，可以很容易地提取元器件，建立系統建模，并利用其友好的交互式界面進行仿真分析。這樣，學生可以清楚地看到整個電路運行過程，對諸多結論性的波形“知其所以然”。
3.2 拓展內容探討
根據課程學時安排的不同，建議有針對性地進行課堂內容的拓展講解，開闊學生視野，同時為后續課開設做一定的技術鋪墊。例如，作為控制與電氣學科的連接紐帶，電力電子許多知識點會涉及相關先行課程。對此，建議回顧并凝練相關的重要結論，這種學科交叉點最難以講解但極容易引發學生的積極性并鍛煉其發散思維。此外，與主干課不同，作為選修課的電力電子通常沒有實驗課，建議結合MATLAB等工具進行模擬，加深學生的理解和記憶。
最后需要注意，電力電子是一種工程性極強的技術，課堂中要注意理論與工程的結合。例如前面提到的新能源技術，可以滲透到每章的課程中，這對于實現研究型和啟發性教學具有積極意義。
4 結語
電力電子技術既是“強電”和“弱電”的橋梁，也是理論與實踐相結合的典范。本文簡要探討了電力電子技術的教學思路，結合新能源技術，探索了一些新的教學方法，希望對于提高大學課堂效率、培養學生興趣以及實踐科研型教學提供有益參考。
參考文獻
[1]王兆安，劉進軍.電力電子技術[M].北京：機械工業出版社，2009.
[2]黃忠霖.電力電子技術的MATLAB實踐[M].北京：國防工業出版社，2009.
