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电力电子与变频技术
主讲教师 徐丽霞/安徽国防科技职业学院
学习人数 106
开课周期 2021年03月25日 ~ 2021年07月31日
教学进度
预报名
进行中
已结课
课程期次 共 19 周
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本课程是自动化类专业群的一门专业必修课程,面向电力电子设备的安装、调试与维护等工作岗位,培养具备电力电子系统与变频设备的安装、调试与维修能力的专业技术人员,使之能掌握各类电能变换的基本原理,掌握各类电力电子系统与变频设备的结构、基本原理、控制方法、设计计算,并具有初步设计、调试、分析电力电子变流装置的能力。



课程概述
《电力电子与变频技术》是为了培养具备从事电力电子设备及其控制设备的安装、调试与维修的基本技能人才而开设的专业必修课程。本课程的教学项目和课程内容以机电一体化专业学生的就业为导向,根据机电一体化专业所涵盖的岗位群进行职业能力分析,遵循学生认知规律,紧密结合国家维修电工职业资格证书中的考核要求确定。为了充分体现应用技术引领、实践导向课程思想,本课程的教学活动以项目为单位组织教学,以典型设备为载体,引出相关专业理论知识,通过完成任务使学生在实践中加深对专业知识、技能的理解和应用,培养学生的综合职业能力,满足学生职业生涯发展的需要。


课程大纲
  • 项目1 调光灯的构建与调试
    • 第1讲 电力电子技术与电力电子器件
    • 第2讲 认识晶闸管
    • 1.1晶闸管特性测试
    • 第3讲 单相半波可控整流电路的构建与调试
    • 1.3单相半波可控整流电路的构建与调试
    • 第4讲 单相桥式可控整流电路的构建与调试
    • 第5讲 晶闸管驱动与保护电路的构建与调试
    • 1.5单相桥式可控整流电路的构建与调试
    • 第6讲 简易调光灯的制作与调试
    • 1.6简易调光灯的构建与调试
  • 项目2 直流可逆拖动系统的构建与调试
    • 第1讲 三相半波可控整流电路的构建与调试
    • 2.1三相半波可控整流电路的构建与调试
    • 第2讲 三相桥式可控整流电路的构建与调试
    • 第3讲 相控整流电路的换相压降
    • 第4讲 有源逆变的工作原理和典型应用
    • 第5讲 三相有源逆变电路的构建与调试
    • 2.2三相桥式可控整流电路的构建与调试
    • 第6讲 逆变失败与最小逆变角的限制
    • 第7讲 直流可逆拖动系统的构建与调试
  • 项目3 开关电源的构建与调试
    • 第1讲 认识全控型电力电子器件
    • 3.1GTR、MOSFET、IGBT的测试
    • 第2讲 降压变换电路的构建与调试
    • 3.2降压变换电路的构建与调试
    • 第3讲 升压、升降压变换电路的构建与调试
    • 3.3升压变换电路的构建与调试
    • 第4讲 正激、反激变换电路的构建与调试
    • 第5讲 推挽、双端变换电路的构建与调试
    • 第6讲 开关电源的构建与调试
  • 项目4 逆变器的构建与调试
    • 第1讲 认识无源逆变电路
    • 第2讲 单相桥式逆变电路的构建与调试
    • 4.1单相逆变电路的构建与调试
    • 第3讲 谐振式逆变电路的应用——中高频感应加热电源
    • 第4讲 三相桥式逆变电路的构建与调试
    • 第5讲 逆变电路中SPWM技术的应用
  • 项目5 恒温电烙铁的构建与调试
    • 第1讲 认识双向晶闸管
    • 第2讲 单相交流调压电路的构建与调试
    • 5.1单相交流调压电路的构建与调试
    • 第3讲 三相交流调压电路的构建与调试
    • 5.2三相交流调压电路的构建与调试
    • 第4讲 恒温电烙铁的构建与调试
    • 5.3恒温电烙铁的构建与调试
  • 项目6 变频器的原理与基本操作
    • 第1讲 交-交变频电路
    • 第2讲 交-直-交变频电路
    • 第3讲 认识通用型变频器
    • 第4讲 西门子变频器外端子控制的基本操作
    • 6.1变频器参数设置面板控制
    • 6.2变频器参数设置电动机正反转、模拟量调速
    • 6.3变频器参数设置多段速调速
  • 电力电子与变频技术期末试题
授课目标
2.1技能目标
(1)能根据电路图画图规范,读懂并画出电力电子设备常用电路图;
(2)能根据调光灯电路图,完成对调光灯电路的连接、调试和故障检修;
(3)能根据直流可逆拖动系统电路结构,完成对三相桥式可控整流电路和有源逆变电路的构建、调试和常见故障分析;
(4)能根据开关电源电路图,完成对直流变换电路的连接、调试和常见故障检修;
(5)能根据车载逆变器、中频感应电源的电路结构,完成对电压型逆变电路的连接、调试和常见故障检修;
(6)能根据恒温电烙铁的电路图,完成对交流调压电路和温控电路的连接、调试和常见故障检修;
(7)能根据西门子变频器使用手册,学会变频器常用参数设置,对调试过程中发生的故障,能够及时解决。
2.2知识目标
(1)掌握晶闸管、双向晶闸管、电力晶体管、MOSFET和IGBT的特性和用法;
(2)调光灯模块,要掌握单相半波和单相桥式可控整流电路和工作原理,了解单结晶体管触发电路和锯齿波触发电路的工作原理;
(3)直流可逆拖动系统模块,要掌握高压、大功率直流传动系统中三相桥式全控整流电路及有源逆变电路的工作原理;
(4)开关电源模块,要掌握直流变换电路的工作原理,了解直流变换电路中使用的PWM控制技术原理;
(5)车载逆变器模块,要掌握逆变电路的工作原理,了解逆变电路中使用的SPWM控制技术原理;
(6)中频感应电源模块,要掌握高频、大电流感应加热电源中串联谐振逆变电路和并联谐振逆变电路的工作原理,了解逆变电路的换流方式、触发要求和启动原理;
(7)恒温电烙铁模块,要掌握交流调压电路、温控电路的工作原理;
(8)变频器模块,要掌握交-交变频器的原理和应用场合,西门子变频器的电路组成、工作原理和面板、外端子及通讯等三种控制方式。 
2.3素质目标
(1)规范测量仪器、仪表的使用步骤和电路连接步骤,学会正确的仪器仪表使用方法、电路连接顺序;
(2)规范调试步骤,掌握先部分后整体,先断电测试后通电测试的调试步骤;
(3)不要在通电状态接触电路中的金属部分;
(4)规范实训纪律,不迟到早退,爱护实训设备,轻拿轻放,实训结束先断电后拆线,整理实训台,器件、工具归还原位;
(5)养成文明安全生产的好习惯,严格执行电工安全操作规程。


预备知识

电路分析基础、电子技术

配套教材
  • 电力电子与变频技术项目化教程
    徐丽霞
    华中科技大学出版社
参考教材
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1 这门课程是免费学习的吗?
本课程是开设在安徽省网络课程学习中心(e会学)平台上的课程,是免费学习的。
2 我可以重复选择同一门课程吗?
可以的,许多课程会多次开课,可以加入同一门课程的不同期次。在新的开课期次中,你需要从零开始完成相关的学习任务。
3 是否需要完成课程所有的作业?
如果你想要获得课程证书,你需要按照课程老师制定的课程大纲和考核标准完成相关作业;如果仅是为了扩充知识并不需要申请证书,可以根据自己的时间与需求自由安排学习计划。
4 是否需要完成课程所有的作业?
如果你想要获得课程证书,你需要按照课程老师制定的课程大纲和考核标准完成相关作业;如果仅是为了扩充知识并不需要申请证书,可以根据自己的时间与需求自由安排学习计划。
5 如何申请课程证书?
课程团队会在‘考核标准’中公布获得证书的条件。课程公布考核标准并更新完毕后,你的最终总成绩达到条件即可获得证书。
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这将根据课程团队的设置的课程结课设置而定,有的课程将在课程结束后关闭,有的课程允许已选课的用户查看课程内容及历史记录,也有课程可能会对未选课用户开放课程内容。对于结课后仍然开放的课程,在“我的课程”列表里,可以查看课程内容及学习记录。
7 建议使用什么浏览器学习?
为了您顺利地进行课程学习,建议您将浏览器升级到最新版本。建议使用IE10及以上,火狐Firefox浏览器,及谷歌Chrome浏览器。
课程特色

一、主要特色

1、该课程以典型设备为载体,通过项目任务组合将理论知识和实训任务整合到多个项目中,课堂以学生小组为中心,以任务驱动形成师生互动,学生合作的互动式学习氛围。教师通过设计任务、创设学习情境、引出任务、引导学生在任务驱动下自主学习、协作学习、提升技能。让学生在思考问题、分析问题、解决问题中达到本课程要求的职业能力,实现了理实一体,教学效果优良。

2、将传统的教学手段和现代教育技术协调应用,强调理论教学与实践教学并重,实行一体化的教学方法,重视在实践教学中培养学生的实践能力和创新能力,并把“安全生产、规范操作”意识融入到课堂教学中。

3、课堂教学在打破传统教学手段的基础上,加强现代化教学手段的应用,与多媒体课件紧密结合,利用现代网络资源的优势,配合实物和模型加强案例和习题,以取得良好地教学效果。

4、实训过程图片展示

单相可控桥电路构建与调试

三相可控桥电路构建与调试

BUCK电路构建与调试

BOOST电路构建与调试

单相逆变电路构建与调试

三相调压电路构建与调试

变频器外端子控制调速

变频器多段调速

二、影响力分析

《电力电子与变频技术》是机电类专业的一门专业核心课。课程的主要任务是培养学生具备安装、调试与维修电力电子设备及其控制设备的能力;与此同时,通过该课程的学习,培育学生的工程意识与一丝不苟和认真负责的工作作风。在专业课程结构中,围绕着培养目标,该课程具有专业性和实用性等特点,我校都在大学二年级开设该课程,一方面它的专业性为后续课程的学习提供了技术上的支持,另一方面又为学生综合素质的提高起到循序渐进的促进作用。

三、国内外同类课程比较

通过课程建设积累了大量的教学资源,通过对用人单位调研,进行人才培养的知识需求分析,形成了较为符合实际的课程标准,通过双证融通的研究和实践,课程标准进一步完善。教师队伍发展形成年龄结构合理、学历结构合理的教学队伍。通过项目化教学的改革,进一步扩大了实践教学时间,一定程度降低了对学生要求。组织教师团队根据课程标准拟编写校企合作校本教材,与国内外同类教材相比,注重实用性,可操作性。


授课教师
安徽国防科技职业学院
安徽国防科技职业学院
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