“电力电子技术”课程建设探索与实践.pdfVIP

第六届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集 “电力电子技术课程建设探索与实践 王 瑾 郭前岗 (南京邮电大学自动化学院南京210046 wangjin@njupt．edu．cn) 摘要：‘电力电子技术)课程是电气工程及其自动化等“强电”专业的专业基础课和主干课程，在专业培养方 案及课程体系中具有重要的地位。本文结合我院电气专业的建设与发展，对电力电子技术课程的教学内容、教学方 法、实验教学环节等进行了分析和探讨。 关键词：电力电子技术教学内容实践教学综合实验平台 1引言 电力电子学是一门快速发展的新兴交叉学科，在生产生活的各个领域收到人们越来越多的关 注，国内外高校对电力电子技术专业教育都非常重视。《电力电子技术》课程是电气工程及其自动 化等“强电专业的专业基础课和主干课程，在专业培养方案及课程体系中具有重要的地位，在试 行的“电气工程及其自动化本科专业认证标准”中，对该课程的学时及教学内容都给出了最低限要 求。 我院设有电气工程及其自动化、电气信息工程2个电气类专业。依托南京邮电大学在电子与 信息学科方面的优势，结合江苏省区域经济发展之要求，我们确定了以功率变换控制、新能源发 电与分布式供电系统、电力系统电能质量控制为专业的主要发展方向。电力电子技术是这几个方 向的发展基础之一。 本文结合我院电气专业的建设与发展，对电力电子技术课程的教学内容、教学方法、实验教 学环节等进行了分析和探讨。 2教学内容及方法 2．1教学内容安排 参考国内各高校电力电子技术课程内容与体系，对该课程教学内容的进行了优化整合。教学 内容以器件发展为索引，以四类基本变换器和PWM技术、软开关技术两种控制方法为基础，构 建电力电子系统的概念。 讲授器件符号、半导体结构、导电机理、伏安特性、应用要点。学习功率半导体开关器件原理及 特性，目的是为了应用器件组成电路，故应掌握器件外部特性、极限参数和使用注意事项。 四类基本变换器，每一类都有多种电路拓扑。从典型电路入手，首先介绍电能变换目标、基 本电路构成思路、电路的控制方法，然后利用波形分析这一手段，对电路工作模态迸行分析，计 算电路的工作特性参数。按照这一步骤，学生很容易从物理概念上理解典型电力电子电路的特性 和计算方法，t进而可以根据这种方式对其它电路进行分析，从而避免对各种电路拓扑一一罗列讲 解。 变换器系统的构成及主要部件的功能及原理，包括闭环控制、PWM调压原理、缓冲电路、 驱动电路等。变换器系统内容的讲述将各部分零散的内容有机组合起来，使学生初步建立系统的 概念，对各部分内容起到梳理作用。 461 第六届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集 电力电子技术既是一门技术基础课程，也是实用性很强的一门课程。因此，在课程讲授过程 中，应在掌握基本原理的基础上，对电力电子装置的应用予以足够的重视，结合实际需求，激发 学生的学习兴趣。 通过以上教学内容的安排，使学生熟悉和掌握电力电子变换电路的基本原理和特性，了解电 力变换器的系统结构．掌握电能变换与控制的分析方法。本着从电力变换器电路模型到工程实际 应用这一教学思路，为学生构建完整的专业知识结构，为后续专业课程的学习奠定必需的电力电 子技术理论和工程基础。 2．2教学方法 电力电子学是一门快速发展的新兴交叉学科，其实践性和理论性并重。由于电力电子变换电 路拓扑多，电路原理、性能特性和波形等的分析复杂，应用范围广，学生们在学习过程中会觉得 难学难懂，为使学生较好的掌握本门课程，我们采取了以下教学方法： (1)启发式教学，引导和加强学生的自学能力和积极性 树立以学生为中心的教育思想，在课堂教学中，以教师为主导，学生为主体，在课堂上注重 师生互动，引导学生思考，使不同程度的学生在听完每一节课后都感到值得回味，可以在不同层 次上举一反三，进而深化理解、正确应用。从结合工程实际问题引入，到问题的分析、归类、解 决，再回到实际工程中，每个环节都让学生真正理解和领会各种变换器的来龙去脉，使学生形成 一条脉络清晰的主线。进而培养主动学习的积极性，保证了整个教学过程在自觉学习中进行。