工程案例论文实践能力论文工程案例在“电力电子技术”课堂教学中的应用探讨.doc

工程案例论文实践能力论文：工程案例在“电力电子技术”课堂教学中的应用探讨 摘要：通过在工程实践中典型的电力电子技术应用案例讲解，结合在电力电子技术课堂教学经验，分析了工程案例教学法在电力电子技术课堂教学中的显著作用，探讨了教学实施过程，提出了以案例助教学、以应用释原理、以问题析方法的教学实施过程，完善了课程的教学方法，获得了良好的教学效果，提高了教学质量。 关键词：工程案例；教学法；课堂教学；实践能力 （重庆400050） 基金项目：本文系重庆科技学院教改项目“电力电子技术课程教学方法的创新与实践”（编号：201002、201006）的研究成果。 案例教学法首创于哈佛大学，19世纪后半叶开始在法律教学中得以运用，后来逐渐运用到医学、管理学、军事学等学科的教学中，被教育界公认为是目前最有效的教学手段之一。我国于20世纪80年代开始引入管理案例教学法，现在已逐步扩展到工科类课程案例教学中。工程案例是将发生于工程实践中的客观事实经过文字、数据、图表、动画等方式进行概括、整理，形成可用于课堂交流或探讨的案例材料。笔者通过igbt直接高压变频器在煤矿主井皮带机中的成功应用案例和多年专业课程教学经验，就案例教学在电力电子技术课堂教学中的应用问题进行探讨。 一、工程案例教学法在电力电子技术课堂教学中的显著作用 1.提高学生综合运用系统理论解决实际工程问题的能力 电力电子技术是电气工程及其自动化专业、自动化专业本科生的一门专业基础课，是一门理论与应用相结合、实践性和工程性很强的课程。它包括电力电子器件、电力电子变流技术以及以微电子技术和计算机为代表的控制技术三大组成部分。目的是使学生熟练掌握各种电力电子器件的特性和使用方法；掌握各种电力电子电路的结构、工作原理、控制方法、设计计算方法及实验技能；学会运用各种电力电子装置的应用范围及技术经济指标；培养学生分析问题和解决问题的能力，为从事与电气工程有关的技术工作和科学研究打下一定的基础。课程具有综合性强、知识跨度大、工程实践性强等特点。 传统的电力电子技术课堂教学在内容上缺乏针对性，以讲授各章节的知识为中心，学生以学习理论为主，对工业电气工程中的实际问题缺乏应有的关注，属于只见“树木”不见“森林”的孤立式片段教育行为，学生难以建立“工程系统总体设计”的指导思想，学习知识支离破碎，学生难以形成总体概念，学生中出现低能力的人数较多。而工程案例呈现的是工程现场所遇见的真实实际问题，往往能激发学生的兴趣，他们会关心在现场是如何处理的？如何解决的？解决的思路是什么？解决的方法是什么？这一系列疑问的探讨和分析具有针对性，学生在课堂上能体会到现场感，增强了理论与实践的相互联系，突破了“空洞无味”和“满堂灌”的教学模式。 如大同马脊梁矿主井皮带运输机中igbt高压变频器的成功应用教学如下： 首先介绍工程背景：大同马脊梁矿井田面积170km2，现有三个综采队主采侏罗纪7＃、11＃和14＃煤层，地质储量50.7亿吨，可采储量29.74亿吨。井田水文地质条件简单，瓦斯含量低，为低瓦斯矿井。矿井于1996年6月技术改造完成后，核定生产能力为80万吨。近年来随着企业内部管理水平的不断提升，矿井产量逐年增加，实际能力已达360万吨。 改造前的工作情况：矿井煤流集中由高山主斜井强力胶带输送机送至煤厂洗选外运。该机为双滚筒三机拖动方式。现采用三台6千伏、400千瓦笼形异步电机与调速型液力耦合器驱动两个主动滚筒，其中1号电机和2号电机同轴拖动卸煤滚筒。 改造前的拖动系统存在的问题： （1）各液力耦合器由于工作条件苛刻，现场条件较差，使得闭环伺服系统功能丧失。自身故障率高。 （2）机头楼层的楼板浇筑厚度为10厘米，楼层主次梁的强度及布局设计尺寸不能满足现在拖动装置电机体积要求。 基于以上两个问题，存在运行系统震动剧烈，导致轴承寿命缩短；液力耦合器油温高，长时期在高压、高温、高速的工况下工作，轴承润滑状况恶化，动静失衡丧失、自身震动加剧、现场维护难度加大、故障频繁等。 改造方案：采用成都佳灵电气制造有限公司生产的“jcc系列igbt高压变频器”进行驱动系统改造，同时使用上普昱矿山设备有限公司生产的“ktw3-380s”主斜井皮带控制设备，以实现该系统的控制要求。 改造运行实际测量结果：液力耦合器运行电压为6.2千伏、电流平均为39安，变频器输入电压6.2千伏，电流平均为37安，每天实际运行20小时，按此计算。 日节电：2.463-2.336=0.127万千瓦时；日节约电费从2004年7月份起（工业用电电价为0.75元／千瓦时），则0.127×0.75=0.09525万元＝952元／日。 通过工程真实案例介绍，学生开始对该拖动系统存在的问题进行思考，并提出解决问题的方案和办法。接着引入现场改造的成功电路，通过igbt主电路分析和介绍，