电力电子技术教案.docx

泰州学院 教 案 2017～ 2018 学年第二学期 学 院 ( 系 、 部 ) 课程名称授课班级主职 课 程 名 称 授 课 班 级 主 职 讲 教 师 称 使 用 教 材 《电力电子技术》 王兆安主编 xxxxxxx 二○一七年一月 电力电子技术 课程教案第 1 讲 安排课程类别 理论课 √ 实训课 □ 实验课 □ 习题课 □ 其他□ 课时 2 安排 授课题目 1 绪论 教学目的、要求 掌握电力电子技术的基本概念、学科地位、基本内容； 了解电力电子技术的发展史； 了解电力电子技术的应用、电力电子技术的发展前景； 了解本教材的内容。 教学重点及难点 重点：电力电子器件的分类，电能的 4 种变换形式。难点：无 教 学 过 程 方法及手 段 导入： 电力电子技术的应用案例。 新授： 基本概念 什么是电力电子技术 电力电子技术 ：使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术目前电力电子器 件均用半导体制成，故也称电力半导体器件。电力电子技术变换的 “电力 ”可大到数百 MW 甚至 GW ，也可小到数 W 甚至 mW 级。 电子技术一般即指信息电子技术，广义而言，也包括电力电子技术。 两大分支 （ 1）电力电子器件制造技术 电力电子技术的基础，理论基础是半导体物理。 （ 2）变流技术（电力电子器件应用技术） 用电力电子器件构成电力变换电路和对其进行控制的技术，以及构成电力电子装置和电力电子系统的技术。电力电子技术的核心，理论基础是电路理论。 电力变换四大类：交流变直流、直流变交流、直流变直流、交流变交流 与相关学科的关系 ? 电力电子学 (Power Electronics) 名称 60 年代出现； ? 1974 年，美国的 W.Newell 用倒三角形对电力电子学进行了描述， 遍接受。 被全世界普 （ 1）与电子学（信息电子学）的关系 ? 都分为器件和应用两大分支； 多媒体 举例讲解 ? 器件的材料、工艺基本相同，采用微电子技术； ? 应用的理论基础、分析方法、分析软件也基本相同； ? 信息电子电路的器件可工作在开关状态，也可工作在放大状态；电力电子电路的器件一般只工作在开关状态； （ 2）与电力学（电气工程）的关系 ? 电力电子技术广泛用于电气工程中：高压直流输电、静止无功补偿、电力机车牵引、交直流电力传、电解、电镀、电加热、高性能交直流电源； ? 国内外均把电力电子技术归为电气工程的一个分支，电力电子技术是电气工程学科中最为活跃的一个分支。 （ 3）与控制理论（自动化技术）的关系 ? 电力电子技术是弱电控制强电的技术，是弱电和强电的接口；控制理论是这种接口的有力纽带； ? 电力电子装置是自动化技术的基础元件和重要支撑技术。 （ 4）地位和未来 电力电子技术和运动控制一起， 和计算机技术共同成为未来科学技术的两大支柱。电力电子技术是一门崭新的技术， 21世纪仍将以迅猛的速度发展。 电力电子技术的发展史 ? 一般工业：交直流电机、电化学工业、冶金工业； ? 交通运输：电气化铁道、电动汽车、航空、航海； ? 电力系统：高压直流输电、柔性交流输电、无功补偿； ? 电子装置电源：为信息电子装置提供动力； ? 家用电器： “节能灯 ”、变频空调； ? 其他： UPS、 航天飞行器、新能源、发电装置。 电力电子技术的应用 ? 电源技术：电力电子装置提供给负载的是各种不同的电源； ? 节能技术：电力电子技术对节省电能有重要意义，特别在大型风机、水泵采用变频调速，在使用量十分庞大的照明电源等方面。 作业和思考题 ： 教学反思： 课程类别第 2 课程类别 第 2 讲 理论课 √ 实训课 □ 实验课 □ 习题课 □ 其他 □ 课时 安排 2 授课题目 电力电子器件概述 不控型器件 — 电力二极管 教学目的、要求 掌握电力电子器件的概念和特征； 熟悉应用电力电子器件的系统组成； 了解电力电子器件的分类； 掌握电力二极管的工作特性。 教学重点及难点 重点：器件的工作原理、基本特性、主要参数以及选择和使用中应注意的一些问题。 难点：基本特性及电力电子器件的两个基本要求。 教 学 过 程 方法及手 段 导入： · 复习回顾。 新授： 电力电子器件概述 电力电子器件的概念和特征 ? 主电路（ Main Power Circuit ）—— 电气设备或电力系统中，直接承担电能的变换或控制任务的电路。 ? 电力电子器件（ Power Electronic Device ） —— 可直接用于处理电能的主电路中，实现电能的变换或控制的电子器件。 ? 广义上电力电子器件可分为电真空器件和半导体器件两类。 ? 两类中，自 20 世纪 50 年代以来，真空管仅在频率很高（如微波）的大功率 高频电源中还在使用，而电力半导体器件已取代了汞弧整流器（ Mercury Arc