電力電子技術(shù)電子教案

石家莊鐵道大學(xué)校方學(xué)院

教案

2010—2011學(xué)年第一學(xué)期

系（部）：電氣工程系

教研室：自動化

課程名稱：電力電子技術(shù)

授課班級：___________________________

主講教師：___________________________

職稱：___________________________

使用教材：電力電子技術(shù)

石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院教務(wù)處制

教案（首頁）

中文：電力電子技術(shù)課程編號L08111

課程名稱

英文：TechnologyofPowerElectronic學(xué)分3.5

授課教師職稱講師

課程性質(zhì)學(xué)位課（）必修課（V）選修課（）

授課對象專業(yè)和班級：自動化專業(yè)共4個班

課程學(xué)時56學(xué)時周學(xué)時3.5學(xué)時起止周1周一16周

學(xué)時分配理論講授：40學(xué)時:實驗：16學(xué)時:上機(jī)：_學(xué)時

授課方式課堂講授（V）；實踐課（）考核方式考試（J）；考查（）

使用教材名稱：電力電子技術(shù)

教材

作者：王兆安出版社：機(jī)械工業(yè)出版社出版日期：2009年5月

主要參考1、邵丙衡，《電力電子技術(shù)》（第一版），中國鐵道出版社，1997年

2、葉斌，《電力電子應(yīng)用技術(shù)》，清華大學(xué)出版社，2006年

資料及指

3、張力,《現(xiàn)代電力電子技術(shù)》，科學(xué)出版社，1992年

定參考書

教研室主任（簽字）：

審

年月日

核

見

系（部）主任（簽字）：

年月日

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周次第1周日期節(jié)次第節(jié)

授課內(nèi)容第一章緒論授課學(xué)時2學(xué)時

教學(xué)目的電力電子技術(shù)介紹，電力電子技術(shù)發(fā)展史及應(yīng)用

教學(xué)重點電力變換的分類

教學(xué)難點電力變換的分類

教學(xué)手段

多媒體、黑板

器材保障

教學(xué)方法講授法

一、本門課程介紹（10分鐘）

教

二、電力電子技術(shù)的概念（30分鐘）

三、電力電子技術(shù)的發(fā)展史（10分鐘）

學(xué)

四、電力電子技術(shù)的應(yīng)用（20分鐘）

五、本教材的內(nèi)容簡介和使用說明（20分鐘）

過

六、本講總結(jié)（10分鐘）

程

思考題

作業(yè)

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周次第1周日期節(jié)次第節(jié)

授課內(nèi)容電力電子器件概述、不可控器件一電力二極管授課學(xué)時2學(xué)時

教學(xué)目的掌握電力電子器件系統(tǒng)的組成，電力二極管的工作原理和基本特征。

教學(xué)重點電力電子器件系統(tǒng)的組成，電力二極管的工作原理和基本特征

教學(xué)難點電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)

教學(xué)手段

多媒體、黑板

器材保障

教學(xué)方法講授法

教一、上節(jié)內(nèi)容回顧（5分鐘）

二、電力電子器件概述（40分鐘）

電力電子器件的概念和特征，應(yīng)用電力電子器件的系統(tǒng)組成，電力電子器件的分

學(xué)

類。

三、不可控器件-電力二極管（45分鐘）

過

PN結(jié)與電力二極管的工作原理，電力二極管的基本特性，電力二極管的主要參

數(shù)，電力二極管的主要類型。

程

四、本講總結(jié)（10分鐘）

思考題

作業(yè)

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周次第2周日期節(jié)次第節(jié)

授課內(nèi)容半控型器件一晶閘管授課學(xué)時2學(xué)時

教學(xué)目的掌握晶閘管的工作原理，基本特性，主要參數(shù)

教學(xué)重點晶閘管的工作原理，主要參數(shù)的計算

教學(xué)難點額定電流的計算

教學(xué)手段

多媒體、黑板

器材保障

教學(xué)方法講授法

一、上節(jié)內(nèi)容回顧（5分鐘）

教二、晶閘管的結(jié)構(gòu)與工作原理（15分鐘）

晶閘管的結(jié)構(gòu)，雙晶體管模型，晶閘管的工作原理

學(xué)三、晶閘管的基本特性（25分鐘）

靜態(tài)特性和動態(tài)特性

過四、晶閘管的主要參數(shù)（35分鐘）

電壓定額，電流定額，動態(tài)參數(shù)

程五、晶閘管的派生器件（10分鐘）

六、本講總結(jié)（10分鐘）

思考題

2-2,2-3,2-4,2-5

作業(yè)

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周次第2周日期節(jié)次第節(jié)

授課內(nèi)容典型全控型器件授課學(xué)時2學(xué)時

教學(xué)目的掌握典型全控型器件的工作原理，符號，基本特性

教學(xué)重點電力場效應(yīng)晶體管和絕緣柵雙基晶體管的基本原理，符號，基本特性

教學(xué)難點電力場效應(yīng)晶體管和絕緣柵雙基晶體管的基本原理

教學(xué)手段

多媒體、黑板

器材保障

教學(xué)方法講授法

一、上節(jié)內(nèi)容回顧（5分鐘）

二、門極可關(guān)斷晶閘管（15分鐘）

GTO的結(jié)構(gòu)和工作原理，GTO的動態(tài)特性，GTO的主要參數(shù)

教三、電力晶體管（15分鐘）

GTR的結(jié)構(gòu)和工作原理，GTR的基本特性，GTR的主要參數(shù)，GTR的二次

學(xué)擊穿現(xiàn)象與安全工作區(qū)

四、電力場效應(yīng)晶體管（30分鐘）

過電力MOSFET的結(jié)構(gòu)和工作原理，電力MOSFET的基本特性，電力MOSFET

的主要參數(shù)

程五、絕緣柵雙極晶體管（25分鐘）

IGBT的結(jié)構(gòu)和工作原理，IGBT的基本特性，IGBT的主要參數(shù)，IGBT的擎

住效應(yīng)和安全工作區(qū)

六、本講總結(jié)（10分鐘）

思考題

2-6

作業(yè)

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周次第3周日期節(jié)次第節(jié)

授課內(nèi)容單相可控整流電路授課學(xué)時2學(xué)時

教學(xué)目的單相半波可控整流電路

教學(xué)重點掌握帶電阻和阻感負(fù)載時的工作情況

教學(xué)難點帶續(xù)流二極管的工作過程

教學(xué)手段

多媒體、黑板

器材保障

教學(xué)方法講授法

教一、上節(jié)內(nèi)容回顧（5分鐘）

二、單相半波可控整流電路帶電阻負(fù)載的工作情況（30分鐘）

學(xué)原理分析，公式推導(dǎo)

三、單相半波可控整流電路帶阻感負(fù)載的工作情況（30分鐘）

過工作原理分析，公式推導(dǎo)

四、帶續(xù)流二極管的整流電路的工作分析（25分鐘）

程原理分析，公式推導(dǎo)

五、本講總結(jié)（10分鐘）

思考題

3-1

作業(yè)

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周次第3周日期節(jié)次第節(jié)

單相橋式全控整流電路，單相全波可控整流電

授課內(nèi)容授課學(xué)時2學(xué)時

路，單相橋式半控整流電路

單相橋式全控整流電路，單相全波可控整流電路，單相橋式半控整流電路的工作

教學(xué)目的

原理及公式推導(dǎo)

教學(xué)重點單相橋式全控整流電路帶阻感時的工作情況

教學(xué)難點單相橋式半控整流電路的失控現(xiàn)象

教學(xué)手段

多媒體、黑板

器材保障

教學(xué)方法講授法

教一、上節(jié)內(nèi)容回顧（5分鐘）

二、單相橋式全控整流電路（45分鐘）

學(xué)帶電阻負(fù)載和阻感負(fù)載的工作情況，帶反電動勢負(fù)載時的工作情況及公式推導(dǎo)

三、單相全波可控整流電路（15分鐘）

過工作原理分析

四、單相橋式半控整流電路（25分鐘）

程工作原理分析，失控現(xiàn)象分析，如何解決失控問題

五、本講總結(jié)（10分鐘）

思考題

3-3,3-5,3-6

作業(yè)

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周次第4周日期節(jié)次第節(jié)

授課內(nèi)容三相可控整流電路授課學(xué)時2學(xué)時

教學(xué)目的掌握三相半波可控整流電路和三相橋式全控整流電路的分析和公式推導(dǎo)

教學(xué)重點三相橋式全控整流電路的分析和公式推導(dǎo)

教學(xué)難點三相橋式全控整流電路帶阻感負(fù)載時的工作情況分析

教學(xué)手段

多媒體、黑板

器材保障

教學(xué)方法講授法

教一、上節(jié)內(nèi)容回顧（5分鐘）

二、三相半控可控整流電路（30分鐘）

學(xué)電阻負(fù)載的工作情況及公式推導(dǎo)，阻感負(fù)載的工作情況及公式推導(dǎo)

三、三相橋式全控整流電路（40分鐘）

過帶電阻負(fù)載時的工作情況，帶阻感負(fù)載時的工作情況，定量分析

四、舉例（15分鐘）

程五、本講總結(jié)（10分鐘）

思考題

3-7,3-11,3-12

作業(yè)

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周次第4周日期節(jié)次第節(jié)

授課內(nèi)容變壓器漏感對整流電路的影響授課學(xué)時2學(xué)時

教學(xué)目的掌握換相重疊角的概念及波形分析，換相電壓和換相重疊角的計算

教學(xué)重點換相重疊角的概念及波形分析，換相電壓和換相重疊角的計算

教學(xué)難點換相電壓和換相重疊角的計算

教學(xué)手段

多媒體、黑板

器材保障

教學(xué)方法講授法

一、上節(jié)內(nèi)容回顧（5分鐘）

二、換相重疊角概念（分鐘）

教20

三、帶換相重疊角的波形分析（35分鐘）

四、整流電路換相電壓和換相重疊角的計算（20分鐘）

學(xué)

五、例題（10分鐘）

五、本講總結(jié)（分鐘）

過10

程

思考題

3-13,3-14,3-17

作業(yè)

石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院教案用紙

周次第5周日期節(jié)次第節(jié)

電容濾波的不可控整流電路、整流電路的諧波和

授課內(nèi)容授課學(xué)時2學(xué)時

功率因數(shù)

教學(xué)目的掌握電容濾波的不可控整流電路的工作原理、整流電路的諧波和功率因數(shù)的概念

教學(xué)重點電容濾波的不可控整流電路的工作原理

教學(xué)難點電容濾波的不可控整流電路的工作原理

教學(xué)手段

多媒體、黑板

器材保障

教學(xué)方法講授法

教一、上節(jié)內(nèi)容回顧（5分鐘）

二、電容濾波的不可控整流電路（50分鐘）

電容濾波的單相不可控整理電路，電容濾波的三相不可控整流電路

學(xué)

三、整流電路的諧波和功率因數(shù)（35分鐘）

諧波和無功功率分析基礎(chǔ)，帶阻感負(fù)載時可控整理電路交流側(cè)諧波和功率因數(shù)分

過

析，電容濾波的不可控整流電路交流側(cè)諧波和功率因數(shù)分析，整流輸出電壓和電

流的諧波分析

程

四、本講總結(jié)（10分鐘）

思考題

作業(yè)

石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院教案用紙

周次第6周日期節(jié)次第節(jié)

授課內(nèi)容整流電路的有源逆變工作狀態(tài)授課學(xué)時2學(xué)時

教學(xué)目的掌握逆變的概念，有源逆變的工作狀態(tài)，逆變失敗的原因

教學(xué)重點逆變的概念，有源逆變的工作狀態(tài)

教學(xué)難點有源逆變的工作狀態(tài)，逆變失敗的原因

教學(xué)手段

多媒體、黑板

器材保障

教學(xué)方法講授法

一、上節(jié)內(nèi)容回顧（5分鐘）

教二、逆變的概念（30分鐘）

什么是逆變，為什么要逆變，直流發(fā)電機(jī)-電動機(jī)系統(tǒng)電能的流轉(zhuǎn)，逆變產(chǎn)生的條

學(xué)件

三、三相橋整流電路的有源逆變工作狀態(tài)（35分鐘）

過四、逆變失敗與最小逆變角的限制（20分鐘）

逆變失敗的原因，確定最小逆變角的依據(jù)

程五、本講總結(jié)（10分鐘）

思考題

3-26,3-27,3-28,3-29

作業(yè)

石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院教案用紙

周次第7周日期節(jié)次第節(jié)

授課內(nèi)容整流電路相位控制的實現(xiàn)授課學(xué)時2學(xué)時

教學(xué)目的掌握相控電路的驅(qū)動控制的組成部分和工作原理

教學(xué)重點脈沖的形成，鋸齒波的形成和脈沖移相環(huán)節(jié)，同步環(huán)節(jié)，雙窄脈沖形成

教學(xué)難點鋸齒波的形成和脈沖移相環(huán)節(jié)

教學(xué)手段

多媒體、黑板

器材保障

教學(xué)方法講授法

一、上節(jié)內(nèi)容回顧（5分鐘）

教

二、脈沖的形成（20分鐘）

三、鋸齒波的形成和脈沖移相環(huán)節(jié)（20分鐘）

學(xué)

四、同步環(huán)節(jié)（20分鐘）

五、雙窄脈沖形成（20分鐘）

過

六、集成觸發(fā)器（5分鐘）

四、本講總結(jié)（10分鐘）

程

思考題Q2八

作業(yè)

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周次第8周日期節(jié)次第節(jié)

授課內(nèi)容換流方式、單相電壓型逆變電路授課學(xué)時2學(xué)時

教學(xué)目的掌握換流的幾種方式、掌握單相電壓型逆變電路的構(gòu)成及工作原理

教學(xué)重點換流方式的分類，單相電壓型逆變電路的電路的工作原理

教學(xué)難點單相電壓型逆變電路的電路的工作原理

教學(xué)手段

多媒體、黑板

器材保障

教學(xué)方法講授法

教一、上節(jié)內(nèi)容回顧（5分鐘）

二、換流方式（45分鐘）

逆變電路的基本工作原理，換流方式分類

學(xué)

三、單相電壓型逆變電路（40分鐘）

四、本講總結(jié)（10分鐘）

過

程

思考題

4-1,4-2

作業(yè)

石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院教案用紙

周次第9周日期節(jié)次第節(jié)

授課內(nèi)容三相電壓型逆變電路,電流型逆變電路授課學(xué)時2學(xué)時

教學(xué)目的掌握三相電壓型逆變電路和電流型逆變電路的構(gòu)成及工作原理

教學(xué)重點三相電壓型逆變電路的電路的工作原理

教學(xué)難點單相電壓型逆變電路的電路的工作原理

教學(xué)手段

多媒體、黑板

器材保障

教學(xué)方法講授法

教一、上節(jié)內(nèi)容回顧（5分鐘）

二、三相電壓型逆變電路（45分鐘）

三相逆變電路的基本工作原理

學(xué)

三、電流型逆變電路（40分鐘）

四、本講總結(jié)（10分鐘）

過

程

思考題

4-3,4-4

作業(yè)

石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院教案用紙

周次第10周日期節(jié)次第節(jié)

授課內(nèi)容降壓斬波電路授課學(xué)時2學(xué)時

教學(xué)目的掌握降壓斬波電路的工作原理

教學(xué)重點降壓斬波電路的構(gòu)成和工作原理分析

教學(xué)難點降壓斬波電路的構(gòu)成和工作原理分析

教學(xué)手段

多媒體、黑板

器材保障

教學(xué)方法講授法

教一、上講內(nèi)容回顧（5分鐘）

二、降壓斬波電路的構(gòu)成（20分鐘）

學(xué)三、降壓斬波電路的工作原理（50分鐘）

四、例題（15分鐘）

過五、本講總結(jié)（10分鐘）

程

思考題

5-1,5-2,5-3

作業(yè)

石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院教案用紙

周次第11周日期節(jié)次第節(jié)

授課內(nèi)容升壓斬波電路、復(fù)合斬波電路授課學(xué)時2學(xué)時

教學(xué)目的掌握升壓斬波電路、復(fù)合斬波電路的工作原理

教學(xué)重點升壓斬波電路的構(gòu)成和工作原理分析

教學(xué)難點升壓斬波電路的工作原理

教學(xué)手段

多媒體、黑板

器材保障

教學(xué)方法講授法

教一、上講內(nèi)容回顧（5分鐘）

二、升壓斬波電路的基本原理（40分鐘）

學(xué)三、升壓斬波電路的典型應(yīng)用（20分鐘）

四、例題（15分鐘）

過五、復(fù)合斬波電路（10分鐘）

六、本講總結(jié)（10分鐘）

程

思考題

5-4,5-5

作業(yè)

石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院教案用紙

周次第12周日期節(jié)次第節(jié)

授課內(nèi)容單相和三相交流調(diào)壓電路授課學(xué)時2學(xué)時

教學(xué)目的掌握交流調(diào)壓電路的構(gòu)成，工作原理分析

教學(xué)重點掌握交流調(diào)壓電路的構(gòu)成，工作原理分析

教學(xué)難點阻感負(fù)載的阻抗角的改變?nèi)绾螌崿F(xiàn)交流調(diào)壓

教學(xué)手段

多媒體、黑板

器材保障

教學(xué)方法講授法

教

一、上講內(nèi)容回顧（5分鐘）

學(xué)

二、單相交流調(diào)壓電路（40分鐘）

電阻負(fù)載的工作情況，阻感負(fù)載的工作情況，單相交流調(diào)壓電路的諧波分析

過

三、三相交流調(diào)壓電路（45分鐘）

四、本講總結(jié)（10分鐘）

程

思考題

作業(yè)

石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院教案用紙

周次第13周日期節(jié)次第節(jié)

授課內(nèi)容其他交流電力控制電路；交-交變頻電路授課學(xué)時2學(xué)時

教學(xué)目的掌握交流調(diào)功電路的工作原理；交-交變頻電路的電路的構(gòu)成及工作原理分析

教學(xué)重點交流調(diào)功電路的工作原理，交-交變頻電路的電路工作原理

教學(xué)難點交-交變頻電路的電路工作原理

教學(xué)手段

多媒體、黑板

器材保障

教學(xué)方法講授法

教

一、上講內(nèi)容回顧（5分鐘）

二、交流調(diào)功電路（45分鐘）

學(xué)

三、交流電力電子開關(guān)（20分鐘）

四、交交變頻電路（20分鐘）

過

單相交-交變頻電路的工作原理

五、本講總結(jié)（10分鐘）

程

思考題

6-3,6-5

作業(yè)

石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院教案用紙

周次第14周日期節(jié)次第節(jié)

授課內(nèi)容PWM控制的基本原理授課學(xué)時2學(xué)時

教學(xué)目的掌握PWM控制的基本原理

教學(xué)重點PWM控制的基本原理

教學(xué)難點PWM控制的基本原理

教學(xué)手段

多媒體、黑板

器材保障

教學(xué)方法講授法

教

一、上講內(nèi)容回顧（5分鐘）

學(xué)二、PWM控制的基本原理（60分鐘）

三、舉例（25分鐘）

過五、本講總結(jié)（10分鐘）

程

思考題

7-1

作業(yè)

石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院教案用紙

周次第14周日期節(jié)次第節(jié)

PWM逆變電路及其控制方法、PWM跟蹤控制

授課內(nèi)容授課學(xué)時2學(xué)時

技術(shù)

教學(xué)目的掌握計算法和調(diào)制法跟蹤控制技術(shù)的原理

教學(xué)重點計算法和調(diào)制法的原理

教學(xué)難點調(diào)制法

教學(xué)手段