《电力电子技术及应用》项目教学整体设计

时间:2022-11-15 14:45:16 浏览量:

摘 要:针对职业教育特点,在高职高专电机与电器专业的课程改革中,对《电力电子技术及应用》课程实施项目教学法,实现教学过程与实际生产过程的接轨,使学生能在“做中学”、教师能在“做中教”,极大的提高了学生的学习主动性和积极性。

关键词:电力电子技术 项目教学 工作模块

中图分类号:TM1-4 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2014)02-0083-01

一、课程性质和任务

电力电子技术是利用电力半导体器件、应用电路和设计理论以及分析开发工具,实现对电能的有效变换和控制的一门技术。电力电子技术现在已经逐步发展成为电力学、电子学、控制理论等多学科互相渗透的综合技术学科。

本课程的任务是使学生掌握各种电力电子器件的特性和使用方法;掌握各种变流电路的工作原理、主要物理量的计算;能通过查阅手册选取所需要的器件;初步具备常用基本电路的实验、调试方法及故障分析和处理能力。

二、课程目标

1.技能知识目标

①了解电力电子技术的发展概况、技术动向和新的应用领域;②掌握常用电力电子器件的工作原理、主要参数、控制电路及选用测试方法;③掌握常用基本电路的基本原理、主要参数计算;④具备一定的电力电子电路实验和调试的能力。

2.过程与方法目标

①通过理论实践一体化课堂学习,使学生具备必要的基本知识,并获得较强的实践动手能力;②通过该课程各项实践技能的训练,使学生经历基本的工程技术工作过程,学会使用相关工具从事生产实践,初步形成正确的科学态度;③通过对电力电子技术的应用研究,培养学生独立分析问题、解决问题和技术创新的能力,使学生养成良好的思维习惯;④在技能训练中,注意培养爱护工具和设备、安全文明生产的好习惯,严格执行电工安全操作规程。

三、 项目教学整体设计(64学时)

1. 学习领域课程设计

工作任务模块一 单相桥式半控整流电路的制作(12学时)

学习目标 ①掌握晶闸管的结构、工作原理、伏安特性、主要参数、测试方法和选用方法;②掌握整流电路的组成及工作原理、参数计算方法、触发电路的组成及工作原理;③掌握整流电路的接线和调试;④能排除整流电路的一般故障。

学习内容 ①晶闸管的结构、工作原理、主要参数、测试方法和选用方法;②整流电路和触发电路的组成及工作原理;③万用表、示波器的使用;④触发电路与主电路电压的同步配合;⑤晶闸管的保护。

工作任务模块二 集成触发三相桥式全控整流电路的制作(10学时)

学习目标 ①掌握全控型电力电子器件结构、工作原理、伏安特性、主要参数、测试方法和选用方法;②掌握整流电路的组成及工作原理、参数计算方法;③掌握集成触发电路的组成及工作原理;④掌握整流电路的接线和调试;⑤能排除整流电路的一般故障。

学习内容 ①GTO、GTR、电力MOSFET、IGBT、IGCT的结构、工作原理、主要参数、测试方法和选用方法;②KC04的应用电路;③整流电路和触发电路的组成及工作原理;④各种触发信号的触发电路;⑤触发电路与主电路电压的同步配合。

工作任务模块三 有源逆变电路的制作(10学时)

学习目标 ①掌握有源逆变电路的工作原理;②掌握三相有源逆变电路的工作原理;③理解逆变失败的原因以及逆变角是如何进行控制的;④掌握晶闸管直流可逆拖动系统;⑤掌握绕线式异步电机的串级调速系统。

学习内容 ①有源逆变电路的工作原理;②三相有源逆变电路;③逆变失败与逆变角的限制;④晶闸管直流可逆拖动系统;⑤绕线式异步电机的串级调速系统。

工作任务模块四 直流电压变换电路的制作(学时)

学习目标 ①掌握直流电压变换电路的电路原理;②掌握各种DC/DC变换电路的工作原理及波形分析;③理解直流电压变换电路中晶闸管换流的原理;④了解单象限、二象限直流电压变换电路的特点;⑤掌握升降压直流电压变换电路的电路原理。

学习内容 ①直流电压变换电路的工作原理;②晶闸管直流电压变换电路;③单象限直流电压变换电路;④二象限直流电压变换电路

工作任务模块五 交流调压电路的制作(10学时)

学习目标 ①掌握交流开关及其实用电路的电路结构和工作原理;②掌握单相和三相交流调压电路的电路结构和工作原理;③理解交流过零调功电路的工作原理及应用。

学习内容 ①交流开关及其应用电路;②单相交流调压电路;③三相交流调压电路;④交流过零调功电路。

工作任务模块六 变频电路的制作(12学时)

学习目标 ①熟悉变频电路的基本工作原理,理解交—直—交变频电路与交—交变频电路的原理特点;②掌握谐振式变频电路的原理,理解谐振式换流的特点;③掌握三相桥式变频电路的基本结构和工作原理,会分析电路的工作波形;④重点掌握脉宽调制(PWM)型变频电路的工作原理,熟悉生成三相SPWM波的芯片外部接线。

学习内容 ①变频电路的基本工作原理;②谐振式变频电路;③三相桥式变频电路;④交—交变频电路;⑤脉宽调制(PWM)型变频电路。

2.教学的组织与实施

课程教学应注重教学过程的组织与教学方法的运用。以六个学习情境的工作任务模块为教学平台,以问题导向学习为重要手段,通过贯穿始终的交流讨论等交际教学表现形式,引导、启发学生以形成自主知识建构学习的可持续发展关键能力。

3.教学评价

本课程主要从理论、实践两个领域进行教学评价。理论领域以书面考试为主,主要考察学生对基本器件、基本电路及基本分析方法的掌握水平确定。实践领域以实际操作为主,以对六个工作任务模块的完成情况确定。

综合成绩=平时考勤占10%+理论考试占40%+项目完成占50%。

4.相关课程资源的开发与利用

①注重课业文本的设计及资料的整理,以用作教材编写的参考,并注重知识的更新。②加强整个课程内容多媒体教学资源的建设,作为精品课程的网络资源,提供给学生课外学习,以促进学生对知识的理解和掌握。③加强校外实训基地建设,组织学生到校外实训基地观摩实习,收集生产企业产品加工案例资源、了解熟悉生产现场的真实工作情境及工作过程。

参考文献

[1]王锁庭;电力电子技术与实训;北京师范大学出版社;2008年

[2]王兆安;电力电子技术;机械工业出版社;2009年

[3]钟炎平;电力电子电路设计;华中科技大学出版社;2010年

作者介绍:高级讲师,本科,从事专业:电子组装技术

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