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《电力电子综合实验》课程实验教学大纲

发布日期:2024-11-08   点击:

《电力电子综合实验》课程实验教学大纲

课程名称(中文)电力电子综合实验

课程性质 独立设课  课程属性 基础  

教材及实验指导书名称 《电力电子综合实验》  

学时学分:总学时  32   总学分  1    实验学时  32     实验学分   1    

应开实验学期       年级     学期

先修课程 电路、数字和模拟技术、电力电子技术  

一、课程简介及基本要求

《电力电子综合实验》课程以实践环节为主,根据课程的性质、任务、要求及学习的对象,将课程内容分三个层次:经典验证性实验、综合性实验和设计性实验。前两个层次实验,给出实验任务,由学生根据给定要求,拟定实验方法和步骤。第三个层次,由学生自拟题目,自选器件,独立设计电路并付诸实现。经过多层次,多方式教学的全面训练后,学生应达到下列要求:

1.进一步巩固和加深交流调速系统基本知识的理解,提高综合运用所学知识,独立设计电路的能力。

2.能根据需要选学参考书,查阅手册,通过独立思考,深入钻研有关问题,学会自己独立分析问题、解决问题,具有一定的创新能力。

3.能正确使用仪器设备,掌握测试原理,熟练运用电子电路仿真软件。

4.能独立撰写设计说明,准确分析实验结果,正确绘制电路图。

5.课前做好预习,准确分析实验结果,正确绘制电路图。

二、课程实验目的要求

《电力电子综合实验》是继《电力电子技术》课程之后而开设的独立实验课程,是理论教学的深化和补充,具有较强的实践性,是一门重要的技术基础课,可作为电气及其自动化专业学生的考查课。

通过该课程的学习,使学生巩固和加深理论知识,通过实践进一步加强学生独立分析问题和解决问题的能力、综合设计及创新能力的培养,同时注意培养学生实事求是、严肃认真的科学作风和良好的实验习惯,为今后工作打下良好的基础。

三、适用专业:

电气工程及其自动化;

四、主要仪器设备:

双踪示波器;万用表;DLDZ-DLDZ02型电力电子与电气传动实验装置。

五、实验方式与基本要求

1.本课程以实验为主,为单独设课,所以开课后,任课教师需向学生讲清课程的性质、任务、要求、课程安排和进度、平时考核内容、期末考试办法、实验守则及实验室安全制度等。

2.该课以验证性实验为主,教材中已给出相应的理论,实验前学生必须进行预习,预习报告经教师批阅后,方可进入实验室进行实验。

3.实验3人1组,在规定的时间内,由学生独立完成,出现问题,教师要引导学生独立分析、解决,不得包办代替。

4.采用硬件电路进行实验,每项实验结果,需经教师认可后,方可拆除线路。

5.实验后需整理出电气、电路原理图,连线图及有关的数据,波形等

6.任课教师要认真上好每一堂课,实验前清点学生人数,实验中按要求做好学生实验情况及结果记录,实验后认真填写实验开出记录。

六.考核与报告

本课程采用平时考核,期末考试,综合评定学生成绩。平时实验占80%,期末考试占20%。

每个实验,预习报告占30%,实际操作40%,总结报告30%。

实验成绩分:优、良、中、及格、不及格五级。量化标准详见有关规定。

七、实验项目设置与内容

实验名称

内容提要

实验

学时

每组

人数

实验

属性

实验者类别

开出

要求

1

三相交流调压实验

1)三相交流调压电路的工作原理;

2)三相交流调压电路带不同负载时的工作原理;

3)三相交流调压电路触发电路的工作原理。

2

2

验证

本科

必做

2

三相桥式全控整流及有源逆变电路实验

1)熟悉三相桥式全控正路的接线、器件和保护情况;

2)明确对触发脉冲的要求;

3)观察在电阻、电感负载和反电动势负载情况电路的输出电压和电流的波形;

2

2

验证

本科

必做

3

三相马鞍波调制变频调速实验

1)了解马鞍波脉宽调制的原理及其实现方法。

2)熟悉与马鞍波脉冲宽度调制有关的信号波形

2

2

综合

本科

必做

4

零电压软开关准谐振电路实验

1)主电路的工作原理;

2)用示波器观察开关开通过程;

3)观察开关谐振电容电压波形和谐振电感的波形;

2

2

综合

本科

必做

5

全桥型开关稳压电源的性质研究

1)主电路的结构和工作原理;

2)PWM控制电路的原理和常用集成电;

3)驱动电路的原理和典型的电路结构;

2

2

综合

本科

必做

6

单相正弦波脉宽调制SPWM变频调速系统实验

1)SPWM调制方法、输出电压。

2)观察SPWM的频谱。

2

2

综合

本科

必做

7

三相正弦波脉宽调制SPWM变频调速系统实验

1)掌握SPWM的基本原理和实现方法。

2)熟悉与有关的信号波形。

4

2

综合

本科

必做

8

单相功率因数校正电路的性能研究

1)熟悉单相功率因数校正电路的组成,重点是理解电路中开关、电感以及续流二极管的作用以及电路工作原理;

2)单相功率因数校正电路在电阻负载,电阻电感负载时的工作情况及波形作全面分析;

4

2

综合

本科

选做

9

三相空间电压矢量变频(SVPWM)实验

1)比较SPWM和空间矢量SVPWM调制方法、输出电压的差异。

2)掌握空间电压矢量控制方式的原理及其实现方法。

4

2

设计

本科

选做

10

自拟题目设计性实验

1)基于SVPWM永磁电机变频实验

2)基于SPWM永磁电机实验

4

2

本科

选做

11

实验讨论(答辩)课


2



本科

必做

12

实验考试


2



本科

必做

小计



32





八.说明

1.《电力电子综合实验》的先修课程是《电力电子技术》,学生通过理论学习后,已初步掌握了电力电子技术的基本理论和简单控制系统的设计方法。

2.《电力电子综合实验》共提供32学时实验内容,不同专业、不同学时的班级可根据先修课的讲授内容或多或少,或易或难,择优选做。

3.在《电力电子综合实验》教学中,应注意不断深化和扩展教学内容,注意向学生介绍新技术、新器件,激发学生学习兴趣和热情。

4. 在实验室全面开放的条件下,提出供学生选做的课题,加强学生创新能力的培养,因材施教,注意学生的个性。