《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 三 年级 六 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
序 号 |
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 |
设 计 |
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 |
|
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32 |
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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。