北方工业大学：电气工程及其自动化《现代电力电子技术》课程教学大纲Ⅰ.pdf_大学文库

2 目录 1 课程基本信息.........................................................................................................................3 2 毕业要求与课程目标.............................................................................................................4 2.1 本课程支撑的毕业要求观测点......................................................................................4 2.2 课程目标..........................................................................................................................4 2.3 毕业要求与课程目标的关系..........................................................................................6 3 课程内容及安排.....................................................................................................................7 3.1 课程学时总体安排..........................................................................................................7 3.2 各知识单元内容和预期学习目标..................................................................................7 4 课堂教学设计和实施载体...................................................................................................14 5 课程实验教学.......................................................................................................................16 5.1 实验名称和安排............................................................................................................16 5.2 实验要求和教学组织....................................................................................................17 5.3 实验预习和实验报告要求............................................................................................20 5.4 实验教学在能力培养方面的具体措施....................................................................... 21 6 课程考核方案和依据...........................................................................................................22 6.1 课程考核方案................................................................................................................22 6.2 课程各考核项评价依据和标准................................................................................... 23 7 本次修订说明.......................................................................................................................25 8 其他需要说明的问题...........................................................................................................26

1课程基本信息课程名称（中文）现代电力电子技术I 课程名称（英文） Modern Power Eleetronies i 课程计划学时 64 课外学时建议 90 计划学时构成理论学时50 实验学时14 上机学时 0 课外学时要求线上学习要求：21 自主学习建议学时：69 先修课名称 7030701)高等数学(1)、(7030702)高等数学(2)、(7021241)电路分析、(7069201) 模拟电子技术、(7087611)数字电子技术适用专业年级电气工程及其自动化、新能源科学与工稻开课单位电气工程系本课程为电气工程及其自动化专业的专业教有课程必修课，开设于第5号期。本课程为学生从事电气工程领域的相关工作奠定基本的理论基础，目的是让学生掌握常用电力电子器件的原理和使用方法、堂握四种电力电子变换电路课程简介的原理、波形分析及PWM控制方法，了解电力电子技术在工业领域中的具体应用与发展趋势，培养学生分析和解决具体电力电子系统问题的能力，为后线专业课奠定坚实的基础。考核方式为平时成绩+期末考试成绩，期末考试为闭卷考试。基础资料： (1)《电力电子技术》（第5版），王兆安刘进军主编，机械工业出版社 2010年.1SBN号：978.7-111.26806.2 (2)《现代电力电子技术》，周京华李正熙主编，中国水利水电出版社 2013年，1SBN号：978-7-517-01169-9 参考资料：教材和学习资源 (1)《电力电子技术原理、控制与应用》，周京华等译，机域工业出版社 2021年，1SBN号：978-7-111-66063-7 (2)《现代电力电子技术》，林渭勋主编，机械工业出版社，2010年，SB八号：978-7-111-16096-0 (3)Power Eleetronics,David Allan Bradley,CRC Press,2017,ISBN 号：978-0-41-57100-8 大纲版本号 DG7099811-202108 前一版本号 DG7099811-201912 大纲修订人周京华修订时间 2021.08 课程团队负贵人梅杨实验教学审核人胡长斌

3 1 课程基本信息课程名称（中文）现代电力电子技术 I 课程名称（英文） Modern Power Electronics I 课程计划学时 64 课外学时建议 90 计划学时构成理论学时 50 实验学时 14 上机学时 0 课外学时要求线上学习要求：21 自主学习建议学时：69 先修课名称 (7030701)高等数学(1)、(7030702)高等数学(2) 、(7021241)电路分析、(7069201) 模拟电子技术、(7087611)数字电子技术适用专业年级电气工程及其自动化、新能源科学与工程开课单位电气工程系课程简介本课程为电气工程及其自动化专业的专业教育课程必修课，开设于第 5 学期。本课程为学生从事电气工程领域的相关工作奠定基本的理论基础，目的是让学生掌握常用电力电子器件的原理和使用方法、掌握四种电力电子变换电路的原理、波形分析及 PWM 控制方法，了解电力电子技术在工业领域中的具体应用与发展趋势，培养学生分析和解决具体电力电子系统问题的能力，为后续专业课奠定坚实的基础。考核方式为平时成绩+期末考试成绩，期末考试为闭卷考试。教材和学习资源基础资料：（1）《电力电子技术》（第 5 版），王兆安刘进军主编，机械工业出版社， 2010 年，ISBN 号：978-7-111-26806-2 （2）《现代电力电子技术》，周京华李正熙主编，中国水利水电出版社， 2013 年，ISBN 号：978-7-517-01169-9 参考资料：（1）《电力电子技术原理、控制与应用》，周京华等译，机械工业出版社， 2021 年，ISBN 号：978-7-111-66063-7 （2）《现代电力电子技术》，林渭勋主编，机械工业出版社，2010 年，ISBN 号：978-7-111-16096-0 （3） Power Electronics，David Allan Bradley，CRC Press，2017 年，ISBN 号：978-0-41-57100-8 （4）教师推荐的 MOOC 资源大纲版本号 DG7099811-202108 前一版本号 DG7099811-201912 大纲修订人周京华修订时间 2021.08 课程团队负责人梅杨实验教学审核人胡长斌

5 关系；了解电力电子技术的具体应用以及发展趋势。 DLDZ-2：电力电子器件掌握电力电子器件的基本概念和分类；掌握电力二极管的结构、工作原理、基本特性和主要参数；掌握晶闸管的结构、工作原理、基本特性和主要参数；掌握全控型器件的结构、工作原理、基本特性和主要参数；理解电力电子器件的驱动电路、保护电路、缓冲电路的工作原理。 DLDZ-3：电力电子变换电路整流电路：掌握整流电路的定义与分类；掌握单相整流电路、三相整流电路的拓扑结构、工作原理、波形分析和定量计算；掌握整流电路的谐波特性以及功率因数定义。逆变电路：掌握逆变电路的定义与分类；掌握单相逆变电路、三相逆变电路的拓扑结构、工作原理、波形分析和定量计算。交流-交流变流电路：明确交流-交流变流电路的定义、分类和工程应用；掌握单相交流-交流变流电路、三相交流-交流变流电路的拓扑结构、工作原理、波形分析和定量计算。直流-直流变流电路：明确直流-直流变流电路的定义与分类；掌握降压斩波电路、升压斩波电路及带隔离的直流直流变流电路的拓扑结构、工作原理、波形分析和定量计算。 DLDZ-4：PWM 控制技术理解 PWM 控制技术的基本原理与分类；理解单极性调制和双极性调制的区别；掌握三相桥式 PWM 逆变电路的工作原理、波形分析及谐波分析；理解直流电压利用率的基本概念；掌握滞环比较和三角波比较两种 PWM 跟踪方式的基本原理。 DLDZ-5：软开关技术理解软开关技术的基本概念；明确软开关与硬开关的区别；掌握软开关电路的分类和典型软开关电路的工作原理。能力目标： DLDZ-6：电力电子电路分析能力能运用所学知识分析电力电子变换电路的工作原理、控制方式；能推导电力

9 基本特性和主要参数对器件的影响。（5）数学计算和参数设计：能进行电力二极管的参数计算与选型；能进行晶闸管的参数计算与选型；能进行典型全控型器件的参数计算与选型。第 3 章整流电路 3.1 单相可控整流电路 3.2 三相可控整流电路 3.3 变压器漏感对整流电路的影响 3.4 电容滤波的不可控整流电路 3.5 整流电路的谐波和功率因数 3.6 大功率可控整流电路 3.7 整流电路的有源逆变工作状态 3.8 整流电路相位控制的实现安排 1 次课内实验学习内容：整流电路的定义与分类；单相可控整流电路的工作原理与定量计算；三相半波可控整流电路的工作原理、定量计算；三相桥式全控整流电路的工作原理、定量计算；变压器漏感对整流电路的影响；电容滤波的不可控整流电路；整流电路的谐波和功率因数；大功率可控整流电路；整流电路的有源逆变工作状态。预期结果：（1）识记和复述：能明确阐述整流电路的定义与分类。（2）解释和举例：能阐述整流电路的工程应用和亟待解决的问题。（3）概念关联分辨：能阐述电容滤波的不可控整流电路的电路特性。（4）原理分析：能分析各个单相可控整流电路在不同负载情况下的工作原理；能分析各个三相可控整流电路在不同负载情况下的工作原理；能运用分段线性化思维对电路进行分析；能对变压器漏感对整流电路的影响进行定性分析；能阐述大功率可控整流电路工作原理；能阐述整流电路有源逆变工作状态的条件与限制。（5）数学计算和参数设计：能进行各个单相可控整流电路在不同负载情况下的定量计算；能进行各个三相可控整流电路在不同负载情况下的定量计算；能对变压器漏感对整流电路的影响进行定 DLDZ-3 DLDZ-6 DLDZ-7 DLDZ-8 DLDZ-11 10 10