电力电子课程设计
电力电子类课程设计
电力电子类课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解电力电子器件的基本原理，掌握各类电力电子器件的构造、工作原理及应用场合。
2. 掌握电力电子变换器的基本电路拓扑，了解其功能、性能及在实际应用中的优缺点。
3. 学会分析电力电子电路的静态和动态特性，能够对简单电路进行设计和计算。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析和解决实际电力电子问题的能力。
2. 提高学生动手实践能力，能够正确搭建和调试基本的电力电子实验电路。
3. 培养学生团队协作能力和沟通表达能力，能够就电力电子技术问题进行有效讨论。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电力电子技术领域的兴趣，培养其探索精神和创新意识。
2. 培养学生严谨、认真、负责的学习态度，使其养成良好的学习习惯。
3. 增强学生的环保意识，认识到电力电子技术在节能减排方面的重要作用，培养其社会责任感。
课程性质：本课程为电力电子类课程的实践性教学环节，旨在培养学生的实际操作能力和创新能力。
学生特点：学生已具备一定的电力电子基础知识，对实际应用有较高的兴趣，动手实践能力较强。
教学要求：结合课本内容，注重理论与实践相结合，强调学生的主体地位，充分调动学生的积极性，提高其分析和解决问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 电力电子器件：包括二极管、晶体管、晶闸管、场效应晶体管等基本器件的原理、特性及应用。
2. 电力电子变换器：介绍升压、降压、逆变、斩波等基本变换器的工作原理、电路拓扑及控制方法。
3. 电力电子电路分析与设计：学习静态和动态分析方法，对简单电力电子电路进行设计和计算。
4. 电力电子技术应用：分析电力电子技术在电力系统、新能源、电力传动等领域的应用实例。
教学大纲安排如下：第一周：电力电子器件原理与特性第二周：电力电子器件的应用及选型第三周：电力电子变换器的工作原理及电路拓扑第四周：电力电子变换器的控制方法第五周：电力电子电路的静态分析第六周：电力电子电路的动态分析第七周：电力电子电路设计与计算第八周：电力电子技术应用及发展趋势教学内容与课本关联性：参照教材《电力电子技术》相关章节，结合课程目标，对教学内容进行选择和组织，确保科学性和系统性。
电力电子课程设计完整版
目录概述电力电子技术课程设计任务书第二章第1章 PWM控制技术简介 (1)第二章器件的选择 (5)第三章三角波发生电路 (8)第四章三相正弦交流电源发生器 (9)第五章比较电路的生成 (11)第六章驱动电路 (12)第七章死区生成电路 (14)第八章电容滤波的三相不可控整流电路 (15)第九章逆变电路 (18)第十章总结 (22)第十一章参考文献 (22)概述PWM控制技术在逆变电路中的应用最为广泛,对逆变的影响也最为深刻.现在大量应用的逆变电路中,绝对大部分都是PWM逆变电路.可以说PWM 控制技术正是有赖于在逆变中的应用,才发展的比较成熟,才确定了他在电力电子技术中的重要地位.而SPWM技术就是其中的一种广泛应用.我们采取电容滤波的三相不可控整流电路获得直流电，成为逆变电路的直流侧，其中在整流电路和逆变电路中间并联有很大的电容，等效为恒压源。
为SPWM的等幅提供了条件。
在该电路中我们用三角波作为载波，三相交流电压作为调试波，采用双极性调制，利用比较器输出三角波和正弦波的焦点信息，该信息成为IGBT驱动电路的输入信号，控制IGBT的导通和关端，根据IGBT 的导通和关断时间的不同做到了输出的矩形波的宽度为不等幅，根据面积相等效应，输出电流为正弦波，即实现调制法控制SPWM逆变。
电力电子技术课程设计任务书一、课程设计的目的通过电力电子计术的课程设计达到以下几个目的：1、培养学生文献检索的能力，特别是如何利用Internet检索需要的文献资料。
2、培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。
3、培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。
4、培养学生运用仿真工具的能力和方法。
5、提高学生课程设计报告撰写水平。
二、课程设计的要求1. 自立题目题目：无源三相PWM逆变器控制电路设计注意事项：①学生也可以选择规定题目方向外的其它电力电子装置设计，如开关电源、镇流器、UPS电源等，②通过图书馆和Internet广泛检索和阅读自己要设计的题目方向的文献资料，确定适应自己的课程设计方案。
电力电子技术的课程设计
电力电子技术的课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握电力电子器件的基本工作原理，如二极管、晶体管、晶闸管等；2. 了解电力电子电路的基本类型，如整流电路、斩波电路、逆变电路等；3. 学会分析简单电力电子电路的性能、特点及应用场合；4. 掌握电力电子设备在实际应用中的参数计算和选型方法。
技能目标：1. 能够正确使用实验设备搭建简单的电力电子电路；2. 学会运用电路分析方法，对电力电子电路进行性能分析和故障排查；3. 能够根据实际需求设计简单的电力电子系统，并进行参数计算和选型。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电力电子技术的兴趣，激发学习热情；2. 增强学生的团队合作意识，提高沟通与协作能力；3. 培养学生严谨的科学态度，树立工程伦理观念。
课程性质：本课程为电力电子技术的基础课程，旨在使学生掌握电力电子器件、电路及其应用，培养实际操作能力和工程素养。
学生特点：学生具备一定的电子技术基础，具有较强的学习能力和动手能力，但对电力电子技术尚处于入门阶段。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调动手实践和实际应用，提高学生的综合能力。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为后续相关课程和实际工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 电力电子器件：介绍二极管、晶体管、晶闸管等基本器件的结构、工作原理及特性，重点讲解其在电力电子电路中的应用。
教材章节：第一章至第三章内容安排：2学时2. 电力电子电路：讲解整流电路、斩波电路、逆变电路等基本电路的类型、工作原理及性能特点。
教材章节：第四章至第六章内容安排：4学时3. 电力电子电路分析：教授电路分析方法，如平均值法、等效电路法等，分析典型电力电子电路的性能和应用。
教材章节：第七章内容安排：3学时4. 电力电子设备设计：介绍参数计算和选型方法，结合实际案例进行设备设计。
教材章节：第八章内容安排：3学时5. 实践操作：安排学生进行电力电子电路搭建、性能测试和故障排查，提高动手能力。
电力电子的课程设计
电力电子的课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解电力电子器件的基本原理和分类，掌握其工作特性和应用范围。
2. 学习电力电子变换器的基本电路拓扑，理解其工作原理和转换过程。
3. 掌握电力电子器件的驱动与保护方法，了解其在实际电路中的应用。
技能目标：1. 能够运用电力电子器件设计简单的电力变换电路，并进行仿真分析。
2. 学会使用相关软件工具对电力电子电路进行性能评估和故障诊断。
3. 培养动手实践能力，能搭建简单的电力电子实验装置，并进行调试。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电力电子技术的好奇心和探索精神，激发学习兴趣。
2. 增强学生的团队合作意识，培养在小组讨论和实验中积极沟通、协作的能力。
3. 培养学生的节能环保意识，理解电力电子技术在节能减排中的重要作用。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程目标旨在使学生在掌握电力电子基础知识的同时，提高实践操作能力，培养创新思维和团队协作精神。
通过具体的学习成果分解，教师可进行针对性的教学设计和评估，确保课程目标的实现。
二、教学内容本章节教学内容围绕以下三个方面展开：1. 电力电子器件：- 基本原理与分类：讲解电力电子器件的工作原理，如晶闸管、IGBT等，并介绍各类器件的应用范围。
- 工作特性：分析电力电子器件的主要参数，如静态特性、动态特性等。
2. 电力电子变换器：- 基本电路拓扑：介绍常用的电力电子变换器拓扑结构，如AC-DC、DC-AC、DC-DC等，并分析其工作原理。
- 转换过程：讲解不同变换器的工作过程，包括能量转换、电压电流波形等。
3. 器件驱动与保护：- 驱动方法：介绍电力电子器件的驱动技术，如光耦隔离驱动、磁隔离驱动等。
- 保护方法：分析器件保护措施，如过压保护、过流保护等。
教学内容安排与进度：1. 第一周：电力电子器件基本原理与分类，工作特性分析。
2. 第二周：电力电子变换器基本电路拓扑，工作原理讲解。
3. 第三周：器件驱动与保护方法，实际应用案例分析。
安工大电力电子课程设计
安工大电力电子课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握电力电子器件的基本原理和功能，如二极管、晶体管、晶闸管等。
2. 学生能够了解电力电子电路的基本拓扑结构，包括整流电路、斩波电路、逆变电路等。
3. 学生能够掌握电力电子电路的数学模型和分析方法，包括开关函数、平均模型和状态空间平均模型等。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识设计简单的电力电子电路，并进行仿真和实验验证。
2. 学生能够运用电力电子器件和电路知识解决实际问题，如电机调速、电力变换等。
3. 学生能够熟练使用相关软件（如MATLAB、PSPICE等）进行电力电子电路的仿真分析。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对电力电子技术领域的兴趣，提高学习积极性和主动性。
2. 学生能够认识到电力电子技术在节能减排、可持续发展等方面的重要作用，增强环保意识。
3. 学生能够通过团队协作和沟通交流，培养良好的合作精神和问题解决能力。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为电力电子课程设计，旨在帮助学生将理论知识与实际应用相结合。
课程性质为理论与实践相结合，注重培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点为具有一定电力电子基础，对实际应用有浓厚兴趣。
教学要求明确课程目标，分解为具体学习成果，以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 电力电子器件原理与应用- 基本电力电子器件：二极管、晶体管、晶闸管、场效应晶体管等。
- 器件特性、选型和驱动电路设计。
2. 电力电子电路拓扑- 整流电路：单相、三相整流电路原理与分析。
- 斩波电路：降压、升压、升降压斩波电路原理与分析。
- 逆变电路：单相、三相逆变电路原理与分析。
3. 电力电子电路数学模型与分析方法- 开关函数法、平均模型、状态空间平均模型。
- 电路稳态和暂态分析。
4. 电力电子电路设计- 电路设计原理和步骤。
- 仿真软件（如MATLAB、PSPICE）的应用。
5. 电力电子技术应用实例- 电机调速系统、电力变换器、光伏并网逆变器等。
电力电子方向课程设计
电力电子方向课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解电力电子器件的基本工作原理，掌握其特性参数及应用场合；2. 掌握基本的电力电子变换电路，如整流、逆变、斩波和调压电路；3. 了解电力电子装置的设计原则和调试方法；4. 掌握电力电子装置在能源转换、电力系统和电力调节中的应用。
技能目标：1. 能够运用所学知识分析和设计简单的电力电子电路；2. 能够利用仿真软件对电力电子电路进行仿真测试，验证设计方案的可行性；3. 能够根据实际需求，选择合适的电力电子器件和变换电路，进行系统集成；4. 能够通过实际操作，对电力电子装置进行调试和故障排查。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电力电子技术的兴趣，激发其创新意识和探索精神；2. 增强学生的团队合作意识，使其在项目实施过程中学会相互协作、共同解决问题；3. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程素养，注重实践操作的安全性和环保意识；4. 引导学生关注电力电子技术在新能源、节能减排等领域的应用，提高其社会责任感。
课程性质：本课程为电力电子方向的实践性课程，注重理论知识与实际应用的学生特点：学生具备一定的电子技术基础，具有较强的动手能力和求知欲。
教学要求：结合课本内容，以实际项目为载体，注重培养学生的实践能力和创新能力。
在教学过程中，分解课程目标为具体的学习成果，以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 电力电子器件原理与特性：包括半导体器件的工作原理、电力电子器件的分类及特性参数，重点介绍晶闸管、IGBT等常用器件。
相关教材章节：第一章《电力电子器件》2. 电力电子变换电路：讲解整流、逆变、斩波和调压电路的工作原理、电路拓扑及控制策略。
相关教材章节：第二章《电力电子变换技术》3. 电力电子装置设计：介绍电力电子装置的设计原则、电路设计方法、器件选型和系统调试。
相关教材章节：第三章《电力电子装置设计》4. 电力电子技术应用：分析电力电子技术在新能源、电力系统和电力调节等领域的应用案例。
电力电子技术课程设计
电力电子技术课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握电力电子技术的基本概念、原理和应用，培养学生分析和解决电力电子技术问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：–了解电力电子技术的基本原理和特性；–掌握电力电子器件的工作原理和选用方法；–熟悉电力电子电路的分析和设计方法。
2.技能目标：–能够分析简单的电力电子电路；–能够选用合适的电力电子器件进行电路设计；–能够进行电力电子设备的安装、调试和维护。
3.情感态度价值观目标：–培养学生的创新意识和团队合作精神；–增强学生对电力电子技术领域的兴趣和自信心；–培养学生对电力电子技术应用的的责任感和使命感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括电力电子技术的基本原理、电力电子器件、电力电子电路的分析与设计以及电力电子技术的应用。
具体安排如下：1.电力电子技术的基本原理：–电力电子器件的工作原理；–电力电子电路的特性与分类。
2.电力电子器件：–晶闸管及其驱动电路；–整流器、逆变器及其控制电路。
3.电力电子电路的分析与设计：–电力电子电路的基本分析方法；–电力电子电路的设计原则与步骤。
4.电力电子技术的应用：–电力电子设备的功能与结构；–电力电子技术的应用领域。
三、教学方法本课程采用多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性。
主要包括：1.讲授法：通过教师的讲解，让学生掌握电力电子技术的基本概念和原理；2.讨论法：通过小组讨论，培养学生分析问题和解决问题的能力；3.案例分析法：通过分析实际案例，让学生了解电力电子技术的应用；4.实验法：通过实验操作，让学生熟悉电力电子器件和电路的工作原理。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
教材选用《电力电子技术》一书，参考书包括《电力电子器件》和《电力电子电路设计》。
多媒体资料包括教学PPT、视频动画等。
实验设备包括晶闸管、整流器、逆变器等实验装置。
这些资源能够支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验。
电力电子毕业课程设计
电力电子毕业课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解电力电子技术的基本原理，掌握常见电力电子器件的工作原理及应用。
2. 学生能掌握电力电子装置的设计方法，包括器件选型、参数计算和电路搭建。
3. 学生了解电力电子技术在新能源、电力系统和工业控制中的应用。
技能目标：1. 学生具备分析和解决实际电力电子工程问题的能力，能运用所学知识进行电路设计与调试。
2. 学生能运用相关软件（如PSPICE、MATLAB等）进行电力电子电路的仿真分析，提高实际操作能力。
3. 学生具备查阅相关技术文献、资料的能力，提高自学能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过课程学习，培养对电力电子技术的兴趣，激发创新意识和探索精神。
2. 学生能够关注电力电子技术的发展趋势，认识到其在国家能源战略和节能减排中的重要性。
3. 学生在课程实践中，培养严谨、负责的工作态度，提高沟通与协作能力。
本课程针对电力电子专业毕业生，结合学生特点和教学要求，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和工程素养。
通过课程学习，使学生具备电力电子技术的基本知识和技能，为未来的职业发展打下坚实基础。
同时，培养学生对电力电子技术的兴趣和责任感，为我国电力电子行业的发展贡献力量。
二、教学内容1. 电力电子器件原理及特性：包括二极管、晶体管、晶闸管、场效应晶体管等常见器件的工作原理、特性参数和应用领域。
教材章节：第1章 电力电子器件2. 电力电子变换电路：介绍AC-DC、DC-AC、DC-DC等基本电力电子变换电路的原理、拓扑结构及其应用。
教材章节：第2章 电力电子变换电路3. 电力电子装置设计：讲解装置设计方法、步骤，包括器件选型、参数计算、电路搭建等。
教材章节：第3章 电力电子装置设计4. 电力电子电路仿真：运用PSPICE、MATLAB等软件进行电力电子电路的仿真分析，提高学生实际操作能力。
教材章节：第4章 电力电子电路仿真5. 电力电子技术在新能源、电力系统和工业控制中的应用：分析各类应用实例，让学生了解电力电子技术的实际应用。
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前言
一、设计目的：
电力电子电路设计是在学习完《电力电子技术》课程之后的一个实践环节，可使学生在理论联系实际、综合分析、理论计算、归纳总结和实验研究等方面得到综合训练和提高，从而培养学生具有独立解决实际问题和从事科学研究的初步能力。
通过一个指定课题的设计过程，使学生初步建立正确的设计思想，熟悉工程设计的一般顺序、规范和方法，提高正确使用技术资料、标准、手册等工具书的工作能力。
通过设计工作还可以培养学生严肃认真、一丝不苟和实事求是的工作作风，树立正确的生产观念、经济观念和全局观念，为学生向工程技术人员过渡打下良好的基础。
电力电子主要运用于交直流的控制系统中，由于学生对该课程的后续课《交直流的控制系统》没有进行系统完整的学习，所以，《电力电子技术》课程设计的主要任务，只能侧重于由电力电子元件组成的整流与逆变电路（称为直流与交流调速系统的主电路）的设计。
二、主要内容：
电力电子元件组成的主电路（以整流电路为主）
1、整流电路的类型选择
2、整流变压器额定参数的计算
3、整流元件的计算与选择
4、晶闸管整流电路的保护电路及元件的计算
5、电抗器的参数计算
6、对所设计的电力电子变流电路进行仿真测试
第一章
一、课程设计数据与要求
10kw直流电动机不可逆调速系统
1、技术数据直流电动机：
型号Z3–71 额定功率P
n =10kw 额定电压U
n
=220v
额定电流I
n =55A 转速n
n
=1000r/min 极数2P=4
电枢电阻R a=0.5Ω电枢电感L D=7mH
励磁电压U
L =220v 励磁电流I
L
=1.6A
2、设计要求：调速范围D=10；转差率S ≤5%；电流脉冲系统Si ≤10%。
二、课程设计内容
1、整流电路的类型选择和参数计算
（1）、主电路的选择原则：一般整流器功率在4KW 以下采用单向整流电路，4KW 以上采用三相整流；所以采用三相整流电路。
又由于是不可逆的，所以选择三相桥式半控整流电路。
（2）、控制电路: 该电路采用转速负反馈来稳定转速，采用电流截止负反馈进行限流保护, 反馈方式选择原则是满足调速指标要求的前提下，选择最简单的反馈方案。
(3)、反馈方式的选择
负载要求D ＝10，S ≤15
％，则系统应满足的转速降
电动系数
:
该直流电动机固有转速降
故采用电压闭环控制系统，控制系统电压放大倍数
三、整流变压器参数计算 (1)、U2
的计算
其中: 0.9,1,0.9A B ε==取＝则
2220
(1~1.2)
271.6~325.9250.910.9
V V U ==⨯⨯,
取
2
U V ＝300则有电压比
12
2200.733300
K U
U
=== （2）、一次电流I1和二次电流I2的计算
A ：电路参数0.4 1.17 2.34
B ：电网电压波动系数0.9—1.5
：安全裕量
已知全波整流电路中
1
2
1.11, 1.11f
I I K K
K ===
11
1.05 1.05 1.1155/0.73387.45d
A A I I
K
I K
==⨯⨯=
2
2
1.115560.05d
A A I I K I
=⨯==
（3）、变压器容量的计算
1
1
1
22087.4519239VA VA S U I
==⨯=，22230060.0518015VA VA S U I ==⨯=
1211
()(1923918015)18.62722VA kVA S S S =
+=+=
四、元件的参数计算及选择
1、晶闸管参数计算及选择 （1）、额定电压的计算
,所以取
（2）、额定电流的计算
，所以取
2、二极管参数的计算
二极管参数的计算方法和晶闸管的计算方法相同。
第二章
一、保护环节的计算和选择 1、过压保护
（1）、交流侧过压保护
交流侧过压保护采用阻容（RC ）保护
又因：
所以选C=
而赖压为700V。