電力電子技術的概念精選(九篇)

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第1篇：電力電子技術的概念范文

為了應對經濟全球化形勢下的產業發展對創新工程人才的大量需求，麻省理工學院和瑞典皇家工學院等4所大學從2000年起組成跨國研究組織，經過4年的探索研究創立了CDIO工程教育理念，成立了CDIO國際合作組織，并制定了CDIO能力大綱。CDIO代表構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）和運作（Operate），它以產品研發到產品運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程。CDIO工程教育理念就是要以此全過程為載體培養學生的工程能力，此能力不僅包括個人的學術知識，而且包括學生的終生學習能力、團隊交流能力和大系統掌控能力。CDIO理念不僅繼承和發展了歐美20多年來工程教育改革的理念，更重要的是系統地提出了具有可操作性的能力培養、全面實施以及檢驗測評的12條標準。

我國中等職業技術教育面臨的迫切任務是盡快培養與社會企業相接軌的技術型人才，然而我國中等職業技術教育在實踐中還存在著不少的問題，如重理論輕實踐，強調個人能力的培養而忽視團隊協作精神，重視知識學習而輕視開拓創新的培養等問題。

2 課程現狀

模擬電子技術是中等職業教育電子信息類專業的必修課，是一門實踐性很強的課程，是數字電子技術、高頻電子線路、單片機技術等課程的學習基礎，模擬電子電路可以說是整個電子技術的基礎課程，在小信號放大、功率放大、反饋放大器、穩壓電源、混頻電路、調制解調電路等領域具有無法替代的作用。中職中專的人才培養是服務于一線的技能型人才，要求學生要掌握基本的理論，尤為重要的是要具備較強的動手能力，能夠完成實際的電子產品的安裝與調試等工作。但是，傳統的模擬電子技術教學方法是老師在課堂上按照教科書的章節順序進行授課，教科書中列舉的實例大都是簡單而且不滿足實際應用，學生即使學完了教學計劃所規定的全部內容，仍然無法系統地、徹底掌握模擬電子技術在一個電路系統中所起的作用。這種現狀與培養技能型人才的理念相違背。

3 CDIO工程教育模式

CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果，是一種先進的工程教育理念和實施體系，也是目前我國高校工程教育領域的研究熱點。CDIO的四個字母分別代表構思（Conceive）、設計（Design）、實施（Implement）和運行（Operate）。從產品的研發到產品的運行構成一個完整的周期，在整個過程中，學生積極主動參與每一個具體的環節，從而使學生體會到了產品設計的艱辛與樂趣，培養了學生具備一個工程師的職業道德和團隊協作精神。CDIO教育理念符合中職教育對于技能型人才培養的理念，進行CDIO工程教育模式的教學改革，將會幫助我國職業教育更好地借鑒國際先進的工程教育研究成果，推進國內中職教育從課堂教學走向工程教學，從理論教學到實踐教學，有助于改善我國中等職業教育的現狀，同時促進了我國中等職業教育良性發展。

4.構思、設計、實施和運作

1.技術知識和推理能力 2.個人和專業能力 3.人際交往能力

4 基于CDIO工程教育模式的模擬電子技術教學改革探索

在教學改革中，CDIO的教學理念不僅體現在學科課程體系安排和整體教學實施上，還滲透了具體專業課程的教學實踐中。本文以"三端集成直流穩壓電源電路的安裝與調試"項目為例，介紹結合CDIO教育理念的工程項目教學法在模擬電子技術課程中的一些教學實踐和經驗。

4.1 著重品德教育

但丁曾說過："道德能填補智慧的空缺，但智慧不能填補道德的空缺。"在參加市培時，重慶大學的教師給我們講過，貴州工業職業技術學院的袁紅蘭校長曾對企業需要的職工應具備的素養做過調查，企業負責人認為職工最重要的素養，應該是職業道德與工作態度。所以，我們在整個項目教學的實施過程中，始終把德育放在首位，著重培養學生守紀、節約和責任意識，以及良好的行為習慣。

4.2 以教學計劃為先導，以設計項目為主導，夯實教學做一體化的基礎

教學計劃是教師教學的指路明燈，是打造高效課堂的必要條件。因此，制定一個好的教學計劃是整個教學的關鍵環節。首先，在制定計劃和確定項目任務時要充分考慮學生的知識水平和基礎能力，針對中職學生的邏輯思維能力偏弱，學習習慣不是很好，教師既要結合教學大綱的要求，將盡可能多的知識傳授給學生，同時也要根據學生的知識基礎和實際能力，對教學內容進行適當刪減和調整。其次，教師還應充分考慮學校的教學設備是否能夠滿足教學需要；通過實踐教學，讓學生參與實際工程，培養學生的實踐能力。例如，在設計"三端集成直流穩壓電源電路的安裝與調試"項目的任務要求時，既要充分考慮到學生的實際情況，又要提高學生的學習興趣和操作技能；首先明確項目的總任務；元件的焊接安裝要合理，工藝要求要好；電路的檢測、調試；電路能夠正常工作，靈敏度高，工作穩定性好。然后在下派各個小任務，讓學生逐個完成各個小任務，實現分散難度，提高學生技能的目的；如原理圖的仿真、元器件的識別檢測、如何對器件引腳、導線進行整形、如何進行元件的布局和焊接、焊接的要求等任務。

4.3 強化學生的主體地位和教師的主導地位

模擬電子技術的理論來源于實踐，又反過來指導實踐。CDIO教學法是通過進行一個完整的"項目"工作而進行實踐教學活動的培訓方法；項目教學法是通過實施一個完整的項目來達到教學目標的方法，其目的是在教學中把理論與實踐有機結合，培養學生的創造能力和解決實際問題的綜合能力。在進行實訓課時，結合項目法教學法的優點，教師的主要任務有：確定項目內容、任務要求、工作計劃，設想在教學過程可能發生的情況以及學生對項目的承受能力，教師把學生引入到項目工作中后退居到次要的位置，時刻準備幫助學生解決困難問題。在這里仍然以"三端集成直流穩壓電源電路的安裝與調試項目"為例；根據項目教學發的這個特點，在實施項目教學時，把該次項目的任務要求向學生明確后，就先講知識點和各個注意事項，如元器件插裝工藝的方法、線路安裝連接方法、使用電烙鐵過程中各個注意事項等；然后讓學生以小組（小組組長分配任務）的形式，按照項目中的各個小任務進行操作，讓學生在做的過程中去發現問題，提出問題，教師及時指導學生解決問題。

在這種做法中，教師要關注到每一個學生，及時幫助學生解決遇到的問題。每一個項目結束后，要求學生做實訓小結，針對小結中學生提出的典型問題，對全班進行講解，個別問題個別指導。平時實訓中要求每個學生都要親手做一遍，避免出現濫竽充數現象。對于差等生，不盲目追求進度，而是要求學生弄懂會做；對于優等生要提出更高要求，在他們做好應做項目后，另布置任務，例如，如何在電源電路輸出端添加指示燈、如何提高電路的輸出穩定性或者幫助指導老師指導其他學生做實訓等。不再是把教師掌握的現成知識技能傳遞給學生，或者說不是簡單的讓學生按照教師安排和講授去得到一個結果，而是在教師的指導下，讓學生去尋找得到這個結果的途徑，最終得到這個結果。

在具體實驗項目的安排方式上，靈活采取proteus 仿真軟件與實驗設備相結合的方式進行，部分驗證性實驗可通過實驗開發平臺進行實驗，而對于較復雜的實驗，可采用proteus 仿真軟件進行仿真實驗。在完成整個項目時，學生被分為若干組，同一小組的每個學生由組長根據每個人的興趣特長分配不同的任務，而后采取集中討論、設計最佳方案來完成項目設計。在項目實施過程中，學生在做中發現問題，可提示學生通過去圖書館或上網查閱資料，最后難以解決的問題由教師指導，充分發揮學生的自主學習能力，盡量促使學生能自主解決問題，完成項目任務。例如，在實施"三端集成直流穩壓電源電路的安裝與調試"項目時，要求每個同學先按照老師所給原理圖在proteus軟件上進行仿真，完成一份實訓報告（仿真測得的結果），而仿真的原理圖是要上交該指導教師的；在完成仿真和實訓報告后，學生在進行分組，完成各個項目任務，在完成電路安裝、調試后，同時完成一份實訓報告，同仿真的實訓報告表相比較，得出結論。這種教學方式和分組形式充分發揮和調動了學生的主觀能動性，培養了學生的獨立發現問題、解決問題的能力，并很好的培養了學生的團隊協作能力，使學生體會到團隊合作的力量，形成很好的團隊合作意識，為畢業以后的工作打下堅實的基礎。

4.4 做好實訓評價

做好項目實訓評價，便于教師及時掌握學生對知識和技能的掌握情況；根據學生對知識和技能的掌握情況調整下一階段的教學。同時也杜絕了部分學生在實訓課中認為隨便做做就可過關，混日子的現象，每一個項目結束后，要做一次測評，以小組的形式進行，培養學生合作的品質；當然在平時的實訓中有不懂裝懂或是是而非的學生，尤其是女生，還有學生就是第一次見到這種測評方式，還不太適應，有點緊張，所以，在接下來的教學中，又作了調整，把學生重新按層次分組，實行強強聯合，弱弱聯合，強弱聯合。這樣便于教師輔導，尤其是加強對成績差的同學輔導。例如，在驗收"三端集成直流穩壓電源"作品時，首先向學生明確驗收作品的原則和評分標準，采取以非任教本班級的電子專業教師和學校中層干部為主體組成評委隊伍，任教專業教師為輔導的方式進行；這樣既可以保證考核成績的公平性和真實性，又可以增強學生的成就感、榮譽感、歸屬感，鼓勵先進，帶動后進；最終提高其學習興趣。

4.5 改進學生期末考核方式

傳統的學生成績考核通常是由任課教師以試卷考試的形式對學生進行考核，學生的考核成績由平時成績和卷面成績按照若干比例構成。這種單一的考核方式難以考察出學生的綜合能力，因此，為改善這種不合適的考核方式，認為對學生的考核不應該只是對其技能操作的考核，還應該有職業素質、基本素質、行為表現、創新思維、口頭表達等多方面的綜合考核，可采取多種考核形式。

（1）卷面成績：40%，這個是考察的學生對整個模擬電子技術及應用課程的整體知識掌握程度，雖然CDIO強調的是動手能力，但是模擬電路理論知識是學生將來提高其技能的基礎。

（2）平時成績：20%，考察的是學生對模擬電子技術驗證性實驗的理解，這個考察還包括學生做實驗的態度是否認真，是否有眼高手低的現象，是否按時提交實驗報告等。

（3）動手能力考察：40%，考察的是學生在項目具體參與過程中的實際動手能力，是CDIO模式下的比較重要的環節，也是從理論知識到實踐轉化的重要環節。

因此，期末測評時，采取的期末成績的考核方法為；期末總成績=平時成績20%+實訓成績40%+期末考試成績40%。

5 結束語

把CDIO教育理念引入到模擬電子技術課程教學中，采取以項目為驅動的教學方法，使模擬電子技術的教學不僅僅生動、有趣，而且還能夠很好地使學生把學到的知識及時地應用于實踐中，使學生體會到模擬電子技術的廣泛用途，并對電子專業產生濃厚的興趣。由于在整個工程項目的學習過程中，都是以小組的形式進行，全體組員共同參與項目的各項活動，彼此互相配合，深入討論，很好地鍛煉了學生的團隊協作精神，提高了學生的實踐動手能力，培養了學生的分析問題和解決問題的能力；同時它需要有一個團結協作的集體，不虛華、不浮燥、求大同存小異，共同努力來完成。不試就不知道行不行，不改就不會前進。

參考文獻：

[1]李善壽. CDIO工程教學模式在實踐教學中的實施方法研究[J]. 重慶科技學院學報（社會科學版）， 2010， （20）： 164-166

[2]張慧平，戴波，劉娜，等. 基于CDIO教育理念的自動化課程的改革與實踐[J]. 電氣電子教學學報， 2009， 31： 138-141

第2篇：電力電子技術的概念范文

關鍵詞：應用人才；電力電子；教學內容；改革

《電力電子技術》課程內容中包括電路理論、電機學、電力控制技術、電力半導體技術、控制理論、模擬和數字電子技術等，知識面寬廣，信息量大，不容易理解。隨著科技的快速更新換代，教學內容日益豐富，對課堂教學內容要求的難度也越來越高。傳統簡單的照本宣讀理論教學，已然無法適應《電力電子技術》課程教學的要求，更無法滿足市場對應用型人才的需求。因此，如何對教學內容進行改革，提高教學效果，真正培養出有實際操作能力的應用電力電子技術人才，是當前高校教學改革發展的重點。

一、當前《電力電子技術》課程教學內容存在的問題

（一）課堂教學內容存在的問題。當前對于《電力電子技術》課程的教學，由于課程本身涉及范圍較廣，知識面較寬，而教材編纂內容還在不斷更新與探索，所以導致課堂理論教學基本是照本宣讀，缺乏生動易懂的典型案例。學生很難產生整體的概念以及邏輯理解思維，理解困難，紛雜的理論讓學生思而生畏，產生厭學情緒，教學效果難以達到要求。（二）實驗教學內容存在的問題。電力電子技術本來就是一門應用性很強的課程。高校教學的目的也是相應地培養應用型人才。因此，實踐教學應該被貫穿創新應用型人才培養的始終。當前高校對電力電子技術實驗教學平臺的建設，重視程度不足。實驗教學內容及設備陳舊，教學還是按照舊的功能模塊來進行操作，學生機械地模仿老師的操作，對實驗過程和現象沒有足夠的關注，對新技術的接觸了解經常一帶而過。培養出來的學生，根本不能很好地適應當下新的科學技術發展，造成高校實驗教學形同虛設。

二、對《電力電子技術》教學內容改革的建議

（一）優化課堂理論教學內容順序。電力電子技術課程教學的特點是，內容多且涉及面廣，而課時相對安排較少。教材又一直在根據實際科技的發展而不斷調整更新。在這樣的情況下，教師需要根據自己的教學經驗及教學目標，來對課程內容的教學順序進行優化調整。旨在幫助啟發學生建立清晰的概念和整體邏輯，讓學生的學習有條理，有方向，最終達到有方法的主動創新學習。例如，可以啟發學生利用圖表方法，將電力電子技術整體的內容大致分為幾個部分，并對每個部分進行主要核心內容的整理，此處需要注意的是，一定要進行有重點的區分，而非形式上的冗雜。比如說可以按照如下的方式劃分：以電力電子器件為核心，以兩種控制方法（相控控制和PWM控制）和四類基本電力的變換電路（整流電路、逆變電路、斬波電路和交流變換電路）為基礎，以兩類應用（電力、電子技術應用）為目標，配合當前新技術的發展需要來進行教學內容的設置。這樣，對于學生來說，就能夠很清晰地建立整體的概念，也能夠對知識進行很好地理解和吸收。（二）重視實驗平臺建設。應用型人才發展的重點，除了理論素養過硬之外，必須要有很強的實踐創新能力。而這種能力的最佳培養期，就是在大學時期。高校實驗平臺的建設，對于電力電子技術專業的學生來說，是尤為重要的，也是其鍛煉實踐能力的主要渠道。高校實驗教學應該緊跟時代科技發展步伐，定期更新實驗模塊，分層進行實驗教學。例如，實驗教學內容可以分為三個層次：第一層次為基礎實驗教學。即教師示范，學生學習。第二層次為設計實驗教學。即教師給出設計實驗任務，學生通過分組討論，給出設計方案，然后教師對可行的實驗進行指導實驗。第三層次為創新實驗教學。即讓學生自主地對自己感興趣的方向或者科研熱點問題進行創新實驗設計，教師則以配合者的身份參與其中進行指導。這樣，用逐步遞進的方式來進行的實驗教學，既可以鍛煉學生的動手實踐能力，同時又以開放式探究問題的方法，激發了學生的自主創新意識，可以真正地使學生得到全面的發展。（三）明確培養應用型人才的目標。傳統教育模式的目標，都是應試教育。教學內容也以此為基礎，將知識點反復疊加講授，使學生苦不堪言。新課改要求，教學要以培養應用型人才為目標，全力改革教學內容，以人為本，以滿足社會發展的實用性為基準。這就要求教師堅持從學生的角度出發，切實通過改革教學內容，激發學生的自主意識。例如，在課程教學講授理論知識的同時，通過生活中的實例，使學生真正了解電力電子技術在人們生活中的地位及作用，培養學生的自豪感及使命感，激發學生的求知欲望。在實驗教學中，間插性地配合現代網絡技術，讓學生了解到電力電子技術不斷發展的現狀和亟待解決的問題，以期讓學生的創新思維得到啟發，明確目標，達到實驗教學的效果。

三、結語

課程教學本身就像一門藝術，而《電力電子技術》這門課程的教學，就是需要極高造詣方能領悟的藝術。想要上好這門課，真正地培養出對社會發展有用的實力應用型人才，就必須認真地、反復不斷地研究教學內容及教學方法手段。希望通過教學內容的改革，能夠真正培養出專業基礎知識清晰扎實、創新能力過硬以及擁有出眾工程實踐能力的應用型人才，為社會主義社會建設貢獻力量。

作者:羅瑞鴻 單位:河池學院物理與機電工程學院

參考文獻：

［1］陶俊珍．“電力電子技術”教學內容更新例析［J］．中國電力教育，2011，（09）：160，166．

［2］李旭春，王春鳳．創新實踐教學，提高電力電子技術基礎課程教學效果［J］．實驗技術與管理，2012，29（07）：11－13．

［3］王卓，王強，曹晶人等．“電力電子技術”課程教學改革探討與實踐［J］．中國電力教育，2013，（11）：37－38．

第3篇：電力電子技術的概念范文

關鍵詞：電力電子技術；教學方法；改進方案

凡是需要電源，或者需要運動并對運動進行控制的場合，都離不開電力電子技術。可以說，現在已經很難找到一個完全不使用電力電子技術的工科領域。目前很多高校的工科專業都開設了電力電子技術這門課程。電力電子作為一項新興的交叉學科要怎樣與各相關專業的教學體系融合是一個仍需進一步探索的問題。目前，對于該課程，學生大都是通過課堂上教師的講述來進行學習，因而教學的效果很大程度上決定了學生對于該門課程的掌握水平。要是教學質量或者教學方式跟不上時代的要求，就會嚴重影響學生的就業以及就業后的發展。因而，我們有必要在教學過程中主動發現問題并盡力改進。

一、電力電子技術教學中存在的問題

1.課程教學內容針對性不強

當前高校電力電子技術的教學，基本不能滿足現代企業對人才教育的要求。這其中既有教材編排的原因，也有教師自身的原因。電力電子技術教材數量眾多，堪稱經典的也為數不少，但是很少有根據不同專業編排的有針對性的教材，通常的教材都是大而全，這給不同專業教學內容的取舍造成了一定的干擾。另一方面，由于任課教師本身對于電力電子技術在各專業的應用掌握不夠全面，很難根據專業要求以及企業需求安排適合的教學內容，大多教師按照教材的編排從頭講到尾，學生不堪重負，苦不堪言，從而大大影響了學習效果。

2.教學課時緊，教學內容多

大部分高校電力電子技術課程安排的學時不高于48個（含實驗），且有逐漸壓縮之勢。以筆者所在學校為例，自動化專業卓越班課時設置為48個（含實驗12個），汽車工業專業產業班課時設置36個（含實驗6個）。但電力電子技術課程的內容，總共10章，其中電力電子器件、四大類變換電路以及PWM控制技術都是非講不可的重點內容。在不充裕課時內怎樣兼顧教學的進度和教學的質量，這是大多數任課教師都在努力摸索的問題。

3.學生自主學習積極性不高

電力電子技術課程涉及的理論知識枯燥而又繁雜，讓很多學生對其心有余悸從而興趣乏乏，甚至有的學生因此對該課程產生抵觸情緒。在高校的教學中，尤其是工科的專業課程學習中，學生大多數是被動接受知識，很少積極自主地進行學習，這也是高校工科專業教學面臨的一個通病。

二、電力電子技術教學的幾點改進方案

1.注重各課程間的交叉學習

當今各個行業之間都不是孤立存在的，因此學生需要掌握多門學科，才能更好地適應社會。電力電子技術的教學也是一樣的，電力電子技術包含的范圍較廣，它和很多其他的學科是緊密關聯的，在電力電子的教學過程中，把其他的課程和電力電子技術這門課程結合起來一起學習，這樣更能起到事半功倍的效果。比如：可以將信息電力技術中的器件和電力電子技術中的器件進行對比學習，可以將電力電子中涉及的控制理論和方法和自動控制原理中學習的控制思路和方法進行對比學習，還可以將傳統電力設備和電力電子設備進行對比學習，等等。

2.制訂符合需求的教學方案

要根據不同的專業要求制訂不同的教學方案，還要參考企業對人才的需求合理修正教學方案。不一定書本上所有的內容都要講，很多內容更不需要深講，要偏重于學生以后的工程應用。例如：筆者所在高校自動化專業、電氣工程及其自動化專業以及汽車工程專業都開設了電力電子技術這門課程。自動化專業更強調弱電對強電的控制，電氣工程及其自動化專業更偏向電力電子在電力系統中的應用，而汽車工程專業主要是為新能源動力汽車的研發打下基礎。而這些專業中還單獨分出更加偏重實踐應用的產業班、卓越班，這些班級就會在普通班級的教學方案上適當壓縮理論學時，而增加實踐學時。只有摸清需求的教學方案，才能培養出學有所長、學有所用的人才。

3.改變傳統的教學方式

由于電力電子技術課程涉及的理論知識枯燥而又繁雜，這讓很多學生對其心有余悸而興趣缺乏。事實上，電力電子技術同時也是一門實用性很強的課程，并不完全適合依照先講解概念，再剖析原理，然后結合實際應用的傳統教學模式進行，反而更適合采用先引入實際案例，再對其工作原理進行剖析，最后總結基本概念的逆向教學模式。這樣，便能夠從一開始就讓學生感受到電力電子技術的實用性，從而最大程度地激發他們的學習興趣。

逆向教學法和傳統的教學法不同，它不是由因到果的推導，而是由果到因的回溯。在這樣的教學活動中，教師起到的更多的是引導作用，學生能夠變被動地接受為主動地學習。逆向教學法在教給學生新知識的同時還培養了學生分析解決問題的能力，理論結合實踐的能力，尤其是創新的能力，而這些能力的培養能更好地幫助他們就業后快速適應工作崗位，將知識轉化為生產力。

參考文獻：

[1]劉力偉，黃文霞.“電力電子技術”課程理論實踐一體化的探討[J].中國電力教育，2010(13).

第4篇：電力電子技術的概念范文

論文關鍵詞：電力電子技術；課程設計；教學方法

電力電子技術始于20世紀50年代末、60年代初，主要研究電力領域中使用電力電子器件對電能進行高效的變換和控制，是電力、電子、控制三大學科的交叉學科。目前，“電力電子技術”課程已成為我國高等院校電氣工程與自動化類本科專業最為重要的學科基礎課之一，教學內容涵蓋電力電子器件、四大類電力變換電路、控制技術以及電力電子新技術等多方面知識，理論性和實用性都非常強。為實現良好的教學效果，該課程要求教師能結合各自學校的實際情況合理地設計課程，均衡理論和實驗教學的比例，針對具體不同的授課內容靈活運用多種教學方法和教學手段，注重激發學生的學習興趣，使學生通過學習掌握相關的基本概念、基本分析方法等理論知識并提高他們理論聯系實際和分析解決問題的實踐能力。

浙江工業大學（以下簡稱“我校”）“電力電子技術”課程是全校電氣工程與自動化類本科專業教學鏈中一個承上啟下的重要環節。它的前續課程有“電路原理與實驗”、“模擬電子技術”、“電機學”、“數字電路與數字邏輯”、“電氣工程基礎等”，后續課程有“開關電源設計”、“控制電機及應用”、“現代電氣傳動控制技術”、“DSP原理及應用”、“畢業設計”等。多年來，我校在不斷學習國內外高校教學經驗的同時不斷實踐，豐富自身的教學經驗，積極改革創新，追求高質量和高水平的教學。

本文將主要介紹我校多年來在電力電子技術本科生教學方面所取得的一些實踐經驗以及關于今后如何繼續提高教學質量和水平的一些設想。

一、注重建設教學團隊和培養青年教師

在整個教學過程中，教師不但是知識的教授者、教學活動的組織者，同時還是學生學習效果的評估者。優秀的教師是保證教學高質量和高水平的關鍵，他們為人師表、具有豐富的知識和經驗、富有愛心，能夠激發學生求知的熱情，既教會學生學習方法，又讓學生掌握科學知識。

經過多年的積累，目前我校電力電子技術本科生教學團隊已初具規模，核心成員主要有教授1人、副教授2人、講師2人、實驗員1人。其中具有博士學位2人，碩士學位3人。該團隊每年都會承擔全校3個電氣工程與自動化類本科專業（電氣工程及其自動化專業、自動化專業和電氣工程及其自動化教育專業）約6～8個班的電力電子技術教學工作。為保證全校范圍內該課程教學內容與質量的一致性，各授課教師按統一的教學大綱分專業分班級進行教學，期末所有選課的學生參加全校統一的考試。不同專業、不同班級的學生呈現出來的特點也各不相同。在學內容的前提下，各教師遵循以學生為本的原則采取靈活恰當的教學方法進行針對性授課，確保達到良好的教學效果。

我校電力電子技術本科生教學團隊自組建以來一直定期召開會議討論并解決教學中遇到的問題，交流并總結教學經驗，共同開展教學和科研課題項目，促進各成員教師特別是青年教師在業務上的進步。在培養教學新生力量上，該教學團隊引入青年教師導師制度，由多位（副）教授級的教師擔任指導教師，對經驗尚淺的青年教師進行全程、全方位的培訓，包括寫教案、制作PPT課件、課堂試講、實驗指導、批改作業、學生答疑、擬考試卷、指導畢業設計等。每個階段，指導教師都會對青年教師的表現做出中肯的評價，幫助他們盡快熟悉業務、提高水平。在整個團隊的關心下，青年教師成長很快，在由學院組織的學評教和教學技能比賽中都取得了良好的成績。

二、完善適合學校實際情況的課程設計

“電力電子技術”是一門理論性、實用性都很強的課程，課程內容量多且面廣，合理分配理論教學和實驗教學的比例就顯得非常重要。結合學校的實際情況，我校電力電子技術本科生教學團隊為電氣工程與自動化類相關的3個本科專業制訂了統一的教學大綱。“電力電子技術”課程總共安排了64學時，其中，理論教學48學時、實驗教學16學時，在注重教授學生基本概念和基本分析方法等理論知識的同時也同樣注重培養學生理論聯系實際和分析解決問題的實踐能力。與大多數國內高校接軌，教材主要選用普通高等教育“十一五”國家級規劃教材、普通高等教育電氣工程與自動化類“十一五”規劃教材——機械工業出版社出版的《電力電子技術》最新版本和學校自編的《電力電子技術實驗用書》，實驗裝置采用求是公司生產的MCL型電力電子及電力傳動教學實驗臺。所選教材《電力電子技術》第5版本一共有10個章節，僅48學時的理論課不可能也沒必要面面俱到講授教材中的所有內容。因此，教學團隊進一步對這10章的教學內容劃分了主次，對電力電子器件、電力電子器件應用的共性問題、整流電路、直流－直流變流電路這4個章節做重點教學，對其余的6個章節做次重點教學。16學時的實驗課要求完成5個實驗的教學，內容涉及各主要電力電子器件及其驅動電路、晶閘管可控整流電路、PWM直流斬波電路分析及測試和開關電源分析及測試，進度與理論課的相關內容同步，確保學生能在第一時間把所學的理論知識和實際聯系起來。教學團隊在教學內容和學生學習效果考評兩方面同時做到了對理論與實踐的兼顧，規定學生學習該課程所得總成績由以下三部分組成，即期末理論考試成績占70％、平時實驗成績占10％、課堂表現及課后作業成績占20％。

轉貼于

三、以學生為本的教學活動實踐

在具體實施電力電子教學的過程中，教師激發學生的學習興趣，創造良好的互動教學氛圍是非常重要的。這就需要教師以學生為本結合具體的授課內容靈活運用多種教學方法和教學手段。

我校“電力電子技術”是“電路原理與實驗”等課程的后續課程，理論性很強。在教授該課程新知識點時，若涉及到相關前續課程重要的舊知識點，教師會采用先溫故后知新的教學方法，通過學生回答問題的方式復習舊知識點，由淺入深幫助學生進入狀態以便教授新知識點。比如，在講述變壓器漏感對整流電路的影響這一節內容的最開始，先溫習理想變壓器的特性和非理想變壓器的等效電路模型，再把簡化后的非理想變壓器等效電路模型代入到已學的整流電路中，然后進入正題——分析電路的工作原理。教師在講授電路工作原理時，會一再強調電力電子器件的開關工作狀態和電力電子電路的分段線性分析方法這兩個貫穿整個課程始終的基本概念和基本方法，并現場指導學生獨立完成一部分電路的分析工作，通過加強學生的參與感來促使他們更積極地把外在的基本知識點轉化為內在的電路分析能力。

在傳統的口頭講授過程中，教師會適當地借助“靜動相宜”的PPT課件、具體的實物教具和靈活的板書等來提高“電力電子技術”課程的理論教學效果。此外，教師還會適當地擴充一些教科書以外的電力電子技術內容，如仿真技術等。教師利用仿真軟件PSPICE、MATLAB等在課堂上虛擬地實時演示電路更真實的工作過程，既拓展了學生的視野又能很形象地解說課程中的知識難點，如三相半波可控整流電路中晶閘管的正向耐壓問題。電力電子器件的封裝材料及形式多種多樣，性能也不盡相同。為了讓學生更真實、更立體地認識電力電子器件，教師除了展示器件照片外還會提供一些器件的樣品讓學生親身接觸。關于教材中重要公式的推導，教師會采用PPT課件與板書相結合的方式幫助學生更容易理解和掌握。

“電力電子技術”課程包含很多基本概念，在講述時教師會根據聽課學生的實際英語能力，有意識地就專業術語部分進行中英文雙語教學。這不但能增強學生的專業英語水平，而且還可以提高學生使用中英文關鍵詞檢索科技文獻的能力，為該課程的后續課程特別是“畢業設計”的教學打下良好的基礎。

在“電力電子技術”的理論教學過程中，強調電力電子技術對國計民生的重要性是非常必要的。比如，在舉例說明電力電子技術的實際應用時，教師會盡量多舉些與學生日常生活以及當前社會熱點相關的例子（如手機電池充電器、筆記本電腦電源適配器、未來的“光源之星”LED照明、節能環保的電動汽車等）。先拋磚引玉讓學生有些感性的認識，再通過啟發性的提問鼓勵學生積極地去發現身邊所遇到的科學技術。在增加學生學習興趣的同時，提高學生對該課程的重視程度。

“電力電子技術”是一門理論性和實踐性都很強的課程。為了更好地銜接理論知識和實驗內容，教師在課堂上除了提供電力電子電路的理想波形圖，還會提供一些電力電子電路的實際波形圖，讓學生自己去發現和思考它們之間的異同。用一連串的疑問激發起學生的強烈求知欲，令他們更主動地去預習實驗，更認真地進行實驗，并且更努力地去嘗試著尋找答案。比如，反激式電路在電流斷續工作模式下，由教科書提供的開關管S兩端電壓的理想波形和在實驗中用示波器觀察到的S兩端電壓的實際波形在S關斷的部分是有很大差別的。在理論課堂上，當教師同時給出理論和實驗波形圖加以對照時，學生表現出極大的興趣，躍躍欲試地去尋找實際電路中S兩端電壓在S關斷時刻出現阻尼振蕩現象的原因。此時，教師正好因勢利導，鼓勵他們認真地去完成相關的實驗，通過實驗再結合已學理論知識自主地找出答案。實踐結果表明該教學效果很好。

四、關于今后教學的一些設想

電力電子技術的發展日新月異，關于“電力電子技術”的教學也需要與時俱進，緊跟潮流，與社會接軌。目前，在我校采用全英文教學電力電子技術的條件還不夠成熟。但是，教師可采用循序漸進的方法，從目前以中文為主的雙語授課，到中英文各半的雙語授課，再到以英文為主的雙語授課，最后過渡到全英文授課。目前，最適合我校的辦法是課程的重要章節主要采用中文教學，務必讓學生掌握必要的基本知識；而次重要章節則可主要采用英文教學，這對擴展學生視野很有利。

層出不窮的電力電子新技術不斷豐富著“電力電子技術”的教學內容。全面而系統的“電力電子技術”教學是無法僅通過一門課程來完成的，但它可以通過一系列課程來不斷深化。在現有“電力電子技術”課程的基礎上，按社會就業的需求配套完善其后續課程。除了強化這些課程之間的內在聯系、完善整個教學鏈，教師還應多鼓勵優秀的學生積極參加各類電子設計競賽、申請由學院提供的建龍基金等，在教師指導下開展一些與電力電子技術相關的小課題。通過一系列課程的學習和科研課題的參與，學生能更深入地了解和掌握電力電子技術，對他們今后從事與電力電子技術相關的工作具有積極的意義。

第5篇：電力電子技術的概念范文

關鍵詞：Saber；電力電子技術；課堂教學

作者簡介：丁新平（1975-），男，甘肅定西人，青島理工大學自動化工程學院，副教授；馬淋淋（1979-），男，黑龍江黑河人，青島理工大學自動化工程學院，講師。（山東 青島 266520）

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）06-0053-02

隨著半導體器件技術的日益成熟和數字控制技術（Digital Signal Control）的飛速發展。電力電子技術在國民經濟和工業生產中的地位越來越突出：節能減排的很大一部分比重都是通過以電力電子技術為核心的變頻調速、高效節能燈具等電力電子節能產品完成。在國家大力發展的新能源利用以及分布式發電等領域，電力電子技術也是大有用武之地，作用越來越明顯。同時，電力電子技術人才供不應求，國家需要大量電力電子技術的應用型人才。

本科教學中，對電力電子技術的要求越來越高。而電力電子技術教學中存在的主要問題是該門功課屬于理論和實踐結合性非常強的課程，任何一個環節出現問題都會影響到學習效果。高校中電力電子技術課堂教學主要以理論講解為主，在教學過程中配以部分典型電路的實驗驗證等實踐教學。而實驗項目的完全封閉性（考慮到學生安全性等原因）造成了學生在學習過程中的盲目性和迷茫感。學生很難把課堂所學理論知識和實際應用項目聯系起來。筆者調研后發現，學生由于缺乏對理論知識相對應實踐環節的感性認識，學習的主動性和積極性不高。學生最主要的迷茫感是——學習的電力電子電路能用到什么地方？怎么去用？成天講的電力電子器件在實際中到底如何控制？這些問題在傳統課堂教學中得不到有效解決，久而久之，學生就喪失了學習的積極性。單純為了分數的學習使得教師教得費勁，學生學得沒勁。

Saber仿真軟件是一款專門針對電力電子學而開發的仿真軟件，其主要應用于科研人員對新型拓撲電路的驗證上，為實驗驗證提供相關參數和對新電路的有效性進行驗證。[1，2]先有很多仿真軟件都是把物理特性用數學模型表示出來，然后在數學模型的基礎上進行仿真。這些仿真電路和實際硬件電路相差較多，更不能給人帶來更直觀的硬件電路設計指導作用。Saber仿真軟件最大的優點是“硬件化”仿真思想的植入，其在仿真時能夠完整還原真實系統，而不是用數學模型來代替系統特性進行設計研究。Saber仿真軟件應用在電力電子技術課堂教學中將解決目前在學習過程中困擾學生的主要難題。

第一，增加學生的成就感，進而培養學生的學習興趣。很多時候，學生在接觸到一門新課的時候，都會有一個過程：滿懷信心和好奇地去了解和學習感性認識和理論入門主動（或被動）學習考試。在一門課程學習過程中，起關鍵作用的是感性認識和理論入門階段，如果此時能有真實的應用電路來入門，其必然的結果將是學生主動和有興趣去學習，效果將不言而喻。Saber軟件的“硬件化設計”給人以電力電子電路的真實感，解決了學生學習過程中由于理論公式推導而造成的“實際電路和理論分析對不上號”的困境，能夠起到“感性認識電路仿真出結果學習成就感學習興趣”的良性循環。

第二，培養學生的主動思考能力。一改傳統教學中課堂上教師枯燥地講和學生被動聽的教學模式，變被動聽課為主動參與設計電路，通過在仿真軟件上自己搭建電路及設計閉環控制器，培養了學生主動思考問題的能力。

第三，在課堂教學中，引入硬件仿真電路的現場演示，增加電路的直觀和感性認識。通過仿真電路對電力電子電路工作原理和工作模式的驗證和演示，現場用“硬件電路”驗證了理論分析的結果，加深了學生對所學電力電子電路知識的認識和掌握。

第四，實驗前認識電路工作原理，驗證各部分實驗波形，為知識點的更好掌握和實驗的順利進行做前期準備工作。有些論文介紹計算機仿真軟件能夠部分或者全部代替實驗教學，[3]筆者持否定觀點。仿真軟件無外乎是理論知識的驗證，其根本代替不了實驗對學生實踐動手能力的鍛煉。筆者認為要學好學通“電力電子技術”這門課程，不但要保留電力電子實驗，還應該增加相關課程創新項目等實踐活動來增加學生在實際設計中對理論知識的加強和融會貫通。

一、典型電力電子電路工作原理介紹

幾乎所有的電力電子電路都可以用Saber軟件實現仿真，其中包括各種電能轉換電路：AC-DC，DC-DC，DC-AC，以及AC-AC電路。在現代電力電子技術里面頗具代表性的幾種典型電路有：應用于開關電源中的DC-DC斬波電路之Boost /Buck/Buck-boost電路；廣泛應用于節能減排中，作為變頻調速系統主要能量轉換環節的電壓源全橋逆變電路（VSI）；大功率場合應用較廣的可控整流電路。限于篇幅限制，本文主要以Boost電路和電壓源逆變器為例進行闡述。

作為應用較廣的電路之一，Boost電路能夠實現對輸入電壓的任意升壓功能，通過控制開關管的占空比能夠控制輸出電壓的大小。在閉環控制器的作用下，該電路能夠抑制輸入電壓擾動和負載擾動對系統的影響，保持恒定的輸出電壓。Boost電路除了應用于開關電源DC-DC中外，主要應用在PFC電路實現功率因數的校正。同時，在新能源能量轉換電路中，其可以作為前級電路以實現MPPT（Maximum Power Point Tracking）調整功能，在實現光伏模塊和燃料電池等新型能源的最大功率輸出的基礎上，實現對輸入電壓的升壓功能。圖1所示為Boost電路在光伏電池發電中實現MPPT和升壓功能的原理圖。圖2為實現PFC功能的Boost電路，能夠實現較高的功率因數，減少了開關電源對電網的影響，并得到相對穩定的直流電壓。

圖3為應用廣泛的變頻器主電路圖，電網輸入，經過二極管不控整流得到6脈波波動的直流電，再通過電壓源逆變器實現DC-AC轉換，得到所需的可控交流電（CVCF或者VVVF），實現電機的變頻調速功能。全橋電壓源逆變器控制可以采用比較簡單的SPWM控制或者SVPWM方法實現。

二、Saber軟件在電力電子典型電路中的應用

1.課堂授課中的應用

Saber軟件應用到課堂教學中，可以增加上課時學生的參與性和理論知識驗證的直觀性。為枯燥的課堂教學帶來生機，具體例子為：在講授DC-DC斬波電路時，必須要講明白兩個前提（概念）：一是穩態的概念，二是電感的伏秒平衡（電容的安秒平衡）法則。在此基礎上，所有的變換電路都可以解釋并推導出來。在講到這兩個概念的時候，學生很難理解透徹，大多數情況下學生都是一知半解的狀態，這時能夠利用Saber軟件進行說明則會起到事半功倍的效果。在電路啟動階段，此時電感電流從零開始上升，然后振蕩幾個周期，最后進入穩態階段，具體如圖4所示。穩態狀態最關鍵的現象是：每個開關周期，電感電流的上升變化量和下降變化量保持相等，通過電感公式VL=Ldi/dt可以推導出電感的伏秒平衡法則。用該法則可以推導出幾乎所有DC-DC斬波電路輸出-輸入電壓關系。用該仿真軟件直觀驗證和理論推導相結合教學效果非常好。

在講不同DC-DC電路輸出-輸入電壓關系時，推導的公式可以直接用Saber仿真軟件驗證，具體如圖5所示，Vout=（1/（1-D）Vg=12/0.6=20V。圖5直觀顯示出兩個關鍵現象：一是讓學生知道了開關管是如何驅動的；二是輸出-輸入電壓增益的驗證。DC-DC斬波電路另一個比較關鍵的概念是電路的連續工作模式（CCM）和斷續工作模式（DCM）。通過仿真軟件能夠非常直觀地呈現給學生，當電感電流較大的時候，電路工作在連續工作模式（CCM）下；當電感電流變小到在一個開關周期里面有部分時段電感電流等于零，此即進入了斷續工作模式（DCM）。具體仿真演示結果如圖6所示。

在講到其他電力電子電路時，Saber仿真軟件在講課中的直觀性優勢也非常明顯，譬如以電壓源逆變器為例，其交流輸出電壓頻率和幅值受調制波的控制而變化。最直觀的講解如圖7仿真所示，圖7上半部分為調制因子M的波形，可以控制交流輸出電壓的大小，也就是說輸出交流電的頻率和調制信號頻率相同，而幅值和調制信號幅值成正比。通過上下兩部分仿真圖的比較，非常直觀地看出逆變器輸出電壓和調制信號之間的關系。

2.課后設計電路時的應用

Saber仿真軟件還可以作為課后設計電路參數和閉環控制器的主要依據。工業應用中，絕大部分產品都是工作在閉環控制方式下，以達到抑制輸入擾動和負載擾動、最后輸出穩定的直流電壓。在主電路參數（L，C）選型和閉環控制器設計上，Sabrer軟件起到指導和驗證的作用。在控制器參數設計完畢后，可以通過Saber仿真軟件進行初期驗證，對參數進行優化和微調以得到最優的控制參數。圖8所示是Boost變換器在閉環控制器的作用下進行的負載擾動和輸入擾動仿真驗證，由圖可以看到在PI閉環控制器的作用下，系統具有抑制負載擾動和輸入電壓擾動的能力，輸出電壓Vout很少受兩種擾動的影響。

三、結論

本文研究了Saber仿真軟件在“電力電子技術”教學中的應用。在教學中通過引入Saber軟件使得課堂教學生動直觀，一改傳統教學中的死板和枯燥。以“電力電子技術”課程里的幾種典型電路為例，詳細地說明了如何有效地應用Saber軟件輔助傳統課堂教學以收到直觀生動和事半功倍的效果。

參考文獻：

[1]李艷林，宋海良，陳凱，等.基于saber的電壓源仿真設計[J].科技信息，2012，（33）：30-31.

第6篇：電力電子技術的概念范文

電力電子技術是一個以功率半導體器件、電路技術、計算機技術、現代控制技術為支撐的技術平臺。經過50年的發展歷程，它在傳統產業設備發行、電能質量控制、新能源開發和民用產品等方面得到了越來越廣泛的應用。最成功地應用于電力系統的大功率電力電子技術是直流輸電(HVDC)。自20世紀80年代，柔流輸電(FACTS)概念被提出后，電力電子技術在電力系統中的應用研究得到了極大的關注，多種設備相繼出現。本文介紹了電力電子技術在發電環節中、輸電環節中、在配電環節中的應用和節能環節的運用。

二、電力電子技術的應用

自20世紀80年代，柔流輸電(FACTS)概念被提出后，電力電子技術在電力系統中的應用研究得到了極大的關注，多種設備相繼出現。已有不少文獻介紹和總結了相關設備的基本原理和應用現狀。以下按照電力系統的發電、輸電和配電以及節電環節，列舉電力電子技術的應用研究和現狀。

(一)在發電環節中的應用

電力系統的發電環節涉及發電機組的多種設備，電力電子技術的應用以改善這些設備的運行特性為主要目的。

1.大型發電機的靜止勵磁控制。靜止勵磁采用晶閘管整流自并勵方式，具有結構簡單、可靠性高及造價低等優點，被世界各大電力系統廣泛采用。由于省去了勵磁機這個中間慣性環節，因而具有其特有的快速性調節，給先進的控制規律提供了充分發揮作用并產生良好控制效果的有利條件。

2.水力、風力發電機的變速恒頻勵磁。水力發電的有效功率取決于水頭壓力和流量，當水頭的變化幅度較大時(尤其是抽水蓄能機組)，機組的最佳轉速便隨之發生變化。風力發電的有效功率與風速的三次方成正比，風車捕捉最大風能的轉速隨風速而變化。為了獲得最大有效功率，可使機組變速運行，通過調整轉子勵磁電流的頻率，使其與轉子轉速疊加后保持定子頻率即輸出頻率恒定。此項應用的技術核心是變頻電源。

3.發電廠風機水泵的變頻調速。發電廠的廠用電率平均為8％，風機水泵耗電量約占火電設備總耗電量的65％，且運行效率低。使用低壓或高壓變頻器，實施風機水泵的變頻調速，可以達到節能的目的。低壓變頻器技術已非常成熟，國內外有眾多的生產廠家，并不完整的系列產品，但具備高壓大容量變頻器設計和生產能力的企業不多，國內有不少院校和企業正抓緊聯合開發。

（二）電子調速技術應用

這是國外電動工具最早使用、最普遍使用的一種電子技術，幾乎所有品種都已采用。采用電子調速，電動工具能夠在設定的速度范圍內無級變速，特別是在低轉速上能夠十分靈便地進行工作，從而改善了加工質量，增強了使用靈活性。

（三）電子控速技術應用

這一技術使電動工具的串激電機具備額定負載轉速與空載轉速基本相同或完全相同這一特殊性能，因而特別運用于嚴酷條件下作業的大功率、高轉速電動工具，不僅大大提高了工作效率，而且顯著降低了空載噪音和振動，負載功率損失很小，延長了工具使用壽命

（四）微機控制技術應用

微機控制的電動工具的結構并不復雜，其機械部分與普通電動工具一樣，一般不需作重大改變。微機控制部分只需使用價格便宜、體積很小的單片機，安裝在工具機器內。主要特點是具有優越的自動控制功能和操作選擇功能，工具運作狀況是通過控制屏上的按鈕控制的，不受人為因素影響，從而提高工作效率，改善加工質量，確保高精度，減少作業工具磨損。

（五）電子繞組溫度監控技術應用

這一技術是電動工具的一種安全保護措施，也是電子控速器的必不可少的監控元件。 繞組溫度監控元件是在電機繞組上安裝一個溫度傳感器，用于監控繞組的實際溫度，并與設定的最大允許溫度值進行比較，如接近該溫度，就自動采取適當的保護方式，如可以通過熱敏電阻阻斷電路。

（六）電子減速技術應用

在拆卸螺釘或螺栓時，工具要求低轉速、大扭矩，而采用串激電機的扳手或螺絲刀，在降低轉速時，又同時降低扭矩，拆卸螺釘或螺栓比較困難，特別是生銹的大螺釘或大螺栓，拆卸更加困難。電子減速器在串激電機負載減速時自動增加電壓，使電機仍然保持大扭矩，從而能夠方便地拆卸螺栓或者螺釘。

（七）電子扭矩控制技術應用

扳手和螺絲刀擰緊大螺栓或大螺釘時，功率高，扭矩大。如果扭矩過大，容易折斷鉆頭或者螺栓、螺釘。電子扭矩控制器用于無級調節扳手或螺絲刀的扭矩值，同時控制最大扭矩值，有效地解決以上問題，從而確保流水線上每只螺栓或螺釘裝配的擰緊程度均一，保證產品的一致性。

（八）電子起動電流限制技術應用

這是通過限制起動電流來控制電動工具的起動速度，其作用類似于電子軟起動技術，對于大功率電動工具很是有效。電子起動電流限制器由一只限流電阻和一只繼電器組成，安裝在工具機體內。繼電器的勵磁繞組與電樞并聯，電阻與定子和電樞串聯。工具起動時，電阻限制起動電流不會很快增大。工具起動后，由于電樞旋轉，切割磁力線，產生反電壓，當反電壓由零上升到繼電器的吸動電壓時，繼電器閉合，使限流電阻短路，則工具正常工作。

三、結 語

電力電子技術正在不斷發展，新材料，新結構器件的陸續誕生，計算機技術的進步為現代控制技術的實際應用提供了有力的支持，在各行各業中的應用越來越廣泛。電力電子技術在電力系統中的應用研究與實際工程也取得了可喜成績。

參考文獻：

[1]鄭錦彪.淺談電力電子技術在電力系統中的應用與研究[J].黑龍江科技信息，2007(5).

第7篇：電力電子技術的概念范文

關鍵詞：計算機仿真技術；電力電子電路；電力電子系統

中圖分類號：TP391.9 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 20-0000-01

就現階段而言，計算機技術已經滲入到各行業及領域當中。計算機仿真技術在電路與系統分析中的應用對電力電子技術領域相關產品的生產及技術的開發有著十分關鍵的作用，這是因為該技術的應用能提高電力電子領域技術人員的專業知識、提高電路設計的完善性以及改進相關產品的性能等。因此，文章將對計算機仿真技術的概念和應用進行介紹，并對該技術相關優化提出建議。

一、計算機仿真技術的簡介

計算機仿真技術是在現代信息技術的基礎上發展起來的一類綜合性技術，該技術綜合了原理相近的不同專業領域的多項技術，包括了信息技術、網絡技術、圖形及圖像處理技術、多媒體技術、軟件技術、數據分析處理技術、自動化技術以及系統工程技術等，其目的是對系統的設計方案和運行進行了解。計算機仿真技術具有涵蓋量廣、應用范圍大、自動集成化高等特點，目前常用的計算機仿真軟件有matlab、pspice、saber等[1]。

二、計算機仿真技術在電力電子電路與系統分析中的應用

（一）電力電子電路及系統的簡介

電力電子電路系統主要由電力電子主線路、控制電路以及異步電動機等幾部分組成。其中，主線路包括了理想供電電源、受控供電電源、電力電子部件、電阻、互感電感器以及電容，控制電路包括了信號源、代數運算、快遞函數以及輸出等幾大模塊，異步電動機主要包括直流電動機及交流電動機。

（二）計算機仿真技術軟件的應用

單相boost功率因數矯正電路是電力電子領域的典型電路工作原理圖，現就pspice及Power System Blocksets兩種計算機仿真軟件在該電路中的應用做出闡述。

1.Pspice仿真軟件的應用

根據電路原理圖在Pspice軟件中建立仿真電路圖，并采用開放電壓環控制，對仿真電路波形進行繪制并分析，并根據分析結果對電流與電壓的跟蹤輸入情況進行判斷，最后對電路的功率因數進行校對。

2.Power System Blocksets仿真軟件的應用

在仿真軟件中建立電路系統模型，包括功率電路以及控制電路的模擬圖，使用雙閉環電路控制系統、內外環電壓環對電路進行調節與控制，得出仿真電路波形圖并繪制出來。根據所得出的仿真結果，對輸入電流量、輸入電壓量進行跟蹤分析，從而對功率因數進行矯正。

（三）幾種計算機仿真技術軟件的對比

就現階段而言，在電力電子相關領域中應用頻率較高、應用范圍較廣的計算機仿真軟件之一是Pspice，該仿真軟件實現了仿真電路與原電路理論設計圖緊密連接，基本上實現了電力電子電路的動態仿真和系統分析。由于該仿真軟件中的電路原件的建模特點與實際電路原件的特點相似程度較高，且該軟件的仿真電路波形與實際電路測量所得的結果誤差率較低，因此該仿真軟件在電力電子電路及系統分析中的應用對于電路的設計起到了指導性的作用。另一方面，由于該軟件的數據處理規模大并復雜，因此在實際應用過程中，該軟件的運行速度不高，對系統分析的效率造成了影響，從而阻礙了該軟件的進一步推廣。

除了Pspice之外，Power System Blocksets是一款在Matlab的Simulink圖形圖像處理基礎上建立起來的大規模計算機仿真軟件，該軟件使用方便，且基本上滿足了目前電力電子電路仿真的要求[2]。該軟件具有操作方便、數據分析效率高、處理精準、兼容性高等特點，現已經在電子電力領域得到廣泛應用，并逐漸代替Pspice軟件。

三、計算機仿真技術在電力電子電路與系統分析中應用的優化建議

在使用計算機仿真軟件建立電力電子電路及系統模型時，由于各類仿真軟件的智能性和自動化程度高，因此在建模時只需要在建模窗口中加入所需要的板塊、調整好相關參數并接好線路即可。然而，在操作過程中應當注意以下幾方面問題，以提高仿真的準確程度。

首先，在電力電子線路連接過程中要注意線路連接的完整性。在線路連接完成后要注意各個連接部位箭頭的變化情況，當單箭頭轉變為加粗加黑的箭頭時，即為連接完成。

第二，避免供電電源以及變壓器短路。在供電電源與變壓器之間設置隔離裝置，注意各個部分的公共連接部位，防止短路，必要時可以采用接地模塊或總線模塊。

第三，關閉后臺窗口。在建立電子電力系統模型的過程中，要注意仿真軟件中是否有暫不使用的后臺窗口，包括輸入端子以及輸出端子，此時需要采用接地模塊及終止模塊分別對其進行關閉，以免仿真軟件發出警告提示或故障。

第四，對相關參數進行調節。由于電力電子系統的模型建立與實際電路存在的差距，因此在應用仿真軟件進行建模時要調節好相關參數，包括仿真的初始時間、仿真結束時間、仿真計算方式、仿真過程中誤差范圍、步長參數等。在對這些參數進行設定與調節時，要根據所需創建的電力電子系統模型而改變，以提高仿真結果的準確性。

四、結束語

綜上所述，計算機仿真技術是新時代科學技術發展的產物，將其應用于電力電子技術領域中能顯著提高電力電子電路的運行效率，并簡化電力電子系統的分析過程。

參考文獻：

[1]裴云慶，段雅莉，王兆安.電力電子系統的計算機仿真及參數優化算法[J].西安交通大學學報，2009，11（20）：221-223.

第8篇：電力電子技術的概念范文

[關鍵詞] 電力電子技術 電力系統 應用

0.引言

電力電子技術經歷了半個世紀的發展歷程，目前已在眾多領域得到廣泛地運用，諸如民用產品、傳統產業設備發行以及新能源開發等行業。它將現代控制技術、功率半導體器件、計算機技術和電路技術作為支撐依據已經在國民經濟中發揮出不可替代的重要作用，其直接影響著未來輸電系統的性能。HVDC――直流輸電――是在電力系統中最為成功的電力電子技術。繼上世紀八十年，提出了FACTS――柔流輸電――的概念，從而電力系統中應用電力電子技術引起了眾多學者的研究與關注，眾多的闡述以及總結有關設備的基本原理層見迭出，相繼又產生了各種設備。電力系統是電力電子技術得以充分應用的一個重要領域，因此，探討電力電子技術在電力系統中的應用具有現實的意義。

1.電力電子技術在發電環節中的應用

在電力系統的發電環節中，將牽涉到眾多種類的發電機組的設備，怎樣提高和加強此些設備的運行特性是我們所要達到的目的，而電力電子技術在發電環節中的應用就能夠很好的實現這種目的。

1.1 大型發電機的靜止勵磁控制

靜止勵磁的優點是具有較為簡單的結構、較高的可靠性，并且造價也不高，其通過晶閘管整流自并勵方式已在各大電力系統中普遍的使用。因為對中間慣性環節即勵磁機的省去，使得它具備了特有的快速性調節，這樣一來，為先進的控制規律提供提供了充分發揮作用，同時控制效果更加良好。

1.2 水力、風力發電機的變速恒頻勵磁

水力發電的有效功率主要取決于以下兩點：水頭壓力以及流量。在具有相對大的水頭變化幅度的情況下，抽水蓄能機組最佳轉速也會隨著水頭的變化幅度而產生變化。風速的三次方同風力發電的有效功率呈正比，風車捕捉最大風能的轉速會隨著風速的變化產生變化。因此，機組變速運行，易言之，對轉子勵磁電流的頻率進行調整，讓它同轉子轉速疊加后具有相對恒定的定子頻率，進而取得最大的有效功率，電力電子技術在在水力、風力發電機的運用當中，變頻電源是技術核心。

1.3 發電廠風機水泵的變頻調速

發電廠的廠用電率平均是8%，在火電設備總耗電量中，風機水泵耗電量大約占到65%，不但具有較大的耗電量，而且運行效率也不高，為了實現節能的目的，在使用高壓（低壓）變頻器的時候能夠使風機水泵變頻調速，進而降低耗電量。從當前的狀況而言，低壓變頻器技術的成熟性毋庸置疑，在國內乃至國外都有很多的生產廠家，僅是系列產品在一定程度上還不具有完整性。然而能夠設計并生產高壓大容量變頻器的廠家還沒有幾個，這就需要通過校企合作的方式，進行聯合開發，從而達到滿足生產需求的目的。

2.電力電子技術在在輸電環節中的應用

2.1高壓直流輸電技術。 20世紀70年代，在瑞典建成世界上第一項晶閘管換流閥實驗工程，從而替代了以前的汞弧閥換流器，這是電力電子技術在直流輸電中獲得應用的一個里程碑時段。從此之后，在直流輸電工程，都以使用晶閘管換流閥為主。近年來，隨著科學技術的不斷發展，新的直流輸電技術通過使用諸如GTO等可關斷器和脈寬調制技術，不必采用換流變壓器，從而能夠讓整個換流站搬遷，在較短的輸送距離中，這就加強了中型直流輸電工程的競爭力。另外，由于使用了可關斷的電力電子器件，避免了換流器換相的不成功，加之不存在要求受端系統的容量，所以，能夠應用于海上石油平臺等這些小系統的供電。將來還能夠用于城市配電系統。這些年來，直流輸電技術獲得了進一步發展，IGBT等可關斷電力電子器件組成的換流器被應用在輕型的直流輸電器件上，通過脈寬調制技術進行無源逆變，使得直流輸電向無交流電源的負荷點送電的難題得到解決，不僅在極大地簡化了設備，而且減少了造價成本。

2.2柔流輸電（FACTS）技術。柔性的交流輸電技術產生于上世紀八十年代的后期，這些年取得迅速的發展。FACTS是指現代控制技術同電力電子技術相結合，達到連續調節、控制相位角、電壓等的目的，進而在很大程度上加強輸電線路的輸送能力，提升電力系統的可靠性，減少輸電過程的損耗量。因為傳統的調節電力潮流的手段僅能達到調節局部穩態潮流的作用，加之機械開關的動作時間較長，沒有較快的響應，根本不可以適應在暫態過程中快速柔性連續調節和阻尼系統振蕩的需求，所以，電網發展的要求使得柔流輸電（FACTS）技術獲得良好的應用與發展，截止目前，柔流輸電控制器有許多種，且均能對電力系統中變量，例如勵磁電流、電壓、阻抗以及功率等等進行控制，繼而提高交流輸電的運行性能。

3.電力電子技術在在配電環節中的應用

在配電環節，我們亟待解決的問題是加強供電的穩定性以及提高電能質量。應用用戶電力技術（Custom Power）亦稱DFACTS技術是配電環節應用電力電子技術的最為普遍的技術，它是現代控制技術同電力電子技術的有效結合，配電環節應用用戶電力技術的主要手段是通過交流輸出電系統，加強供電的穩定性，提高配電的輸出能力，并且提升電能質量。此外，在配電環節被普遍運用的電力電子技術還有柔流輸電即FACTS技術，而用戶電力技術可以看做是FACTS設備的縮小版或者姊妹型新技術，其功能原理在前文已進行分析，在此不作贅述。當前，DFACTS技術和FACTS技術已經發展到融合為一體。

4.電力電子技術在節能環節的應用

4.1變負荷電動機調速運行

為了使電力電子技術在在節能環節有所作為，我們就需著手于以下兩方面：①電動機自身方面的應用；②變負荷電動機的調速技術的應用。倘若能將兩者有機的結合在一起，勢必會使電動機的節能獲得顯著的效果。近年來，風機和水泵在國外大多數采用調速控制，鑒于在國內對其的應用還不夠成熟，以及由于變負荷的風機和泵類等采用交流調速替代節流閥（或者擋風板）對水流量、風流量進行控制都能取得良好的效果，并且具有較高的效率和精度，以及較廣的調速范圍，加之能夠連續無級調速，同時在調速過程中具有相對小的轉差損耗，節電率能夠達到百分之三十，然而采用調速控制雖然有上述優點，卻也存在較高的成本以及產生高次諧波的缺點，但這并不會影響其在礦山和冶金等部門的推廣。因此，我國對其應加強研究，并需要進一步推廣，

4.2減少無功損耗，提高功率因數

交流異步電動機以及變壓器在電氣設備中均屬于感性負載，其在運行的過程中對無功功率、有功功率都要消耗，所以，同有功電源一樣，無功電源是確保電能質量的不可或缺的部分，要在電力系統中維持無功平衡，不然，將導致功率因數的降低，系統電壓的下降以及設備的損壞，甚至致使大規模的停電事故的出現，為了杜絕此類事件的產生，我們要在電力網或電氣設備無功容量不足時，增裝無功補償設備，提高設備功率因數。

5.結束語

綜上所述，電力電子技術能夠在電力系統的眾多領域得到廣泛地運用，隨著現代計算機技術的不斷發展，我們應加大電力電子技術的研究力度，使其應用性更加的完善，對電力系統的控制以及節能起到更大的作用，以及最大幅度地提高電力系統的穩定性，從而獲得巨大效益。

第9篇：電力電子技術的概念范文

電力電子技術是當代高新技術的重要內容之一,人們到處可以感受到電力電子技術的存在巨大魅力。離開了電力電子技術,我們的衣食住行、人類對大自然及宇宙的探索,都是不可想象的。在推進高等教育大眾化的進程中,該課程是電力學、電子學、自動控制理論相互交叉的一門新興學科,高等職業教育的發展成為主體之一,內容涉及面廣,概念多,是一門實踐性很強的技術類課程。然而高等職業教育如何以就業市場為導向,在教學實踐中,怎樣圍繞以培養實用性人才為軸心,要求教師即要抓住該課程與相關學科之間知識點的聯系。怎么遵循高等職業教學規律、突出實踐教學特色,強化學生對基本概念的理解和掌握;用什么手段保障教學質量,又要開闊學生的學習思路,增強工程意識、培養創新能力,已成為當今各高職院校不能回避又必須解決的課題,這對我們任課教師提出了新的挑戰。

1構建教學體系要素

隨著科學技術和經濟的高速發展,社會職業與職業崗位十分復雜,實用性人才所涵蓋的崗位群,使得社會職業崗位技術應用結構,并且隨著社會及經濟的發展,出現智能結構分化的職業崗位,依技術的不同出現了分化與復合迭加交織的狀況,它們均處于不斷的動態變化之中,崗位的專業技術知識與操作技能已成為不可分割的整體。在構建實踐教學體系時,使之適應生產、建設、管理、服務等方面的需要。充分體現在迅速變化的社會環境中具備應變、生存和發展的基礎,要以社會需求為目標,充分體現解決實際問題的綜合技術應用能力和適應技術發展的教學特色,以技術應用能力培養為主實踐教學體系線,充分體現培養創新精神和開拓能力的教育,構建以知識、能力、素質為一體的教學模式。

2提高人文素質教育

知識經濟時代,在培養高素質的勞動者和專業人才方面,企業在選才上更多強調人的綜合素質、道德人品及創新能力。還是在提高創新能力和提供知識、技術創新成果方面,教育是知識創新、傳播和應用的主要基地,教育都具有獨特的重要意義。為適應社會及經濟的發展需要,推進素質教育教學改革,也是培養創新精神和創新人才的重要搖籃。提高素質教育的質量,培養創新精神和創新人才勢在必行,素質教育是高職教育發展中被關注的問題之一,高職教育也不例外。受教育者要有崇高的理想,了解民族、國家的歷史及風土人情、人文地理,具備厚實的文化底蘊和較強的社會適應能力。要培養他們具有較全面的專業知識和熟練的專業技能,科學技術的日新月異,對人才的業務素質要求也處于動態變化中,具備適應社會的創新與創業素質。

3調整教學內容

本課程是一門專業基礎課,課程內容的設定需要在完成教學大綱基本要求的前提下兼顧新技術和新裝備發展,其目的和任務是使學生熟悉各種電力電子器件的特性和使用方法,在以便更好地突出教學內容,注重培養學生解決工程技術問題的能力。充分調動學生的學習積極性,掌握各種電力電子電路的結構、工作原理、控制方法、設計方法及實驗技能,教學過程中對課程內容設定作了一些調整,熟悉各種電力電子裝置的應用范圍及技術指標,培養其創新意識。

3.1針對性學習將整個課程內容分成電力電子器件、電力電子電路及控制、電力電子裝置三個單元,電力電子裝置讓學生了解基本電力電子裝置的應用和發展方向,便于學生根據其各自的特點進行較強的針對性學習。這樣劃分課程結構之后,電力電子器件主要介紹各種器件結構冷卻散熱措施等,單元既相對獨立又有相應的內在聯系,電力電子電路及控制技術掌握各種典型電路拓撲結構、工作原理及分析方法和應用,使學生既明確課程學習內容的總體框架,掌握相控和PWM控制技術在電力電子電路中的應用,又能夠了解不同階段的學習特點,有利于發揮學生的學習主觀能動性。

3.2注重工程意識的培養在教學過程中除了講授基本內容之外,提高學生的工程意識,還需將新技術的發展動態介紹給學生,是我國目前工程教育改革的重要任務,將教師在科研過程中所應用的技術手段和所遇問題的處理方法也介紹給學生,因此強調課堂講授內容與工程實踐的緊密關系,使學生對學習的內容不再只是掌握基本原理,讓學生站在工程實踐的角度去看待所學習的內容就是實現工程教育的體現,而是學會如何面對工程實際問題。

4培養創新能力

電子應用技術課程有很強的實踐性,實行開放式教學,實驗在教學中占據著十分重要的地位。當實驗室場地或實驗課時有限時,老師可為提供實驗選題,可在課時以外開放實驗室,學生也可自帶課題,給學生提供更多實踐訓練時間。實驗室為學生提供必需的實驗設備和技術支持,實行開放實驗室已成為實驗教學改革的方向之一,建立以學生為中心的自我訓練實驗模式,為培養學生的實驗技能、發現和解決問題的能力以及提高學生的綜合素質和創新能力提供了有效途徑。在學校和系的支持下,組合成開放型實驗室給學生提供場地,更好的培養了學生的動手能力和創新意識。

5培養綜合能力

電力電技術課程結束后可安排一周的課程設計,其標準是選題具有綜合性、實踐性的特點,從而更好的將電力電子技術及其它先選修課程中所學到的理論和實踐知識全面地結合起來,包含該課程的主要知識,從而使學生有時間、有機會直接向工程實踐學習,融匯貫通,從理論知識和科研實例相結合的角度來做設計,培養學生系統的概念。體現出較新技術的發展,課程設計的主要任務是設計、裝配和調試某一類型的電能變換器,接近工程實踐,以實現特定的電能變換要求。把現場中的一些問題或者是老師科研中的問題讓學生考慮,拓展學生自我發揮、自主創新的空間,是改變傳統課程設計的模式。為今后走人工作崗位盡早的進入“工程角色”打下良好的基礎。