电力与电子技术第1篇

关键词：家用电器；节能技术；电力电子技术

前言：

本文主要讲了家用电器节能存在的一些问题，没有比较健全的监督部门以及资金不够，一些检测仪器不全。电力电子技术在20世纪得到了快速的发展，如今在很多领域都有使用，尤其是信息通信方面和家用电器领域。电力电子技术与人们的生活紧密地联系在一起，人们在使用电脑、空调、冰箱等时，都是在间接地或者直接地使用电力电子技术，所以电力电子技术也渐渐地被人们重视起来，成为众多学者的研究目标。

1 家用电器节能遇到的问题与电力电子技术现状

1.1 电力电子技术的现状

电力电子技术在一些电子器件中发挥着非常重要的作用，通过电力电子技术来对各种电路进行控制。人们综合运用电力电子技术的各项功能，在此基础上添加一定程度的创新，从而能够在众多领域得以应用。其中应用最多的是电力方面，在发电方面起着核心作用，其次就是工业方面以及家用电器方面。电力电子系统在促进电力系统发展过程中有着重要的作用，在电力输电时，先是从电厂开始发电，然后把输送的电流通过改变电压之后才进行输送，因为在输电的过程中，输送过程中的电压也高的话，输送的电流也就相对比较小一些，在电流从电厂输送的过程中，可以产生比较小的损失，从而就能够将大量的电流节省下来。将电力电子技术运用到高压输电中，从而能够将在长距离输电、容量大的电路在输送的过程中产生的损耗降到最低。电力电子技术的应用，极大程度上促进了中国电力系统方面的发展。电力电子技术在电器节能方面也有着重要的作用，因为电能在输送过程中电流与电压的转换以及对电能的控制是通过各种电力电子器件来进行的。电力电子技术有着四种基本的功能，人们综合运用电力电子技术的各项功能，在此基础上添加一定程度的创新，从而能够在众多领域得以应用。其中应用最多的是电力方面，在发电方面起着核心作用，其次就是工业方面以及家用电器方面。电力电子技术在家用电器上也有着非常重要的作用，而且在家用电器中的应用于我们日常生活都有着直接或者间接的关系，我们对电力电子技术的应用也有着比较深的感触。比如说，我们平常生活中都会用到的节能灯，而节能灯就是综合运用了一些电力电子技术才生产出来的，它是电力电子技术的结晶。电力电子技术的应用使得节能灯的体积比白炽灯和日光灯更小，样式比白炽灯和日光灯更多，而且其发光率更比白炽灯和日光灯高，所以节能灯以绝对的市场优势占据着很大的市场份额。除了节能灯外，电力电子技术在家用电器中的应用的产物还有电视机、计算机、变频空调等，这些产品已经融入在我们生活的点点滴滴中，在我们生活中发挥着非常重要的作用，为我们的生活水平的提高做出了很大贡献。

1.2 家用电器节能遇到的问题

在家用电器节能方面，仍然没有比较健全的监督部门，虽然有些城市监督机构成立的比较早，但是部门中人数较少，很多节能工作不能直接进行，有时只能监督一些耗电严重的大规模企业，一些小企业往往成为漏网之鱼。而且购买节能监测仪器需要大量的资金，而当监督部门资金不够时，相应的一些仪器必然不能到位，长期以来也没有建立一个比较完善的家用电器节能方面的检查部门，不能查出哪些家用电器耗电严重。部分家用电器生产企业内部高层管理者没有节能节电的意识，也不重视节能工作，或者公司内部存在相关节能要求，但是不能够实际落实。

2 电力电子技术的发展前景和针对家用电器节能问题提出的对策

2.1 电力电子技术的发展前景

电力电子技术已经融入在人们的日常生活中，比如说计算机、变频空调、手机等产品，在人们生活中有着不同的角色，而且人们对这些的依赖性也越来越强。电力电子技术有着非常广阔的发展空间，具体表现在以下几个方面：新产品所需要的材料在不断更新。在一个经济迅猛发展的大前提下，人们对生活质量的要求也越来越高，对新产品的开发与新的材料的要求也越来越高，所以要更新现有技术和现有材料是电力电子技术的必然趋势，正因为电力电子技术与人们的日常生活紧密相连，所以我们应该更加重视电力电子技术用到的材料更新，从而降低电子器具的成本，扩大电子器具能够应用的范围，为人们能够有快捷方便舒适的生活做出贡献。从降低电子器件生产成本的角度考虑，人们应该在生产电子器具时运用电力电子技术不断改进电子器件的装置，使得电力电子器件那能够模块化生产，从而降低成本，获得更大的经济效益。

2.2 针对家用电器节能的现状提出的相关对策

在家用电器节能方面，仍然没有比较健全的监督部门，很多节能工作不能直接进行，有的监督机构因为人员不够只能监督一些耗电严重的大规模企业，一些小企业往往成为漏网之鱼。所以要改变这一现状，必然要在各地建立相应的节能监督部门。在监督部门内部成员问题上，各地区应该根据自身的实际情况收编一定的人才，定期对节能监督人员进行培训，让他们在监督时能够做到公平公正，同时监督部门高层也应该因地制宜，不断完善监督制度，不断更新对耗电企业的处置方式，消除部分企业存在的侥幸心理。节能工作不是一个两个人的事情，也不是仅是生产企业需要做的事情，节能减排与我们每个人都密不可分，我们应该承担起节能的责任，节能减排，人人有责。相关节能部门应该加大节能减排宣传力度，可以在各小区举办形式不同的活动，通过居民参与的方式，强化居民对于节能减排的意识，向居民普及节能减排的相关知识，使居民在购买使用电子器件时能从节能方面考虑，从而购买相关的节能产品。

3 总结

世界上存在的资源都是有限的，一旦挥霍完，人类将会无资源可用。而且我国能源匮乏，煤矿资源每年的开采量已经严重超出了煤矿资源的极限，而且受到环境、技术多方面因素的限制，煤矿资源开发的难度越来越大，所以我国节能工作迫在眉睫。在家用电器节能上，我国还没有比较健全的监督部门，虽然有些城市监督机构成立的比较早，但是部门中人数较少，很多节能工作不能直接进行。要解决这一问题，就应该在各地建立相应的节能监督部门，在监督部门内部建立和完善相关节能制度，在对企业监督时要严格执法，做到公平与公正。同时也要加大宣传，可以在各小区举办形式不同的活动，通过居民参与的方式，向居民普及节能减排的相关知识，从而强化居民对于节能减排的意识，使得居民在选购电子器件时，能够优先考虑节能器件。要想实现每家每户都能节能器件的目标，就要不断开发新的节能器件，要不断进行创新。在研究创新时必然要用到电力电子技术，因为电力电子技术与人们的生活紧密地联系在一起，人们在使用电脑、空调、冰箱等时，都是在间接地或者直接地使用电力电子技术。在电子器件生产时在运用电力电子技术方面要注意研究和开发新的材料，从而降低电子器具的成本，扩大电子器具能够应用的范围，从而能够为给人们提供快捷方便舒适的生活做出贡献。

参考文献：

[1]鲁冠华，刘星.浅析电力电子技术的发展[J].山东水利职业学院院刊，2009，（04）：1-3.

电力与电子技术第2篇

在1957年，美国生产出了世界上第一个晶闸管，电子技术才开始逐渐的发展，电子技术也进入了晶闸管整流阶段。对于工业用电来说，其功率相对较大，一般采用工频交流发电机进行提供。在电能的实际使用过程中，大约1/5的电能都是由直流的形式所消耗的。在以后的10~20年间，较大功率的硅整流管以及晶闸管有了显著的发展，其推广领域也逐渐的扩大，此时电力电子技术有了长足的发展与进步。上世纪70年代初期，自管段期间的出现与发展，标志着电力电子技术逆变阶段的开始。在此阶段内，世界范围内的能源短缺与危机开始出现，而交流电机变频调速的功能，会使电能的利用率明显提升，因此，交流变频技术被逐渐重视而快速的发展与进步。逆变与整流技术不断发展，但是其工作频率相对还较低。从上世纪80年代开始，电力电子技术中的集成电路逐渐的转向了大规模与超大规模的发展方向，很多的大电流、高频率、高压以及高功率的半导体元件开始出现与使用，此时电力电子技术已经发展到了关键阶段，功能多样的电子元件开始在电路技术中使用，并逐渐走向电路的复合化以及模块化，使得整体的性能不断的改进与完善，使得设备具有更加优越的节能效果。

2电力电子技术的实际应用

现阶段，很多的行业与领域都涉及到了电力电子技术的应用。全球范围内的经济模式都逐渐走向信息化发展方向，这就需要对传统的产业模式进行改革，转变为依靠高新技术的经济发展模式，而电力电子技术在经济模式转变过程中是重要的技术保障。电力电子技术在不断的应用的过程中，也在不断的得到完善与发展，很多高性能、多功能的元件被不断的开发并使用到电力变流设备运行中来。高性能元件的发展与使用，很大程度上推动了电力电子技术的进步，同时也推进了半导体器件、集成电路、自动化技术以及信息技术等领域的发展。所以，电力电子技术在实际应用中展示出了越来越多的优势，并逐渐的被广泛推广。

1）电力电子技术在交通设施中的应用。电力电子技术随着自身不断的改革与进步，其应用范围也越来越广，而电力电子技术在交通运输中的应用尤为广泛。例如铁道运输中的电气机车，其分为直流机车与交流机车两种，这两种机车就是分别对整流以及变频装置的实际使用。此外，最新开发的磁悬浮列车，电力电子技术在其中起着重要的作用，很多的设备以及元件都需要借助电力电子技术才可以进行正常运转。例如，在磁悬浮列车的牵引机传动过程中以及辅助电源运行过程中，都需要利用到电力电子技术。目前所研发的绿色节能汽车，就是依靠电力作为汽车运行的动力。而电力在通过电机转化为动力的过程中，也需要电子装置将电力转换处理，才可以达到有效控制驱动的效果。船舶以及飞机等交通工具其电源在使用过程中差异也非常大，也需要采用电力电子技术进行控制与改进。

2）电力电子技术在家电中的应用。越来越多的家用电器开始应用电力电子技术，以更加方便的为人们的生活服务，提高人们生活的质量。例如，日常中经常用到的洗衣机，通过应用电力电子技术就能够实现洗衣过程的自动化控制，减少了人力工作，我们仅仅把衣服放置到洗衣机中，通过给定制定的操作，就可以借助电力电子技术的功能实现我们想要的目的。才出现时间不长的洗碗机，其工作原理与洗衣机相似，都是通过电力电子技术来完成的。空调也逐渐的向变频节能的功能转变，利用电力电子技术的变频功能，可以为我们降低近1/3的电能消耗，不仅节省了日常开销，也在很大程度上节约了资源与能源的消耗。电频荧光照明灯泡同样要比白炽灯泡拥有更好的节能性能，其中也是电力电子技术所应用的效果。

3）电力电子技术在工业节能中的应用。随着我国的社会经济不断发展，工业对于能源以及资源的消耗也在逐渐的增加，特别是对于电力能源的消耗数量尤为高。由于电力能源具有性能稳定、利用率相对较高的特点，工业生产中大多都采用电力作为能源的主要来源，使得电力的消耗随着经济的不断发展而大幅增加。就目前工业发展的大体状况上来说，其用电过程中依然出现较多不科学现象，特别是工业用电效率普遍偏低，使得电力能源大量的浪费。随着我国可持续发展战略的不断深化与改革，电力能源的节约使用已成为一个重大的社会问题，而电力电子技术可以在很大程度上降低对于电力能源的消耗。很多的企业开始逐渐使用电力电子节能设备，使得设备的运行更加优化，极大提升了电力能源的使用效率。

4）电力电子技术在发电站的应用。世界能源的短缺促使了人们加快开发新能源的步伐，我国也逐渐的重视风力发电以及水力发电的工程建设，在这些电力设施建设与运行的过程中，发电机电流频率的转换是非常关键与重要的技术。对于水力发电来说，发电的功率大小跟水压头的大小以及水流量的大小有直接关系，也在很大程度上影响着发电机组的转速改变，为了获得发电机组的最佳运转功率，就要借助电力电子技术来改变电流的频率，以达到改变发电机组转速的目的。

3结语

电力与电子技术第3篇

[关键词]电力电子技术 电力电子器件 应用

中图分类号：TM7.11 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）22-0222-01

引言：现代电力电子技术是以高新技术知识为基础的一种知识密集型技术综合，是强弱电相结合的新学科，一方面它是电子学在高电压、大电流等强电或电工领域的一个分支，另一方面它也是电工学在低电压、大电流等电流弱电或电子领域的一个分支。当前，电力电子技术与微电子技术的结合已成为当今技术发展的主流电力电子技术的应用，贯穿在电能的获取、传输、变换和利用的几乎每个环节，使用电效率、节能效益、供电质量大大提高。电力电子技术的应用在电气自动化中发挥越来越重要的作用，为电能的产生和利用搭起了桥梁，为电能的输出、应用提供了更好的方式和平台，从根本上提高了电能的应用效率。

一、电力电子技术的特点

电力电子技术是以功率和变换为主要对象的现代工业电子技术，当代工、农业等各个领域都离不开电能，离不开表征电能的电压、电流、频率、波形和相位等基本参 数的控制和转换，而电力电子技术可以对这些参数进行精确的控制和高效的处理，所以电子技术是实现电气工程现代化的重要基础。电力电子技术应用范围十分广泛，国防、工业、交通运输、能源、通信系统、电力系统、计算机系统、新能源系统以及家用电器等无不渗透着电力电子技术的成果。因而，电力电子技术的发展是以电力电子器件为核心，并伴随着变换技术和控制技术的发展而发展的。

二、电力电子技术的发展

现代电力电子技术的发展方向，是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学，向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代，并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。

1、整流器时代

大功率的工业用电由工频（50Hz）交流发电机提供，但是大约20%的电能是以直流形式消费的，其中最典型的是电解（有色金属和化工原料需要直流电解）、牵引（电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等）和直流传动（轧钢、造纸等）三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电，大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。

2、逆变器时代

变频调速的关键技术是将直流电逆变为0～100Hz的交流电。随着变频调速装置的普及，大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管（GTR）和门极可关断晶闸管（GT0）成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出，静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变，但工作频率较低，仅局限在中低频范围内。

3、变频器时代

当前，大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展，为现代电力电子技术的发展奠定了基础。将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合，出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的问世，导致了中小功率电源向高频化发展，而后绝缘门极双极晶体管（IGBT）的出现，又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世，是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。据统计，到1995年底，功率M0SFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步，而用IGBT代替GTR在电力电子领域巳成定论。新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率，使其性能更加完善可靠，而且使现代电子技术不断向高频化发展，为用电设备的高效节材节能，实现小型轻量化，机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。

三、电力电子技术的应用

1、电力电子技术在电力系统中的应用

将电力电子技术引人电力系统并获得广泛应用的领域，首推应是同步发电机励磁系统，这种励磁系统由于动作迅速，容易设计出高顶值电压，并且控制功率小，另一领域是交流电动机的变频调速，它的应用，节约了可观的电能 近年来，国外还研究将电力电子技术引入抽水蓄能电站，以提高水泵水轮机的效率。并已取得成果在电力系统的发电、输电和配电环节中都离不开电力电子器件和电力电子技术。电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备，电力电子技术的应用极大地改善这些设备的运行特性。

2、电力电子技术在工业中的应用

在工业中大量应用交直流电动机进行电力拖动，直流电动机有良好的调速性能，给其供电的可控整流电源或直流斩波电源都是电力电子装置。近年来电力电子变频技术的迅速发展，使交流电机的调速性能可与直流电机媲美，交流调速技术大量应用并占据主导地位。电化学工业大量使用直流电源，电解铝、电解食盐水等都需要大容量整流电源。电力电子技术还大量用于冶金工业中的高频或中频感应加热电源、淬火电源及直流电弧炉电源等场合。

3、在交通运输上的应用

电气化铁道中广泛采用电力电子技术。电气机车中的直流机车中采用整流装置，交流机车采用变频装置。直流斩波器也广泛用于铁道车辆。在未来的磁悬浮列车中，电力电子技术更是一项关键技术。除牵引电机传动外，车辆中的各种辅助电源也都离不开电力电子技术。电动汽车的电机靠电力电子装置进行电力变换和驱动控制，其蓄电池的充电也离不开电力电子装置。一台高级汽车中需要许多控制电机，它们也要靠变频器和斩波器驱动并控制。飞机、船舶需要很多不同要求的电源，因此航空和航海都离不开电力电子技术。如果把电梯也算做交通运输，那么它也需要电力电子技术。以前的电梯大都采用直流调速系统，而近年来交流变频调速已成为主流。

4、电力电子技术在家用电器中的应用

照明在家用电器中有十分突出的地位。由于电力电子照明电源体积小、发光效率高、可节省大量能源，通常被称为“节能灯”，正逐步取代传统的白炽灯和日光灯变频空调器是家用电器中应用电力电子技术的典型例子之一。电视机、音响设备、家用计算机等电子设备的电源部分也都需要电力电子技术。此外，有些洗衣机、电冰箱、微波炉等电器也应用了电力电子技术。电力电子技术广泛用于家用电器使得它和我们的生活变得十分贴近。

5、电子装置用电源

各种电子装置一般都需要不同电压等级的直流电源供电。通信设备中的程控交换机所用的直流电源以前用晶闸管整流电源，现在已改为采用全控型器件的高频开关电源。大型计算机所需的工作电源、微型计算机内部的电源现在也都采用高频开关电源。在各种电子装置中，以前大量采用线性稳压电源供电，由于高频开关电源体积小、重量轻、效率高，现在已逐渐取代了线性电源。因为各种信息技术装置都需要电力电子装置提供电源，所以可以说信息电子技术离不开电力电子技术。

结语

电力电子技术正在不断发展，新材料、新结构器件的陆续诞生，计算机技术的进步为现代控制技术的实际应用提供了有力的支持，在各行各业中的应用越来越广泛，从人类对宇宙和大自然的探索，到同民经济的各个领域，再到我们的衣食住行，到处都能感受到电力电子技术的存在和巨大魅力。

参考文献

[1] 徐德鸿，马皓.电力电子技术[M].科学出版社，2006.

[2] 余岳辉，梁琳.电力电子器件发展综述[J]. 江苏建筑， 2004（6）.

[3] 纪圣勇.电力电子及电源技术的发展[J].电子信息职业技术学院学报， 2006（3）.

电力与电子技术第4篇

关键词：电力电子技术　工业　节能　变频

中图分类号：TM92　文献标识码：A　文章编号：1007-3973(2011)010-042-02

1、引言

电力电子技术是一个新兴的领域，它将电子技术应用到电力领域，将强电和弱电结合控制。从电力电子技术问世至今，在各行各业都有广泛的应用，尤其在工业上发挥着重要的作用。在工业方面，电力电子技术主要应用在电力牵引、电机驱动和先进装备制造业等。在电力电子技术的基础上实现的大功率变流器及其控制系统，大功率高精度可程控交、直流电源系统，高精度数控机床的驱动和控制系统，这些技术不但提高了工业制造精度和效率。更重要的是有效地降低了能耗，实现绿色工业。

2、电力电子技术的发展历史

从1958年美国通用公司研制出世界第一个工业用普通晶闸管开始，电能的变换和控制就开始了从旋转的变流机组和静止的离子变流器进入由功率半导体器件构成的变流器时代。虽然早在20世纪初就已经出现在了可以控制电流的真空管和水银整流器，但电力电子技术真正得到飞速发展并被广泛应用，还是在硅整流器件诞生之后。硅整流器件包括从半控型晶闸管(SCR)到全控型的门极可关断晶闸管(GTO)、电力双极型晶体管(BJT)和电力场效应晶体管(Power-MOS．FET)・随着硅整流器件的发展，电力电子器件的控制能力和开关速度得到了提高，而电力电子技术的发展也相应先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代。

3、电力电子节能技术的典型应用

3.1变频调速系统　变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置，能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因数、过流／过压／过载保护等功能。变频器的功能很多，比如其优化电机运行，全世界中用电量有60％左右是通过电动机来消耗的，因此变频器在提高电动机的电能利用率上有很大的作用。根据全球著名变频器生产企业ABB的测算，单单该集团全球范围内已经生产并安装的变频器每年就能够节省1150亿千瓦时电力，相应减少9700万吨二氧化碳排放，这已经超过芬兰一年的二氧化碳排放量。　在一般的工业领域，通常场合下的电机调速均采用电力电子技术与电力传动技术，目前该技术已经比较成熟。在异步电动机运行时，需要同步进行调压和调频使电机在获得良好的运行性能，同时保持控制的灵活性。目前主要通过交-直-交变频调速系统来实现这一目标。包括可控整流调压、方波(六脉波)逆变调频和不控整流器整流、脉宽调制逆变器同时调压调频两种主要结构形式。但一些高压大功率应用(电力牵引，中高压高性能电机驱动等)场合，依然是这一领域的技术制高点，仍在进行不断的研究。　据最新资料统计。在美国大约有8％的发电量消耗与照明负载有关，约50％－60％的发电量用于电动机的驱动。近年来，由于美国应用高度发展的电力电子变频技术对白炽灯和各种电机进行改造，使电能节约15％－25％左右，在日本，由于广泛使用变频技术，使得目前单位国民总值平均能耗居世界最低的情况下，又再把全国发电量的10％节约下来。

3.2高频开关电源技术　电气产品的体积、重量与供电频率的平方根成反比，所以当我们把频率从50Hz提升到200Hz时，用电设备的体积重量大体下降至原来的5％-10％，基于这个原理，对传统行业的电镀、电加工、充电等各种电源进行改造，不仅其主要材料可以节约90％或者更高，还可节电30％或者更多。　目前，高频小型化的开关电源及其技术已成为现代通信供电系统的主流，传统的相控式稳压电源已逐步被高频开关电源所取代，高频开关电源通过MOSFET或IGBT在高频下工作，其开关频率一般在50Hz-100Hz之间，以实现高效率的小型化。

3.3新型静止无功发生器(ASVG)　变压器和交流异步电动机等都属于感性负载，这些设备在运行时不仅消耗有功功率，而且还消耗无功功率。因此无功电源与有功电源一样，是保证电能不可缺少的部分。随着电力电子技术的进一步发展，逐步出现在了应用变流技术进行动态无功补偿的静止补偿器。它是通过将自换相桥梁式电路直接并联到电网上或者通过电抗器并联到电网上。ASVG根据直流侧采用电容和电感两种不同的储能元件，可以分为电压型和电流型两种，图1所示的原理图为电压型补偿器，如果将直流侧的电容器用电抗器代替，交流侧的串联电感用并联电容代替，则为电流型的ASVG。交流侧所接的电感L和电容C的作用分别为阻止高次谐波进入电网和吸收换相时产生的过电压。当逆变器脉冲宽度恒定时，调节逆变器输出电压及系统电压之间的夹角，就可以调节无功功率及逆变器直流侧电容电压Uc，同时调节夹角和逆变器脉宽，既可以保持Uc恒定的情况下，发出或吸改所需的无功功率。

4、我国电力电子技术应用于工业节能情况

我国电力电子行业起步较早，1957年美国发明了晶闸管，1962年我国就研制出自己的晶闸管，电力电子节能技术遍布工业制造、交通运输、电力系统、电子装置等各个领域，包括一大批轧机、无轨电车、电焊机、电镀和电解电源以及风机和水泵等机电设备，由于采用现代电力电子技术进行改造，其效率大大提高。电力电子技术已经渗透到日常生活的各个角落：上班乘坐的交流调速地铁；上下楼用的交流调速电梯；室内用的变频调速空调；照明用的高频振荡荧光灯；计算机用的开关电源和UPS．家用电炊具中的电磁炉等。这些新型设备大大提高了效率，降低了能耗。

5、结论

通过以上分析，可以看出电力电子技术能够实现工业上高效节能的目的，具有非常高的实用性，应用范围也相当广泛，在工业中很多领域已经开始发挥出重要的节能作用。随着电力电子技术的发展，其必将为绿色工业提供更好的指导和更强的动力，为节能减排创造更广阔的发展空间，从而造福全人类。

注释：

①唐政．浅谈电力电子技术发展与应用[J]中国科技博览,2010,30：　635．

②李泽元．21世纪的电力电子技术[J]电信技术．1999,11：1．3．

③林辉．异步电动机的软起动技术[J]I电机技术．2010,3：32-34．

④刘冬岩，韩直．电力电子技术与节能[J]．中国能源，1997,10：　43-44．

电力与电子技术第5篇

关键词：发展趋势 技术创新器件开发 应用推广

1概述

自本世纪五十年代未第一只晶闸管问世以来，电力电子技术开始登上现代电气传动技术舞台 ，以此为基础开发的可控硅整流装置，是电气传动领域的一次革命，使电能的变换和控制从 旋转变流机组和静止离子变流器进入由电力电子器件构成的变流器时代，这标志着电力电子 的诞生。进入70年代晶闸管开始形成由低电压小电流到高电压大电流的系列产品，普通 晶闸管不能自关断的半控型器件，被称为第一代电力电子器件。随着电力电子技术理论研究 和制造工艺水平的不断提高，电力电子器件在容易和类型等方面得到了很大发展，是电力电 子技术的又一次飞跃，先后研制出GTR.GTO，功率MOSFET等自关断全控型第二代电力电子器 件。而以绝缘栅双极晶体管(IGBT)为代表的第三代电力电子器件，开始向大容易高频率、响 应快、低损耗方向发展。而进入90年代电力电子器件正朝着复台化、标准模块化、智能化、 功率集成的方向发展，以此为基础形成一条以电力电子技术理论研究，器件开发研制，应用 渗透性，在国际上电力电子技术是竞争最激烈的高新技术领域。

2电力电子器发展回顾

整流管是电力电子器件中结构最简单，应用最广泛的一种器件。目前已形成普通型，快恢复 型和肖特基型三大系列产品，电力整流管对改善各种电力电子电路的性能，降低电路损耗和提高电流使用效率等方面都具有非常重要的作用。自1958年美国通用电气GE公司研制出第一个工业用普通晶闸管开始，其结构的改进和工艺的改革为新器件开发研制奠定了基础，在以后的十年间开发研制出双向，逆变、逆导、非对称晶闸管，至今晶闸管系列产品仍有较为广泛的市场。

1964年在美国第一次试制成功了0.5kV/0.01kA的可关断的GTO至今，目前以达到9kV/0.25kA/0.8kHz的可关断的GTO至今，目前以达到9kV/2.5kA/0.8kHZ及6kV/6kA/1kHZ的水平，在当前各种自关断器件中GTO容量量最大，但其工作频率最低，但其在大功率电力牵引驱动中有明显的优势，因此它在中压、大客量领域中占有一席之地。70年代研制出GTR系列产品，其额定值已达1.8kV/0.8kA/2kHZ， 0.6kV/0.003kA/100kHZ，它具有组成的电路灵活成熟，开关损耗小、开关时间短等特点，在中等容量、中等频率的电路中应用广泛，而作为高性能，大容量的第三代绝缘栅型双极性晶体管IGBT，因其具有电压型控制，输入阻抗大、驱动功率小，开关损耗低及工作频率高等特点，其有着广阔的发展前景。而IGCT是最近发展起来的新型器件，它是在GTO基础上发展起来的器件，称为集成门极换流晶闸管，也有人称之为发射极关断晶闸管，它的瞬时开关频率可达20kHZ，关断时间为1μs，dildt 4kA/ms，du/dt10-20kV/ms，交流阻断电压6kV，直流阻断电压3.9kV，开关时间1000Hz。

3电力电子器件发展趋势

进入90年代电力电子器件的研究和开发，已进入高频化，标准模块化，集成化和智能时代。从理论分析和实验证明电气产品的体积与重量的缩小与供电频率的平方根成反比，也就说， 当我们将50Hz的标准二频大幅的提高之后，使用这样工频的电气设备的体积与重量就能大大缩小，使电气设备制造节约材料，运行时节电就更加明显，设备的系统性能亦大为改善，尤其是对航天工业其意义十分深远的。故电力电子器件的高频化是今后电力电子技术创新的主导方向，而硬件结构的标准模块是器件发展的必然趋势，目前先进的模块，已经包括开关元件和与其反向并联的续流二极管在内及驱动保护电路多个单元，并都以标准化和生产出系列产品，并且可以在一致性与可靠性上达到极高的水平。目前世界上许多大公司已开发出IPM智能化功率模块，如日本三菱、东芝及美国的国际整流器公司已有成熟的产品推出。日本新电元公司的IPM智能化功率模块的主要特点是：

3.1 它内部集成了功率芯片，检测电路及驱动电路，使主电路的结构为最简。

3.2 其功率芯片采用的是开关速度高，驱动电流小的IGBT，且自带电流传感器，可以高效地检测出过电流和短路电流，给功率芯片以安全的保护。

3.3 在内部配线上将电源电路和驱动电路的配线长度控制到最短，从而很好地解决了浪涌电压及噪声影响误动作等问题。

3.4 自带可靠的安全保护措施，当故障发生时能及时关断功率器件并发出故障信号，对芯片实施双重保护，以保证其运行的可靠性。

4 电力电子技术创新

电力与电子技术第6篇

关键词：电力电子技术；仿真；教学改革；过程分析

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）36-0101-03

高校电类专业中，电力电子技术是自动化、电气工程及其自动化、电子信息工程等多个专业的重要技术基础课程。该门课程涉及电力电子器件、电力电子主电路及控制电路，集电力技术、电子技术和自动控制技术为一体，具有非常广泛的应用前景[1-2]。

电力电子技术课程具有很强的综合性和实践性，因此在教学过程中十分重视对各种电力电子电路的工作原理及电压、电流的波形分析，这样能够更加深入的理解电力电子器件的开关特性[3-4]。由于电力电子技术课程中将包含整流电路、逆变电路、直流-直流变流电路和交流-交流变流电路，同时又有各种不同负载分析，如电阻性负载、阻感性负载及反电动势负载等，在此基础上又包含相应的参数计算，如直流电压、电流平均值、交流电压、电流有效值等[5-6]，因此在该门课程的教学及学习过程中主要存在如下几点问题：

（1）教学过程中由于课时的限制，教师不能在黑板上手工绘制和讲解全部电路波形，而是大量采用幻灯片方式教学，造成学生不易理解。

（2）学习过程中由于各种变换电路知识点较多，因此会让学生感觉到电路非常繁琐，分析非常抽象，并从思想上认为课程不好学。

（3）实验学时不足，使学生对电力电子器件性能及电力电子电路的应用不能有更为深入的认识。

以上问题均反映出教学手段及教学设计上存在不足，因此本文提出以仿真教学模式为主，同时配合传统黑板手工波形绘制与计算分析为辅的复合型教学模式，不仅可以大大提高教学效率、教学效果，同时可以帮助学生提高学习兴趣、增强自主学习能力，使得更为深入理解电力电子技术课程的学习内容。该种教学模式的深入开展，对电力电子技术课程设计、相关毕业设计以及开放性实验和创新实验是非常有益的。

一、电力电子技术仿真教学改革

电力电子技术课程内容量大、知识点多、既有理论分析又有实际电路应用。以我校自动化专业为例，采用王兆安老师主编的《电力电子技术》第五版教材，课程内容将涉及电力电子器件、电力电子电路（AC-DC整流电路、DC-AC逆变电路、DC-DC直流-直流变流电路、AC-AC交流-交流变流电路）及电路控制技术（PWM、软开关），课时安排为56学时，其中8学时为实验教学。在48学时的理论教学内容中，除绪论、习题课和总复习占4学时外，电力电子器件占4学时，电力电子电路占34学时，PWM控制与软开关技术占6学时。由上可见，电力电子电路占理论教学学时的70%，但是该部分的实际教学内容非常多，以整流电路部分为例，将主要涉及到两大类（单相整流、三相整流）、四小类（单相半波整流、单相桥式整流、三相半波整流、三相桥式整流）、三种负载（电阻性、阻感性、反电动势）及多种电路变换形式（如带续流二极管），其中每种电路还要分析不同触发角（如30度、60度、90度、120度等）控制下的电路工作原理、电压和电流波形图（如负载直流电压、负载直流电流、晶闸管承受电压、晶闸管流过电流、交流电流等）、电量参数计算（如直流平均值、交流有效值）。如此复杂的电路教学过程，若仅靠传统黑板板书及幻灯片教学模式进行讲解，将不能在有限的课时时间内，既完成教学内容，又让学生深入理解各种电路的工作过程，其结果是学生没能抓住电力电子电路学习的根本，不具有分析和设计电力电子电路的能力。

电力电子技术的仿真教学改革就是要改变上述由于教学内容多、课程内容复杂、课时分配少而带来的教学和学习问题，其改革的内容就是在有效的教学时间内，通过仿真软件搭建电力电子电路并进行仿真波形分析与工作原理讲解的教学模式，该模式不仅能把教学基本内容讲授清楚，同时能大大提高学生对课程教学重点与教学难点的理解和把握，达到事半功倍的效果。

仿真教学改革中采用MATLAB仿真软件，其中的电力系统模型库包含电源模块库、电器元件模块库、电机模块库、电力电子元件模块库、连接件模块库、测量仪器模块库和其他电气模块库。通过使用Simulink模块库组成电力电子控制电路，使用电力系统模块库组成电力电子主电路和驱动电路，可以较为容易的分析和设计更为复杂的电力电子电路，可以深入的研究和观察电力电子电路的动态响应和稳态响应。

二、仿真教学过程实例分析

由于电力电子技术课程中的各种电路形式复杂多样，因此以三相桥式全控整流电路为例，来说明电力电子技术的仿真教学过程。三相桥式全控整流电路在工业生产中具有重要位置，大量用于电解、电镀、直流电机传动、励磁等场合，因此该电路是电力电子技术课程的重点内容。

三相桥式全控整流电路为如上所述教材的3.2.2节内容，主要包括电路原理图、电阻性负载、阻感性负载工作情况三部分内容。该节课程的知识目标定位于掌握三相桥式全控整流电路的组成、特点及应用，理解三相桥式全控整流电路的工作原理；能力目标定位于能够根据电路图搭建相应电路并进行测量，同时能够根据任务要求开展相关实验。该节课程的仿真教学过程中首先让学生掌握电路结构，然后针对不同负载情况下，让学生理解工作原理并学会波形分析及参数定量计算，最后结合“自动控制原理”及“电机学”课程相关内容，给出仿真实验任务，目的让学生逐步进入状态，逐步掌握学习这门课的方法，下面给出仿真教学中需要注意的教学重点，其它教学部分可参考相应教材，这里不再赘述。

1.三相桥式全控整流电路结构

该部分首先介绍三相桥式全控整流电路是目前应用最广泛的整流电路，它区别于单相整流与三相半波整流，具有功率大、直流脉动小等优点，同时采用幻灯片播放实际应用案例的形式，来增强学生对该部分内容的感性认识，并提高学生的学习兴趣。其次，介绍该电路中包含六个晶闸管元件，是目前学习中器件最多的电路，需要学生们认真理解六个晶闸管器件的触发工作过程。再次，采用MATLAB仿真软件搭建三相桥式全控整流电路原理图，如图1所示。

搭建的过程中，一定要强调以下几点：①晶闸管器件编号务必为共阴极组内VT1、VT3、VT5，共阳极组内VT4、VT6、VT2；②晶闸管门极触发脉冲顺序务必为VT1-VT6；③晶闸管触发脉冲相位间隔60度。

2.带电阻性负载情况分析

前面讲解完三相桥式全控整流电路搭建后，真正进入到电路工作原理、波形分析及定量计算部分。进一步完善上面仿真电路原理图，将负载选择为电阻性负载，并增加若干示波器观察点，其中三相电源设置为幅值100V、频率50Hz，电阻负载2Ω，仿真参数设置为仿真起始时间0.0s，结束时间0.1s，算法选择ode23tb。

带电阻性负载情况下的教学重点为：①不同触发角下的波形分析；②负载电流的连续与断续分析；③晶闸管的单触发脉冲与双触发脉冲形式。其中难点内容为连续与断续状态下的脉冲形式。

首先通过仿真详细讲解30度触发角时的波形情况，要求学生在给定电源条件下能够正确理解触发脉冲、直流负载电压、直流负载电流、晶闸管承受电压和交流电源电流的波形，具体如图2所示。讲授过程中需要注意：①触发角的触发时刻，由于三相整流电路的自然换相点对应A相电压波形的30度位置，因此30度触发角情况下的晶闸管VT1触发时刻为60度位置，换算成时间为0.0033s；②将整个电源周期分成6段，每段先确定6个晶闸管的导通与关断状态，再分析其他电量；③特别注意强调线电压波形及波形画法。

然后，利用仿真教学的优势进一步讲解如上教学重点要求，如图3所示为60度和90度触发角下的晶闸管触发脉冲情况和直流输出电压波形情况。图中可以清楚的看到60度触发角为负载电压和电流连续与断续的临界点，90度触发角时清楚的看到负载电流为断续状态，同时各个触发脉冲为保证电流断续下正常工作而变成双触发脉冲形式。

为了让学生能够更深入的理解电阻性负载时的工作情况，在仿真教学过程中，可以采取更小的脉冲角度间隔对多个触发角进行多次仿真，这样更能深入理解随着触发角的增加，直流负载电压不断降低的过程。

3.带阻感性负载情况分析

当三相桥式全控整流电路带阻感性负载工作时，其特点就是能保证负载电流续流而不出现断续的状态，因此该部分的教学重点为：①让学生能够清楚的理解整个移相范围内负载电流总是连续的工作状态；②由于电感的作用，负载电压会出现负的部分；③大电感状态下，负载电流近似为一条直线。图4为触发角为90度时三相桥式全控整流电路的波形情况，与图3中触发角为90度情况进行对比，可以清楚的看出阻感性负载时的直流负载电压波形既有正向波形，又有负向波形，负载电流波形始终处于连续状态，同时还可以通过仿真教学清楚的展示电感为5mH和200mH时的直流电流波形，其中5mH时电流波形脉动较大，而200mH时电流波形脉动较小，近似为一条直线，这也充分说明当电感值为200mH时，感抗相对于阻抗来说充分大。

4.仿真实验任务：直流电机闭环调速系统

完成如上规定的仿真教学任务后，可以给学生布置相应的仿真实验任务，结合直流电机原理和闭环控制原理，安排直流电机闭环调速系统的仿真实验，可以安排在实验课中完成或课后自行完成。仿真实验任务如下：

（1）仿真参数设置：仿真起始时间0.0s，结束时间5s，算法选择ode23tb。

（2）系统要求跟踪恒值速度给定500r/min。

（3）转速调节器设定为比例控制，要求分析不同负载转矩、不同转速比例调节下的电机电压、电流和转速波形。

这里给出用于教学参考的系统仿真结构图及电机电压和电流波形，如图5和图6所示。由于直流电机为阻感性负载，因此通过仿真实验可以更深入的认识阻感性负载下的三相桥式全控整流电路的工作过程，直流负载电压即电机供电电压有正负波形，直流负载电流即电机电枢电流为连续状态且近似为一条直线，转速波形由学生在仿真实验中自行观察。

三、结论

本文提出的电力电子技术仿真教学模式，通过搭建电力电子系统主电路和控制电路并进行波形仿真的方法，能够使学生更加深入的理解电路结构图、电路工作原理、电量波形及参数计算。仿真教学模式不仅能够大大提高学生对教学重点与教学难点的正确理解，同时对学生进行后续课程设计、开放性实验、创新性实验及相关毕业设计工作奠定了知识能力基础。

参考文献：

[1]王兆安，刘进军.电力电子技术[M].北京：机械工业出版社，2009.

[2]王云亮.电力电子技术[M].北京：电子工业出版社，2013.

[3]龚建芳.基于MATLAB的“电力电子技术”教学模式探讨[J].中国电力教育，2013，（16）：63-65.

[4]林飞，杜欣.电力电子应用技术的MATLAB仿真[M].北京：中国电力出版社，2009.

电力与电子技术第7篇

关键词：电力电子技术；教学改革；仿真

作者简介：李林琳（1977-），女，辽宁沈阳人，长春工程学院电气与信息工程学院，配电自动化吉林省高校工程研究中心，讲师；邢顺涛（1976-），男，吉林延吉人，长春工程学院电气与信息工程学院，讲师。（吉林 长春 130012）

基金项目：本文系2011年长春工程学院教学研究课题的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）03-0064-02

“电力电子技术”是电气工程及其自动化专业的专业基础课程，在人才培养方案和课程体系中起着至关重要的作用。通过“电力电子技术”课程的学习，使学生掌握电力变换的基本理论知识，为后续专业课程打下坚实的理论基础。本课程来源于工程实践，理论与实践并重，因此，本课程将实践贯穿始终，具有层次性和互补性。通过理论教学、实践锻炼、MATLAB仿真等教学活动，有助于提高学生理论联系实际和应用创新的能力。

一、“电力电子技术”课程教学改革的必要性

目前“电力电子技术”的教学仍然停留在传统的教学模式上，即在课程教学中依照教材的内容和顺序讲述各种电力变换原理。[1]这种传统的教学模式存在以下弊病：第一，传统的教学思想重视学生对书本知识的掌握程度，忽视学生的素质教育，忽视学生应用创新能力的培养；第二，传统的教学形式方法单一，课堂上教师讲授课程，学生只是被动参与，这样很难激发学生的学习兴趣；第三，由于现行教材不能很好地体现电力电子技术的应用和发展，且教材中讲授的理论都只集中在技术层次，而忽略了现场应用的实际因素。因此现有的教学存在与实际脱节的情况，从事电力系统及相关行业工作的学生走上工作岗位后，还需投入大量的时间去了解电力电子技术的新原理和在电力系统中的应用，以及电力变换对电力系统的影响。

本文主要是针对长春工程学院（以下简称“我校”）电气自动化专业的“卓越工程师培养计划”，在“电力电子技术”课程教学中探索科学合理的教学方法，加强实践教学工程针对性，培养学生创新思维，提高学生理论联系实际的能力，为成就未来的“卓越工程师”奠定基础。

二、探索“电力电子技术”课程的教学方法

1.采用多媒体教学，增加教学的直观性

由于“电力电子技术”课程中有很多电力变换的原理需要画波形，受板书的限制，授课的信息量很有限，所以可将“电力电子技术”课程的有关内容制作成多媒体课件进行讲解。讲述时多媒体教学可与黑板手写教学同时进行，将多媒体教学和手写的重点、难点知识相结合，增强教学效果。

现在“电力电子技术”课程的多媒体课件有很多，但是这些课件普遍存在一个共同的缺点：课件制作过于简单，缺少动画和过程讲解，很多原理图都是直接出现，很多结论也是直接给出，这样对于刚刚接触电力电子的学生来说很生硬，很难提高学生的学习兴趣。对于“电力电子技术”课程的改革，首先从课件入手，重新制作课件，在课件中增加大量动画和工程实例。比如在讲授整流电路时，对于每一种整流变换的电路图结合工作原理都制作了动画。教师在上课时，讲到某一回路和器件时，该回路和器件都有明显的标注、声音和动画变换。这样，学生有更直观的视觉和听觉感受，加深对工作原理的理解。

2.引入问题教学法，激励学生自主学习

该方法是指采用互动学习的方式，在引出一个新的知识点时，教师首先将问题提出，让学生先进行充分讨论，通过问题来激发学生学习的自主性，然后由老师进行总结，得出一个正确的结论。例如，老师在课堂上给学生提出问题：如果三相桥式整流电路中，某一相触发电路的触发信号丢失，整流电路负载侧输出的波形会是什么样？先请学生阐述自己的观点，然后由老师理论讲解。教师还可以利用MATLAB程序，在课堂上演示，使学生加深对理论知识的理解。这种方法可以极大地激发学生的兴趣，使学生成为主动的学习者。问题式教学方法与国际教育相接轨，国外的教育跟注重人的培养，老师不会每天给学生留作业，通常会让学生准备课题，上课进行讨论。国际教育更需要学生自己主动学习，学习完全是自己的事，这样更好地培养学生的逻辑思维、语言表述和创新意识。

3.推进案例教学法，引领学生探究工程实践

“电力电子技术”的理论教学应与电力企业及日常生产、生活实例相结合。实例可根据教学内容穿插引入，课堂上引用的例子尽可能是学生日常接触过的或电力行业中的设备，这样学生会更感兴趣。相关章节举出相应实例，指出课本上的基本电路、基本原理是怎样运用的实际中去的。这样一方面能深刻地讲述教材上的基础知识，另一方面能扩大学生的专业应用能力，将会有更好的教学效果。例如，在讲完脉冲宽度调制技术（PWM）基本原理内容后，通过风力发电生产案例引入变频器。首先给出变频器的主电路及各部分参数要求，其次根据变频器的主电路图，结合理论课讲过的整流、逆变和PWM控制理论给出变频器的工作原理，最后可以利用MATLAB仿真软件给出逆变器各参数波形图。

同理，在讲授电力电子各部分基本知识的基础上，可以适时地引入电力企业生产实际案例，使学生对电力电子技术在电力系统中的应用和电力变换对电网稳定性和电能质量的提高、及电力电子新技术的发展对新能源、高压直流输电和柔流输电技术等的影响有所了解，以提高学生的理论知识和实践能力。

三、加强实践教学

“电力电子技术”是一门实践性很强的课程，实验实践环节占据十分重要的位置。通过“电力电子技术”课程实验、实习、教学仿真及学生的科技创新活动等活动，构成了螺旋上升式的实践教学体系，逐步提高学生的实践动手及应用创新能力。

1.课程实验

电力电子实验室实行开放式管理，开设近十个实验，教师教学中可根据需要从中选做5个的实验。每个实验每个班级分批、分组进行，每组最多不超2人，每次实验都由任课教师和一名电力电子实验室老师共同指导，这样教师可以对每组学生进行详细指导。通过课程实验，可以增加学生的感性认识，提高学生的动手能力，激发学生对所学知识的探索欲望，加深对理论知识的理解。

2.仿真教学

仿真实验模块主要是根据教学内容设计了相关的仿真实验内容，要求学生完成简单的电路设计，实现所要求的电路功能。为完成“卓越工程师培养计划”的目标，现将MATLAB仿真引入到电力电子技术的理论与实践教学中，培养学生分析解决问题的能力，在掌握基本理论知识的前提下，培养学生创新意识。

在对比目前比较流行的仿真软件后，发现MATLAB更适合电力电子仿真。用计算机仿真可以方便地进行不同器件、不同参数的比较，进行反复试验。MATLAB提供的仿真工具箱SIMULINK，是一个功能十分强大的仿真软件，可以根据用户的需要方便地为系统建立模型，并且十分直观，它的仿真精度很高，仿真结果准确。应用计算机仿真来研究电力电子技术，有利于提高研究效率，降低研发成本。

“电力电子技术”仿真所用到的电气、电子元件模型全部都包含在MATLAB元件库里面。在MATLAB提示符下键入Powerlib命令，这个命令将打开SIMULINK仿真窗口，同时显示出电力系统模块工具箱。电力系统仿真环境简称“psb”，它几乎提供了组成电力系统的所有元件。其中包括：同步机、异步机、变压器、直流机、线性和非线性模块、传输线路、断路器、负荷模型、电力半导体器件、控制元件、测量元件以及信号显示模块等等。

应用MATLAB软件，着重研究整流、逆变、斩波及变频等基本电路的仿真及其波形结果分析，验证课本中的基本原理。例如整流电路中，对不同的触发角、不同的负载时参量输出波形会产生什么样的差别等，使学生能够对这些比较难以理解的抽象内容有一个直观的认识。如图1单相桥式可控整流电路原理图。

在仿真电路中，更改负载的参数就可以得到不同负载类型，如电阻性负载和阻感负载。对于相位控制的整流电路来说，控制角的相位直接影响输出波形，可以利用MATLAB仿真调整控制角α数值，观测单相桥式整流电路的输出波形，及晶闸管两端的电压、电流的波形图。当α=60°时，各参量输出如图2。

MATLAB软件也可以对一些复杂电路进行模拟仿真，如改变触发角对波形的影响、缺相对波形的影响等等，并对其波形结果进行量化分析研究。通过改变各项输入参数观察其波形变化，从而使学生对电路模型能够熟知和精通，加深印象，改善课堂教学效果。

3.体验式教学

根据卓越工程师培养计划，为提高学生的实践能力，部分课程的实践环节可占总学时的50%，根据“电力电子技术”课程的特点，可将课堂直接搬到仿真实验室、实训基地甚至单位现场。根据现场实际设备结合所学的理论知识进行讲解，加深学生对电力电子技术一些抽象概念的理解，做到理论与实际相结合。

对一些有兴趣的学生，可以组织参加教师的科研实践、学校或省级科技创新计划、全国电子大赛等。很多学生在比赛中获得优异的成绩，取得良好的效果。通过引领学生参与学科竞赛及科技创新活动，使学生对于知识的应用与创新有了完整的体验。

四、结论

电力电子技术在不断地发展，教学内容与方式也要相应地变化。结合教学方法的改革，可引入新的教学内容；理论授课结合仿真、工程案例和实践教学环节，使枯燥的理论变成体验式课程，激发学生的学习兴趣，使学生牢固地掌握电力变换的基本理论和当今电力电子技术发展的新动向，丰富知识面，为今后的工作打下坚实的基础。

电力与电子技术第8篇

关键词： 电力电子技术；教学改革；教学方法

中图分类号：G42 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）06-0237-02

0 引言

电力电子技术是应用在电力领域的一门技术，主要是通过运用电力电子器件对电能实现变换和控制的技术。电力电子技术与信息电子技术合称为电子技术，但二者又有本质的区别。电力电子技术是电力、电子与控制三大领域的交叉学科[1]。目前，电力电子技术作为节能、环保、自动化、智能化、机电一体化的基础，正朝着应用技术高频化，硬件结构模块化，产品性能绿色化的方向发展，有着广阔的发展前景1[2]。

《电力电子技术》作为电气工程及其自动化专业的一门很重要的专业基础课，与生产实际联系非常紧密，其内容繁杂，原理抽象，图形复杂，同时又涉及电子，电力，控制理论等多学科内容，是学生一直认为比较难学、难懂的一门课程。随着电力电子技术的发展，内容不断增加，那么如何在有限的学时内获得更好的教学效果，让学生较好地掌握课程内容，并培养学生的工程实践能力和科学创新精神，增强学生的学习兴趣，是一项迫切须解决的问题。本文就笔者在《电力电子技术》教学方面的经验来谈谈《电力电子技术》教学改革的一些措施。

1 教学现状及存在的问题

1.1 理论教学方面 传统的课堂教学中，教师主要是按照电力电子技术的知识体系按照教学计划以板书的方式进行课堂教学。这种教学方式的缺陷是对于电力电子技术器件的原理，结构以及电力变换电路的波形分析等不能明确、详细地进行分析。虽然后来在理论课堂上采用了多媒体课件教学方式，但是大多数老师还是采用了“读”课件的方式，使得学生总是被动接受，同时也不易理解。

1.2 实验实训教学方面 随着我院招生规模的扩大，实验室现有设备已经远不能满足所有的教学任务。就《电力电子技术》课程方面而言，所带来的问题是：课内实验不能及时完成，更不能完成一些创新性实验。《电力电子技术》课程设计以及毕业设计方面，更是“纸上谈兵”，实践操作机会的缺乏，加之由于学生人数较多，题目比较集中，因此抄袭现象严重。

2 《电力电子技术》的课程改革

2.1 教学手段的改革

2.1.1 提高学生学习的积极性 经验证明，要取得良好的教学效果，关键是要激发学生的学习兴趣，兴趣是最好的老师。让学生保持对所学知识的兴趣和渴求，其才会主动、认真地去学习。

例如，在讲“绪论”的时候，重点给学生介绍电力电子技术的应用部分，比如充电器、节能灯、变频空调等等，让学生明确电力电子技术就用在自己身边。这些看得见、摸得着的例子大大激发了学生的兴趣，激发了学生的求知欲望[3]。

2.1.2 教学手段的改革 总结以往的教学经验，我们采用多媒体+板书的教学手段。多媒体课件PPT是提纲性质的，给出关键性的图，公式及语句即可。那么在讲授的过程中，对于这些图的分析，公式的推导就要借助于黑板，将重点内容进行详细讲解。这样才能既提高教学效率，又使学生更容易接受。再者，多媒体课件要适当体现教材里没有体现出来的内容，比如利用一些仿真软件，动态地对电路进行仿真。提高学生的接收兴趣。例如在讲解直流斩波电路的时候，可以对Buck变换器进行仿真，观察其纹波电压的变换情况，在滤波电路前后，纹波电压波形变化情况如图1所示。

通过演示，让学生对纹波电压波形有了更深一层次的了解。这样的演示可以激发学生学习仿真软件的兴趣，比如PSpice软件[4]，让每个人都能亲自动手接触电路，进行器件接线、参数设置。边连线、边测试、边修改、边分析，并与理论计算结果进行对照，分析各元件参数对电路的作用和影响，调试和测量过程就是最好的学习过程。这样不仅让学生对所学的知识有了更深的认识，还能锻炼其自学能力、动手能力、分析问题的能力，也提高了学生利用现代教育技术手段进行创新学习的能力。

同时在讲授的过程中，不能一贯采用“满堂灌”的形式，要加强训练学生通过对比、总结的形式来加深理解知识的能力。例如在三相整流电路中，各电路的主要参数如表1所示。

这样既便于学生的理解，也能节省课时，给讲授新知识、新技术、新产品腾出时间。有效利用课堂教学，有利于启发和培养学生的创新意识和创新能力，增强学生的发展后劲。

2.2 教学内容的重新调整

2.2.1 教学重点的改革 《电力电子技术》主要分三大部分：器件、电路、控制[1]。器件是基础，电路是主体，控制是拓展，三者相互支撑，相互配合，构成一个整体。

教学重点应根据各专业学生毕业后所从事的领域进行适当调整。根据调查统计，我校电气工程及其自动化专业学生毕业后多从事供配电系统及电力传动领域。

电力与电子技术第9篇

关键词：电力电子技术；职业教育；课程建设

作者简介：张文蔚（1978-），女，上海人，上海工程技术大学高等职业技术学院机电工程系，讲师。（上海200437）

基金项目：本文系2011年上海工程技术大学高职学院教学研究项目（项目编号：JY11-2）的研究成果。

中图分类号：G712     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）06-0066-02

随着现代科技的飞跃发展，人力资源质量对于企业生存、地区经济建设，乃至国家可持续发展都起到至关重要的作用。现代社会生产中不仅需要大批具有较高技术和理论的研究、设计型人才，而且需要大量具有丰富理论基础、勤奋敬业、技艺高超的技能型人才。高技能人才短缺已成为当代中国职业教育有待解决的热点问题之一。职业院校作为培养高技能人才的摇篮，担负着培养高技能人才的重任。如何提高学生对专业技术的理解能力和应用能力，加强学生的就业竞争力是职业院校亟待考虑的问题。专业建设是提升职业院校办学水平的关键，专业课程建设更是其基础工程。

电力电子技术是一门利用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术，它横跨电子学、电力学和控制理论三个领域，广泛应用于工业、农业、交通运输、航天通信、家用电器等方方面面，涉及电气节能、新能源发电、电力牵引和智能电网等工程热点问题。“电力电子技术”是电气自动化及其相关专业的主干课程，课程建设涵盖教学队伍建设、教学内容建设、教学条件建设、教学方法与教学手段建设等多方面，下面就本课程在精品课程建设过程中涉及的一些问题进行探讨。

一、“电力电子技术”课程教学中发现的几点问题

1957年美国通用电气公司研制出第一个晶闸管，电力电子技术学科由此诞生，其概念和基础也随着晶闸管和晶闸管变流技术的发展而确立。近年来，随着半导体及其集成技术的高速发展，电子和通讯产业的强大支撑，电力电子领域的器件、控制方法日新月异，表现出智能化、小型化、高性能、节能环保等特点。实际授课内容中晶闸管整流部分往往讲得最多，对于其它全控型器件，以及逆变、斩波、调压等电路只是略作介绍。原因主要是晶闸管整流是基础，在学时不断被压缩的情况下，学好基础理论和基本分析方法当然显得更重要。此外，也不排除技能等级鉴定等因素。因此，如何安排好有限的课堂时间，合理分配“电力电子技术”课程各环节的比重，怎样在教学中更大程度地引入新器件、介绍新电路、演练新工艺，是课程教师非常值得探讨的一个问题，也是课程建设的重点。

要上好一堂课，除了备内容，还要备学生。目前，职业教育面对的学生往往存在着理论基础不扎实或是学习态度不够认真、惰性较大等问题。传统的教学方式往往是理论课“满堂灌”，学生学习较被动。随着国家对职业教育的重视，无论公办还是私立职业院校，其教学条件都有很大改善，课堂教学中使用多媒体教学已不足为奇。现代化教学设施带来了便利，然而，如若不及时调整教学内容，只是按照教科书内容一页页地翻PPT，其进度自然加快不少，但对于学生来说，枯燥、跳跃式课程内容更不好理解、消化，学习效果可能还不及一支粉笔、一本书。如果课堂吸引不了学生，使他们开小差、没兴趣，那就不要指望有多少人在课后会捧着教科书去图书馆或实验室查资料、自学。因此，如何更有效地利用教学资源，最大限度地发挥学生主观能动性是课程建设的难点。

一门课程教学情况的好坏，取决于教师和学生两方面。一般来讲，教师对于课程的授课情况由学校相关部门组织专家听课及学生测评后得出。学生对于课程的掌握情况大多看课程的总评成绩，成绩大多由任课教师根据学生课程最终考核及平时表现综合给出。对于大多数学校、大多数课程来讲，学生的学习成绩中，课程的最终考核，也就是期末考试成绩，往往占主要比重。这就直接导致了许多学生平时不学习、不复习，期末根据复习课内容突击、强记。考试结束后不久，学生所学的知识由于学得不扎实，很快全忘了，更谈不上应用，学习效果较差。因此，如何调整现有考核评价体系，完善教学机制也是课程建设中值得研究的问题。

二、“电力电子技术”精品课程建设途径

精品课程是指具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程。

1.专业教师敬业、协作

一门课程教学质量的好坏，取决于师资队伍的政治素质、业务素质及教学水平，因此，在课程建设中需要制定教师队伍建设规划，培养造就一支事业心强、专业水平高、教学能力强，知识、年龄、职称结构合理的教师队伍。

科学技术的发展日新月异，其应用于生产实践的周期越来越短，作为培养直接就业于生产一线的技术工人的职业教育，必须紧密结合社会生产实际，传授给学生最先进的技术知识与技能。师资队伍建设中必须提升教师队伍业务能力，采取培养与引进结合的方式，提高队伍综合能力及双师素质。同时，课程教学水平的提高应该注重充分发挥课程组的团队优势，集体备课、互相交流，分工合作、群策群力，才能取得更好的成效。

2.教学内容精心组织、教学资源丰富立体

“电力电子技术”课程的教学内容必须紧密联系行业发展、联系新技术及其应用。对教学内容进行合理组织、精心编排。此外，专业建设可以将电子技术、电力电子技术、自动控制技术、交直流调速技术等课程结合起来，形成一定的专业学科体系，“电力电子技术”课程建设以此为依托，同时，在专业知识链的衔接中起到桥梁作用。

教学离不开教材，教材建设作为学校教学基本建设之一，对提高教学质量具有不容忽视的作用。建设立体化教材就是在传统的课程教材、参考书基础上，结合教学内容、教学方法与手段，采取电子图书、电子教案、计算机辅助教学课件、习题集、试题库、网络课程、学习指导、实验指导、实践指导等多种形式，极大地丰富教学资源库。立体化教材建设在丰富教学内容的同时，有利于培养学生掌握学科发展动态和开拓知识的方法与能力，有利于促进网络教学改革，提高师资队伍水平，促进教学条件改善，改进考核方法。

3.教学方法灵活多样、教学手段先进有效

教学方法是教学过程中教师与学生为实现教学目的和教学任务要求，在教学活动中所采取的行为方式的总称。教学手段是师生教学相互传递信息的工具、媒体或设备。改革教学方法与手段的着力点在于把发挥教师主导作用与发挥学生主体作用相结合，全面提高教学质量。

在教学方法上，采取项目教学、任务引领、案例教学等形式，讲练结合，开展多层次实训、现场体验式教学、学生科技创新等教学活动。在教学手段上，使用现代化的教育技术和手段，适时使用多媒体课件、flas演示；建立多层次实验教学环境，开发MATLAB、PSIM等虚拟实验教学平台等。实验、实训项目在原有验证型课题的基础上加入创新型课题，有利于激发学生的学习主动性。当然，多媒体素材的准备、虚拟场景的演示、网络平台的开发需要任课教师投入更多的时间和精力。

4.评价机制开放，考核标准多元化

课程教学评价分学生评价和专家评价两部分。课程结束后，组织学生进行座谈、测评；课程进行过程中，可聘请一些来自企业、研究所的技术专家，以及校内外相关专业的教育专家观摩教学过程，评价教学内容与组织形式，交流、指导课程教学。鼓励专业教师多参加企业锻炼、交流访问，开拓视野，促进学科建设。

对于学生成绩考核，应避免一张考卷定成绩的情况。课程成绩中，除了笔试成绩外，还将平时任务完成、课堂相应、作业递交、学习态度等情况记入总成绩，笔试成绩所占总评比例相应减少，使成绩考核更全面、客观反映学生实际掌握情况，更大程度地激发学生主观能动性。

三、结束语

要做好精品课建设，必须建立一支精干的教师团队，开发与精品课程配套的教学内容、教学方法、教学手段、实践环节，不断建设和完善教学环境，形成合理的教学评价体系。面对国家大力发展职业教育的大好形势，职业教育工作者更要不畏艰辛、开拓创新，为社会主义现代化建设培养高素质、可发展的技能型和应用型人才。

参考文献：

[1]王新刚.高职国家精品课程资源建设状况的分析[D].济南:山东师范大学,2010.