电力电子技术课程设计教学大纲1周(推荐)由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“电力电子技术课程设计”。
《电力电子技术 课程设计》教学大纲
一、课程名称及编号
电力电子技术课程设计 028050
二、学时与学分
学时:1周 学分:1.0
三、教学对象
层次:本科 专业:自动化、电气工程及其自动化
四、先修课程
电路、模拟电子技术、数字电子技术、电力电子技术
五、教学目的与任务
通过本课程设计,使学生加深理解所学的理论知识,提高运用所学知识的能力,掌握利用matlab建立功率电子电路模型的方法,掌握四种变换电路的原理分析、设计方法以及故障诊断,增强独立分析与解决问题的能力。
1、熟练掌握电力电子器件的原理、特性和参数。
2、掌握四种变换电路的原理及其衍生电路的分析方法。
3、熟悉常用的电力电子装置的原理、结构和分析方法。
4、至少掌握一种电力电子装置的设计和制作方法。
六、主要内容
(一)课程设计任务
课程设计的任务包含以下两个方面的内容,第一项在实验台上完成,指导文件以实验指导书为准,第二项在课题安排的6个课题中任选一个课题,执行以课题技术指标和要求为准。
1、电力电子器件特性和参数的测定
2、电力电子技术课程设计课题安排
(二)课题安排(选做其一)
1、单相全桥可控整流电路的实验与仿真
2、三相半波可控整流电路的实验与仿真
3、三相全桥可控整流电路的实验与仿真
4、降压斩波电路的实验与仿真
5、升压斩波电路的实验与仿真
6、三相全桥SPWM控制逆变电路的设计与仿真
(三)主要技术指标和要求:
利用matlab软件完成电路的设计与模拟;利用集成芯片、分立元件、单片机或者实验台在实验室完成具体的电路设计、制作以及调试,并能实现基本功能。仿真时严格按照课题任务的技术指标建立模型并且进行相关数据分析,利用实验台进行实验验证和分析时,以实验台电气参数为准进行相关课题的实验验证,部分自行设计的电路按照课题任务的要求进行相关电路设计。
1、单相全桥可控整流电路的实验与仿真
(1)输入电压:220V10%,50Hz;
(2)输出电压:输出直流电压为21V2%;(3)负载:纯电阻性负载,R15;
(4)设计主回路、触发电路、缓冲电路、过压过流保护电路以及电压检测电路;(5)设计并建立主回路、驱动电路、缓冲电路的仿真模型;(6)仿真及数据分析;
2、三相半波可控整流电路的实验与仿真
(1)输入电压:220V10%,50Hz;
(2)输出电压:直流电压,80V2%;(3)负载:纯电阻性负载,R15;(4)电压调整率:2%;(5)负载调整率:1.5%;
(6)建立主回路、触发电路、电压检测电路以及电压闭环的仿真模型;(7)建立某相SCR断开的仿真模型;(8)建立某个SCR短路的仿真模型;
(9)给出任务中不同模型的仿真波形、数据分析以及原理分析;
3、三相全桥可控整流电路的实验与仿真
(1)输入电压:220V10%,50Hz;
(2)输出电压:直流电压,80V2%;(3)负载:纯电阻性负载,R15;(4)电压调整率:2%;(5)负载调整率:1.5%;
(6)建立主回路、触发电路、电压检测电路以及电压闭环的仿真模型;(7)建立某相某个SCR断开的仿真模型;(8)建立某相SCR断开的仿真模型;(9)建立某个SCR短路的仿真模型;
(10)给出任务中不同模型的仿真波形、数据分析以及原理分析;
4、降压斩波电路的实验与仿真
(1)输入电压:220V10%,50Hz;
(2)输出电压:15V2%;
(3)负载:纯电阻性负载,R15;(4)电压调整率:2%;(5)负载调整率:1.5%;
(6)设计主回路、驱动电路、缓冲电路、过压过流保护电路以及电压检测电路;(7)制作主回路、驱动电路、缓冲电路;(8)制作辅助电源(9)调试及数据分析
5、升压斩波电路的实验与仿真
(1)输入电压:220V10%,50Hz;
(2)输出电压:26V2%;
(3)负载:纯电阻性负载,R15;(4)电压调整率:2%;(5)负载调整率:1.5%;
(6)设计主回路、驱动电路、缓冲电路、过压过流保护电路以及电压检测电路;(7)制作主回路、驱动电路、缓冲电路;(8)制作辅助电源(9)调试及数据分析
6、三相全桥SPWM控制逆变电路的的设计与仿真(1)输入电压:220V10%,50Hz;
(2)输出电压:正弦波电压,其正幅值15V;(3)负载:纯电阻性负载,R15;
(4)设计主回路、驱动电路、缓冲电路、过压过流保护电路以及电压检测电路;(5)设计并建立主回路、驱动电路、缓冲电路的仿真模型;(6)仿真及数据分析。
七、基本要求
1、完成给定课题设计工作,包含以下几个方面:
(1)总体方案设计,包含选择合适的电路的类型、系统电路的性能指标、选择合适的电路结构。
(2)初步设计。包括确定电路框图、电路图、计算机仿真和元器件选择等。
(3)详细设计。包括一般整流电路设计、缓冲电路设计、驱动电路设计、逆变电路设计、保护电路设计等。
2、按照给定的系统电路完成系统的仿真或者实物调试,调试主要有以下几个方面:(1)利用计算机进行主回路仿真。
(2)实际硬件电路的设计、各单元电路的连接、排除硬件错误。(3)性能指标测试、调试硬件单元电路。(4)综合性能指标测试、实现电路总体功能。
3、设计报告要求
(1)要求写明设计名称,系统性能要求。
(2)对工作原理进行分析,关键点进行计算,主要元器件计算过程。
(3)画出硬件电路图(一定要有电路图说明),图上标注器件参数以及编号。仿真时必须有模型图;
(4)软件设计要有流程图,且能针对仿真波形和实际测试波形进行波形分析,能够产生一定的结论;
(5)写出设计报告(含仿真心得以及调试心得)。
(6)参考文献引用符合规范,在文中根据出现次序做好标记。
八、考核方式
1、由指导教师检查学生仿真电路模型,学生进行模型特性演示,老师根据结果打分,占30%。
2、指导教师检查学生制作的电路或者实验结果,并根据要求进行演示,老师根据结果打分,占30%。
2、老师对学生设计报告打分,占20%。
4、老师提问,占20%。
根据系统的任务,完成所要达到的技术性能、精度指标、设计说明书的内容以及方案的论证、工作原理的说明,以及最终电路的实现设定评分办法和评分标准,等级分为优、良、中、及格和不及格5级记分制。
优秀:电路原理正确,能独立分析、设计和解决实际问题,能正确回答问题,部分电路有新意,课程设计期间无违纪行为,圆满完成所规定的任务;
良好:能较好地完成课程设计任务,能正确回答问题,课程设计态度端正,课程设计期间无违纪行为;
中等:能完成基本功能和一半以上的扩展功能,考核时能正确回答主要问题,课程设计期间无违纪行为;
及格:能完成基本功能,内容基本正确,但电路不够完整、系统,课程设计期间无违纪行为; 不及格:不能实现基本功能的一半以上,或不参加课程设计所规定时间的1/4以下者,或课程设计期间有严重的违纪行为。
九、时间安排
1、查阅有关资料,完成系统框图、参数计算、电路图设计以及模型建立 2天
2、系统电路计算机仿真,硬件设计 1天
3、硬件工作,软件编程 1天
4、硬件系统调试 0.5天
5、系统验收调试及实习报告 0.5天
十、使用教材及参考文献
[1] 王兆安 刘进军.电力电子技术[M]第5版.北京:机械工业出版社,2011.6。[2] Muhammad H.Rashid.电力电子学[M].人民邮电出版社,2007.3。
制定人: 2012审核人:
年10月9日
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