《電力電子技術(shù)》課程標(biāo)準(zhǔn).doc

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《電力電子技術(shù)》課程標(biāo)準(zhǔn) 課程代碼： 建議課時(shí)數(shù)：96 學(xué)分：6 適用專業(yè)：電氣自動(dòng)化技術(shù) 先修課程：電工技術(shù)基礎(chǔ)、電子技術(shù)基礎(chǔ)(模電/數(shù)電)、電機(jī)控制技術(shù) 后續(xù)課程：維修電工高級(jí)工 供配電技術(shù) 電子產(chǎn)品裝配與調(diào)試 一、前言 1.課程的性質(zhì) 《電力電子技術(shù)》是江蘇省五年制高職電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)的一門核心專業(yè)課程，其目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生具備從事電氣自動(dòng)化運(yùn)行中變流設(shè)備及其控制設(shè)備的安裝、調(diào)試與維修的基本職業(yè)能力，本專業(yè)學(xué)生應(yīng)達(dá)到國(guó)家維修電工職業(yè)資格證書中中級(jí)工和高級(jí)工相關(guān)技術(shù)考證的基本要求。 其任務(wù)是： 2.設(shè)計(jì)思路 本課程標(biāo)準(zhǔn)以電氣自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生的就業(yè)為導(dǎo)向，根據(jù)行業(yè)專家對(duì)電氣自動(dòng)化專業(yè)所涵蓋的崗位群進(jìn)行的任務(wù)和職業(yè)能力分析，遵循學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，緊密結(jié)合國(guó)家維修電工職業(yè)資格證書中的考核要求，確定本課程的工作模塊和課程內(nèi)容。為了充分體現(xiàn)應(yīng)用技術(shù)引領(lǐng)、實(shí)踐導(dǎo)向課程思想，要將本課程的教學(xué)活動(dòng)分解設(shè)計(jì)成若干單元技術(shù)，以模塊為單位組織教學(xué)，以典型設(shè)備為載體，引出相關(guān)專業(yè)理論知識(shí)，使學(xué)生在實(shí)踐中加深對(duì)專業(yè)知識(shí)、技能的理解和應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的綜合職業(yè)能力，滿足學(xué)生職業(yè)生涯發(fā)展的需要。 本課程建議課時(shí)為96學(xué)時(shí)。課時(shí)數(shù)以課程內(nèi)容的重要性和容量來確定。 二、課程目標(biāo) 通過理實(shí)一體化的教學(xué)活動(dòng)，掌握電氣自動(dòng)化運(yùn)行中整流器、斬波器、變頻器等變流設(shè)備及其控制設(shè)備應(yīng)用的技能和相關(guān)理論知識(shí)，能完成本專業(yè)相關(guān)崗位的工作任務(wù)。 1.知識(shí)目標(biāo) （1）掌握不可控器件電力二極管的識(shí)別、選擇、運(yùn)用的知識(shí)； （2）掌握半控型器件晶閘管、IGBT、GTR、MOEFET等全控型器件的識(shí)別、選擇、運(yùn)用的知識(shí)； （3）掌握觸發(fā)電路與主電路的同步； （4）掌握晶閘管及其整流電路的保護(hù)方式的選擇和設(shè)置知識(shí)。 2.能力目標(biāo) （1）會(huì)晶閘管典型的觸發(fā)電路的安裝、調(diào)試與常見故障的排除維護(hù)； （2）會(huì)單相電力電子控制電路的安裝、調(diào)試與維護(hù)； （3）會(huì)三相變流電路系統(tǒng)的安裝、調(diào)試與維護(hù)； （4）會(huì)識(shí)讀通用變頻器系統(tǒng)的說明書、系統(tǒng)圖； （5）能設(shè)置變頻器系統(tǒng)參數(shù)； （6）會(huì)調(diào)試典型變頻器系統(tǒng)； （7）能排除典型變頻器系統(tǒng)的常見故障。 3.素質(zhì)目標(biāo) （1）具有誠(chéng)實(shí)、守信、善于溝通和合作的品質(zhì)； （2）樹立環(huán)保、節(jié)能、安全意識(shí)。 三、課程內(nèi)容和要求 序號(hào) 課程模塊（或單元、或章節(jié)） 課程內(nèi)容及要求 活動(dòng)與建議 參考 課時(shí) 1 模塊一 電力電子技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用 課程內(nèi)容： 1.電力電子技術(shù)內(nèi)涵 2.電力電子技術(shù)發(fā)展史 3.電力電子技術(shù)應(yīng)用狀況 要求： 1.熟悉電力電子技術(shù)內(nèi)涵； 2.熟悉電力電子技術(shù)發(fā)展史； 3.了解電力電子技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀知識(shí)。 通過PPT課件、寫實(shí)性圖片來生動(dòng)展示電力電子技術(shù)發(fā)展史以及在各行各業(yè)的應(yīng)用。 4 2 模塊二 晶閘管整流技術(shù) 課程內(nèi)容： 1.單相可控整流器技術(shù)； 2.三相可控整流器技術(shù)； 3.有源逆變應(yīng)用； 4.相控觸發(fā)技術(shù)。 要求： 1. 熟悉可控整流電路的組成； 2. 會(huì)分析可控整流器電路工作過程； 3. 利用MATLAB會(huì)安裝和調(diào)試可控整流器電路。 4. 會(huì)設(shè)計(jì)可控整流器電路，會(huì)元器件的選擇應(yīng)用。 5熟悉三相可控變流器電路（有源逆變電路）的組成； 6.會(huì)分析三相可控變流器電路工作過程； 7.掌握逆變的概念和有源逆變形成的條件； 8.掌握三相半波可控變流器有源逆變顛覆的原因和βmin的限制要求； 9.會(huì)應(yīng)用三相晶閘管有源逆變器實(shí)現(xiàn)繞線式異步電動(dòng)機(jī)串級(jí)調(diào)速；10.會(huì)應(yīng)用兩組反并聯(lián)三相晶閘管有源逆變器實(shí)現(xiàn)直流電動(dòng)機(jī)的可逆運(yùn)行。 11.熟悉相控觸發(fā)的基本概念； 12.掌握觸發(fā)電路的基本要求； 13.會(huì)分析典型的簡(jiǎn)易觸發(fā)電路——單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的結(jié)構(gòu)組成和產(chǎn)生同步觸發(fā)脈沖的工作過程； 14.會(huì)分析同步電壓為鋸齒波的觸發(fā)電路的基本環(huán)節(jié)和產(chǎn)生雙窄脈沖的工作過程； 15.會(huì)利用鋸齒波觸發(fā)電路對(duì)三相變流器電路實(shí)現(xiàn)控制。 在實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室通過PPT課件結(jié)合實(shí)例來講授，指導(dǎo)學(xué)生在PC上通過MATLAB建模和仿真設(shè)計(jì)，結(jié)合國(guó)家維修電工中高級(jí)工考工取證要求，可采用師生互動(dòng)建構(gòu)教學(xué)。 38 3 模塊三 直流斬波技術(shù) 課程內(nèi)容： 1.BUCK降壓電路 2.BOOST升壓電路 3.CUK升降壓電路 要求： 1.熟悉直流斬波器及其技術(shù)的意義； 2.熟悉GTR、MOSFET、IGBT三者結(jié)構(gòu)組成的關(guān)系、主要優(yōu)點(diǎn)和不足； 3.會(huì)分析降壓直流斬波器（Buck Chopper）的電路組成、工作原理和基本數(shù)量關(guān)系； 4.會(huì)分析升壓直流斬波器（Boost Chopper）的電路組成、工作原理和基本數(shù)量關(guān)系。 在實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室通過PPT課件結(jié)合實(shí)例來講授，指導(dǎo)學(xué)生在PC上通過MATLAB建模和仿真設(shè)計(jì)，結(jié)合國(guó)家維修電工中高級(jí)工考工取證要求，可采用師生互動(dòng)建構(gòu)教學(xué)。 6 4 模塊四 交流電力控制技術(shù) 課程內(nèi)容： 1.單相交流調(diào)壓器技術(shù) 2.三相交流調(diào)壓器技術(shù) 3.調(diào)功器和交流開關(guān)技術(shù) 4.晶閘管調(diào)壓調(diào)光電路的安裝和調(diào)試 要求： 1.熟悉單相交流調(diào)壓器及其技術(shù)的意義； 2.熟悉雙向晶閘管（TRAIC）結(jié)構(gòu)組成、工作原理和4種觸發(fā)方式； 3.會(huì)分析單相交流調(diào)壓器電阻性負(fù)載時(shí)電路組成、工作原理和基本數(shù)量關(guān)系； 4.會(huì)分析單相交流調(diào)壓器電感性負(fù)載時(shí)電路組成、工作原理和α～φ～θ三者關(guān)系； 5.會(huì)分析4種典型的三相交流調(diào)壓器電路組成和工作過程； 6.會(huì)比較分析4種典型的三相交流調(diào)壓器電路的優(yōu)缺點(diǎn)； 7.會(huì)分析和應(yīng)用KJF系列雙向晶閘管調(diào)壓調(diào)速裝置； 8.掌握交流調(diào)功器的含義； 9.會(huì)分析典型的交流調(diào)功器電路組成和工作過程； 10.掌握交流軟開關(guān)技術(shù)的內(nèi)涵； 11.會(huì)分析典型的交流軟開關(guān)電路組成和工作過程； 12.會(huì)閱讀晶閘管調(diào)光電路圖并能理解單相橋式半控整流電路的工作原理； 13.掌握單結(jié)晶體管的作用、工作原理； 14.能理解單結(jié)晶體管構(gòu)成觸發(fā)電路的控制原理和主電路的同步原理 15.能理解其它常用簡(jiǎn)單觸發(fā)電路的控制原理 16.能進(jìn)行晶閘管調(diào)光電路的安裝接線 17.會(huì)使用示波器等電工電子儀表進(jìn)行晶閘管調(diào)光電路的調(diào)試 18.能對(duì)晶閘管調(diào)光電路進(jìn)行維護(hù) 在實(shí)訓(xùn)室電力電子裝置和晶閘管調(diào)光電路的模板上，進(jìn)行接線、安裝、調(diào)試及故障處理。 8 5 模塊五 變頻器技術(shù) 課程內(nèi)容： 1.交交變頻技術(shù) 2.無(wú)源逆變換流技術(shù) 3.電壓型變頻器技術(shù) 4.電流型變頻器技術(shù) 要求： 1.會(huì)閱讀典型的變頻器的產(chǎn)品使用手冊(cè)； 2.理解典型的變頻器常用全控型電力電子元件的知識(shí)及使用方法； 3.理解典型的變頻器的組成、結(jié)構(gòu)、工作原理； 4.理解典型的變頻器的相關(guān)功能及功能參數(shù)的含義，知道變頻器本身的保護(hù)功能； 5.能進(jìn)行典型的變頻器的面板控制操作、多段速運(yùn)行操作及相關(guān)參數(shù)的設(shè)置； 6.掌握典型的變頻器的選擇方法，知道典型的變頻器使用時(shí)的注意事項(xiàng)，能進(jìn)行典型的變頻器的日常維護(hù)及檢查； 7.能進(jìn)行典型的變頻器系統(tǒng)接線并知道相關(guān)端子的功能； 8.能利用典型的變頻器和外圍設(shè)備組成調(diào)速系統(tǒng)，會(huì)對(duì)典型的變頻器調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行試運(yùn)行及調(diào)試； 9.會(huì)閱讀典型的變頻器系統(tǒng)原理圖、安裝接線圖。 在實(shí)訓(xùn)室設(shè)置工作現(xiàn)場(chǎng)和典型的變頻器系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)裝置，進(jìn)行接線、安裝與操作 30 6 模塊六 PWM脈寬調(diào)制技術(shù) 課程內(nèi)容： 1.PWM脈寬調(diào)制基本技術(shù) 2.逆變電路脈寬調(diào)制控制技術(shù) 要求： 1. 熟悉PWM脈寬調(diào)制基本技術(shù)的內(nèi)涵以及PWM脈寬調(diào)制基本電路的種類、組成； 2.會(huì)分析PWM脈寬調(diào)制基本電路工作過程； 3.利用MATLAB會(huì)安裝和調(diào)試PWM脈寬調(diào)制基本電路。 4.會(huì)設(shè)計(jì)PWM脈寬調(diào)制基本電路，會(huì)元器件的選擇應(yīng)用。 在實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室通過PPT課件結(jié)合實(shí)例來講授，指導(dǎo)學(xué)生在PC上通過MATLAB建模和仿真設(shè)計(jì) 6 四、實(shí)施建議 （一）教學(xué)建議 1.在教學(xué)過程中，應(yīng)立足于加強(qiáng)學(xué)生實(shí)際操作能力的培養(yǎng)，采用項(xiàng)目教學(xué)，以工作任務(wù)引領(lǐng)提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的成就動(dòng)機(jī)。 2.本課程教學(xué)的關(guān)鍵是現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，應(yīng)選用典型的電路與系統(tǒng)為載體，在教學(xué)過程中，教師示范和學(xué)生分組操作訓(xùn)練互動(dòng)，學(xué)生提問與教師解答、指導(dǎo)有機(jī)結(jié)合，讓學(xué)生在“教”與“學(xué)”過程中，會(huì)進(jìn)行典型的整流及其觸發(fā)控制系統(tǒng)、變頻器的安裝、調(diào)試及維護(hù)。 3.在教學(xué)過程中，要?jiǎng)?chuàng)設(shè)工作情景，同時(shí)應(yīng)加大實(shí)踐實(shí)操的容量，要緊密結(jié)合職業(yè)技能證書的考證，加強(qiáng)考證的實(shí)操項(xiàng)目的訓(xùn)練，在實(shí)踐實(shí)操過程中，使學(xué)生掌握典型的整流及其觸發(fā)控制系統(tǒng)、變頻器的操作技能，提高學(xué)生的崗位適應(yīng)能力。 4.在教學(xué)過程中，要應(yīng)用多媒體、投影等教學(xué)資源輔助教學(xué)，幫助學(xué)生理解典型的整流及其觸發(fā)系統(tǒng)、變頻及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的工作原理。 5.在教學(xué)過程中，要重視本專業(yè)領(lǐng)域新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備發(fā)展趨勢(shì)，貼近生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。為學(xué)生提供職業(yè)生涯發(fā)展的空間，努力培養(yǎng)學(xué)生參與社會(huì)實(shí)踐的創(chuàng)新精神和職業(yè)能力。 6.教學(xué)過程中教師應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生提升職業(yè)素養(yǎng)，提高職業(yè)道德。 （二）教學(xué)評(píng)價(jià) 1.改革傳統(tǒng)的學(xué)生評(píng)價(jià)手段和方法，采用階段評(píng)價(jià)，目標(biāo)評(píng)價(jià)，項(xiàng)目評(píng)價(jià)，理論與實(shí)踐一體化的評(píng)價(jià)模式。 2.關(guān)注評(píng)價(jià)的多元性，結(jié)合課堂提問、學(xué)生作業(yè)、平時(shí)測(cè)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)、技能競(jìng)賽及考試情況，綜合評(píng)價(jià)學(xué)生成績(jī)。 3.應(yīng)注重學(xué)生動(dòng)手能力和實(shí)踐中分析問題、解決問題能力的考核，對(duì)在學(xué)習(xí)和應(yīng)用上有創(chuàng)新的學(xué)生應(yīng)予特別鼓勵(lì)，全面綜合評(píng)價(jià)學(xué)生能力。 （三）教學(xué)基本條件 實(shí)訓(xùn)室、電力電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)裝置、MATLAB仿真軟件、臺(tái)式電腦。 （四）教材選用與編寫 教學(xué)中，應(yīng)認(rèn)真研究教學(xué)內(nèi)容，認(rèn)真選材，切實(shí)做到教學(xué)內(nèi)容必需、夠用、實(shí)用。做好能選用又能滿足教學(xué)要求，能體現(xiàn)自己特色的自編教材。自編教材必須依據(jù)本課程標(biāo)準(zhǔn)編寫教材。 1.必須依據(jù)本課程標(biāo)準(zhǔn)選用教材，教材應(yīng)充分體現(xiàn)任務(wù)引領(lǐng)、實(shí)踐導(dǎo)向課程的設(shè)計(jì)思想。 2.教材應(yīng)將本專業(yè)職業(yè)活動(dòng)，分解成若干典型的電力電子技術(shù)模塊，按完成應(yīng)用技術(shù)的需要和相應(yīng)崗位操作規(guī)程，結(jié)合職業(yè)技能證書考證組織教材內(nèi)容。要通過典型控制系統(tǒng)的安裝、調(diào)試，引入必須的理論知識(shí)，增加實(shí)踐實(shí)操內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)理論在實(shí)踐過程中的應(yīng)用。 3.教材應(yīng)圖文并茂，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深學(xué)生對(duì)電力電子變流電路及其控制系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和理解。教材表達(dá)必須精煉、準(zhǔn)確、科學(xué)、全面。 4.教材內(nèi)容應(yīng)體現(xiàn)先進(jìn)性、通用性、實(shí)用性，要將本專業(yè)新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備及時(shí)地納入教材，使教材更貼近本專業(yè)的發(fā)展和實(shí)際需要。 5.教材中的活動(dòng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容要具體，并具有可操作性。 （五）課程資源的開發(fā)與利用 自編校本教材、編寫實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書、教學(xué)時(shí)利用網(wǎng)絡(luò)西安交大PPS課件、編寫安裝MATLAB仿真實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。