時間：2023-09-19 18:29:38
序論：在您撰寫電力與電子技術時，參考他人的優秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發您的創作熱情，引導您走向新的創作高度。
《電力電子技術》是自動化及其相關專業的一門重要的專業基礎課程，它的內容繁雜抽象，但是實用性強，技工電氣高職班的學生要很好地學習它還不是件易事，這使得教學工作進行起來比較棘手。經過總結多年的教學經驗，我們摸索出了以項目教學法為核心，分步驟，對該課程的知識由淺入深，化繁為簡進行教學，取得較為明顯的教學效果。
1學情分析
首先，我們應對學習該課程的對象進行分析，結合學生接受知識的特點，有的放矢，設計出一套適合學生特點的教學方法，這為取得良好的教學效果打下堅實的基礎。該課程是面對技工高職電氣相關專業學生所設的，這樣的班級在目前的技工教育中，人數一般為35～45人之間，其中有1/3的學生學習較為積極主動，1/3的學生需要在教師和同學的帶領下被動地學習，還有1/3是無心向學的“差生”。針對這種情況，我們對全班的學生進行分組，通過以強帶弱，以積極帶被動的學習形式，同時培養學生的團隊協作意識。技工學校電氣相關專業的學生還是普遍存在動手能力強，理論分析能力差的情況。針對這樣的學情，教師在教學過程中應該注意將難懂復雜的理論知識融入到一個個典型制作電路當中去。另外，因為他們是電氣相關專業的學生，有一定電工電子技術的基礎知識，為接受繁雜的電力電子知識打下一定的基礎。
2制定教學計劃
通過學情分析，我們幾位一起任教該門課程的教師進行集體備課，這里要特別感謝陳琨韶老師和陳國榮老師，他們為我們上好這門課想出了很多好辦法，他們結合深厚扎實的專業知識，將整門電力電子課程轉化成幾個項目進行教學。項目教學方法是將零散難懂的知識融入到每個具有代表性的項目上，這里是尋找合適的典型工作電路，再自制合理的工作頁引導學生參與學習。這樣一來，一向被公認難上的一門課，經過我們的努力將其變得更容易教，更容易讓學生接受和對學生產生更好教學效果的一門課。
3確定典型工作電路
該門課程主要使用的工具有:示波器，萬用表，電烙鐵，變壓器等。本課程結合重點知識、查找相關資料，設計出學生易學易懂的工作電路，主要用了兩個電路作為實訓內容。它們分別是調光燈電路———包含單相整流電路和單結晶體管觸發電路兩大部分;555PWM脈寬調制電路。調光燈電路。在實訓室中為了方便學生實訓并安全完成任務，我們將該電路的交流電源220V經過變壓器把電壓將為16～18V交流電，同時所用燈泡也更換為額定電壓為8V的小燈泡。另外，為了適應以上改變，電路中的R1和R4兩個電阻應被短接，這樣才能出現既定實訓效果。也就是當調節電位器Rp時，燈泡的亮度會隨之改變。555PWM脈寬調制電路，該電路應用555芯片驅動整個電路，以起到控制直流電機速度和燈泡亮度的作用。學生可以通過示波器檢測555芯片6腳和2腳連接處的波形，如果電路連接正確，檢測出來的波形是鋸齒波。如果不能出現該波形，應提醒學生檢查電路的焊接是否出錯。另外，學生可以通過檢測NPN三極管的b極，測出正確波形為方波。
4制作有針對性的工作頁
任務的實施通過了解學生的知識結構，我們編寫了幾個典型工作頁，以此來引導學生“在做中學，在學中做”。第一個階段的工作頁是以復習電工電子知識為主，新學的電力電子元件知識為輔。從而引導學生回憶、鞏固已學知識，對比、聯系地來學新知識。第二個階段的工作頁一共有兩個，是圍繞圖1、2—兩個典型工作電路，展開一系列知識點編制的。該工作頁的主要內容是設計相關的題目，這些題目主要體現了在學生制作該電路時所需要的電力電子技術方面的理論知識。通過工作頁可以讓學生邊做題邊從課本、網絡中查找需要的知識。這樣就有效地化被動接受知識為主動查找知識，教師在一旁加以點撥和提醒，協助學生完成。教師結合每次講解的內容布置相應題目，并作為作業要求學生完成。
5項目的實施
項目的實施分為幾大部分，分別是查找資料填寫工作頁、列出元件清單、繪制電路原理圖、繪制電路實物圖、焊接電路和調試電路。
1)查找資料填寫工作頁。學生根據教師提供的工作頁，通過上網查找資料或者課本完成相關題目，為順利完成該項目奠定理論基礎。
2)繪制電路原理圖。學生根據教師提供的原理圖，自己動手繪制出來，一來鍛煉學生繪圖的能力，二來加強學生對原理圖的理解。
3)列出元件清單。學生根據原理圖和教師分發的元件實物列出元件清單，該清單包括元件的型號、參數、圖形符號、文字符號等。
4)繪制電路實物連接圖。學生以電路原理圖為依據，根據元件引腳實際封裝的位置匯出最合理的布線圖，避免元件與元件之間的連接線路錯亂，要求符合電路布線原則。
5)焊接電路，電路的焊接要求學生掌握熟練的焊接技術，不能出現虛焊、假焊、空焊和冷焊等。
6)調試電路。教師要求高職的學生應自己調試電路板。首先應該對照實物接線圖檢查成品電路板的連接有無錯漏，其次利用示波器測試電路板相應位置的電路波形以檢測所焊接的電路板是否能出現正確電路的波形圖，如果波形吻合說明電路板制作成功，反之亦然。最后學生根據理論知識分析成功電路板出現對應波形的原理。
6師生小結
每制作完成一個典型工作電路后，教師會根據學生在該項目學習的過程中存在的主要問題進行小結和解答。學生則以小組為單位，上講臺匯報他們的學習成果以及提出學習過程中的疑問。最后教師要求每位學生應自行完成該項目的實訓報告，以此作為作業。
7結語
引言：現代電力電子技術是以高新技術知識為基礎的一種知識密集型技術綜合，是強弱電相結合的新學科，一方面它是電子學在高電壓、大電流等強電或電工領域的一個分支，另一方面它也是電工學在低電壓、大電流等電流弱電或電子領域的一個分支。當前，電力電子技術與微電子技術的結合已成為當今技術發展的主流電力電子技術的應用，貫穿在電能的獲取、傳輸、變換和利用的幾乎每個環節，使用電效率、節能效益、供電質量大大提高。電力電子技術的應用在電氣自動化中發揮越來越重要的作用，為電能的產生和利用搭起了橋梁，為電能的輸出、應用提供了更好的方式和平臺，從根本上提高了電能的應用效率。
一、電力電子技術的特點
電力電子技術是以功率和變換為主要對象的現代工業電子技術，當代工、農業等各個領域都離不開電能，離不開表征電能的電壓、電流、頻率、波形和相位等基本參 數的控制和轉換，而電力電子技術可以對這些參數進行精確的控制和高效的處理，所以電子技術是實現電氣工程現代化的重要基礎。電力電子技術應用范圍十分廣泛，國防、工業、交通運輸、能源、通信系統、電力系統、計算機系統、新能源系統以及家用電器等無不滲透著電力電子技術的成果。因而，電力電子技術的發展是以電力電子器件為核心，并伴隨著變換技術和控制技術的發展而發展的。
二、電力電子技術的發展
現代電力應用電子技術的發展方向，是從以低頻技術處理問題為主的傳統電力電子學，向以高頻技術處理問題為主的現代電力電子學方向轉變。電力電子技術發展先后經歷了整流器時代、逆變器時代和變頻器時代，并促進了電力電子技術在許多新領域的應用。
1、整流器時代
大功率的工業用電由工頻(50Hz)交流發電機提供，但是大約20%的電能是以直流形式消費的，其中最典型的是電解(有色金屬和化工原料需要直流電解)、牽引(電氣機車、電傳動的內燃機車、地鐵機車、城市無軌電車等)和直流傳動(軋鋼、造紙等)三大領域。大功率硅整流器能夠高效率地把工頻交流電轉變為直流電，大功率硅整流管和晶閘管的開發與應用得以很大發展。
2、逆變器時代
變頻調速的關鍵技術是將直流電逆變為0～100Hz的交流電。隨著變頻調速裝置的普及，大功率逆變用的晶閘管、巨型功率晶體管(GTR)和門極可關斷晶閘管(GT0)成為當時電力電子器件的主角。類似的應用還包括高壓直流輸出，靜止式無功功率動態補償等。這時的電力電子技術已經能夠實現整流和逆變，但工作頻率較低，僅局限在中低頻范圍內。
3、變頻器時代
當前，大規模和超大規模集成電路技術的迅猛發展，為現代電力電子技術的發展奠定了基礎。將集成電路技術的精細加工技術和高壓大電流技術有機結合，出現了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的問世，導致了中小功率電源向高頻化發展，而后絕緣門極雙極晶體管(IGBT)的出現，又為大中型功率電源向高頻發展帶來機遇。MOSFET和IGBT的相繼問世，是傳統的電力電子向現代電力電子轉化的標志。據統計，到1995年底，功率 M0SFET和GTR在功率半導體器件市場上已達到平分秋色的地步，而用IGBT代替GTR在電力電子領域巳成定論。新型器件的發展不僅為交流電機變頻調速提供了較高的頻率，使其性能更加完善可靠，而且使現代電子技術不斷向高頻化發展，為用電設備的高效節材節能，實現小型輕量化，機電一體化和智能化提供了重要的技術基礎。
三、電力電子技術的應用
1、電力電子技術在電力系統中的應用
將電力電子技術引人電力系統并獲得廣泛應用的領域，首推應是同步發電機勵磁系統，這種勵磁系統由于動作迅速，容易設計出高頂值電壓，并且控制功率小，另一領域是交流電動機的變頻調速，它的應用，節約了可觀的電能 近年來，國外還研究將電力電子技術引入抽水蓄能電站，以提高水泵水輪機的效率。并已取得成果在電力系統的發電、輸電和配電環節中都離不開電力電子器件和電力電子技術。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極大地改善這些設備的運行特性。
2、電力電子技術在工業中的應用
在工業中大量應用交直流電動機進行電力拖動，直流電動機有良好的調速性能，給其供電的可控整流電源或直流斬波電源都是電力電子裝置。近年來電力電子變頻技術的迅速發展，使交流電機的調速性能可與直流電機媲美，交流調速技術大量應用并占據主導地位。電化學工業大量使用直流電源，電解鋁、電解食鹽水等都需要大容量整流電源。電力電子技術還大量用于冶金工業中的高頻或中頻感應加熱電源、淬火電源及直流電弧爐電源等場合。
3、在交通運輸上的應用
電氣化鐵道中廣泛采用電力電子技術。電氣機車中的直流機車中采用整流裝置，交流機車采用變頻裝置。直流斬波器也廣泛用于鐵道車輛。在未來的磁懸浮列車中，電力電子技術更是一項關鍵技術。除牽引電機傳動外，車輛中的各種輔助電源也都離不開電力電子技術。電動汽車的電機靠電力電子裝置進行電力變換和驅動控制，其蓄電池的充電也離不開電力電子裝置。一臺高級汽車中需要許多控制電機，它們也要靠變頻器和斬波器驅動并控制。飛機、船舶需要很多不同要求的電源，因此航空和航海都離不開電力電子技術。如果把電梯也算做交通運輸，那么它也需要電力電子技術。以前的電梯大都采用直流調速系統，而近年來交流變頻調速已成為主流。
4、電力電子技術在家用電器中的應用
照明在家用電器中有十分突出的地位。由于電力電子照明電源體積小、發光效率高、可節省大量能源，通常被稱為“節能燈”，正逐步取代傳統的白熾燈和日光燈變頻空調器是家用電器中應用電力電子技術的典型例子之一。電視機、音響設備、家用計算機等電子設備的電源部分也都需要電力電子技術。此外，有些洗衣機、電冰箱、微波爐等電器也應用了電力電子技術。電力電子技術廣泛用于家用電器使得它和我們的生活變得十分貼近。
5、電子裝置用電源
各種電子裝置一般都需要不同電壓等級的直流電源供電。通信設備中的程控交換機所用的直流電源以前用晶閘管整流電源，現在已改為采用全控型器件的高頻開關電源。大型計算機所需的工作電源、微型計算機內部的電源現在也都采用高頻開關電源。在各種電子裝置中，以前大量采用線性穩壓電源供電，由于高頻開關電源體積小、重量輕、效率高，現在已逐漸取代了線性電源。因為各種信息技術裝置都需要電力電子裝置提供電源，所以可以說信息電子技術離不開電力電子技術。
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，從人類對宇宙和大自然的探索，到同民經濟的各個領域，再到我們的衣食住行，到處都能感受到電力電子技術的存在和巨大魅力。
在1957年，美國生產出了世界上第一個晶閘管，電子技術才開始逐漸的發展，電子技術也進入了晶閘管整流階段。對于工業用電來說，其功率相對較大，一般采用工頻交流發電機進行提供。在電能的實際使用過程中，大約1/5的電能都是由直流的形式所消耗的。在以后的10~20年間，較大功率的硅整流管以及晶閘管有了顯著的發展，其推廣領域也逐漸的擴大，此時電力電子技術有了長足的發展與進步。上世紀70年代初期，自管段期間的出現與發展，標志著電力電子技術逆變階段的開始。在此階段內，世界范圍內的能源短缺與危機開始出現，而交流電機變頻調速的功能，會使電能的利用率明顯提升，因此，交流變頻技術被逐漸重視而快速的發展與進步。逆變與整流技術不斷發展，但是其工作頻率相對還較低。從上世紀80年代開始，電力電子技術中的集成電路逐漸的轉向了大規模與超大規模的發展方向，很多的大電流、高頻率、高壓以及高功率的半導體元件開始出現與使用，此時電力電子技術已經發展到了關鍵階段，功能多樣的電子元件開始在電路技術中使用，并逐漸走向電路的復合化以及模塊化，使得整體的性能不斷的改進與完善，使得設備具有更加優越的節能效果。
2電力電子技術的實際應用
現階段，很多的行業與領域都涉及到了電力電子技術的應用。全球范圍內的經濟模式都逐漸走向信息化發展方向，這就需要對傳統的產業模式進行改革，轉變為依靠高新技術的經濟發展模式，而電力電子技術在經濟模式轉變過程中是重要的技術保障。電力電子技術在不斷的應用的過程中，也在不斷的得到完善與發展，很多高性能、多功能的元件被不斷的開發并使用到電力變流設備運行中來。高性能元件的發展與使用，很大程度上推動了電力電子技術的進步，同時也推進了半導體器件、集成電路、自動化技術以及信息技術等領域的發展。所以，電力電子技術在實際應用中展示出了越來越多的優勢，并逐漸的被廣泛推廣。
1）電力電子技術在交通設施中的應用。電力電子技術隨著自身不斷的改革與進步，其應用范圍也越來越廣，而電力電子技術在交通運輸中的應用尤為廣泛。例如鐵道運輸中的電氣機車，其分為直流機車與交流機車兩種，這兩種機車就是分別對整流以及變頻裝置的實際使用。此外，最新開發的磁懸浮列車，電力電子技術在其中起著重要的作用，很多的設備以及元件都需要借助電力電子技術才可以進行正常運轉。例如，在磁懸浮列車的牽引機傳動過程中以及輔助電源運行過程中，都需要利用到電力電子技術。目前所研發的綠色節能汽車，就是依靠電力作為汽車運行的動力。而電力在通過電機轉化為動力的過程中，也需要電子裝置將電力轉換處理，才可以達到有效控制驅動的效果。船舶以及飛機等交通工具其電源在使用過程中差異也非常大，也需要采用電力電子技術進行控制與改進。
2）電力電子技術在家電中的應用。越來越多的家用電器開始應用電力電子技術，以更加方便的為人們的生活服務，提高人們生活的質量。例如，日常中經常用到的洗衣機，通過應用電力電子技術就能夠實現洗衣過程的自動化控制，減少了人力工作，我們僅僅把衣服放置到洗衣機中，通過給定制定的操作，就可以借助電力電子技術的功能實現我們想要的目的。才出現時間不長的洗碗機，其工作原理與洗衣機相似，都是通過電力電子技術來完成的。空調也逐漸的向變頻節能的功能轉變，利用電力電子技術的變頻功能，可以為我們降低近1/3的電能消耗，不僅節省了日常開銷，也在很大程度上節約了資源與能源的消耗。電頻熒光照明燈泡同樣要比白熾燈泡擁有更好的節能性能，其中也是電力電子技術所應用的效果。
3）電力電子技術在工業節能中的應用。隨著我國的社會經濟不斷發展，工業對于能源以及資源的消耗也在逐漸的增加，特別是對于電力能源的消耗數量尤為高。由于電力能源具有性能穩定、利用率相對較高的特點，工業生產中大多都采用電力作為能源的主要來源，使得電力的消耗隨著經濟的不斷發展而大幅增加。就目前工業發展的大體狀況上來說，其用電過程中依然出現較多不科學現象，特別是工業用電效率普遍偏低，使得電力能源大量的浪費。隨著我國可持續發展戰略的不斷深化與改革，電力能源的節約使用已成為一個重大的社會問題，而電力電子技術可以在很大程度上降低對于電力能源的消耗。很多的企業開始逐漸使用電力電子節能設備，使得設備的運行更加優化，極大提升了電力能源的使用效率。
4）電力電子技術在發電站的應用。世界能源的短缺促使了人們加快開發新能源的步伐，我國也逐漸的重視風力發電以及水力發電的工程建設，在這些電力設施建設與運行的過程中，發電機電流頻率的轉換是非常關鍵與重要的技術。對于水力發電來說，發電的功率大小跟水壓頭的大小以及水流量的大小有直接關系，也在很大程度上影響著發電機組的轉速改變，為了獲得發電機組的最佳運轉功率，就要借助電力電子技術來改變電流的頻率，以達到改變發電機組轉速的目的。
3結語
關鍵詞：電力電子技術；教學改革；應用型人才培養
作者簡介：侯麗華（1966-），女，滿族，吉林伊通人，長春工程學院教師發展中心主任兼教務處副處長，教授；杜波（1976-），女，吉林長春人，長春工程學院電氣與信息工程學院，副教授。（吉林 長春 130012）
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）35-0072-02
“電力電子技術”課程是自動化專業重要的專業基礎課，是一門工程應用性很強的課程。該課程具有教學內容多、課時少、更新快的特點。如何在有限學時內使學生較好地掌握課程知識，提高工程實踐能力和創新能力，增強學習興趣，是教學改革要解決的主要問題。長春工程學院（以下簡稱“我?！保半娏﹄娮蛹夹g”課程組根據學校辦學定位和人才培養目標，在明確了自動化專業面向基礎工業基層一線應用型人才培養目標、基本規格、專業核心能力以及知識體系等方面基礎上，緊密結合工業企業現場實際和電力電子技術發展現狀，以先進的教育思想為指導，以應用能力和工程素質培養為核心，不斷整合教學內容，完善實驗教學條件，開發綜合性和設計性實驗項目，增加實踐環節，改進教學方法與手段，改革考試方式，在教學實踐中取得了較好的效果。
一、優化教學內容，構建以應用能力培養為核心的課程體系
1.課程建設與改革思路
教學內容和教學體系的改革是“電力電子技術”課程改革中最重要的環節，直接關系到教學質量的提高，關系到應用型人才培養的要求。我校按照電力電子器件―電力電子變換電路―電力電子電路的微機控制技術―電力電子技術應用的思路，以電力電子器件為電路服務，電路為電力電子系統服務，系統為電力電子應用服務的理念作為教學內容設置的主導思想，以應用能力和工程素質培養為核心，精選理論內容，強化技術應用，及時而恰當地引入電力電子技術的新知識、新技術、新工藝。
2.調整教學內容
在教學設計上理論與實踐相結合，知識傳授與應用能力培養相結合，課內與課外相結合，講授與研討相結合。將電力電子器件、變換電路作為傳統內容，將電力電子技術應用作為實用內容，將最先進的自動控制生產線作為新技術，對典型電力電子及電氣傳動系統分析作為討論內容，將科研課題引入課堂作為啟發內容，通過典型案例分析，將理論與實際結合，培養學生解決實際問題的能力，并通過滲透行業規范、安全操作規程、文明生產等知識培養學生的工程素質。課程的講授以電力電子器件的工作原理、特性、參數、選擇、驅動與保護電路為基礎，以AC/DC、DC/AC、DC/DC、AC/AC變換電路結構、工作原理、波形分析和參數計算及電路設計為核心，以微機控制的脈寬調制技術（PWM）和各種軟開關技術作為新的控制方法和新技術，把電力電子學科的發展方向引入課堂。以電力電子器件的應用電路為教學的重點，解決實際工程問題，使學生能充分認識現代電力電子技術對交、直流電路的控制和變換能力，并掌握各種變換原理和方法，為后續課程“運動控制系統”深入學習及畢業設計打下堅實的基礎。
二、強化實踐教學，提高學生實踐能力和創新能力
1.完善實踐教學條件
“電力電子技術”課程具有很強的工程性和實用性，而實驗是培養學生理論聯系實際、動手能力、嚴謹的態度和科學研究方法的重要手段。因此，以營造真實的、先進的工程環境為目標，緊密結合工程實際應用，投入100多萬元建設和完善了電力電子技術實驗室?，F實驗室擁有實驗設備24臺套，開發了電力電子技術仿真研究平臺，構建了電力電子技術實踐教學體系（包括課內實驗、課外實驗、課程設計、生產實習和畢業設計等），編制相關的教學文件。實驗室向學生全面開放，學生以團隊的形式開展自主性實驗和學科競賽培訓，并為學生提供實際工程技術資料、仿真實訓教學軟件，培養工程實踐應用能力。
2.精心設計實驗內容
課程組精心設計了實驗教學項目和內容，引導學生從問題出發，逐步由基礎實驗走向設計性和綜合性實驗，再過渡到創新性實驗。開設了晶閘管整流、逆變的驗證性實驗，使學生對本課程的應用有初步認識；對直流斬波、交交變換以及PWM控制技術部分的實驗，則由教師給出電路參數要求，由學生自行設計主電路、驅動電路等，完成設計性實驗，培養學生分析問題，解決問題的能力；軟開關技術的實現等具有較高實用價值的實驗項目，密切聯系著當今電力電子技術發展的最前沿技術，并且在國民經濟發展中起著重要作用。通過實驗學生了解了電力電子新技術的發展動態，同時對本課程的應用領域、可以解決的問題有了更直觀感性的認識。實驗項目與科研、工程、社會應用實踐密切聯系，形成良性互動，實現基礎與前沿、經典與現代的有機結合，有利于學生創新能力的培養和自主訓練。
3.增設課程設計與調試環節
開設了1周“電力電子技術”課程設計與調試實踐環節，以完整的電力電子系統為載體，將電力電子器件選擇以及電力電子主電路、驅動電路、保護電路、檢測電路、控制電路等內容有機地結合起來，使學生通過設計、組裝、實驗和調試“四位一體”的訓練，培養學生的實踐能力和創新能力。同時，在教學中使用計算機仿真軟件Matlab/Simulink搭建各種常用電力電子電路，且可方便地調整電路的參數進行仿真，培養學生應用計算機處理復雜電力電子電路的能力，也為日后從事工程設計和科學研究打下良好的基礎。
三、改進教學方法與手段，調動學生學習主動性和積極性
在實際教學實踐中，筆者始終堅持以學生為主體、教師為主導、能力為主線的教育理念，根據課程內容合理采用不同的教學方法組織課堂教學，將“理論+實踐+應用能力”的教學模式貫穿在整個教學活動中，由傳統的教師滿堂灌唱獨角戲變成了教師學生共同參與的互動學習，教與學融為一體。教師有所教，學生有所學，極大地調動了學生的學習積極性，加深了學生的理解，加快了學習步伐。通過啟發教學法、案例教學法、任務驅動教學方法等，增強學生主觀能動性，活躍課堂氣氛，挖掘學生潛力，增強專業素養，逐漸讓學生由“學會”變成“會學”，由被動變主動汲取知識。
為了分析電力電子器件和電路的工作狀態，使學生弄清電路中能量的變換和傳遞，筆者制作了本課程比較完善的多媒體教學課件。利用多媒體技術將實際應用中的電路和電力電子裝置做成影音資料帶到課堂上，結合典型工程實例，并把電力電子前沿的研究狀況、最新的研究成果以圖表、圖片等方式充實到教學課件中，提高學生的感性認識，激發學生學習的興趣，不斷提高教學效果及教學質量。同時，建設了本課程的教學網站，網站資料豐富，包括教學資料和典型工程實例等，學生可以在網上學習，教師可以在網上進行答疑，激發了學生學習的興趣，提高了教學效果。
四、改革考核方式，提高學生對知識的綜合運用能力
1.考試過程全程化
教師根據“電力電子技術”課程性質和不同階段的教學要求，通過課堂提問、討論、平時作業、單元測驗、實際操作、撰寫報告或論文等方式加強形成性考試評價，并安排階段性考試以強化學生平時對課程教學內容的學習和掌握，弱化期末終結性考核。
2.考核內容能力化
考核內容圍繞應用能力和工程素質培養為核心這個目標設置，結合新的“電力電子技術”教學內容體系，加大電力電子器件特性分析、實際電路分析、應用案例分析、實踐技能的比例，側重考查學生對知識的綜合運用、解決問題的能力。
3.考核方式多元化
根據不同階段的教學要求，考核采取口試、筆試（開卷、閉卷）、開發設計相結合的形式，變單一形式的考核為多種形式的考核。
五、組織課外科技創新活動，探索課內與課外培養的有效機制
按照課內培養與課外培養相結合的原則，把培養學生實踐創新能力固化在教學任務中，成立了課外科技活動小組，注意引導和鼓勵學生積極參加各種科技競賽活動。依托電力電子實驗室的硬件設施，積極組織學生參加全國大學生電子設計大賽和“挑戰杯”競賽，以培養和提高學生的自學能力、實踐能力和創新意識。在運行中，加強課外實踐活動的組織和管理，制訂《大學生課外科技創新實踐活動運行管理辦法》和《實驗室開放運行管理辦法》，對大學生第二課堂教育的條件保障、激勵政策、管理辦法、評價辦法等做了明確規定，形成了有效的大學生科技創新實踐活動保障體系。
六、加強青年教師培養，提高課程組教師整體水平
師資隊伍建設是課程建設的關鍵，課程組教師的理論教學水平、工程實踐能力、科研水平直接關乎“電力電子技術”課程建設水平。按照校內培養與校外培養相結合、教學培養和科研培養相結合的原則，通過建立青年教師“導師制”、定期開展教學研討和教學觀摩、實行青年教師實驗室坐班制、深入工業企業生產實際、選派教師參加新技術培訓等措施，不斷提高青年教師教學水平、學術水平和實踐能力。
七、結語
電力電子技術隨著社會科學技術的發展而不斷地更新，其應用范圍越來越廣泛，不僅用于一般工業，也廣泛用于交通運輸、電力、通信、計算機、新能源系統等。“電力電子技術”課程教學應緊跟時代變化的步伐，不斷更新和充實教學內容，改進教學方法與手段，完善實踐教學條件建設，創新實驗內容，將電力電子技術理論知識與實踐緊密聯系，培養學生的工程意識，提高實踐能力和創新能力。
參考文獻：
關鍵詞：電力電子技術 工業 節能 變頻
中圖分類號：TM92 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3973(2011)010-042-02
1、引言
電力電子技術是一個新興的領域，它將電子技術應用到電力領域，將強電和弱電結合控制。從電力電子技術問世至今，在各行各業都有廣泛的應用，尤其在工業上發揮著重要的作用。在工業方面，電力電子技術主要應用在電力牽引、電機驅動和先進裝備制造業等。在電力電子技術的基礎上實現的大功率變流器及其控制系統，大功率高精度可程控交、直流電源系統，高精度數控機床的驅動和控制系統，這些技術不但提高了工業制造精度和效率。更重要的是有效地降低了能耗，實現綠色工業。
2、電力電子技術的發展歷史
從1958年美國通用公司研制出世界第一個工業用普通晶閘管開始，電能的變換和控制就開始了從旋轉的變流機組和靜止的離子變流器進入由功率半導體器件構成的變流器時代。雖然早在20世紀初就已經出現在了可以控制電流的真空管和水銀整流器，但電力電子技術真正得到飛速發展并被廣泛應用，還是在硅整流器件誕生之后。硅整流器件包括從半控型晶閘管(SCR)到全控型的門極可關斷晶閘管(GTO)、電力雙極型晶體管(BJT)和電力場效應晶體管(Power-MOS．FET)?隨著硅整流器件的發展，電力電子器件的控制能力和開關速度得到了提高，而電力電子技術的發展也相應先后經歷了整流器時代、逆變器時代和變頻器時代。
3、電力電子節能技術的典型應用
3.1變頻調速系統 變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置，能實現對交流異步電機的軟起動、變頻調速、提高運轉精度、改變功率因數、過流／過壓／過載保護等功能。變頻器的功能很多，比如其優化電機運行，全世界中用電量有60％左右是通過電動機來消耗的，因此變頻器在提高電動機的電能利用率上有很大的作用。根據全球著名變頻器生產企業ABB的測算，單單該集團全球范圍內已經生產并安裝的變頻器每年就能夠節省1150億千瓦時電力，相應減少9700萬噸二氧化碳排放，這已經超過芬蘭一年的二氧化碳排放量?！≡谝话愕墓I領域，通常場合下的電機調速均采用電力電子技術與電力傳動技術，目前該技術已經比較成熟。在異步電動機運行時，需要同步進行調壓和調頻使電機在獲得良好的運行性能，同時保持控制的靈活性。目前主要通過交-直-交變頻調速系統來實現這一目標。包括可控整流調壓、方波(六脈波)逆變調頻和不控整流器整流、脈寬調制逆變器同時調壓調頻兩種主要結構形式。但一些高壓大功率應用(電力牽引，中高壓高性能電機驅動等)場合，依然是這一領域的技術制高點，仍在進行不斷的研究。 據最新資料統計。在美國大約有8％的發電量消耗與照明負載有關，約50％－60％的發電量用于電動機的驅動。近年來，由于美國應用高度發展的電力電子變頻技術對白熾燈和各種電機進行改造，使電能節約15％－25％左右，在日本，由于廣泛使用變頻技術，使得目前單位國民總值平均能耗居世界最低的情況下，又再把全國發電量的10％節約下來。
3.2高頻開關電源技術 電氣產品的體積、重量與供電頻率的平方根成反比，所以當我們把頻率從50Hz提升到200Hz時，用電設備的體積重量大體下降至原來的5％-10％，基于這個原理，對傳統行業的電鍍、電加工、充電等各種電源進行改造，不僅其主要材料可以節約90％或者更高，還可節電30％或者更多?！∧壳?，高頻小型化的開關電源及其技術已成為現代通信供電系統的主流，傳統的相控式穩壓電源已逐步被高頻開關電源所取代，高頻開關電源通過MOSFET或IGBT在高頻下工作，其開關頻率一般在50Hz-100Hz之間，以實現高效率的小型化。
3.3新型靜止無功發生器(ASVG) 變壓器和交流異步電動機等都屬于感性負載，這些設備在運行時不僅消耗有功功率，而且還消耗無功功率。因此無功電源與有功電源一樣，是保證電能不可缺少的部分。隨著電力電子技術的進一步發展，逐步出現在了應用變流技術進行動態無功補償的靜止補償器。它是通過將自換相橋梁式電路直接并聯到電網上或者通過電抗器并聯到電網上。ASVG根據直流側采用電容和電感兩種不同的儲能元件，可以分為電壓型和電流型兩種，圖1所示的原理圖為電壓型補償器，如果將直流側的電容器用電抗器代替，交流側的串聯電感用并聯電容代替，則為電流型的ASVG。交流側所接的電感L和電容C的作用分別為阻止高次諧波進入電網和吸收換相時產生的過電壓。當逆變器脈沖寬度恒定時，調節逆變器輸出電壓及系統電壓之間的夾角，就可以調節無功功率及逆變器直流側電容電壓Uc，同時調節夾角和逆變器脈寬，既可以保持Uc恒定的情況下，發出或吸改所需的無功功率。
4、我國電力電子技術應用于工業節能情況
我國電力電子行業起步較早，1957年美國發明了晶閘管，1962年我國就研制出自己的晶閘管，電力電子節能技術遍布工業制造、交通運輸、電力系統、電子裝置等各個領域，包括一大批軋機、無軌電車、電焊機、電鍍和電解電源以及風機和水泵等機電設備，由于采用現代電力電子技術進行改造，其效率大大提高。電力電子技術已經滲透到日常生活的各個角落：上班乘坐的交流調速地鐵；上下樓用的交流調速電梯；室內用的變頻調速空調；照明用的高頻振蕩熒光燈；計算機用的開關電源和UPS．家用電炊具中的電磁爐等。這些新型設備大大提高了效率，降低了能耗。
5、結論
通過以上分析，可以看出電力電子技術能夠實現工業上高效節能的目的，具有非常高的實用性，應用范圍也相當廣泛，在工業中很多領域已經開始發揮出重要的節能作用。隨著電力電子技術的發展，其必將為綠色工業提供更好的指導和更強的動力，為節能減排創造更廣闊的發展空間，從而造福全人類。
注釋：
①唐政．淺談電力電子技術發展與應用[J]中國科技博覽,2010,30： 635．
②李澤元．21世紀的電力電子技術[J]電信技術．1999,11：1．3．
③林輝．異步電動機的軟起動技術[J]I電機技術．2010,3：32-34．
④劉冬巖，韓直．電力電子技術與節能[J]．中國能源，1997,10： 43-44．
關鍵詞 諧波抑制電力電子技術諧波治理
中圖分類號：TM714 文獻標識碼：A 文章編號：1671—7597（2013）041-163-02
1 諧波的產生和影響
1.1 諧波與無功功率的產生
在用電負載中，阻感負載占了很大一部分，阻感負載要正常的工作就要吸收無功功率。而這些裝置中交流側的電流會因為使用了相控方式而滯后于電壓，也就產生了大量的諧波電流。即使一些交流側電壓電流基本相同的裝置，但是電流波形的畸變，也會產生諧波電流，導致無功功率被消耗。
純正弦交流電路中，定義了三種功率，它們的表達式為（P是有功功率，Q是無功功率，S是視在功率）：
P=UIcosφ
Q= UIsinφ
S=UI
三種功率滿足關系式：
S2=P2+Q2
有功功率P的表示交流平均功率；視在功率S在工程上表示為電氣設備功率中設計的極限值，它當中的額定電流由銅耗和導線的截面積決定；無功功率表示的則是含有儲能元件的電路中的一種功率互換的幅度，單相電路與三相電路之間又有一些不同。
在非正弦交流電路中，有功功率和視在功率可以分別表示成：
其中，Un和In分別代表基波和諧波中電壓、電流的分別的有效值。
按照純正弦電路的模式，可以給非正弦電路的無功功率做一個定義：
在這里，Q雖然反應能量的流動交換，但卻不體現其的消耗情況。公用電網的電壓，波形穩定，畸變很小，而電流的畸變可能卻很大，所以在研究過程中，可以將各個功率可以用以下公式表示：
其中，Qf和D分別表示基波電流和諧波電流產生的無功功率。功率因素可以表示成：
在這個式子中，u=I1/I是叫波形畸變因數，cosφ1則被稱為位移因數或功率因數。
可以看出，功率因數在非正弦電流電路中除了與基波電流相關，還與諧波大小有關系。所以，電路中的諧波，會使得無功功率增大，從而使功率因數變低，導致電氣容量的可利用率下滑，從而損害電網。
1.2 諧波對電網的影響
1）諧波的產生，會使電網設備產生附加的損耗，從而降低供配電以及用電設備的功率。
2）諧波引起的過電壓、過電流將會使變壓器產生過熱現象，這樣一來，設備容易老化，使用壽命縮短而且還會損壞。
3）諧波會到這繼電保護裝置的誤操作，是一些測量儀表失效或測量不準確。
4）諧波會在公用電網中引發并聯諧振和串聯諧振，極易造成安全隱患。
5）諧波的產生，對近處的通信裝置產生干擾，導致通信質量下降，造成一些額外損失。
2 對諧波抑制技術的研究
各國在電力技術方面都制定了一些法規或措施來將諧波抑制控制在允許范圍，對諧波和諧波電流的合成方法進行了明確說明，為了滿足這些要求，要采用一些方法來抑制諧波以及對無功功率進行補償。
2.1 安裝諧波補償裝置
2.1.1 無源濾波器
無源電力濾波器（PPF）在諧波抑制中有很大優勢，初期投資比較小，運行效率高，它主要利用電子元件的諧振特性，使得電感或電容在阻抗分流回路中形成低阻抗，但體積大，材料消耗多等，也是它的缺點。
2.1.2 有源濾波器
有源濾波器（APF）與無源濾波器（PPF）相比而言，它能在補償各次諧波的同時，還能調節三相不平衡電壓和抑制閃變；并且它能夠對動態的諧波進行跟蹤補償，達到自適應的效果；濾波特性也不受頻率與阻抗影響。
因為優勢明顯，APF技術也是治理電網污染中的一項關鍵技術，對它的研究比較廣泛。根據使用場合分，可分為有源直流和有源交流兩類；根據逆變電路儲能元件來分，分為電流型與電壓型濾波裝置，如圖1所示：a）為電壓型。b）為電流型。
電壓型效率高，可任意并聯擴容，適用于電網級的諧波補償，且技術相對成熟，目前使用廣泛；電流型結構簡單，性能穩定，不適用大容量系統。
通過接入電網的方式來分，還可分為串聯型與并聯型。并聯型的APF，主要功能是消除負載引起的諧波電流，優勢是可以多臺并聯使用，適用于多種容量場合；串聯型APF，是通過向電網中加入或減去一個瞬時電壓，使負載側電壓維持一個純正弦波，這種方式使串聯型在電壓敏感性負載中非常適合，但它負載電流過大，體積較大，沒有并聯型使用廣泛。
有源濾波器的控制策略是濾波技術中最重要的部分，包括直流側電容電壓控制、輸出電流跟蹤控制，一般來說又可分為開環控制、閉環控制，目前主要采用閉環控制技術，它補償效果較好。
參考文獻
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[2]吳任國.電力電子技術及電力系統諧波治理[J].船電技術，2010，30（11）：55-58.
【關鍵詞】電力電子技術；虛擬實驗平臺；研究與實現
虛擬實驗室這一概念最先被提出，是在1989年，它所主要描述的是一個通過計算機網絡來實現的虛擬實驗環境，它是一個不同于信息化網絡的綜合集成環境，因此其可以更為有效的為用戶提供各種數據信息和人力設備等資源。
1 電力電子技術虛擬實驗平臺的總體設計
1.1 虛擬實驗室設計目標
在現實實驗室中，我們進行實驗教學時，需要先令學生們閱讀實驗指導書，然后按照要求選擇適當的元件，并將其按照電路的原理進行連接，之后再對各部分電路進行檢查確認，確認無誤后便可以打開電源進行實驗了。試驗中要對相關數據進行記錄，最后完成實驗報告。
通過上述流程，我們可以確定虛擬實驗平臺的基本構成要素包括：實驗幫助、實驗所需元器件、電路圖形連接、計算機仿真電路、結果顯示。根據虛擬實驗室的構成要素，我們可以基本確定虛擬實驗室的設計目標為“控制（輸入）部分”、“計算機仿真電路部分”、“實驗結果顯示（輸出部分）”。
1.2 控制（輸入）部分
對于控制部分的設計，首先需要對電路元件的相關參數進行設置，如“獨立直流電源電壓”、“獨立直流電源電流”等；然后對其進行觸發脈沖信號相關參數的設置，如“觸發脈沖信號周期”、“觸發脈沖信號占空比”等；最后是對電路的產生進行設置，這部分設置需要對元器件的圖片模型進行事先布置，然后通過鼠標進行電路連接，檢查無誤后點擊“確認”或“連接完成”。
1.3 計算機仿真電路部分
計算機仿真電路事實上就是通過計算機程序的自動求解，來根據相應程序建立的一個電路方程。在整個電路方程程序的設計過程中，由數據的結構來決定編程的思路，而如何進行數據結構的選擇，則完全取決于實現實驗平臺的軟件選擇。然而只要建立了實驗方程，那么就可以通過數值方法來進行編程的求解了。
1.4 實驗結果顯示（輸出部分）
關于實驗結果的顯示，通過有兩種形式，一種是隨著實驗的進行，直接顯示出實驗當時的實驗數值；而另外一種顯示方式，則是將整個實驗的某一段時間內的所有相關數據計算出來，并將其存儲起來，在某些特殊情況下還需要經過數據的二次處理，然后才能輸出相應的實驗數據結果。
1.5 平臺軟件的選擇
在進行虛擬實驗的設計時，我們需要一個“放置”虛擬實驗的平臺，因此這個平臺軟件的選擇，將對整個虛擬實驗的設計起到不可忽視的承載作用。而在平臺軟件的選擇上，我們通常將“減少開發工作的工作量”、“減少低級以及重復工作的開發”、“軟件本身的運行效率”等因素放在首位。現今我們所使用的軟件，通常都是將若干軟件通過取長補短的方式組合在一起的成熟方案，如“Lab VIEW”和“MATLAB”混編、“VB”和“MATLAB”混編等。
2 電力電子技術虛擬實驗平臺的實現
虛擬實驗平臺的實現，首先采用了VB和MATLAB混編的方法進行編程，然后再通過對VB中MatrixVB的矩陣函數與繪圖函數進行調用，最終將復雜的計算與圖形描繪變為簡單的編程。
首先在計算機上安裝MatrixVB，建立Visual Basic的新項目，添加MatrixVB庫，待系統對MMatrix.DLL文件加載完成后，便可以在Visual Basic中使用MatrixVB函數了。
然后將Visual Basic的數組當做矩陣來對待，生產矩陣，來豐富MatrixVB的功能函數，將更多處理問題的先進技術融入到VB編程中去。然后利用括號、實部rN、虛部iN等方式來對矩陣元素進行定位操作，從而精確的對相關矩陣數據進行快速定位，利用simple函數將矩陣轉化成為最簡單的形式。
最后利用軟件Psim對這種方法的可行性進行驗證，通過實驗的結果確認了這種方法在某些問題范圍內，對含有開關器的非線性器件可以被視為理想開關，與獨立電源的電力電子形成電路時，這種方法具有有效的可行性。
3 結束語
隨著社會經濟的發展以及教育事業規模的不斷壯大，師資力量薄弱成為了制約教學開展的重要問題。特別是硬件資源的缺失，伴隨著信息技術以及計算機技術的發展，成為了促進電力電子技術虛擬實驗平臺出現的重要因素。而電力電子技術虛擬實驗平臺的實現，切實有效的緩解了師資資源匱乏這一難題。
【參考文獻】
[1]陸地，于瑛，劉晨，朱磊，耿素花，沈虹，孟欣.電力電子技術課程虛擬實驗及演示平臺的開發與研究[C]//第6屆全國高等學校電氣工程及其自動化專業教學改革研討會論文集（下冊）.2009.
[2]王偉，李偉，馬景蘭，郭屹松，張永麗.基于CDIO的“電力電子技術”課程教學改革與探索[C]//第6屆全國高等學校電氣工程及其自動化專業教學改革研討會論文集（上冊）.2009.
