电力电子技术(湖北师范大学)
电力电子技术(湖北师范大学)
1000+ 人选课
更新日期:2025/05/25
开课平台智慧树
开课高校湖北师范大学
开课教师涂建韩涛陈兮黄贞辉
学科专业工学电气类
开课时间2025/01/21 - 2025/07/20
课程周期26 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介
电力电子技术是各高等院校电气类专业最重要的专业核心课,现已成为现代电气工程与自动化专业不可缺少的一门专业基础课,同时也是支撑新能源产业的重要基础课程之一,在培养该专业人才中占有重要地位。电力电子技术是一门跨学科的利用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术,包括对电压、电流、频率和相位的变换。 电力电子技术是建立在电子学、电工原理和自动控制三大学科上的新兴学科。其内容主要包括电力电子器件、电力电子变流电路和电力电子装置及其系统。 通过本课程的学习要求学生了解电力电子技术的发展概况、技术动向和新的应用领域。熟悉常用的电力电子器件的工作机理、电气特性和主要参数。理解和掌握基本的电力电子电路的工作原理、波形分析方法和参数计算,并能进行初步的系统设计。
课程大纲

在线教程

章节简介教学计划
绪论
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什么是电力电子技术
涂建
电力电子技术的发展史
涂建
电力电子技术的应用
涂建
本教材的内容简介和使用说明
涂建
电力电子器件
电力电子器件概述
黄贞辉
不可控器件—电力二极管
黄贞辉
半控型器件—晶闸管
黄贞辉
典型全控型器件
黄贞辉
整流电路
单相可控整流电路
单相半波可控整流电路
涂建
单相桥式全控整流电路
涂建
单相全波可控整流电路
涂建
单相桥式半控整流电路
涂建
三相可控整流电路
三相半波可控整流电路
涂建
三相桥式全控整流电路
涂建
变压器漏感对整流电路的影响
涂建
电容滤波的不可控整流电路
涂建
整流电路的谐波和功率因数
涂建
大功率可控整流电路
带平衡电抗器的双反星形可控整流电路
涂建
多重化整流电路
涂建
整流电路的有源逆变工作状态
逆变的概念
涂建
三相桥整流电路的有源逆变工作状态
涂建
逆变失败与最小逆变角的限制
涂建
整流电路相位控制的实现
涂建
逆变电路
换流方式
韩涛
电压型逆变电路
韩涛
直流-直流变流电路
基本斩波电路
降压升压斩波电路
韩涛
升压斩波电路与升降压斩波电路
韩涛
交流调压电路
交流调压电路
单相交流调压电路
陈兮
三相交流调压电路
陈兮
其他交流电力控制电路和交-交变频电路
陈兮
仿真实验
陈兮
PWM控制技术
PWM控制的基本原理
涂建
PWM逆变电路及其控制方法
计算法和调制法
涂建
异步调制和同步调制
涂建
规则采样法
涂建
PWM逆变电路的谐波分析
涂建
PWM跟踪控制技术
涂建
软开关技术
软开关的基本概念和软开关电路的分类
涂建
典型的软开关电路和软开关技术新进展
涂建
电力电子器件应用的共性问题
电力电子器件的驱动
黄贞辉
电力电子器件的保护
黄贞辉
电力电子器件的串联和并联使用
黄贞辉
电力电子技术的应用
晶闸管直流电动机系统
涂建
变频器和交流调速系统
涂建
不间断电源
涂建
开关电源
涂建
功率因数校正技术
涂建
电力电子技术在电力系统中的应用
涂建
  • 第一章绪论

    本章主要讲述了电力电子技术的基本概念、学科地位、基本内容和发展历史、电力电子技术的应用范围和发展前景、本课程的任务与要求。

  • 1.1什么是电力电子技术

    本节讲述电力电子技术的基本概念、电力变换的四种类型、电力电子技术的倒三角形模型、电力电子技术与相关学科的关系以及电力电子技术的前景。

  • 1.2电力电子技术的发展史

    本节讲述电力电子技术的诞生、晶闸管、全控型器件和软开关技术的特点。

  • 1.3电力电子技术的应用

    本节讲述在一般工业、交通运输、电力系统、电子装置用电源、家用电器和其他方面的应用。

  • 1.4本教材的内容简介和使用说明

    本节讲述本教材的基本内容框架和相关使用说明。

  • 第二章电力电子器件

    本章介绍了各种二极管、半控型器件-晶闸管的结构、工作原理、伏安特性、主要静态、动态参数,器件的选取原则,典型全控型器件:GTO、电力MOSFET、IGBT,功率集成电路和智能功率模块,电力电子器件的串并联、电力电子器件的保护,电力电子器件的驱动电路。

  • 2.1电力电子器件概述

    本节介绍了电力电子器件的概念,电力电子器件的特征 ,电力电子器件的功率损耗,应用电力电子器件的系统组成,电力电子器件的分类。

  • 2.2不可控器件—电力二极管

    本节介绍了PN结与电力二极管的工作原理,电力二极管的基本特性,电力二极管的主要参数,电力二极管的主要类型。

  • 2.3半控型器件—晶闸管

    本节介绍了晶闸管的结构与工作原理,晶闸管的基本特性,晶闸管的主要参数 ,晶闸管的派生器件。

  • 2.4典型全控型器件

    本节介绍了门极可关断晶闸管,电力晶体管 ,电力场效应晶体管 ,绝缘栅双极晶体管。

  • 第三章整流电路

    本章主要讲述了不同类型整流电路的工作原理、波形分析及计算、变压器漏抗对整流电路的影响、整流电路的有源逆变工作原理及实施逆变的条件,逆变颠覆及防止措施。

  • 3.1单相可控整流电路

    本节讲述单相可控整流电路的工作原理、波形分析及计算,续流二极管的作用及有关波形分析。

  • 3.2三相可控整流电路

    本节讲述三相半波整流电路的波形分析及计算和三相全控桥的工作原理、波形分析及计算。

  • 3.3变压器漏感对整流电路的影响

    本节讲述变压器漏抗对整流电路的影响。电路中谐波的产生、组成及抑制方法。整流电路的谐波和功率因数。

  • 3.4电容滤波的不可控整流电路

    本节讲述电容滤波的单相和三相不可控整流电路的工作原理。

  • 3.5整流电路的谐波和功率因数

    本节讲述谐波和无功功率分析及其在整流电路中的分析。

  • 3.6大功率可控整流电路

    本节讲述带平衡电抗器的双反星形可控整流电路分析和多重化整流电路特点。

  • 3.7整流电路的有源逆变工作状态

    本节讲述逆变的概念、逆变失败和最小逆变角的限制。

  • 3.8整流电路相位控制的实现

    本节讲述同步信号为锯齿波的触发电路的工作原理。

  • 第四章逆变电路

    本章主要讲述了逆变电路的基本工作原理、换流方式分类、电压型逆变电路和电流型逆变电路的结构、工作原理及波形分析。

  • 4.1换流方式

    本节讲述逆变电路的基本工作原理、换流方式的四种类型。

  • 4.2电压型逆变电路

    本节讲述单相电压型逆变电路中半桥逆变电路和全桥逆变电路的结构、工作原理及波形分析。

  • 第五章直流-直流变流电路

    本章主要讲述了直流斩波电路的定义、基本斩波电路的分类、三种类型基本斩波电路的结构、工作原理、输入输出关系及电路解析方法。

  • 5.1基本斩波电路

    本节讲述降压斩波电路、升压斩波电路和升降压斩波电路的结构、工作原理、输入输出关系及电路解析方法。

  • 第六章交流调压电路

    本章主要讲述了单相和三相交流调压电路、交流调功电路、交流电力电子开关、交-交变频电路拓扑、工作原理和特性。

  • 6.1交流调压电路

    本节讲述单相交流调压电路电阻负载与阻感负载条件下电路运行特点和谐波特性,以及三相交流调压电路工作特点。

  • 6.2其他交流电力控制电路和交-交变频电路

    本节讲述交流调功电路和交流电力电子基本原理。

  • 6.3仿真实验

    本节讲述单相交-交变频电路基本原理以及整流和逆变两种工作状态的特点。

  • 第七章PWM控制技术

    本章主要讲述了PWM控制的基本原理、控制方式与PWM波形的生成方法,PWM逆变电路的谐波分析及跟踪控制技术。

  • 7.1PWM控制的基本原理

    本节讲述PWM控制的基本原理。

  • 7.2PWM逆变电路及其控制方法

    本节讲述计算法和调制法、异步调制和同步调制、规则采样法、PWM逆变电路的谐波分析。

  • 7.3PWM跟踪控制技术

    本节讲述滞环比较、三角波比较的PWM跟踪控制技术。

  • 第八章软开关技术

    本章主要讲述了软开关技术的分类,各种软开关电路的原理及应用。

  • 8.1软开关的基本概念和软开关电路的分类

    本节讲述硬开关与软开关、零电压开关和零电流开关及软开关电路的分类。

  • 8.2典型的软开关电路和软开关技术新进展

    本节讲述零电压开关准谐振电路、谐振直流环、零电压转换PWM电路及其新进展。

  • 第九章电力电子器件应用的共性问题

    本章介绍了电力电子器件的驱动,电力电子器件的保护,电力电子器件的串联使用和并联使用。

  • 9.1电力电子器件的驱动

    本节介绍了电力电子器件的驱动电路的概念,驱动电路的基本任务,晶闸管触发电路 典型全控型器件的驱动电路。

  • 9.2电力电子器件的保护

    本节介绍了过电压的产生及过电压保护,过电流保护,缓冲电路。

  • 9.3电力电子器件的串联和并联使用

    本节介绍了晶闸管的串联,晶闸管的并联,电力MOSFET的并联和IGBT的并联。

  • 第十章电力电子技术的应用

    本章主要讲述了电力电子技术在直流调速、交流调速、UPS、开关电源、功率因数校正、电力系统等中的应用。

  • 10.1晶闸管直流电动机系统

    本节讲述直流电动机工作于整流和逆变状态、直流可逆电力拖动系统的特点。

  • 10.2变频器和交流调速系统

    本节讲述交-直-交变频器及其变频调速控制方式。

  • 10.3不间断电源

    本节讲述不间断电源的工作原理和特点。

  • 10.4开关电源

    本节讲述开关电源的工作原理和特点。

  • 10.5功率因数校正技术

    本节讲述功率因数校正技术的工作原理和特点。

  • 10.6电力电子技术在电力系统中的应用

    本节讲述高压直流输电、无功功率控制、谐波抑制、电能质量控制等电力系统领域应用。

  • 开始学习
  • 第一章  作业测试
    第一章 绪论

    1.1 什么是电力电子技术

    1.2 电力电子技术的发展史

    1.3 电力电子技术的应用

    1.4 本教材的内容简介和使用说明

    视频数4
  • 第二章  作业测试
    第二章 电力电子器件

    2.1 电力电子器件概述

    2.2 不可控器件—电力二极管

    2.3 半控型器件—晶闸管

    2.4 典型全控型器件

    视频数4
  • 第三章  作业测试
    第三章 整流电路

    3.1 单相可控整流电路

    3.2 三相可控整流电路

    3.3 变压器漏感对整流电路的影响

    3.4 电容滤波的不可控整流电路

    3.5 整流电路的谐波和功率因数

    3.6 大功率可控整流电路

    3.7 整流电路的有源逆变工作状态

    3.8 整流电路相位控制的实现

    视频数15
  • 第四章  作业测试
    第四章 逆变电路

    4.1 换流方式

    4.2 电压型逆变电路

    视频数2
  • 第五章  作业测试
    第五章 直流-直流变流电路

    5.1 基本斩波电路

    视频数2
  • 第六章  作业测试
    第六章 交流调压电路

    6.1 交流调压电路

    6.2 其他交流电力控制电路和交-交变频电路

    6.3 仿真实验

    视频数4
  • 第七章  作业测试
    第七章 PWM控制技术

    7.1 PWM控制的基本原理

    7.2 PWM逆变电路及其控制方法

    7.3 PWM跟踪控制技术

    视频数6
  • 第八章  作业测试
    第八章 软开关技术

    8.1 软开关的基本概念和软开关电路的分类

    8.2 典型的软开关电路和软开关技术新进展

    视频数2
  • 第九章  作业测试
    第九章 电力电子器件应用的共性问题

    9.1 电力电子器件的驱动

    9.2 电力电子器件的保护

    9.3 电力电子器件的串联和并联使用

    视频数3
  • 第十章  作业测试
    第十章 电力电子技术的应用

    10.1 晶闸管直流电动机系统

    10.2 变频器和交流调速系统

    10.3 不间断电源

    10.4 开关电源

    10.5 功率因数校正技术

    10.6 电力电子技术在电力系统中的应用

    视频数6
  • 期末考试