【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 業(yè)、自動(dòng)化專業(yè)本科生的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，也是一門必修課。本課程的目的是使學(xué)生熟悉各種電力電子器件的特性和使用方法；掌握各種電力電子電路的結(jié)構(gòu)、工作原理、控制方法、設(shè)計(jì)計(jì)算方法及實(shí)驗(yàn)技能；熟悉各種電力電子裝置的應(yīng)用范圍及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，為《運(yùn)動(dòng)控制》等后續(xù)課程以及從事與電氣工程有關(guān)的技術(shù)工作和科學(xué)研究打下一定的基礎(chǔ)。二、課程主要知識(shí)點(diǎn)及基本要求本課程的主要知識(shí)點(diǎn)如下：（1） 電力電子技術(shù)概述 （2） 常用電力電子器件（3） 典型整流電路（4） 逆變電路（5） PWM控制技術(shù)（6） 電力電子技術(shù)的應(yīng)用本課程的基本要求是：（1）了解電力電子技術(shù)的發(fā)展概況、技術(shù)動(dòng)向和新的應(yīng)用領(lǐng)域。掌握普通晶閘管、可關(guān)斷晶閘管、電力晶體管、功率場(chǎng)效應(yīng)管和絕緣門極晶體管等電力電子器件的工作原理、主要參數(shù)、控制電路及選用測(cè)試方法。（2）理解和掌握各種基本的整流電路、逆變電路的結(jié)構(gòu)、工作原理、波形分析和控制方法。（3）掌握PWM技術(shù)的工作原理和控制特性。（4）了解電力電子技術(shù)的應(yīng)用范圍和發(fā)展動(dòng)向。（5）掌握基本電力電子裝置的實(shí)驗(yàn)和調(diào)試方法，會(huì)用基本電力電子器件搭建簡(jiǎn)單的整流電路。三、教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配 （1）電力電子技術(shù)概述（2學(xué)時(shí)）1. 教學(xué)內(nèi)容 什么是電力電子技術(shù)電力電子技術(shù)的發(fā)展史2. 重點(diǎn)難點(diǎn)本章重點(diǎn)是使學(xué)生知道電力電子技術(shù)需要涉及的學(xué)科，基本內(nèi)容，發(fā)展歷史。本章難點(diǎn)是如何讓學(xué)生能夠很快建立起對(duì)電力電子學(xué)科的興趣。3. 基本要求掌握電力電子技術(shù)的基本概念、學(xué)科地位、基本內(nèi)容和發(fā)展歷史；了解電力電子技術(shù)的應(yīng)用范圍；了解電力電子技術(shù)的發(fā)展前景；了解本課程的內(nèi)容、任務(wù)與要求。（2） 常用電力電子器件（12學(xué)時(shí)）1. 教學(xué)內(nèi)容1）電力電子器件的概念和特征2）應(yīng)用電力電子器件的系統(tǒng)組成—電力二極管1）PN結(jié)與電力二極管的工作原理2）電力二極管的基本特性3）電力二極管的主要參數(shù)—晶閘管1）晶閘管的結(jié)構(gòu)與工作原理2）晶閘管的基本特性3）晶閘管的主要參數(shù)1）門極可關(guān)斷晶閘管2）電力晶體管3）電力場(chǎng)效應(yīng)管4）絕緣柵雙極晶體管 其它新型電力電子器件1）MOS控制晶閘管MCT2）靜電感應(yīng)晶體管 SIT1）晶閘管的觸發(fā)電路2）典型全控器件的驅(qū)動(dòng)電路 電力電子器件的保護(hù)1）過(guò)電壓的產(chǎn)生及過(guò)電壓保護(hù)2）過(guò)電路保護(hù)3）緩沖電路 電力電子器件的串聯(lián)和并聯(lián)使用1）晶閘管的串聯(lián)2）晶閘管的并聯(lián)3）電力MOSFET和IGBT并聯(lián)運(yùn)行的特點(diǎn)2. 重點(diǎn)難點(diǎn)本章重點(diǎn)是各種電力電子器件原理、性能上的不同點(diǎn)，各自應(yīng)用的場(chǎng)合。本章難點(diǎn)是各種電力電子器件結(jié)構(gòu)的理解。3. 基本要求掌握各種二極管；重點(diǎn)掌握半控型器件：晶閘管；重點(diǎn)掌握典型全控器件：GTO、電力MOSFET、IGBT、BJT；了解IGCT、MCT、SIT、STIH等其它電力電子器件；掌握電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電路； 了解功率集成電路和智能功率模塊； 掌握電力電子器件的保護(hù)； 掌握電力電子器件的串并聯(lián)。 （3）典型整流電路（10學(xué)時(shí)）1. 教學(xué)內(nèi)容 單相可控整流電路1）單相半波可控整流電路2）單向橋式全控整流電路3）單向全波可控整流電路4）單向橋式半控整流電路 三相可控整流電路1）三相半波可控整流電路2）三相橋式全控整流電路 變壓器漏感對(duì)整流電路的影響 電容濾波的不可控整流電路1）電容濾波的單相不可控整流電路2）電容濾波的三相不可控整流電路 整流電路的諧波和功率因數(shù)1）諧波和無(wú)功功率的分析基礎(chǔ)2）帶阻感負(fù)載時(shí)可控整流電路交流側(cè)諧波和功率因數(shù)分析3）電容濾波的不可控整流電路交流測(cè)諧波和功率因數(shù)分析4）整流輸出電壓和電流的諧波分析本章的重點(diǎn)是掌握單相整流電路，該部分是所有可控整流電路分析的基礎(chǔ)。本章難點(diǎn)是對(duì)整流電路的有源逆變工作狀態(tài)和掌握掌握單相可控整流電路； 重點(diǎn)掌握三相可控整流電路； 掌握變壓器漏抗對(duì)整流電路的影響； 掌握電容濾波的二極管整流電路； 掌握整流電路的諧波和功率因數(shù)； 了解大功率整流電路； （4）逆變電路（8學(xué)時(shí)）1. 教學(xué)內(nèi)容 換流方式1）逆變電路的基本工作原理2）換流方式分類 電壓型逆變電路1）單相電壓型逆變電路2）三相電壓型逆變電路 異步時(shí)序邏輯電路的分析1）單相電流型逆變電路2）三相電流型逆變電路 多重逆變電路和多電平逆變電路（1）單相電流型逆變電路1）多重逆變電路2）多電平逆變電路2. 重點(diǎn)難點(diǎn)本章重點(diǎn)是使學(xué)生掌握電壓和電流逆變電路及其區(qū)別。本章難點(diǎn)是多重逆變電路和多電平逆變電路3. 基本要求掌握換流方式； 重點(diǎn)掌握電壓型逆變電路； 掌握電流型逆變電路； 掌握多重逆變電路和多電平逆變電路；（5）PWM 控制技術(shù)（6學(xué)時(shí)） PWM 控制的基本原理 PWM 逆變電路及其控制方法1）計(jì)算法和調(diào)制法2）異步調(diào)制和同步調(diào)制3）規(guī)則采樣法4）PWM逆變電路的諧波分析 PWM跟蹤控制技術(shù)1）滯環(huán)比較方式2）三角波比較方式 PWM整流電路及其控制方式2. 重點(diǎn)難點(diǎn)本章重點(diǎn)是PWM控制的基本原理。本章難點(diǎn)是PWM逆變電路的控制方式3. 基本要求重點(diǎn)掌握PWM控制的基本原理；掌握PWM逆變電路的控制方式；掌握PWM波形的生成方法； 了解PWM逆變電路的諧波分析；了解跟蹤型PWM控制技術(shù)；了解PWM整流電路及其控制方法（6）電力電子技術(shù)的應(yīng)用（2學(xué)時(shí)）1. 教學(xué)內(nèi)容 晶閘管直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng) 交流調(diào)速系統(tǒng) 開關(guān)電源 電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用2. 重點(diǎn)難點(diǎn)本章重點(diǎn)是交流調(diào)速系統(tǒng)。本章難點(diǎn)是開關(guān)電源3. 基本要求重點(diǎn)掌握晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)和交流調(diào)速系統(tǒng)；掌握開關(guān)電源和不間斷電源的工作原理；了解電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。四、課程考核及成績(jī)?cè)u(píng)定本課程的總成績(jī)由理論考試（閉卷）和平時(shí)成績(jī)兩部分組成，其中平時(shí)成績(jī)包含實(shí)驗(yàn)成績(jī)，期末考試采用筆試。期末考試占總成績(jī)的80%；平時(shí)出勤和作業(yè)占總成績(jī)的10%；實(shí)驗(yàn)?zāi)芰φ伎偝煽?jī)的10%。五、推薦教材和教學(xué)參考書 教 材：《 電力電子技術(shù)》，王兆安、劉進(jìn)軍編著，機(jī)械工業(yè)出版社， 2009年。 參考書：《電力電子學(xué)》，陳堅(jiān)編著，高等教育出版社，2005年。檢測(cè)與轉(zhuǎn)換技術(shù)課程教學(xué)大綱課程名稱 檢測(cè)與轉(zhuǎn)換技術(shù) 課程性質(zhì)：必選總 學(xué) 時(shí)：理論40；實(shí)踐8 學(xué) 分：3適用專業(yè)：自動(dòng)化，電器工程及自動(dòng)化 開課單位：電力學(xué)院先修課程：自動(dòng)控制原理、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)一、課程性質(zhì)、目的本課程強(qiáng)調(diào)理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)課相結(jié)合,使學(xué)生了解傳感器在自動(dòng)控制系統(tǒng)中的作用、《自動(dòng)控制原理》、《模擬電子技術(shù)》和《數(shù)字電子技術(shù)》. 掌握各類傳感器的特點(diǎn)、適用范圍、測(cè)量誤差產(chǎn)生的原因及解決方法,具備正確選擇傳感器解決實(shí)際工程問(wèn)題的一般能力。二、課程主要知識(shí)點(diǎn)及基本要求掌握常用傳感器的原理與結(jié)構(gòu)、工作基于的效應(yīng)、誤差分析、測(cè)量電路及應(yīng)用。理解固態(tài)傳感器的基本形式、基本特點(diǎn)和使用方法、測(cè)量電路的設(shè)計(jì)。了解光電傳感器的基本原理，適用范圍；光學(xué)傳感器的基本原理；發(fā)展趨勢(shì)、普通應(yīng)用。會(huì)用本課程的相關(guān)知識(shí)正確選擇使用傳感器，進(jìn)行必要的線性化、補(bǔ)償、矯正設(shè)計(jì)。三、教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配（此部分不能按照某一部具體教材編寫，應(yīng)根據(jù)課程的主要知識(shí)點(diǎn)編寫，同時(shí)應(yīng)給出教學(xué)基本要求、知識(shí)點(diǎn)的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容）1. 概論（2學(xué)時(shí)）：目前狀況及趨勢(shì)；傳感器組成及分類。2. 傳感器特性（4學(xué)時(shí)）：傳感器的靜態(tài)特性，靜態(tài)參數(shù)指標(biāo)；傳感器的動(dòng)態(tài)特性，數(shù)學(xué)模型，傳遞函數(shù)，動(dòng)態(tài)指標(biāo)。3. 機(jī)電傳感器原理及應(yīng)用（22學(xué)時(shí)）：應(yīng)變式傳感器，應(yīng)變片的構(gòu)成及應(yīng)變效應(yīng)、測(cè)量電路分析、基本應(yīng)力～應(yīng)變分析方法；壓阻式傳感器，了解壓阻效應(yīng)、晶體表示方法、壓阻系數(shù)、介紹固態(tài)壓阻器件的結(jié)構(gòu)與原理；電容式傳感器，工作原理及用途、分析了解差動(dòng)式結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、電容式傳感器的測(cè)量電路、等效電路、介紹幾種典型測(cè)量電路、誤差分析、電場(chǎng)邊緣效應(yīng)的影響等、電纜驅(qū)動(dòng)技術(shù)在實(shí)際測(cè)量中的應(yīng)用；自感式傳感器的結(jié)構(gòu)，原理、氣隙型與螺管型的對(duì)比、等效電路及測(cè)量電路；差動(dòng)變壓器式傳感器的結(jié)構(gòu)，原理、及其與變壓器的區(qū)別、等效電路、誤差分析、測(cè)量電路及具體應(yīng)用；了解電蝸流傳感器的特點(diǎn)、工作原理及應(yīng)用方法、了解相應(yīng)的測(cè)量電路工作原理。4. 固態(tài)傳感器原理及應(yīng)用（4學(xué)時(shí)）：壓電式傳感器，了解壓電效應(yīng)產(chǎn)生機(jī)理，區(qū)別壓電晶體與壓電陶瓷、掌握電壓與電荷型放大等效電路與對(duì)應(yīng)放大器的工作原理。5. 數(shù)字傳感器原理及應(yīng)用（4學(xué)時(shí)）：數(shù)字式傳感器，了解碼盤式傳感器工作原理及不同的結(jié)構(gòu)形式、掌握碼制的轉(zhuǎn)換及提高精度的方法；掌握光柵傳感器的結(jié)構(gòu)、莫爾條紋的形成機(jī)理、如何通過(guò)測(cè)量電路提高測(cè)量精度的方法。6. 熱電傳感器原理及應(yīng)用（4學(xué)時(shí)）：熱電耦，了解掌握熱電偶工作原理及應(yīng)用方法、熟悉熱電偶溫度測(cè)量中冷端溫度補(bǔ)償方法；熱電阻，掌握三/四線測(cè)量法。7. 光電傳感器原理及應(yīng)用（4學(xué)時(shí)）：掌握光電效應(yīng)及光電器件應(yīng)用范圍；掌握光電二/三極管的原理與應(yīng)用電路；掌握光電池的原理與應(yīng)用電路；了解介紹電荷耦合器件的結(jié)構(gòu)、特性參數(shù)及驅(qū)動(dòng)電路、介紹陣列器件的實(shí)際應(yīng)用。8. 光學(xué)傳感器原理及應(yīng)用（4學(xué)時(shí)）：光導(dǎo)纖維導(dǎo)光基本原理、光纖傳感器的基本原理、分類、光導(dǎo)纖維的作用、掌握光學(xué)傳感器與傳統(tǒng)機(jī)電傳感器的區(qū)別。四、課程考核及成績(jī)?cè)u(píng)定課程考核：考試成績(jī)?cè)u(píng)定：卷面80%，平時(shí)與作業(yè)20%五、推薦教材和教學(xué)參考書 教 材：《傳感器原理及應(yīng)用（第3版）》，王化祥編著，天津大學(xué)出版社出，2006。參考書：《檢測(cè)與轉(zhuǎn)換技術(shù)》，常鍵生編著，機(jī)械工業(yè)出版社，1981年。 《光電技術(shù)（第2版）》，王慶有編著，電子工業(yè)出版社，2009年?，F(xiàn)代電器控制技術(shù)課程教學(xué)大綱課程名稱 現(xiàn)代電器控制技術(shù) 課程性質(zhì)：必選總 學(xué) 時(shí)：理論40；實(shí)踐8 學(xué) 分：3適用專業(yè)：自動(dòng)化，電器工程及自動(dòng)化 開課單位：電力學(xué)院先修課程：自動(dòng)控制原理、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)一、課程性質(zhì)、目的本課程是自動(dòng)化類專業(yè)的專業(yè)課程，目的是使學(xué)生牢固掌握電器控制的基本概念、電器控制電路閱讀，設(shè)計(jì)，分析等。掌握可編程控制器工作原理、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及使用方法，如輸入輸出方式，可編程控制器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，基本指令與編程方法，功能指令與編程方法。為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)后續(xù)課程打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。二、課程主要知識(shí)點(diǎn)及基本要求掌握低壓電器的選型與應(yīng)用、可編程控制器的工作原理、可編程控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)、可編程序控制器的基本指令與編程方法。理解低壓電器的工作原理、可編程序控制器的輸入輸出方式、可編程序控制器的功能指令與編程方法。了解可編程序控制器系統(tǒng)的組成、簡(jiǎn)易編程器的編程和監(jiān)控方式、可編程控制器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法等。會(huì)用可編程序控制器組成控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜的控制功能。三、教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配（此部分不能按照某一部具體教材編寫，應(yīng)根據(jù)課程的主要知識(shí)點(diǎn)編寫，同時(shí)應(yīng)給出教學(xué)基本要求、知識(shí)點(diǎn)的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容）1. 低壓電器的工作原理（6學(xué)時(shí)）：接觸器、繼電器、熔斷器、斷路器、主令開關(guān)等。2. 電器控制電路設(shè)計(jì)（6學(xué)時(shí)）：電氣控制線路的繪制；三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)控制；三相異步電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)啟動(dòng)控制；三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制等。3. 可編程序控制器原理（4學(xué)時(shí)）：可編程控制器概述、組成、工作原理；可編程控制器的硬件基礎(chǔ)、軟件基礎(chǔ)；性能指標(biāo)及分類。4. 可編程序控制器基本指令與編程方法（14學(xué)時(shí)）：S7200 PLC編程基礎(chǔ)：編程語(yǔ)言、數(shù)據(jù)類型、存儲(chǔ)器區(qū)域、尋址方式；用戶程序結(jié)構(gòu)、編程的一般規(guī)則；S7200 PLC的基本指令及編程方法：立即操作指令、復(fù)雜邏輯指令、取非觸點(diǎn)指令和空操作指令；定時(shí)器和計(jì)數(shù)器指令、順序控制繼電器指令；移位寄存器指令、比較操作指令、應(yīng)用舉例。5. 可編程序控制器功能指令與編程方法（8學(xué)時(shí)）：數(shù)學(xué)運(yùn)算指令、邏輯運(yùn)算指令、其他數(shù)據(jù)處理指令、轉(zhuǎn)換指令、表功能指令、程序控制指令、特殊指令等。6. 可編程序控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)（6學(xué)時(shí)）： PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)；控制系統(tǒng)硬件配置；控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)；PLC應(yīng)用程序的典型環(huán)節(jié)及設(shè)計(jì)技巧。7. 可編程序控制器的網(wǎng)絡(luò)通信（4學(xué)時(shí)）：S7200系列PLC的網(wǎng)絡(luò)類型及配置；自由口通信；智能模塊應(yīng)用等。四、課程考核及成績(jī)?cè)u(píng)定課程考核：考試成績(jī)?cè)u(píng)定：卷面80%，平時(shí)與作業(yè)20%五、推薦教材和教學(xué)參考書 教 材：《電氣控制與PLC應(yīng)用（2版）》，陳建明編著，電子工業(yè)出版社，2010年。參考書：《S7200的中文系統(tǒng)編程手冊(cè)》，Siemens AG，2004。 《S7200選型樣本中文版》，Siemens AG，2004。電機(jī)學(xué)課程教學(xué)大綱課程名稱 電機(jī)學(xué) 課程性質(zhì)：專業(yè)限定選修課總 學(xué) 時(shí)：48其中（理論學(xué)時(shí)：40 ； 實(shí)踐學(xué)時(shí)：8 ） 學(xué) 分：3適用專業(yè)：自動(dòng)化