网页小游戏的网站,网站空间和流量,温州市住房建设局网站,网站建设 联系我们教学改革广角中国电力教育2009年10月上 总第146期 “电力电子技术”是电气工程及其自动化等专业的重要专业基础课#xff0c;也是实用性、工程性和综合性很强的课程。作为自动化、电气工程及其自动化等专业的学生#xff0c;学好这门课程将为后续专业课的学习和今后的工作打下…教学改革广角中国电力教育2009年10月上 总第146期 “电力电子技术”是电气工程及其自动化等专业的重要专业基础课也是实用性、工程性和综合性很强的课程。作为自动化、电气工程及其自动化等专业的学生学好这门课程将为后续专业课的学习和今后的工作打下良好的基础。“电力电子技术”课程的特点是内容多课时少而在工程实践中该课程始终呈现高速发展的态势不断有新的器件、新的电路拓扑结构与新的控制方法问世。在新形势下如何在有限学时内获得最好的教学效果使学生在有限的课堂时间内较好地掌握课程内容并最大限度地增强学生的学习兴趣培养学生的工程实践能力和创新能力是一个值得研究的问题。笔者在“电力电子技术”课程的教学过程中有针对性地开展Matlab仿真训练取得了满意的教学效果。一、开展Matlab仿真训练的必要性“电力电子技术”的教学内容以电路为主线波形与相位分析方法贯穿始终。通过分析各类电力电子器件的通断情况来理解整流、逆变、斩波等典型电路的工作原理从而得出电路在不同负载作用下各点的电流、电压波形。目前几乎所有学校对该课程的教学均采用课堂教学加验证性实验的教学模式且存在实验课时较少的问题。大部分院校都仅用挂件结构或实验箱来完成实验几乎所有的电路和系统都是封闭式的。这种常规的实验过程学生几乎是在老师或实验指导书的指导下机械式连线、读取实验数据记录实验数据和波形即使不了解电路的工作原理只要在连线正确、实验仪器完好的情况下也能完成实验。但是只要设备稍有问题或连线稍有问题使实验结果与理论分析不符甚至出现异常现象学生就不假思索地询问老师而不能独立分析解决问题。另外电力电子实验所涉及的都是功率器件需要三相电源及示波器等既费时又费钱并且危险性大。为了弥补实验课时较少以及实验室在硬件建设上的不足同时锻炼学生对Matlab软件的使用能力有针对性地开展Matlab仿真训练这样可变抽象为具体变枯燥为生动有助于激发学生的学习兴趣提高教学质量。二、Matlab电力系统工具箱Matlab软件内置了一个Simulink仿真工具可以用来对动态系统进行建模、仿真和分析。Matlab集成了许多工具箱其中的电力系统工具箱( Power System) 具有丰富的器件模型库和齐全的分析功能且操作方便简单易学可以方便快捷地分析电力电子电路特别适用于电力电子的教学和实验。(该工具箱由电力电源(Electrical Sources)、电力电子设备(Power Electronics)、电机设备(Machines)、接线设备(Connectors)、测量设备(Measurements)和电气系统扩展库等七大部分组成每一部分又包括了许多相应的电力设备模型。Simulink是面向框图的仿真工具用绘制方框图代替程序编写结构和流程清晰自动建立各环节的方程自动地在给定精度要求下以最快速度进行系统仿真。在Simulink环境中打开电气系统模块将应用电路需要的模块拖放到模型窗口并进行参数设置。(比如晶闸管三相桥式整流电路仿真模型的建立包括三相电压源的建模和参数设置同步电源的建模和参数设置同步6脉冲触发器和晶闸管通用桥的建模和参数设置负载的建模和参数设置。模型建好后就可以在仿真参数窗口选择合适的算法及参数即可得到不同触发角时晶闸管三相整流桥中6只晶闸管各自两端的电压波形以及直流电压波形等。通过虚拟实验环境建立仿真电路模型, 可使一些枯燥的电路变得有趣味, 复杂的波形变得形象生动, 使得各种复杂的能量转换过程比较直观地呈现在学生面前。三、交直交变频电路仿真训练在“电力电子技术”课程的教学过程中要求学生用Matlab/Simulink仿真软件对交直交变频电路进行建模分析。交直交变频电路先把交流电转换为直流电经过中间滤波环节后再把直流电逆变成变压变频的交流电故又称为间接变频电路。按照不同的控制方式间接变频电路分为可控整流器调压、逆变器调频不可控整流、斩波器调压、逆变器调频不可控整流、在“电力电子技术”课程教学中展开Matlab仿真训练唐贤伦 罗 萍 严 冬摘要结合教学实践对在“电力电子技术”课程教学中开展Matlab仿真训练进行了探索和研究并以交直交变频电路为例对其进行了仿真和分析。Matlab软件使用方便、简单调试容易可视性好通过对电力电子电路进行Matlab仿真可以使学生直观地看到不同结构电路的输出波形帮助学生更好地理解各种电路的工作原理和控制方法充分调动学生的主动性和积极性有效提高学生综合运用知识的能力、创新能力和工程素质在“电力电子技术”教学中具有一定的推广价值。关键词电力电子技术Matlab仿真交直交变频作者简介唐贤伦(1977-)男四川安岳人重庆邮电大学自动化学院副教授工学博士主要研究方向电力电子技术罗萍(1971-)女贵州贵阳人重庆邮电大学自动化学院副教授主要研究方向电力电子与电气传动。(重庆 400065)基金项目本文系重庆邮电大学电力电子技术重点课程建设项目(编号2009ZDKC3)的研究成果。
