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電力電子技術(shù)概念總結(jié)精選(九篇)

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電力電子技術(shù)概念總結(jié)

第1篇:電力電子技術(shù)概念總結(jié)范文

關(guān)鍵詞:直流輸電;電力電子;發(fā)電機(jī)

一、前言

電力電子技術(shù)是一個(gè)以功率半導(dǎo)體器件、電路技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)為支撐的技術(shù)平臺(tái)。經(jīng)過(guò)50年的發(fā)展歷程,它在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)設(shè)備發(fā)行、電能質(zhì)量控制、新能源開(kāi)發(fā)和民用產(chǎn)品等方面得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。最成功地應(yīng)用于電力系統(tǒng)的大功率電力電子技術(shù)是直流輸電(HVDC)。自20世紀(jì)80年代,柔流輸電(FACTS)概念被提出后,電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究得到了極大的關(guān)注,多種設(shè)備相繼出現(xiàn)。本文介紹了電力電子技術(shù)在發(fā)電環(huán)節(jié)中、輸電環(huán)節(jié)中、在配電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用和節(jié)能環(huán)節(jié)的運(yùn)用。

二、電力電子技術(shù)的應(yīng)用

自20世紀(jì)80年代,柔流輸電(FACTS)概念被提出后,電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究得到了極大的關(guān)注,多種設(shè)備相繼出現(xiàn)。已有不少文獻(xiàn)介紹和總結(jié)了相關(guān)設(shè)備的基本原理和應(yīng)用現(xiàn)狀。以下按照電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電和配電以及節(jié)電環(huán)節(jié),列舉電力電子技術(shù)的應(yīng)用研究和現(xiàn)狀。

(一)在發(fā)電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

電力系統(tǒng)的發(fā)電環(huán)節(jié)涉及發(fā)電機(jī)組的多種設(shè)備,電力電子技術(shù)的應(yīng)用以改善這些設(shè)備的運(yùn)行特性為主要目的。

1大型發(fā)電機(jī)的靜止勵(lì)磁控制

靜止勵(lì)磁采用晶閘管整流自并勵(lì)方式,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高及造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn),被世界各大電力系統(tǒng)廣泛采用。由于省去了勵(lì)磁機(jī)這個(gè)中間慣性環(huán)節(jié),因而具有其特有的快速性調(diào)節(jié),給先進(jìn)的控制規(guī)律提供了充分發(fā)揮作用并產(chǎn)生良好控制效果的有利條件。

2水力、風(fēng)力發(fā)電機(jī)的變速恒頻勵(lì)磁

水力發(fā)電的有效功率取決于水頭壓力和流量,當(dāng)水頭的變化幅度較大時(shí)(尤其是抽水蓄能機(jī)組),機(jī)組的最佳轉(zhuǎn)速便隨之發(fā)生變化。風(fēng)力發(fā)電的有效功率與風(fēng)速的三次方成正比,風(fēng)車捕捉最大風(fēng)能的轉(zhuǎn)速隨風(fēng)速而變化。為了獲得最大有效功率,可使機(jī)組變速運(yùn)行,通過(guò)調(diào)整轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流的頻率,使其與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速疊加后保持定子頻率即輸出頻率恒定。此項(xiàng)應(yīng)用的技術(shù)核心是變頻電源。

3發(fā)電廠風(fēng)機(jī)水泵的變頻調(diào)速

發(fā)電廠的廠用電率平均為8%,風(fēng)機(jī)水泵耗電量約占火電設(shè)備總耗電量的65%,且運(yùn)行效率低。使用低壓或高壓變頻器,實(shí)施風(fēng)機(jī)水泵的變頻調(diào)速,可以達(dá)到節(jié)能的目的。低壓變頻器技術(shù)已非常成熟,國(guó)內(nèi)外有眾多的生產(chǎn)廠家,并不完整的系列產(chǎn)品,但具備高壓大容量變頻器設(shè)計(jì)和生產(chǎn)能力的企業(yè)不多,國(guó)內(nèi)有不少院校和企業(yè)正抓緊聯(lián)合開(kāi)發(fā)。

(二)在輸電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

電力電子器件應(yīng)用于高壓輸電系統(tǒng)被稱為“硅片引起的第”,大幅度改善了電力網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行特性。

1直流輸電(HVDC)和輕型直流輸電(HVDCLight)技術(shù)

直流輸電具有輸電容量大、穩(wěn)定性好、控制調(diào)節(jié)靈活等優(yōu)點(diǎn),對(duì)于遠(yuǎn)距離輸電、海底電纜輸電及不同頻率系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng),高壓直流輸電擁有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。1970年世界上第一項(xiàng)晶閘管換流器,標(biāo)志著電力電子技術(shù)正式應(yīng)用于直流輸電。從此以后世界上新建的直流輸電工程均采用晶閘管換流閥。

2柔流輸電(FACTS)技術(shù)

FACTS技術(shù)的概念問(wèn)世干20世紀(jì)80年代后期,是一項(xiàng)基于電力電子技術(shù)與現(xiàn)代控制技術(shù)對(duì)交流輸電系統(tǒng)的阻抗、電壓及相位實(shí)施靈活快速調(diào)節(jié)的輸電技術(shù),可實(shí)現(xiàn)對(duì)交流輸電功率潮流的靈活控制,大幅度提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定水平。

20世紀(jì)90年代以來(lái),國(guó)外在研究開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)上開(kāi)始將FACTS技術(shù)用于實(shí)際電力系統(tǒng)工程。其輸出無(wú)功的大小,設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,控制方便,成本較低,所以較早得到應(yīng)用。

(三)在配電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

配電系統(tǒng)迫切需要解決的問(wèn)題是如何加強(qiáng)供電可靠性和提高電能質(zhì)量。電能質(zhì)量控制既要滿足對(duì)電壓、頻率、諧波和不對(duì)稱度的要求,還要抑制各種瞬態(tài)的波動(dòng)和干擾。電力電子技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用,即用戶電力(customPower)技術(shù)或稱DFACTS技術(shù),是在FACTS各項(xiàng)成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的電能質(zhì)量控制新技術(shù)。可以將DFACTS設(shè)備理解為FACTS設(shè)備的縮小版,其原理、結(jié)構(gòu)均相同,功能也相似。由于潛在需求巨大,市場(chǎng)介入相對(duì)容易,開(kāi)發(fā)投入和生產(chǎn)成本相對(duì)較低,隨著電力電子器件價(jià)格的不斷降低,可以預(yù)期DFACTS設(shè)備產(chǎn)品將進(jìn)入快速發(fā)展期。

(四)在節(jié)能環(huán)節(jié)的運(yùn)用

1變負(fù)荷電動(dòng)機(jī)調(diào)速運(yùn)行

電動(dòng)機(jī)本身挖掘節(jié)電潛力只是節(jié)電的一個(gè)方面,通過(guò)變負(fù)荷電動(dòng)機(jī)的調(diào)速技術(shù)節(jié)電又是另一個(gè)方面,只有將二者結(jié)合起來(lái),電動(dòng)機(jī)節(jié)電方較完善。目前,交流調(diào)速在冶金、礦山等部門及社會(huì)生活中得到了廣泛的應(yīng)用。首先是風(fēng)機(jī)、泵類等變負(fù)荷機(jī)械中采用調(diào)速控制代替擋風(fēng)板或節(jié)流閥控制風(fēng)流量和水流量具有顯著的效果。國(guó)外變負(fù)荷的風(fēng)機(jī)、水泵大多采用了交流調(diào)速,我國(guó)正在推廣應(yīng)用中。

變頻調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)是調(diào)速范圍廣,精度高,效率高,能實(shí)現(xiàn)連續(xù)無(wú)級(jí)調(diào)速。在調(diào)速過(guò)程中轉(zhuǎn)差損耗小,定子、轉(zhuǎn)子的銅耗也不大,節(jié)電率一般可達(dá)30%左右。其缺點(diǎn)主要為:成本高,產(chǎn)生高次諧波污染電網(wǎng)。

2減少無(wú)功損耗,提高功率因數(shù)

在電氣設(shè)備中,變壓器和交流異步電動(dòng)機(jī)等都屬于感性負(fù)載,這些設(shè)備在運(yùn)行時(shí)不僅消耗有功功率,而且還消耗無(wú)功功率。因此,無(wú)功電源與有功電源一樣,是保證電能質(zhì)量不可缺少的部分。在電力系統(tǒng)中應(yīng)保持無(wú)功平衡,否則,將會(huì)使系統(tǒng)電壓降低,設(shè)備破壞,功率因數(shù)下降,嚴(yán)懲時(shí)會(huì)引起電壓崩潰,系統(tǒng)解裂,造成大面積停電事故。所以,當(dāng)電力網(wǎng)或電氣設(shè)備無(wú)功容量不足時(shí),應(yīng)增裝無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備,提高設(shè)備功率因數(shù)。

第2篇:電力電子技術(shù)概念總結(jié)范文

電力電子技術(shù)是一個(gè)以功率半導(dǎo)體器件、電路技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)為支撐的技術(shù)平臺(tái)。經(jīng)過(guò)50年的發(fā)展歷程,它在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)設(shè)備發(fā)行、電能質(zhì)量控制、新能源開(kāi)發(fā)和民用產(chǎn)品等方面得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。最成功地應(yīng)用于電力系統(tǒng)的大功率電力電子技術(shù)是直流輸電)。自20世紀(jì)80年代,柔流輸電概念被提出后,電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究得到了極大的關(guān)注,多種設(shè)備相繼出現(xiàn)。本文介紹了電力電子技術(shù)在發(fā)電環(huán)節(jié)中、輸電環(huán)節(jié)中、在配電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用和節(jié)能環(huán)節(jié)的運(yùn)用。

二、電力電子技術(shù)的應(yīng)用

自20世紀(jì)80年代,柔流輸電概念被提出后,電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究得到了極大的關(guān)注,多種設(shè)備相繼出現(xiàn)。已有不少文獻(xiàn)介紹和總結(jié)了相關(guān)設(shè)備的基本原理和應(yīng)用現(xiàn)狀。以下按照電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電和配電以及節(jié)電環(huán)節(jié),列舉電力電子技術(shù)的應(yīng)用研究和現(xiàn)狀:

1、在發(fā)電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

電力系統(tǒng)的發(fā)電環(huán)節(jié)涉及發(fā)電機(jī)組的多種設(shè)備,電力電子技術(shù)的應(yīng)用以改善這些設(shè)備的運(yùn)行特性為主要目的。靜止勵(lì)磁采用晶閘管整流自并勵(lì)方式,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高及造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn),被世界各大電力系統(tǒng)廣泛采用。由于省去了勵(lì)磁機(jī)這個(gè)中間慣性環(huán)節(jié),因而具有其特有的快速性調(diào)節(jié),給先進(jìn)的控制規(guī)律提供了充分發(fā)揮作用并產(chǎn)生良好控制效果的有利條件。水力發(fā)電的有效功率取決于水頭壓力和流量,當(dāng)水頭的變化幅度較大時(shí)(尤其是抽水蓄能機(jī)組),機(jī)組的最佳轉(zhuǎn)速變隨之發(fā)生變化。風(fēng)力發(fā)電的有效功率與風(fēng)速的三次方成正比,風(fēng)車捕捉最大風(fēng)能的轉(zhuǎn)速隨風(fēng)速而變化。為了獲得最大有效功率,可使機(jī)組變速運(yùn)行,通過(guò)調(diào)整轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流的頻率,使其與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速疊加后保持定子頻率即輸出頻率恒定。此項(xiàng)應(yīng)用的技術(shù)核心是變頻電源。發(fā)電廠的廠用電率平均為8%,風(fēng)機(jī)水泵耗電量約占火電設(shè)備總耗電量的65%,且運(yùn)行效率低。使用低壓或高壓變頻器,實(shí)施風(fēng)機(jī)水泵的變頻調(diào)速,可以達(dá)到節(jié)能的目的。低壓變頻器技術(shù)已非常成熟,國(guó)內(nèi)外有眾多的生產(chǎn)廠家,并不完整的系列產(chǎn)品,但具備高壓大容量變頻器設(shè)計(jì)和生產(chǎn)能力的企業(yè)不多,國(guó)內(nèi)有不少院校和企業(yè)正抓緊聯(lián)合開(kāi)發(fā)。

2、在輸電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

電力電子器件應(yīng)用于高壓輸電系統(tǒng)被稱為“硅片引起的第”,大幅度改善了電力網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行特性。直流輸電具有輸電容量大、穩(wěn)定性好、控制調(diào)節(jié)靈活等優(yōu)點(diǎn),對(duì)于遠(yuǎn)距離輸電、海底電纜輸電及不同頻率系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng),高壓直流輸電擁有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。1970年世界上第一項(xiàng)晶閘管換流器,標(biāo)志著電力電子技術(shù)正式應(yīng)用于直流輸電。從此以后世界上新建的直流輸電工程均采用晶閘管換流閥。FACTS技術(shù)的概念問(wèn)世于20世紀(jì)80年代后期,是一項(xiàng)基于電力電子技術(shù)與現(xiàn)代控制技術(shù)對(duì)交流輸電系統(tǒng)的阻抗、電壓及相位實(shí)施靈活快速調(diào)節(jié)的輸電技術(shù),可實(shí)現(xiàn)對(duì)交流輸電功率潮流的靈活控制,大幅度提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定水平。20世紀(jì)90年代以來(lái),國(guó)外在研究開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)上開(kāi)始將FACTS技術(shù)用于實(shí)際電力系統(tǒng)工程。其輸出無(wú)功的大小,設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,控制方便,成本較低,所以較早得到應(yīng)用。

3、在配電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

配電系統(tǒng)迫切需要解決的問(wèn)題是如何加強(qiáng)供電可靠性和提高電能質(zhì)量。電能質(zhì)量控制既要滿足對(duì)電壓、頻率、諧波和不對(duì)稱度的要求,還要抑制各種瞬態(tài)的波動(dòng)和干擾。電力電子技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用,即用戶電力技術(shù)或稱DFACTS技術(shù),是在FACTS各項(xiàng)成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的電能質(zhì)量控制新技術(shù)??梢詫FACTS設(shè)備理解為FACTS設(shè)備的縮小版,其原理、結(jié)構(gòu)均相同,功能也相似。由于潛在需求巨大,市場(chǎng)介入相對(duì)容易,開(kāi)發(fā)投入和生產(chǎn)成本相對(duì)較低,隨著電力電子器件價(jià)格的不斷降低,可以預(yù)期DFACTS設(shè)備產(chǎn)品將進(jìn)入快速發(fā)展期。

4、在節(jié)能環(huán)節(jié)的運(yùn)用

電動(dòng)機(jī)本身挖掘節(jié)電潛力只是節(jié)電的一個(gè)方面,通過(guò)變負(fù)荷電動(dòng)機(jī)的調(diào)速技術(shù)節(jié)電又是另一個(gè)方面,只有將二者結(jié)合起來(lái),電動(dòng)機(jī)節(jié)電方較完善。目前,交流調(diào)速在冶金、礦山等部門及社會(huì)生活中得到了廣泛的應(yīng)用。首先是風(fēng)機(jī)、泵類等變負(fù)荷機(jī)械中采用調(diào)速控制代替擋風(fēng)板或節(jié)流閥控制風(fēng)流量和水流量具有顯著的效果。國(guó)外變負(fù)荷的風(fēng)機(jī)、水泵大多采用了交流調(diào)速,我國(guó)正在推廣應(yīng)用中。變頻調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)是調(diào)速范圍廣,精度高,效率高,能實(shí)現(xiàn)連續(xù)無(wú)級(jí)調(diào)速。在調(diào)速過(guò)程中轉(zhuǎn)差損耗小,定子、轉(zhuǎn)子的銅耗也不大,節(jié)電率一般可達(dá)30%左右。其缺點(diǎn)主要為:成本高,產(chǎn)生高次諧波污染電網(wǎng)。在電氣設(shè)備中,變壓器和交流異步電動(dòng)機(jī)等都屬于感性負(fù)載,這些設(shè)備在運(yùn)行時(shí)不僅消耗有功功率,而且還消耗無(wú)功功率。因此,無(wú)功電源與有功電源一樣,是保證電能質(zhì)量不可缺少的部分。在電力系統(tǒng)中應(yīng)保持無(wú)功平衡,否則,將會(huì)使系統(tǒng)電壓降低,設(shè)備破壞,功率因數(shù)下降,嚴(yán)懲時(shí)會(huì)引起電壓崩潰,系統(tǒng)解裂,造成大面積停電事故。所以,當(dāng)電力網(wǎng)或電氣設(shè)備無(wú)功容量不足時(shí),應(yīng)增裝無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備,提高設(shè)備功率因數(shù)。

第3篇:電力電子技術(shù)概念總結(jié)范文

關(guān)鍵詞:IEET工程認(rèn)證;電力電子;項(xiàng)目教學(xué)改革

中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2016)04(c)-0000-00

1前言

中華IEET工程認(rèn)證學(xué)會(huì)簡(jiǎn)稱IEET,評(píng)估受認(rèn)證的課程或機(jī)構(gòu)是否符合認(rèn)證機(jī)構(gòu)的學(xué)術(shù)或?qū)I(yè)標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)認(rèn)證的大學(xué)院系畢業(yè)生,代表其已具備執(zhí)行工程專業(yè)所需之基礎(chǔ)教育,且國(guó)內(nèi)學(xué)歷將為各會(huì)員國(guó)所承認(rèn),擴(kuò)大國(guó)內(nèi)畢業(yè)生的學(xué)歷適用地區(qū)。

電力電子技術(shù)這門課程在“機(jī)械電子工程專業(yè)人才需求”企業(yè)調(diào)研活動(dòng)中,84.66%的畢業(yè)生主要從事與電力電子技術(shù)課程相關(guān)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)工作,一般從事機(jī)械工業(yè)及維修、電子傳動(dòng)、汽車、車床、電路設(shè)計(jì)、售后服務(wù),產(chǎn)品檢修與分析、產(chǎn)品測(cè)試以及產(chǎn)品研發(fā)等行業(yè),說(shuō)明了這門課程的工程認(rèn)證的必要性。

2教學(xué)現(xiàn)狀

電力電子技術(shù)是一門橫跨電力、電子、自動(dòng)控制三門課程的交叉邊緣學(xué)科,是利用大功率半導(dǎo)體器件對(duì)電能進(jìn)行變換與控制的專業(yè)基礎(chǔ)課程。

基于種種原因,以往電力電子技術(shù)理論學(xué)習(xí)難較大,課堂教學(xué)將學(xué)生置于一種被動(dòng)地位,不利于學(xué)生主動(dòng)進(jìn)行知識(shí)建構(gòu),所以急需一種新的教學(xué)模式,以此來(lái)吸引學(xué)生的關(guān)注,加強(qiáng)基礎(chǔ)理論與工程實(shí)例的結(jié)合應(yīng)用,結(jié)合電力電子領(lǐng)域的新技術(shù)和工程應(yīng)用技術(shù),為專業(yè)模塊化課程“機(jī)電傳動(dòng)控制”、“機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)”、“工業(yè)機(jī)器人”、“機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)”,以及復(fù)合型課程“電動(dòng)汽車”、“汽車電器與電子技術(shù)”、“電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)技術(shù)”、“智能裝置設(shè)計(jì)”、“智能家居”做知識(shí)儲(chǔ)備。

隨著各高校教學(xué)改革的深入,電力電子技術(shù)課程的課時(shí)量越來(lái)越少,實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)也不斷壓縮,同時(shí)實(shí)體的實(shí)驗(yàn)設(shè)備極易損壞,軟件仿真又不能讓學(xué)生完全的理解概念。只是仿真,見(jiàn)不到實(shí)物,對(duì)驅(qū)動(dòng)模塊和控制模塊沒(méi)有研究,對(duì)課程的學(xué)習(xí)效果大打折扣。例如:簡(jiǎn)單的整流橋電路,仿真只要選擇模塊即可,學(xué)生根本不知道做實(shí)物整流橋用電力電子器件應(yīng)該如何搭建,若是選集成的芯片也不知道應(yīng)該選擇哪一個(gè),是半控芯片還是全控芯片,控制引腳該如何連接,芯片需要不需要驅(qū)動(dòng)?這些問(wèn)題都是軟件仿真無(wú)法解決的,不是單純改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)就可以解決的,因此需要一種工程認(rèn)證的思路來(lái)進(jìn)行教學(xué)改革,讓學(xué)生學(xué)有所得。

3 教學(xué)改革

3.1IEET理念下教師角色的轉(zhuǎn)變

IEET強(qiáng)調(diào)七大核心能力:具備資訊工程相關(guān)知識(shí)的能力,具備設(shè)計(jì)與執(zhí)行實(shí)驗(yàn)及分析解釋數(shù)據(jù)的能力,具備工程實(shí)務(wù)流程規(guī)劃及資訊軟硬體系統(tǒng)整合的能力,具備協(xié)調(diào)、領(lǐng)導(dǎo)及溝通、整合的能力,具備適應(yīng)職場(chǎng)變化的能力及持續(xù)終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣,具備第二外語(yǔ)溝通與表達(dá)的能力,具備工程倫理與善盡社會(huì)責(zé)任的能力。這些不是對(duì)教師主導(dǎo)作用的弱化,而是對(duì)教師在整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中的掌控能力、自身的知識(shí)水平提出了更高的要求,老師的角色要求既不能一味的灌輸知識(shí)也不能完全的不干涉,而是要作為一名引路人,為學(xué)生設(shè)計(jì)短期或是長(zhǎng)期的學(xué)習(xí)目標(biāo),激勵(lì)學(xué)生尋找到達(dá)目標(biāo)的路徑和方法,這就要求理論知識(shí)的掌握不僅要有廣度還要有深度,并且具備解決問(wèn)題的能力。例如講解“電力電子器件”時(shí),應(yīng)當(dāng)重視各種器件的外部特性的講解,從使用角度讓學(xué)生了解其應(yīng)用的場(chǎng)合,參數(shù)的含義,設(shè)置這幾個(gè)參數(shù)的意義。而內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理的詳細(xì)分析可以讓學(xué)生自行查閱資料深入了解。介紹國(guó)內(nèi)一些大型企業(yè)(“株洲南車時(shí)代電氣股份有限公司”)的最新電力電子器件―脈沖功率組件、集成門極換流晶閘管,然后讓學(xué)生自己查資料了解這些器件的具體應(yīng)用范圍,擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)面。在講每一種電量變換電路之前,應(yīng)當(dāng)把學(xué)生引導(dǎo)到某一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景下,這時(shí)學(xué)生會(huì)主動(dòng)思考在這種情境下電量要如何變換才能滿足應(yīng)用需求。例如,在講解整流電路之前,可以先引出大家日常會(huì)用到的“手機(jī)充電器”的場(chǎng)景。手機(jī)充電器是從城市電網(wǎng)當(dāng)中獲得交流電,在充電器內(nèi)部通過(guò)整流電流轉(zhuǎn)化成直流電給手機(jī)充電的設(shè)備,目前手機(jī)充電器的充電時(shí)間如何縮短?各種不同型號(hào)的手機(jī)充電器是否可以通用?又有怎樣的缺陷?野外如何充電?沒(méi)有充電線的情況下又是怎樣的充電結(jié)構(gòu)?針對(duì)這結(jié)問(wèn)題學(xué)生會(huì)積極的思考,并且和復(fù)合型的課程緊密結(jié)合在一起,知識(shí)點(diǎn)的講解也就更顯通俗易懂。

3.2運(yùn)用項(xiàng)目

項(xiàng)目教學(xué)法是將傳統(tǒng)的學(xué)科體系中的章節(jié)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為若干個(gè)教學(xué)項(xiàng)目,圍繞項(xiàng)目組織和展開(kāi)教學(xué),使學(xué)生直接參與項(xiàng)目全過(guò)程的一種教學(xué)方法。學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)踐的過(guò)程中,理解知識(shí)點(diǎn)的要求,掌握知識(shí)點(diǎn)的技能,體驗(yàn)項(xiàng)目建立和實(shí)現(xiàn)的艱難與樂(lè)趣,培養(yǎng)分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力,建立團(tuán)隊(duì)意識(shí)和組織協(xié)調(diào)能力,這正是IEET工程認(rèn)證理念的完整體現(xiàn)。

恰當(dāng)設(shè)置項(xiàng)目的題目:巧妙的設(shè)計(jì)題目是項(xiàng)目教學(xué)法運(yùn)用成功的保證,這要求教師平時(shí)的知識(shí)更新以及積累,才能既涵蓋知識(shí)點(diǎn),又符合社會(huì)實(shí)際需求,所以項(xiàng)目的題目類型要從―跨學(xué)科理論驗(yàn)證、校企結(jié)合、創(chuàng)新設(shè)計(jì)等方面入手,題目層次要分明--包括易、適中、難幾個(gè)難度。例如:A.每一章節(jié)可以首先給學(xué)生提出一個(gè)設(shè)計(jì)要求,比如在學(xué)習(xí)逆變電路時(shí),要求設(shè)計(jì)一個(gè)基于SPWM的三相電壓型逆變電路,給出具體性能指標(biāo),把問(wèn)題拋給學(xué)生,等課堂知識(shí)點(diǎn)講完之后,學(xué)生已經(jīng)有了大體的調(diào)劑思路,完成主電路的設(shè)計(jì)。B.全部課程上完之后的課程設(shè)計(jì)的項(xiàng)目會(huì)與企業(yè)需求相結(jié)合,完成時(shí)間周期長(zhǎng),如“直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電源的設(shè)計(jì)”。C.此外,項(xiàng)目的題目可以跨學(xué)科綜合,如“模糊控制下家電產(chǎn)品的電子設(shè)計(jì)”。

項(xiàng)目完成的考核方法:IEET工程認(rèn)證模式,更關(guān)心的是項(xiàng)目完成的過(guò)程而不是結(jié)果,所以可以以小組討論的形式來(lái)完成考核。教師從項(xiàng)目組織情況、設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)文檔、技術(shù)指標(biāo)、創(chuàng)新性、項(xiàng)目完成情況等各方面來(lái)給學(xué)生打分,并且可以在小組討論時(shí),評(píng)出組織者、設(shè)計(jì)能力者、文檔編撰者等有不同優(yōu)勢(shì)的同學(xué),檢測(cè)學(xué)生技術(shù)層面和團(tuán)隊(duì)協(xié)作層面的差異。

Matlab、Simplorer等仿真軟件的應(yīng)用:隨著新技術(shù)的發(fā)展,目前高校實(shí)驗(yàn)室條件跟不上新技術(shù)發(fā)展的步伐,學(xué)生動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)少,許多理論需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證,除了項(xiàng)目教學(xué)法的運(yùn)用,采用軟件對(duì)電力電子進(jìn)行仿真可以解決這些矛盾。這兩個(gè)軟件強(qiáng)大的協(xié)同仿真功能,建模更容易,和實(shí)際電路模型極為相似,易為學(xué)生所接受

3.3擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題

按照上述設(shè)想,本課程擬解決的主要問(wèn)題如下:

(1)鍛煉學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)同合作的能力,為各級(jí)比賽提供一批有電子設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的學(xué)生;

(2)設(shè)置電力電子技術(shù)的課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié);

(3)調(diào)整教學(xué)大綱;

(4) 通過(guò)項(xiàng)目,培養(yǎng)較強(qiáng)的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)和建造的能力;

(5)組織興趣小組進(jìn)行實(shí)際工程項(xiàng)目作業(yè),理論聯(lián)系實(shí)際,加強(qiáng)對(duì)理論內(nèi)容的理解。以社會(huì)需求為教學(xué)依據(jù),讓學(xué)生學(xué)有所需,學(xué)能所用。

3.4實(shí)施計(jì)劃及可行性分析

電力電子技術(shù)課程為專業(yè)限選課,一般機(jī)電專業(yè)學(xué)生必選,學(xué)生數(shù)約100人,擬打算在每年的電力電子技術(shù)課程中,分別按照教學(xué)改革思路進(jìn)行對(duì)照教學(xué),觀察其教學(xué)效果,具體實(shí)施計(jì)劃如下:

1)去同類獨(dú)立院校調(diào)研,學(xué)習(xí)他們電力電子技術(shù)類課程的建設(shè)經(jīng)驗(yàn);

2)調(diào)研本專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)情況;以畢業(yè)生就業(yè)行業(yè)分布,就業(yè)難易程度等情況為依據(jù)討論電力電子技術(shù)課程建設(shè),并對(duì)教學(xué)大綱做相應(yīng)修正;

3)以企業(yè)用人需求情況統(tǒng)計(jì)表的統(tǒng)計(jì)情況,來(lái)設(shè)置課程項(xiàng)目的題目,決定以下三個(gè)方向的題目“電子電工產(chǎn)品生產(chǎn)與加工”、“機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)”以及“企業(yè)工程項(xiàng)目管理工作”的側(cè)重點(diǎn)和比例。

4)通過(guò)教學(xué)日歷的完成情況和就業(yè)趨勢(shì)對(duì)項(xiàng)目的題目進(jìn)行微調(diào),令學(xué)生自行組織項(xiàng)目合作小組,通過(guò)做電力電子技術(shù)項(xiàng)目的形式,把課堂理論直接與實(shí)踐相結(jié)合,通過(guò)結(jié)合實(shí)踐課程增加學(xué)生動(dòng)手能力、協(xié)同合作能力、提高專業(yè)素養(yǎng)。

5)對(duì)整個(gè)教改過(guò)程進(jìn)行總結(jié)分析,整合課程項(xiàng)目的題目,根據(jù)學(xué)生的反饋改進(jìn)教學(xué)方式,為本課程深入教改做準(zhǔn)備。

6)作品展示:進(jìn)行電力電子技術(shù)課程的項(xiàng)目實(shí)物展示活動(dòng),從電力電子的課程項(xiàng)目成品當(dāng)中,選擇具有創(chuàng)新性和實(shí)用性的作品進(jìn)行公開(kāi)答辯和實(shí)物展示,為大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目提供作品,豐富畢業(yè)設(shè)計(jì)作品的內(nèi)容,也提升了本專業(yè)在學(xué)校的影響力。

4創(chuàng)新點(diǎn)

特色與創(chuàng)新:

1)電力電子技術(shù)是一門理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的課程,為了解決理論知識(shí)學(xué)習(xí)難度大的問(wèn)題,設(shè)立項(xiàng)目教學(xué)環(huán)節(jié)。針對(duì)理論學(xué)科性質(zhì)拓展了課堂教學(xué)的問(wèn)答環(huán)節(jié)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的軟件仿真環(huán)節(jié)、課程設(shè)計(jì)的項(xiàng)目研發(fā)等環(huán)節(jié),使該課程教學(xué)過(guò)程更加生動(dòng),使學(xué)生主動(dòng)地學(xué)習(xí),加強(qiáng)基礎(chǔ)理論與工程實(shí)例的結(jié)合應(yīng)用,拓寬學(xué)生知識(shí)面寬,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力,從實(shí)踐過(guò)程中通過(guò)項(xiàng)目學(xué)習(xí)來(lái)獲取工程能力;

2)形成了校內(nèi)首個(gè)將電力電子技術(shù)課程IEET工程模式下的理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)模式;

3)本課程所設(shè)的項(xiàng)目為“畢業(yè)設(shè)計(jì)選題”、“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的項(xiàng)目”以及“校、企合作的項(xiàng)目”提供了豐富的題目資源,豐富畢業(yè)設(shè)計(jì)作品的內(nèi)容,也提升了本專業(yè)在學(xué)校的影響力。

5總結(jié)

本論文旨在通過(guò)IEET工程認(rèn)證模式的培養(yǎng)和鍛煉,以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體,讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。從資訊工程相關(guān)知識(shí)的能力,設(shè)計(jì)與執(zhí)行實(shí)驗(yàn)及分析解釋數(shù)據(jù)的能力,工程實(shí)務(wù)流程規(guī)劃及資訊軟硬體系統(tǒng)整合的能力,協(xié)調(diào)、領(lǐng)導(dǎo)及溝通、整合的能力,適應(yīng)職場(chǎng)變化的能力及持續(xù)終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣,第二外語(yǔ)溝通與表達(dá)的能力,工程倫理與善盡社會(huì)責(zé)任的能力等七個(gè)層面達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。學(xué)生可以直接參與本專業(yè)的最新應(yīng)用與工程項(xiàng)目,培養(yǎng)出的學(xué)生得到企業(yè)的認(rèn)同,該成果可在獨(dú)立學(xué)院相近專業(yè)推廣,對(duì)本校其它專業(yè)也有一定的參考意義。

參考文獻(xiàn):

[1]王兆安,黃俊.電力電子技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002

[2]劉海波.《電力電子技術(shù)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù).2012

第4篇:電力電子技術(shù)概念總結(jié)范文

[關(guān)鍵詞] 電力電子技術(shù) 電力系統(tǒng) 應(yīng)用

0.引言

電力電子技術(shù)經(jīng)歷了半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展歷程,目前已在眾多領(lǐng)域得到廣泛地運(yùn)用,諸如民用產(chǎn)品、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)設(shè)備發(fā)行以及新能源開(kāi)發(fā)等行業(yè)。它將現(xiàn)代控制技術(shù)、功率半導(dǎo)體器件、計(jì)算機(jī)技術(shù)和電路技術(shù)作為支撐依據(jù)已經(jīng)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮出不可替代的重要作用,其直接影響著未來(lái)輸電系統(tǒng)的性能。HVDC――直流輸電――是在電力系統(tǒng)中最為成功的電力電子技術(shù)。繼上世紀(jì)八十年,提出了FACTS――柔流輸電――的概念,從而電力系統(tǒng)中應(yīng)用電力電子技術(shù)引起了眾多學(xué)者的研究與關(guān)注,眾多的闡述以及總結(jié)有關(guān)設(shè)備的基本原理層見(jiàn)迭出,相繼又產(chǎn)生了各種設(shè)備。電力系統(tǒng)是電力電子技術(shù)得以充分應(yīng)用的一個(gè)重要領(lǐng)域,因此,探討電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用具有現(xiàn)實(shí)的意義。

1.電力電子技術(shù)在發(fā)電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

在電力系統(tǒng)的發(fā)電環(huán)節(jié)中,將牽涉到眾多種類的發(fā)電機(jī)組的設(shè)備,怎樣提高和加強(qiáng)此些設(shè)備的運(yùn)行特性是我們所要達(dá)到的目的,而電力電子技術(shù)在發(fā)電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用就能夠很好的實(shí)現(xiàn)這種目的。

1.1 大型發(fā)電機(jī)的靜止勵(lì)磁控制

靜止勵(lì)磁的優(yōu)點(diǎn)是具有較為簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)、較高的可靠性,并且造價(jià)也不高,其通過(guò)晶閘管整流自并勵(lì)方式已在各大電力系統(tǒng)中普遍的使用。因?yàn)閷?duì)中間慣性環(huán)節(jié)即勵(lì)磁機(jī)的省去,使得它具備了特有的快速性調(diào)節(jié),這樣一來(lái),為先進(jìn)的控制規(guī)律提供提供了充分發(fā)揮作用,同時(shí)控制效果更加良好。

1.2 水力、風(fēng)力發(fā)電機(jī)的變速恒頻勵(lì)磁

水力發(fā)電的有效功率主要取決于以下兩點(diǎn):水頭壓力以及流量。在具有相對(duì)大的水頭變化幅度的情況下,抽水蓄能機(jī)組最佳轉(zhuǎn)速也會(huì)隨著水頭的變化幅度而產(chǎn)生變化。風(fēng)速的三次方同風(fēng)力發(fā)電的有效功率呈正比,風(fēng)車捕捉最大風(fēng)能的轉(zhuǎn)速會(huì)隨著風(fēng)速的變化產(chǎn)生變化。因此,機(jī)組變速運(yùn)行,易言之,對(duì)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流的頻率進(jìn)行調(diào)整,讓它同轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速疊加后具有相對(duì)恒定的定子頻率,進(jìn)而取得最大的有效功率,電力電子技術(shù)在在水力、風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)用當(dāng)中,變頻電源是技術(shù)核心。

1.3 發(fā)電廠風(fēng)機(jī)水泵的變頻調(diào)速

發(fā)電廠的廠用電率平均是8%,在火電設(shè)備總耗電量中,風(fēng)機(jī)水泵耗電量大約占到65%,不但具有較大的耗電量,而且運(yùn)行效率也不高,為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的,在使用高壓(低壓)變頻器的時(shí)候能夠使風(fēng)機(jī)水泵變頻調(diào)速,進(jìn)而降低耗電量。從當(dāng)前的狀況而言,低壓變頻器技術(shù)的成熟性毋庸置疑,在國(guó)內(nèi)乃至國(guó)外都有很多的生產(chǎn)廠家,僅是系列產(chǎn)品在一定程度上還不具有完整性。然而能夠設(shè)計(jì)并生產(chǎn)高壓大容量變頻器的廠家還沒(méi)有幾個(gè),這就需要通過(guò)校企合作的方式,進(jìn)行聯(lián)合開(kāi)發(fā),從而達(dá)到滿足生產(chǎn)需求的目的。

2.電力電子技術(shù)在在輸電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

2.1高壓直流輸電技術(shù)。 20世紀(jì)70年代,在瑞典建成世界上第一項(xiàng)晶閘管換流閥實(shí)驗(yàn)工程,從而替代了以前的汞弧閥換流器,這是電力電子技術(shù)在直流輸電中獲得應(yīng)用的一個(gè)里程碑時(shí)段。從此之后,在直流輸電工程,都以使用晶閘管換流閥為主。近年來(lái),隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,新的直流輸電技術(shù)通過(guò)使用諸如GTO等可關(guān)斷器和脈寬調(diào)制技術(shù),不必采用換流變壓器,從而能夠讓整個(gè)換流站搬遷,在較短的輸送距離中,這就加強(qiáng)了中型直流輸電工程的競(jìng)爭(zhēng)力。另外,由于使用了可關(guān)斷的電力電子器件,避免了換流器換相的不成功,加之不存在要求受端系統(tǒng)的容量,所以,能夠應(yīng)用于海上石油平臺(tái)等這些小系統(tǒng)的供電。將來(lái)還能夠用于城市配電系統(tǒng)。這些年來(lái),直流輸電技術(shù)獲得了進(jìn)一步發(fā)展,IGBT等可關(guān)斷電力電子器件組成的換流器被應(yīng)用在輕型的直流輸電器件上,通過(guò)脈寬調(diào)制技術(shù)進(jìn)行無(wú)源逆變,使得直流輸電向無(wú)交流電源的負(fù)荷點(diǎn)送電的難題得到解決,不僅在極大地簡(jiǎn)化了設(shè)備,而且減少了造價(jià)成本。

2.2柔流輸電(FACTS)技術(shù)。柔性的交流輸電技術(shù)產(chǎn)生于上世紀(jì)八十年代的后期,這些年取得迅速的發(fā)展。FACTS是指現(xiàn)代控制技術(shù)同電力電子技術(shù)相結(jié)合,達(dá)到連續(xù)調(diào)節(jié)、控制相位角、電壓等的目的,進(jìn)而在很大程度上加強(qiáng)輸電線路的輸送能力,提升電力系統(tǒng)的可靠性,減少輸電過(guò)程的損耗量。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的調(diào)節(jié)電力潮流的手段僅能達(dá)到調(diào)節(jié)局部穩(wěn)態(tài)潮流的作用,加之機(jī)械開(kāi)關(guān)的動(dòng)作時(shí)間較長(zhǎng),沒(méi)有較快的響應(yīng),根本不可以適應(yīng)在暫態(tài)過(guò)程中快速柔性連續(xù)調(diào)節(jié)和阻尼系統(tǒng)振蕩的需求,所以,電網(wǎng)發(fā)展的要求使得柔流輸電(FACTS)技術(shù)獲得良好的應(yīng)用與發(fā)展,截止目前,柔流輸電控制器有許多種,且均能對(duì)電力系統(tǒng)中變量,例如勵(lì)磁電流、電壓、阻抗以及功率等等進(jìn)行控制,繼而提高交流輸電的運(yùn)行性能。

3.電力電子技術(shù)在在配電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

在配電環(huán)節(jié),我們亟待解決的問(wèn)題是加強(qiáng)供電的穩(wěn)定性以及提高電能質(zhì)量。應(yīng)用用戶電力技術(shù)(Custom Power)亦稱DFACTS技術(shù)是配電環(huán)節(jié)應(yīng)用電力電子技術(shù)的最為普遍的技術(shù),它是現(xiàn)代控制技術(shù)同電力電子技術(shù)的有效結(jié)合,配電環(huán)節(jié)應(yīng)用用戶電力技術(shù)的主要手段是通過(guò)交流輸出電系統(tǒng),加強(qiáng)供電的穩(wěn)定性,提高配電的輸出能力,并且提升電能質(zhì)量。此外,在配電環(huán)節(jié)被普遍運(yùn)用的電力電子技術(shù)還有柔流輸電即FACTS技術(shù),而用戶電力技術(shù)可以看做是FACTS設(shè)備的縮小版或者姊妹型新技術(shù),其功能原理在前文已進(jìn)行分析,在此不作贅述。當(dāng)前,DFACTS技術(shù)和FACTS技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到融合為一體。

4.電力電子技術(shù)在節(jié)能環(huán)節(jié)的應(yīng)用

4.1變負(fù)荷電動(dòng)機(jī)調(diào)速運(yùn)行

為了使電力電子技術(shù)在在節(jié)能環(huán)節(jié)有所作為,我們就需著手于以下兩方面:①電動(dòng)機(jī)自身方面的應(yīng)用;②變負(fù)荷電動(dòng)機(jī)的調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用。倘若能將兩者有機(jī)的結(jié)合在一起,勢(shì)必會(huì)使電動(dòng)機(jī)的節(jié)能獲得顯著的效果。近年來(lái),風(fēng)機(jī)和水泵在國(guó)外大多數(shù)采用調(diào)速控制,鑒于在國(guó)內(nèi)對(duì)其的應(yīng)用還不夠成熟,以及由于變負(fù)荷的風(fēng)機(jī)和泵類等采用交流調(diào)速替代節(jié)流閥(或者擋風(fēng)板)對(duì)水流量、風(fēng)流量進(jìn)行控制都能取得良好的效果,并且具有較高的效率和精度,以及較廣的調(diào)速范圍,加之能夠連續(xù)無(wú)級(jí)調(diào)速,同時(shí)在調(diào)速過(guò)程中具有相對(duì)小的轉(zhuǎn)差損耗,節(jié)電率能夠達(dá)到百分之三十,然而采用調(diào)速控制雖然有上述優(yōu)點(diǎn),卻也存在較高的成本以及產(chǎn)生高次諧波的缺點(diǎn),但這并不會(huì)影響其在礦山和冶金等部門的推廣。因此,我國(guó)對(duì)其應(yīng)加強(qiáng)研究,并需要進(jìn)一步推廣,

4.2減少無(wú)功損耗,提高功率因數(shù)

交流異步電動(dòng)機(jī)以及變壓器在電氣設(shè)備中均屬于感性負(fù)載,其在運(yùn)行的過(guò)程中對(duì)無(wú)功功率、有功功率都要消耗,所以,同有功電源一樣,無(wú)功電源是確保電能質(zhì)量的不可或缺的部分,要在電力系統(tǒng)中維持無(wú)功平衡,不然,將導(dǎo)致功率因數(shù)的降低,系統(tǒng)電壓的下降以及設(shè)備的損壞,甚至致使大規(guī)模的停電事故的出現(xiàn),為了杜絕此類事件的產(chǎn)生,我們要在電力網(wǎng)或電氣設(shè)備無(wú)功容量不足時(shí),增裝無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備,提高設(shè)備功率因數(shù)。

5.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述,電力電子技術(shù)能夠在電力系統(tǒng)的眾多領(lǐng)域得到廣泛地運(yùn)用,隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,我們應(yīng)加大電力電子技術(shù)的研究力度,使其應(yīng)用性更加的完善,對(duì)電力系統(tǒng)的控制以及節(jié)能起到更大的作用,以及最大幅度地提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性,從而獲得巨大效益。

第5篇:電力電子技術(shù)概念總結(jié)范文

關(guān)鍵詞:應(yīng)用技術(shù)主導(dǎo)型; 電力電子; 教學(xué)改革

1 引言

《電力電子技術(shù)》課程是高等工科院校自動(dòng)化類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,又是本專業(yè)核心課程,其主要任務(wù)是使學(xué)生全面了解和掌握各種變流裝置的組成及其電磁過(guò)程、工作原理、控制方式、設(shè)計(jì)計(jì)算和技術(shù)指標(biāo)等內(nèi)容,為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程及今后從事自動(dòng)控制方面的工作打下基礎(chǔ)。

應(yīng)用型本科作為高等教育的一個(gè)層次,必然有其自身的培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)特點(diǎn)。人才培養(yǎng)的目標(biāo)定位不同,教學(xué)思路、教學(xué)方法以及對(duì)專業(yè)的知識(shí)的要求就會(huì)有差異。專業(yè)教學(xué)的目的就是要求學(xué)生通過(guò)在校學(xué)習(xí)相關(guān)的專業(yè)知識(shí)和應(yīng)用技術(shù),成為應(yīng)用型專業(yè)人才。為了實(shí)現(xiàn)這一培養(yǎng)目標(biāo),積極開(kāi)展教學(xué)改革,探索一種既符合《電力電子技術(shù)》課程特點(diǎn),又適合應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求的教學(xué)規(guī)律和教學(xué)方法,對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量、全面推進(jìn)綜合素質(zhì)教學(xué),培養(yǎng)合格的應(yīng)用型人才都有積極意義。

2 課程特點(diǎn)

電力電子技術(shù)是電力、電子及控制技術(shù)領(lǐng)域間的交叉學(xué)科。課程有以下幾個(gè)特點(diǎn):一是教材內(nèi)容豐富,具體表現(xiàn)為概念多、公式多、波形多。隨著新型電力電子器件的出現(xiàn)及控制技術(shù)的發(fā)展,課程內(nèi)容將不斷更新,教學(xué)內(nèi)容將進(jìn)一步擴(kuò)展;二是課程綜合性強(qiáng)。它是《高等數(shù)學(xué)》、《電路原理》、《模擬電子技術(shù)》、《數(shù)字電子技術(shù)》、《電機(jī)拖動(dòng)基礎(chǔ)》、《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》等課程知識(shí)的綜合應(yīng)用,要求學(xué)生較好掌握前授課程的知識(shí),在學(xué)習(xí)本課程基礎(chǔ)上,既能作定量的應(yīng)用計(jì)算,又會(huì)作定性的波形分析;三是課程實(shí)踐性強(qiáng)。學(xué)生在掌握原理、熟悉計(jì)算的基礎(chǔ)上,還應(yīng)具有較強(qiáng)實(shí)際動(dòng)手能力,能完成電力電子裝置組裝、集成、調(diào)試、運(yùn)行、檢測(cè)及診斷等實(shí)際操作。

近年來(lái),結(jié)合課程特點(diǎn),有步驟地對(duì)課程的教學(xué)方法作了改革,著重對(duì)課堂理論教學(xué)、課程設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)等環(huán)節(jié)進(jìn)行了綜合分析與研究,努力探索一種較為科學(xué)的教學(xué)方法,現(xiàn)作簡(jiǎn)要介紹。

3 課程教學(xué)改革與探討

3.1 理論教學(xué)堅(jiān)持貫徹“知行合一”原則

根據(jù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo),課堂理論教學(xué)采用精講多練,深入淺出的教學(xué)方法。為了使學(xué)生剛接觸本課程時(shí),就有一個(gè)較深的認(rèn)識(shí),授課時(shí)通過(guò)圖1簡(jiǎn)述課程所涉及的知識(shí)結(jié)構(gòu),即整流、逆變、斬波、調(diào)壓、變頻等變換方式,結(jié)合實(shí)例分析電力電子技術(shù)在各領(lǐng)域中的應(yīng)用,讓學(xué)生對(duì)課程涉及知識(shí)有了基本認(rèn)識(shí),同時(shí)激發(fā)他們學(xué)習(xí)的興趣。

圖1. 電力電子技術(shù)框圖

在課程的理論教學(xué)改革中,著重抓兩個(gè)重點(diǎn):

(1)將知識(shí)課堂轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰φn堂。理論教學(xué)的質(zhì)量主要取決于課堂講授的效果,而精選教學(xué)內(nèi)容又是提高講授效果的前提。因此,通過(guò)教學(xué)實(shí)踐的總結(jié),確定將“整流”、“逆變”和“器件與觸發(fā)電路”列為重點(diǎn)內(nèi)容,其他則有所涉及。在“整流”、“逆變”部分內(nèi)容學(xué)懂理解后,學(xué)生再學(xué)習(xí)其他變換電路也就比較容易了。

為了便于學(xué)生系統(tǒng)掌握課程內(nèi)容,將教材內(nèi)容分為五個(gè)知識(shí)板塊,即元件與保護(hù)、整流電路、逆變電路、觸發(fā)電路和其他變換電路等,而且對(duì)五個(gè)知識(shí)板塊的內(nèi)容提出不同的要求,便利學(xué)生消化課程內(nèi)容,有系統(tǒng)有重點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí),整個(gè)教學(xué)過(guò)程中始終突出知識(shí)的應(yīng)用和能力的培養(yǎng),堅(jiān)持貫徹“知行合一”原則。

(2)確定科學(xué)的講授體系,綜合應(yīng)用各種教學(xué)方法,全面提升教學(xué)效果。根據(jù)應(yīng)用型本科規(guī)劃教材特點(diǎn)及近年來(lái)教學(xué)實(shí)踐體會(huì),將課程確定為:電力電子元器件整流電路觸發(fā)電路逆變電路其他變頻電路,這樣一個(gè)講授體系,能將各章內(nèi)容合理銜接,又使重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容相對(duì)分散。授課中,結(jié)合概念,對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容集中時(shí)間進(jìn)行深入透徹分析,使學(xué)生形成深刻印象;結(jié)合實(shí)例,對(duì)難點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行分析對(duì)比,幫助學(xué)生加深理解,實(shí)際效果比較理想。

3.2 結(jié)合工程實(shí)際組織課程設(shè)計(jì)

應(yīng)用型本科培養(yǎng)的是應(yīng)用型人才,為了鞏固課程理論知識(shí),同時(shí)注重培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力,不僅在課堂授課時(shí)要結(jié)合工程實(shí)際內(nèi)容,而且還要有目的地組織學(xué)生進(jìn)行課程設(shè)計(jì),進(jìn)行工程應(yīng)用實(shí)踐。

如何選擇設(shè)計(jì)課題和內(nèi)容是搞好課程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵,所以在提出設(shè)計(jì)方案前,指導(dǎo)教師應(yīng)先行一步,在大量收集文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上,做方案比較,進(jìn)行完整的計(jì)算及實(shí)驗(yàn)調(diào)試,再確定設(shè)計(jì)內(nèi)容,設(shè)計(jì)步驟及實(shí)驗(yàn)調(diào)試要求,編制完整的設(shè)計(jì)任務(wù)書,然后再去指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課程設(shè)計(jì)。

課程設(shè)計(jì)的目的很明確,有三點(diǎn):一是結(jié)合教材有關(guān)“整流電路”、“元件選擇與保護(hù)”、“觸發(fā)電路”內(nèi)容講授,要求學(xué)生利用所學(xué)知識(shí),立竿見(jiàn)影地用于工程實(shí)際設(shè)計(jì)中去,讓學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)生較大興趣;二是把設(shè)計(jì)與工程實(shí)際緊密聯(lián)系起來(lái),要求學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求,獨(dú)立完成電路設(shè)計(jì)、線路形式選擇及主要參數(shù)計(jì)算,保護(hù)電路設(shè)計(jì)及元件參數(shù)選擇,確定移相范圍及觸發(fā)電路等,以提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力;三是通過(guò)設(shè)計(jì)加強(qiáng)應(yīng)用能力訓(xùn)練,要求學(xué)生應(yīng)用所學(xué)的計(jì)算機(jī)CAD繪圖技術(shù)完成電路圖的繪制,應(yīng)用綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)調(diào)試等,有目的地加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)際操作能力的培養(yǎng)。

這樣的要求既有一定的難度,也有相當(dāng)廣度,但確實(shí)可行。學(xué)生通過(guò)這個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)踐,增強(qiáng)了獨(dú)立思考能力,開(kāi)闊了視野。不少學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)完成單元電路設(shè)計(jì);也有學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)對(duì)觸發(fā)電路進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì);還有學(xué)生對(duì)保護(hù)電路提出了不同見(jiàn)解??傊瑢W(xué)生間相互探討,相互啟發(fā),活躍了學(xué)習(xí)氣氛,提高了應(yīng)用能力,為從事專業(yè)工作打下了基礎(chǔ)。

3.3 依托實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)注重能力培養(yǎng)

應(yīng)用型工科培養(yǎng)的人才除了具有一定的理論知識(shí),還應(yīng)具備專業(yè)技術(shù)的應(yīng)用能力。這種能力的形式,不能簡(jiǎn)單依靠知識(shí)注入來(lái)獲得,必須經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的培養(yǎng)、系統(tǒng)的訓(xùn)練,不斷的積累,而逐步形成的。在這種能力形成過(guò)程中,實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有獨(dú)特作用。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中具體完成以下幾項(xiàng)工作:

(1)科學(xué)系統(tǒng)地編制實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,精心選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,使每個(gè)實(shí)驗(yàn)都能起到“工程訓(xùn)練”的目的。

(2)強(qiáng)調(diào)人人動(dòng)手、獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。對(duì)實(shí)驗(yàn)確實(shí)存在困難的學(xué)生,指導(dǎo)教師要耐心啟發(fā)學(xué)生,幫助分析實(shí)驗(yàn)要領(lǐng),但決不包辦代替。

(3)注重參數(shù)的定量分析和波形定性分析。變流裝置在運(yùn)行中有大量的參數(shù)和波形,需要檢測(cè)和分析。例如:檢測(cè)元件的端電壓,就能判別元件的工作狀態(tài);檢測(cè)輸出電壓,就能推斷裝置的運(yùn)行狀況。又例如,在三相全控橋式電路中,測(cè)試輸出波形時(shí),發(fā)現(xiàn)波幅不一致,缺波頭等現(xiàn)象時(shí),也能分析出裝置出現(xiàn)的問(wèn)題等。因此,要求學(xué)生重視參數(shù)定量分析和波形定性分析,就是要讓學(xué)生通過(guò)實(shí)際操作,來(lái)提高分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

總之,通過(guò)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué),將封閉的教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)殚_(kāi)放的教學(xué),確實(shí)起到既鞏固基礎(chǔ)理論知識(shí),又能使學(xué)生獲得比較系統(tǒng)的實(shí)際操作訓(xùn)練,對(duì)提高課程教學(xué)效果有較大推動(dòng)作用。

4 結(jié)束語(yǔ)

課程教學(xué)改革必須從學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā),把課堂上的理論講授、設(shè)計(jì)室里的分析計(jì)算以及實(shí)驗(yàn)室中的實(shí)際操作等多個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)有機(jī)結(jié)合起來(lái),實(shí)現(xiàn)各教學(xué)環(huán)節(jié)的銜接、交差和融合,充分發(fā)揮綜合教學(xué)優(yōu)勢(shì),達(dá)到在有限時(shí)間內(nèi)獲取最佳教學(xué)效果。通過(guò)《電力電子技術(shù)》課程教學(xué)的改革與探索,深深感到要使課程教學(xué)滿足培養(yǎng)目標(biāo),需要不斷地科學(xué)探索、不斷地認(rèn)真總結(jié),以適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)的要求。

參考文獻(xiàn)

[1] 王兆安、劉進(jìn)軍. 電力電子技術(shù)[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2010.7

第6篇:電力電子技術(shù)概念總結(jié)范文

關(guān)鍵詞:電路原理;教學(xué)方法;對(duì)偶式;問(wèn)題導(dǎo)向式

中圖分類號(hào):G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)07-0113-02

電路原理是電類學(xué)生的一門非常重要的基礎(chǔ)課,它不僅與后續(xù)的《模擬電子技術(shù)》、《電機(jī)學(xué)》、《電力電子技術(shù)》等許多課程的關(guān)聯(lián)非常密切,同時(shí)也能單獨(dú)運(yùn)用電路的知識(shí)解決一些實(shí)際問(wèn)題,在培養(yǎng)電類學(xué)生對(duì)電氣工程、自動(dòng)化等工作的適應(yīng)能力和創(chuàng)新能力起著重要的作用。目前我校采用的邱關(guān)源原著的教材-電路(第5版),需要在64學(xué)時(shí)講授1~15章的所有內(nèi)容,課程內(nèi)容多,且都是基本的理論知識(shí),但課時(shí)相對(duì)較少。不少學(xué)生都覺(jué)得這門課程聽(tīng)起來(lái)容易,自己動(dòng)手做題都感到有相當(dāng)大的難度。為了更好地提高教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量,通過(guò)改變電路課程的教學(xué)方法和教學(xué)手段,經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐,取得了一定的效果。

一、采用對(duì)偶式的教學(xué)方法

在電路課程的教學(xué)過(guò)程中,有不少知識(shí)點(diǎn)都是可以通過(guò)對(duì)偶式的教學(xué)方法,使學(xué)生加深對(duì)新的知識(shí)內(nèi)容的理解和掌握。如在介紹電路的有源元件時(shí),由于在高中或大學(xué)物理中已用到過(guò)電壓源這個(gè)器件,因此大部分學(xué)生對(duì)電壓源這個(gè)元件比較熟悉,在理解和掌握理想電壓源的特性時(shí)基本不會(huì)有什么困難。但對(duì)理想電流源,如何理解和掌握其電流由自身決定而兩端電壓由外電路決定這個(gè)性質(zhì),不少學(xué)生會(huì)感到困惑,在做習(xí)題和考試的時(shí)候也比較容易犯錯(cuò)。因此,在介紹這兩個(gè)有源元件時(shí),就可以通過(guò)對(duì)偶式的教學(xué)方式,把理想電流源與理想電壓源的特性進(jìn)行比較,使學(xué)生能比較容易理解和接受。同樣,在介紹串聯(lián)諧振電路和并聯(lián)諧振電路的特性時(shí),也可以采用對(duì)偶的教學(xué)方式。

二、采用一題多解的教學(xué)方法

教材上的例題,基本上都是采用與該節(jié)內(nèi)容有關(guān)的某種方式求解的,目的是讓學(xué)生通過(guò)例題掌握該節(jié)相關(guān)的理論知識(shí)。但這樣也會(huì)帶來(lái)一些問(wèn)題,在一些習(xí)題課和考試的時(shí)候,有些學(xué)生不能選擇最合適的求解方式,或者對(duì)一個(gè)題目不會(huì)想到可以用多種方法進(jìn)行求解,思路比較狹窄。采用一題多解的教學(xué)方式,可以開(kāi)拓學(xué)生的思維,把前后所學(xué)的知識(shí)連貫起來(lái)。

例如,在單相交流電路中,有一個(gè)用三表法測(cè)量電感線圈參數(shù)的例題,如圖1所示。已知條件為f=50Hz,且測(cè)得U=50V,I=1A,P=30W。這個(gè)題目雖然簡(jiǎn)單,但很多同學(xué)都只會(huì)想到利用P=I2R來(lái)求得電阻R,對(duì)求電感L就會(huì)感到困難。實(shí)際上,這個(gè)題目至少可以從2個(gè)不同的思路來(lái)進(jìn)行求解。利用阻抗的概念進(jìn)行求解:用P=I2R,|Z|=U/I以及|Z|2=R2+(ωL)2來(lái)求得R和L;利用功率的概念進(jìn)行求解:S=UI,Q2=S2-P2以及P=I2R,Q=I2XL,來(lái)求得R和L。

三、采用問(wèn)題導(dǎo)向式的教學(xué)方法

在講解新的知識(shí)點(diǎn)時(shí),采用問(wèn)題導(dǎo)向式的教學(xué)方式,通過(guò)綜合已學(xué)的知識(shí)提出問(wèn)題,在講解如何有效地解決該問(wèn)題的過(guò)程中,轉(zhuǎn)換到即將要講解的新的知識(shí)點(diǎn),這樣能使學(xué)生在提出問(wèn)題時(shí)把前面所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行回顧,又能順利地過(guò)渡到新知識(shí)點(diǎn)的講解。

譬如,在講解戴維南定理時(shí),可以以圖1所示電路為例提出問(wèn)題:當(dāng)圖中的兩個(gè)電壓源的電壓值相同時(shí),該圖的兩條支路可以理解為是兩個(gè)實(shí)際電壓源,把兩個(gè)實(shí)際的電壓源并聯(lián)起來(lái)可以等效成什么呢?同學(xué)們自然會(huì)想到可以等效成一個(gè)實(shí)際的電壓源。那么當(dāng)圖中的電壓源的電壓不相同,電阻也不一樣的時(shí)候,能不能也等效成一個(gè)實(shí)際的電壓源呢?進(jìn)而引出如果是一個(gè)任意的有源二端網(wǎng)絡(luò),是不是也能等效呢?這樣就可以自然地進(jìn)入對(duì)戴維南定理這個(gè)知識(shí)點(diǎn)的介紹。

四、把理論知識(shí)與具體科研相結(jié)合

電路這門課程講授的都是基本的理論知識(shí),學(xué)生上課時(shí)容易聽(tīng)懂,但要把所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到求解具體的題目卻有相當(dāng)大難度,這樣往往使學(xué)生對(duì)這門課程產(chǎn)生厭倦和害怕的情緒,如何提高學(xué)生對(duì)這門課程的興趣,也是在教學(xué)過(guò)程中需要特別注意的問(wèn)題。把課程中的理論知識(shí)與實(shí)際生活、與具體的科研和后續(xù)課程結(jié)合起來(lái),能有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也能活躍課堂氣氛,調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。

例如,在講解諧振的相關(guān)知識(shí)時(shí),一方面可以把諧振與共振現(xiàn)象作對(duì)比,兩者在不少方面的特性有相似之處,使學(xué)生能更容易理解諧振這種物理現(xiàn)象;另一方面,可以把諧振的一些應(yīng)用向?qū)W生進(jìn)行介紹,如磁諧振耦合無(wú)線能量傳輸、電力電子技術(shù)中的軟開(kāi)關(guān)技術(shù),在這些研究方面都會(huì)用到諧振技術(shù)。2014年TI杯大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中也有一個(gè)與諧振有關(guān)的題目“無(wú)線電能傳輸裝置”,要求設(shè)計(jì)并制作一個(gè)磁耦合諧振式無(wú)線電能傳輸裝置(結(jié)構(gòu)框圖如圖3所示)。

通過(guò)這些介紹,可以有效地吸引學(xué)生的注意力,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生在掌握基本的理論知識(shí)的同時(shí),也知道這些技術(shù)可以應(yīng)用在哪些場(chǎng)合,同時(shí)也使學(xué)生對(duì)后續(xù)課程“電力電子技術(shù)”有個(gè)初步的印象,在后學(xué)課程的學(xué)習(xí)過(guò)程中就會(huì)比較容易把電路的基本知識(shí)應(yīng)用到電力電子線路的分析中。

五、結(jié)束語(yǔ)

隨著教學(xué)改革的進(jìn)一步深入,對(duì)教師的要求也在不斷地提高,高校教學(xué)方法多種多樣,教師應(yīng)該在教學(xué)過(guò)程中不斷地更新和充實(shí)教學(xué)內(nèi)容,提高課堂教學(xué)質(zhì)量,不斷總結(jié)和豐富教學(xué)手段,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,保證大部分學(xué)生能夠切實(shí)掌握課程的基本理論知識(shí)和基本分析方法,并能融會(huì)貫通,把基本知識(shí)正確應(yīng)用在具體的解題過(guò)程和其他專業(yè)研究中。只有在課程教學(xué)的每一個(gè)細(xì)節(jié)上精益求精,才能更好地完成電路這門課程的教學(xué)任務(wù)。

參考文獻(xiàn):

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第7篇:電力電子技術(shù)概念總結(jié)范文

關(guān)鍵詞:高級(jí)電工;維修電工;電工知識(shí)

中圖分類號(hào):TM07 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-2374(2013)09-0152-02

1 概述

首先,我們要求高技能人才有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)、把握高技能人才的內(nèi)涵。高技能人才具有高超的操作技術(shù),能夠在生產(chǎn)、服務(wù)、建設(shè)等關(guān)鍵領(lǐng)域起到?jīng)Q定性作用,并且他們具備專門的知識(shí)與技術(shù),是生產(chǎn)、服務(wù)、建設(shè)第一線的技能勞動(dòng)者,隨時(shí)能夠解決第一線出現(xiàn)的緊急問(wèn)題,所以他們應(yīng)該歸結(jié)為高層次人才的行列中。但在國(guó)家對(duì)高技能人才的統(tǒng)計(jì)中,我們發(fā)現(xiàn)并不是和我們想象的一樣。只有將獲得高級(jí)工(國(guó)家職業(yè)三級(jí))以上職業(yè)資格證書或者具備相應(yīng)技能水平和職業(yè)資格的勞動(dòng)者視為高技能人才。這就是,學(xué)歷并不是確定等級(jí)的一個(gè)量度,只有獲得等級(jí)確定,才能獲得技術(shù)工人職稱。所以雖然是高校出身,在沒(méi)有高職高校的職業(yè)資格的情況下,也稱不上是高技能

人才。

對(duì)現(xiàn)在的高職高校的調(diào)查中發(fā)現(xiàn),很多高職高校對(duì)高級(jí)技工要求不是很高,它們只是將職業(yè)資格鑒定限于初、中級(jí)(國(guó)家職業(yè)五、四級(jí)),與中職學(xué)校沒(méi)有什么區(qū)別。也只是很少的高職高校對(duì)高級(jí)工鑒定有一定的初步涉入。對(duì)于高級(jí)技師的評(píng)定方法來(lái)看,一般采用工作以后的業(yè)績(jī)?cè)u(píng)價(jià)和能力評(píng)價(jià)相結(jié)合的方法。所以,對(duì)于現(xiàn)在的高職高校的技工人才鑒定方面,還有很多要改進(jìn)的地方,它們的培養(yǎng)模式中缺少高級(jí)技工人才。但是,它們對(duì)于技工知識(shí)理論體系的教學(xué)還是有一定成就,發(fā)展了一批一線有潛力的員工,只要加以訓(xùn)練,日后必將進(jìn)入高級(jí)技工行列。

既然高級(jí)技工的要求比一般技工的要求高,那么具體體現(xiàn)在哪些方面呢?我們可以對(duì)新的針對(duì)高級(jí)技工鑒定考試大綱做一個(gè)詳細(xì)的了解,我們可以發(fā)現(xiàn)它比一般的維修電工要求的知識(shí)體系要高得多,要求的知識(shí)內(nèi)容也多了很大一部分。比如數(shù)字機(jī)床控制系統(tǒng)、電力半導(dǎo)體、特種電機(jī)、可編程控制器(PLC)、自動(dòng)控制原理、微機(jī)原理、變頻器、電梯控制系統(tǒng)及部分新的機(jī)械知識(shí)等。這些知識(shí)并不是隨意加上去的,它們是維修電工在工作中所必須掌握的知識(shí)技能。尤其是現(xiàn)今高速發(fā)展的科學(xué)技術(shù),使得維修電工要掌握的技能也日新月異,所以從實(shí)際需要的角度看,高級(jí)維修電工必須廣泛掌握這些技能,滿足實(shí)際的需要。這些技能都是社會(huì)前沿知識(shí),比較新,并且更新速度快,幾乎一段時(shí)間都會(huì)有新的電工技術(shù)得到應(yīng)用;它們也往往是學(xué)科綜合性強(qiáng)的知識(shí),每個(gè)系統(tǒng)都可能涉及很多種新技術(shù);廣泛應(yīng)用了自動(dòng)控制理論、電力電子技術(shù)、微機(jī)控制技術(shù)。因此,隨著經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展,應(yīng)不斷加強(qiáng)對(duì)高級(jí)電工的要求,不斷擴(kuò)大高級(jí)電工的知識(shí)體系,不斷加強(qiáng)研究高級(jí)電工的知識(shí)獲取途徑。

2 高級(jí)維修電工知識(shí)技能結(jié)構(gòu)分析

正是由于高級(jí)維修電工的知識(shí)體系的不斷擴(kuò)大,與一般的維修電工相比,內(nèi)容更加復(fù)雜。但是這種知識(shí)往往是高級(jí)技師以后的工作可以應(yīng)用到的技能和知識(shí),并且它們代表著先進(jìn)技術(shù)發(fā)展方向。因此,高級(jí)技術(shù)人員必須掌握這些高技能知識(shí),如電力電子技術(shù)、自動(dòng)控制理論、微機(jī)控制技術(shù)等。

第一,微機(jī)控制技術(shù)的核心是可編程邏輯控制器(PLC),它是一個(gè)簡(jiǎn)單易用的使用工具,運(yùn)用中包括用戶計(jì)算機(jī)和電路的設(shè)計(jì)、電氣產(chǎn)品制造的兩種編程。數(shù)控系統(tǒng)的電梯控制系統(tǒng)是靠可編程控制器來(lái)維持的,同時(shí)它是控制系統(tǒng)的核心。

第二,變頻器的微機(jī)控制技術(shù)的核心,是由一個(gè)簡(jiǎn)單易用的控制電器電腦+功率半導(dǎo)體器件的脈寬控制理論設(shè)計(jì)和制造結(jié)合使用的。此外,數(shù)控系統(tǒng)服務(wù)控制器也可用微機(jī)+功率半導(dǎo)體器件的脈寬控制和速度控制,它用的是簡(jiǎn)單易用的控制電器制造設(shè)計(jì)和變頻器控制理論。由于知識(shí)是相通的,部分功能變頻器同時(shí)也能夠服務(wù)控制器,這方面無(wú)可厚非。可以說(shuō),速度控制、速度控制系統(tǒng)以及新的變頻器、伺服控制器是電力電子技術(shù)的具體應(yīng)用。

第三,具有維修電工先進(jìn)新知識(shí)的伺服控制器、變頻器、控制系統(tǒng)、可編程控制器需要開(kāi)環(huán)、閉環(huán)控制理論的指導(dǎo),如果沒(méi)有自動(dòng)控制理論,暫且不說(shuō)能不能設(shè)計(jì)出來(lái),伺服控制器一百五十以上產(chǎn)品參數(shù)將不會(huì)啟動(dòng),在數(shù)控系統(tǒng)里面,電梯控制系統(tǒng)是無(wú)所適從的。

另外,關(guān)于電機(jī)原理的知識(shí)也是電機(jī)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)部分。所以,微機(jī)控制技術(shù)、電機(jī)學(xué)、電力電子技術(shù)、自動(dòng)控制理論也就可以說(shuō)是高級(jí)維修電工新增知識(shí)的理論基礎(chǔ)。

3 高級(jí)維修電工知識(shí)技能的學(xué)習(xí)

對(duì)于高級(jí)技工知識(shí)體系的學(xué)習(xí),有很多值得借鑒的經(jīng)驗(yàn)。高級(jí)特工必須做到的是自我學(xué)習(xí)的能力。這是對(duì)高級(jí)技工的必備要求。因?yàn)椴还馐钦n本上的知識(shí),以后工作中碰到的緊急問(wèn)題也往往是千變?nèi)f化、不盡相同的,所以高級(jí)技工要強(qiáng)化自我學(xué)習(xí)的能力,在經(jīng)驗(yàn)中不斷總結(jié),不斷自我學(xué)習(xí)。在課堂上,不能只是靠老師的講解,還要有自己的看法和自己的實(shí)踐。因?yàn)榧脊ぶR(shí)不是固定不變的,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,新技術(shù)新知識(shí)不斷涌現(xiàn),以前的知識(shí)往往就成為淘汰的東西,所以不要以為老師就什么都會(huì)、什么都懂。還有,高級(jí)技工的知識(shí)是靠實(shí)踐得來(lái)的,只有實(shí)踐才能檢驗(yàn)知識(shí)的正確性。因此,我們的高級(jí)技工要理解“授之以魚,不如授之以漁”的道理。只有真正具備了自我造血能力,才能在以后的工作中擔(dān)當(dāng)重要角色,并獲得不菲成就。

為了高級(jí)技工充分學(xué)習(xí)新知識(shí)新技能,對(duì)必備知識(shí)有很好的把握,必須對(duì)這些高級(jí)維修電工的理論體系有一個(gè)很好的正確認(rèn)識(shí)。只有這樣,才能理解它們之間的相互關(guān)系,才能在以后的工作中應(yīng)用自如。

在高級(jí)維修電工教學(xué)中,我們必須加強(qiáng)微機(jī)控制技術(shù)、自動(dòng)控制理論、電力電子技術(shù)、電機(jī)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)。雖然這些課程理論知識(shí)較為復(fù)雜,但是我們可以應(yīng)用對(duì)媒體教學(xué)和一體化教學(xué)相結(jié)合,同時(shí)還可以應(yīng)用行為導(dǎo)向法,這樣就大大降低了學(xué)習(xí)的難度,有利于高級(jí)技工的快速學(xué)習(xí)。

為了綜合應(yīng)用微機(jī)控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、電機(jī)學(xué)課程、自動(dòng)控制理論,為了充分理解伺服控制器、變頻器、調(diào)速系統(tǒng)、可編程控制器等,我們要加強(qiáng)這些問(wèn)題的實(shí)踐,在實(shí)踐中找問(wèn)題,然后解決問(wèn)題。同時(shí)在學(xué)習(xí)這些基礎(chǔ)課程時(shí),一定要偏重于綜合應(yīng)用和以上技術(shù)的聯(lián)系,把握典型電路和基本概念,主要掌握問(wèn)題是如何提出的、如何解決的,又是如何應(yīng)用的,不能割裂地講述單科知識(shí)。

從圖1看出PLC是控制器中的代表、變頻器是調(diào)速中的代表,因此,在高級(jí)維修電工教學(xué)中必須強(qiáng)化PLC、變頻器原理的學(xué)習(xí),強(qiáng)化PLC、變頻器典型電路的技能的訓(xùn)練,相信只要PLC、變頻器學(xué)透,就不難理解其他先進(jìn)控制技術(shù)和系統(tǒng)。

總之,相對(duì)中級(jí)維修電工來(lái)說(shuō),高級(jí)維修電工新增的知識(shí)主要集中在先進(jìn)控制技術(shù)方面,這就要求學(xué)校教師要主動(dòng)加強(qiáng)自我學(xué)習(xí),熟悉和跟蹤先進(jìn)控制技術(shù)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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第8篇:電力電子技術(shù)概念總結(jié)范文

關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng) 自動(dòng)化 智能控制

前言:

目前我國(guó)科學(xué)工作者對(duì)電力系統(tǒng)電保護(hù)的新原理進(jìn)行了研究, 將國(guó)內(nèi)外最新的人工智能、模糊理論、綜合自動(dòng)控制理論、自適應(yīng)理論、網(wǎng)絡(luò)通信、微機(jī)新技術(shù)等理論應(yīng)用于新型繼電保護(hù)裝置中, 使得新型繼電保護(hù)裝置具有智能控制等特點(diǎn), 大大提高了電力系統(tǒng)的安全水平。對(duì)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行了多年研究, 研制的分層分布式變電站綜合自動(dòng)化裝置能夠適用于35~220kV各種電壓等級(jí)變電站。微機(jī)保護(hù)領(lǐng)域的研究處于國(guó)際領(lǐng)先水平, 變電站綜合自動(dòng)化領(lǐng)域的研究也已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

1、電力系統(tǒng)自動(dòng)化總的發(fā)展趨勢(shì)

1.1 當(dāng)今電力系統(tǒng)的自動(dòng)控制技術(shù)正趨向于:

①在控制策略上日益向最優(yōu)化、適應(yīng)化、智能化、協(xié)調(diào)化、區(qū)域化發(fā)展。②在設(shè)計(jì)分析上日益要求面對(duì)多機(jī)系統(tǒng)模型來(lái)處理問(wèn)題。③在理論工具上越來(lái)越多地借助于現(xiàn)代控制理論。④在控制手段上日益增多了微機(jī)、電力電子器件和遠(yuǎn)程通信的應(yīng)用。⑤在研究人員的構(gòu)成上益需要多“兵種”的聯(lián)合作戰(zhàn)。

1.2 整個(gè)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展則趨向于:

①由開(kāi)環(huán)監(jiān)測(cè)向閉環(huán)控制發(fā)展,例如從系統(tǒng)功率總加到AGC(自動(dòng)發(fā)電控制)。②由高電壓等級(jí)向低電壓擴(kuò)展,例如從EMS(能量管理系統(tǒng))到DMS(配電管理系統(tǒng))。③由單個(gè)元件向部分區(qū)域及全系統(tǒng)發(fā)展,例如SCADA(監(jiān)測(cè)控制與數(shù)據(jù)采集)的發(fā)展和區(qū)域穩(wěn)定控制的發(fā)展。④由單一功能向多功能、一體化發(fā)展,例如變電站綜合自動(dòng)化的發(fā)展。⑤裝置性能向數(shù)字化、快速化、靈活化發(fā)展,例如繼電保護(hù)技術(shù)的演變。⑥追求的目標(biāo)向最優(yōu)化、協(xié)調(diào)化、智能化發(fā)展,例如勵(lì)磁控制、潮流控制。⑦由以提高運(yùn)行的安全、經(jīng)濟(jì)、效率為完成向管理、服務(wù)的自動(dòng)化擴(kuò)展,例如MIS(管理信息系統(tǒng))在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。

近20 年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代電力系統(tǒng)已成為一個(gè)計(jì)算機(jī)(Computer)、控制(Control)、通信(Communication)和電力裝備及電力電子(Power System Equiqmentsand Power Electronics)的統(tǒng)一體,簡(jiǎn)稱為“CCCP”。其內(nèi)涵不斷深入,外延不斷擴(kuò)展。電力系統(tǒng)自動(dòng)化處理的信息量越來(lái)越大,考慮的因素越來(lái)越多,直接可觀可測(cè)的范圍越來(lái)越廣,能夠閉環(huán)控制的對(duì)象越來(lái)越豐富。

2、具有變革性重要影響的三項(xiàng)新技術(shù)

2.1 電力系統(tǒng)的智能控制電力系統(tǒng)的控制研究與應(yīng)用在過(guò)去的40 多年中大體上可分為三個(gè)階段:基于傳遞函數(shù)的單輸入、單輸出控制階段;線性最優(yōu)控制、非線性控制及多機(jī)系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制階段;智能控制階段。電力系統(tǒng)控制面臨的主要技術(shù)困難有:

①電力系統(tǒng)是一個(gè)具有強(qiáng)非線性的、變參數(shù)(包含多種隨機(jī)和不確定因素的、多種運(yùn)行方式和故障方式并存)的動(dòng)態(tài)大系統(tǒng)。②具有多目標(biāo)尋優(yōu)和在多種運(yùn)行方式及故障方式下的魯棒性要求。③不僅需要本地不同控制器間協(xié)調(diào),也需要異地不同控制器間協(xié)調(diào)控制。

智能控制是當(dāng)今控制理論發(fā)展的新的階段,主要用來(lái)解決那些用傳統(tǒng)方法難以解決的復(fù)雜系統(tǒng)的控制問(wèn)題; 特別適于那些具有模型不確定性、具有強(qiáng)非線性、要求高度適應(yīng)性的復(fù)雜系統(tǒng)。

智能控制在電力系統(tǒng)工程應(yīng)用方面具有非常廣闊的前景,其具體應(yīng)用有快關(guān)汽門的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)控制,基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的勵(lì)磁、電掣動(dòng)、快關(guān)綜合控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu),多機(jī)系統(tǒng)中的ASVG(新型靜止無(wú)功發(fā)生器)的自學(xué)習(xí)功能等。

2.2 FACTS 和DFACTS

2.2.1 FACTS 概念的提出q 在電力系統(tǒng)的發(fā)展迫切需要先進(jìn)的輸配電技術(shù)來(lái)提高電壓質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定性的時(shí)候,一種改變傳統(tǒng)輸電能力的新技術(shù)―――柔流輸電系統(tǒng)(FACTS)技術(shù)悄然興起。

所謂“柔流輸電系統(tǒng)”技術(shù)又稱“靈活交流輸電系統(tǒng)”技術(shù)簡(jiǎn)稱FACTS,就是在輸電系統(tǒng)的重要部位,采用具有單獨(dú)或綜合功能的電力電子裝置,對(duì)輸電系統(tǒng)的主要參數(shù)(如電壓、相位差、電抗等)進(jìn)行調(diào)整控制,使輸電更加可靠,具有更大的可控性和更高的效率。這是一種將電力電子技術(shù)、微機(jī)處理技術(shù)、控制技術(shù)等高新技術(shù)應(yīng)用于高壓輸電系統(tǒng),以提高系統(tǒng)可靠性、可控性、運(yùn)行性能和電能質(zhì)量,并可獲取大量節(jié)電效益的新型綜合技術(shù)。

2.2.2 FACTS 的核心裝置之一, ――ASVC 的研究現(xiàn)狀各種FACTS 裝置的共同特點(diǎn)是: 基于大功率電力電子器件的快速開(kāi)關(guān)作用和所組成逆變器的逆變作用。ASVC 是包含了FACTS 裝置的各種核心技術(shù)且結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的一種新型靜止無(wú)功發(fā)生器。

ASVC 由二相逆變器和并聯(lián)電容器構(gòu)成,其輸出的三相交流電壓與所接電網(wǎng)的三相電壓同步。它不僅可校正穩(wěn)態(tài)運(yùn)行電壓,而且可以在故障后的恢復(fù)期間穩(wěn)定電壓,因此對(duì)電網(wǎng)電壓的控制能力很強(qiáng)。與旋轉(zhuǎn)同步調(diào)相機(jī)相比,ASVC 的調(diào)節(jié)范圍大,反應(yīng)速度快,不會(huì)發(fā)生響應(yīng)遲緩,沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的機(jī)械慣性、機(jī)械損耗和旋轉(zhuǎn)噪聲,并且因?yàn)锳SVC 是一種固態(tài)裝置,所以能響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中的暫態(tài)也能響應(yīng)穩(wěn)態(tài)變化,因此其控制能力大大優(yōu)于同步調(diào)相機(jī)。

2.2.3 DFACTS 的研究態(tài)勢(shì)隨著高科技產(chǎn)業(yè)和信息化的發(fā)展,電力用戶對(duì)供電質(zhì)量和可靠性越來(lái)越敏感,電器設(shè)備的正常運(yùn)行甚至使用壽命也與之越來(lái)越息息相關(guān)。可以說(shuō),信息時(shí)代對(duì)電能質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求。DFACTS 是指應(yīng)用于配電系統(tǒng)中的靈活交流技術(shù),它是Hingorani于1988 年針對(duì)配電網(wǎng)中供電質(zhì)量提出的新概念。其主要內(nèi)容是:對(duì)供電質(zhì)量的各種問(wèn)題采用綜合的解決辦法,在配電網(wǎng)和大量商業(yè)用戶的供電端使用新型電力電子控制器。

2.3 基于GPS 統(tǒng)一時(shí)鐘的新一代EMS 和動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)

2.3.1 基于GPS 統(tǒng)一時(shí)鐘的新一代EMS 目前應(yīng)用的電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)手段主要有側(cè)重于記錄電磁暫態(tài)過(guò)程的各種故障錄波儀和側(cè)重于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行情況的監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)。前者記錄數(shù)據(jù)冗余,記錄時(shí)間較短,不同記錄儀之間缺乏通信,使得對(duì)于系統(tǒng)整體動(dòng)態(tài)特性分析困難;后者數(shù)據(jù)刷新間隔較長(zhǎng),只能用于分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性。兩者還具有一個(gè)共同的不足,即不同地點(diǎn)之間缺乏準(zhǔn)確的共同時(shí)間標(biāo)記,記錄數(shù)據(jù)只是局部有效,難以用于對(duì)全系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為的分析。

2.3.2 基于GPS 的新一代動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)基于GPS 的新一代動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng),是新動(dòng)態(tài)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與原有SCADA 的結(jié)合。電力系統(tǒng)新一代動(dòng)態(tài)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng),主要由同步定時(shí)系統(tǒng),動(dòng)態(tài)相量測(cè)量系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和中央信號(hào)處理機(jī)四部分組成。采用GPS 實(shí)現(xiàn)的同步相量測(cè)量技術(shù)和光纖通信技術(shù),為相量控制提供了實(shí)現(xiàn)的條件。GPS 技術(shù)與相量測(cè)量技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物―――PMU(相量測(cè)量單元)設(shè)備,正逐步取代RTU 設(shè)備實(shí)現(xiàn)電壓、電流相量測(cè)量(相角和幅值)。

電力系統(tǒng)調(diào)度監(jiān)測(cè)從穩(wěn)態(tài)/ 準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)監(jiān)測(cè)向動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)發(fā)展是必然趨勢(shì)。GPS 技術(shù)和相量測(cè)量技術(shù)的結(jié)合標(biāo)志著電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)安全監(jiān)測(cè)和實(shí)時(shí)控制時(shí)代的來(lái)臨。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù),控制技術(shù)及信息技術(shù)的發(fā)展,電力系統(tǒng)自動(dòng)化面臨著空前的變革。多媒體技術(shù)、智能控制將迅速進(jìn)入電力系統(tǒng)自動(dòng)化領(lǐng)域,而信息技術(shù)的發(fā)展,不僅會(huì)推動(dòng)電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的發(fā)展,也會(huì)推動(dòng)電力系統(tǒng)控制向更高水平發(fā)展。

總之,影響網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定的因素有很多,本文基于日常網(wǎng)絡(luò)安全管理經(jīng)驗(yàn),從日常網(wǎng)絡(luò)管理的角度,提出一些安全防范措施,以期提高網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性。

3、總結(jié):

“安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)”的電能供應(yīng)是現(xiàn)代社會(huì)對(duì)電力事業(yè)的要求,自動(dòng)化的電力系統(tǒng)成為現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì),而且電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)也不斷地從低級(jí)到高級(jí),從局部到整體。本文試對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)及新技術(shù)的應(yīng)用作簡(jiǎn)要闡述。

參考文獻(xiàn):

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[2]張慶華.網(wǎng)絡(luò)安全與黑客攻防寶典[M].北京:電子工業(yè)出版社,2007.

[3]曲德祥.網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)[J].信息技術(shù)與信息化,2008(5).

第9篇:電力電子技術(shù)概念總結(jié)范文

關(guān)鍵詞:電氣工程及其自動(dòng)化;CDIO;模塊化教學(xué)

作者簡(jiǎn)介:劉超(1985-),男,吉林省吉林市人,南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院電子電氣工程學(xué)院,助教;楊蕾(1986-),女,江蘇徐州人,南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院商學(xué)院,助教。(江蘇 泰州 225300)

中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2013)02-0069-02

CDIO是由美國(guó)麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等四所大學(xué)提出的一種新的教育模式。CDIO包括構(gòu)思(conceive)設(shè)計(jì)(design)實(shí)現(xiàn)(implement)運(yùn)作(operate)四個(gè)方面?!皹?gòu)思”是指明確客戶的需求,考慮技術(shù)、企業(yè)戰(zhàn)略和制度等因素,不斷改進(jìn)概念、技術(shù)和商業(yè)要求。“設(shè)計(jì)”指指定開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品系統(tǒng)所需的各種計(jì)劃、圖紙和算法;“實(shí)現(xiàn)”指把設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的過(guò)程,包括硬件制造、軟件編程、測(cè)試、檢查和驗(yàn)證;“運(yùn)行”指對(duì)產(chǎn)品系統(tǒng)的維護(hù)、優(yōu)化和淘汰等。CDIO教育思想的核心內(nèi)容是著重強(qiáng)調(diào)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和工程實(shí)踐能力,是將教學(xué)過(guò)程與工程實(shí)踐項(xiàng)目相結(jié)合,通過(guò)理論學(xué)習(xí)解決工程實(shí)踐的問(wèn)題,也通過(guò)工程實(shí)踐的問(wèn)題強(qiáng)化理論學(xué)習(xí)內(nèi)容。使學(xué)生在“學(xué)中做、做中學(xué)”達(dá)到工程實(shí)踐與理論教學(xué)相輔相成的效果。

電氣工程及其自動(dòng)化作為極具工程背景的專業(yè),最應(yīng)該以CDIO為基本思想進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐。南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院(以下簡(jiǎn)稱本校)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè),以培養(yǎng)“現(xiàn)場(chǎng)工程師”為教育目標(biāo),2010年被吸納為CDIO工程教育改革試點(diǎn)高校,成為江蘇省獨(dú)立學(xué)院中唯一一所CDIO工程教育改革試點(diǎn)成員校,教學(xué)效果在應(yīng)用型本科院校中處于前列。

一、以CDIO為理念的電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)改革特點(diǎn)

1.以求職為導(dǎo)向的電氣工程及其自動(dòng)化的教學(xué)方法

培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用、理論聯(lián)系實(shí)際以適應(yīng)將來(lái)求職之需的能力和素質(zhì)是所有專業(yè)教育的共性。CDIO理念說(shuō)明本科應(yīng)用型人才培養(yǎng)方案既不是一蹴而就的,也不是一成不變的。工程教育應(yīng)當(dāng)是動(dòng)態(tài)的,隨著新科技成果地不斷出現(xiàn),本科應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)必須通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研,不斷進(jìn)行更新和調(diào)整。對(duì)于高校來(lái)說(shuō),人才培養(yǎng)方案地制訂和調(diào)整絕不僅僅是高校內(nèi)部的事情,高校在制訂和調(diào)整人才培養(yǎng)方案時(shí),應(yīng)當(dāng)把雇主對(duì)人才培養(yǎng)的需求作為重要依據(jù)。同時(shí),廣泛征求用人單位、學(xué)術(shù)界、政府以及學(xué)生群體的意見(jiàn)和建議,確保人才培養(yǎng)方案的科學(xué)性、全面性和可操作性。以CDIO為理念的電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)建設(shè)應(yīng)從教學(xué)大綱、教材、實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等方面與企業(yè)需求相結(jié)合,形成一切圍繞企業(yè)需求的教學(xué)方法。

2.以大工程為主的宏觀教學(xué)手段

寬口徑人才一直是各大高校所追求的目標(biāo)。CDIO模式從一個(gè)寬廣的視野來(lái)解讀工程,在這個(gè)視野中工程不再局限于技術(shù),工程與社會(huì)發(fā)展、市場(chǎng)規(guī)律、管理模式、歷史文化、價(jià)值觀念、心理、審美等緊密結(jié)合起來(lái)。CDIO模式根據(jù)這樣一個(gè)大工程的理念來(lái)建構(gòu)課程體系,CDIO模式培養(yǎng)的不僅僅是技術(shù)專家,而且是能在現(xiàn)代組織管理模式和市場(chǎng)運(yùn)行機(jī)制下從事產(chǎn)品系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的工程師,更是以人類福祉為宗旨的具有社會(huì)責(zé)任感的工程人才與社會(huì)文明的締造者。

對(duì)于電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)來(lái)說(shuō),要教育學(xué)生對(duì)整個(gè)系統(tǒng)有一個(gè)整體的概念。不能將學(xué)生的視野局限于簡(jiǎn)單的一點(diǎn)、一門學(xué)科,而是要讓學(xué)生深刻理解所做工作在整個(gè)工程中的意義和地位,這樣才能實(shí)現(xiàn)寬口徑人才的目標(biāo)。以一種系統(tǒng)宏觀的視角來(lái)培養(yǎng)工程人才,無(wú)論是課程體系、教學(xué)模式還是培養(yǎng)目標(biāo),都應(yīng)該在這個(gè)教育理念下制訂。在學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)中,可以將一個(gè)大項(xiàng)目拆成幾個(gè)小的課題,讓學(xué)生組成一個(gè)完整的項(xiàng)目組,分?jǐn)傢?xiàng)目中的一個(gè)部分。比如說(shuō):將一個(gè)建筑電氣化的項(xiàng)目分成三個(gè)部分:建筑供配電、電梯控制、監(jiān)控系統(tǒng)。這三部分看似相互獨(dú)立,實(shí)際緊密相連。建筑供配電要給電梯控制;監(jiān)控系統(tǒng)提供電源,保證其穩(wěn)定運(yùn)行;電梯控制需要監(jiān)控系統(tǒng)的輔助,才能保證運(yùn)行的安全性,監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)于建筑供配電,實(shí)時(shí)監(jiān)控各部分的穩(wěn)定運(yùn)行。通過(guò)三部分的設(shè)計(jì),形成一套完整的解決方案。在這個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)中,將大工程的理念貫穿其中,培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐中的大局觀使其更加真實(shí)地了解工程實(shí)踐的各個(gè)細(xì)節(jié)分工。

本校將“工程導(dǎo)論”作為大一的必修課,請(qǐng)多年從事實(shí)踐工程的教授作為主講教師,以其豐富的工程經(jīng)驗(yàn)讓學(xué)生了解電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的發(fā)展方向。課程中全部以大工程為案例,讓學(xué)生主動(dòng)思考工程的每一個(gè)部分。使學(xué)生明確工程師的角色和職責(zé),并且進(jìn)行簡(jiǎn)單的問(wèn)題解決和設(shè)計(jì)實(shí)踐,養(yǎng)成初步的個(gè)人能力、人際交往能力和構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行能力,為今后的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ),并提高學(xué)習(xí)的興趣。同時(shí)進(jìn)行考核方式的改革,不通過(guò)筆試的方式給學(xué)生評(píng)定分?jǐn)?shù),而是讓學(xué)生通過(guò)PPT展示自己對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的理解,使學(xué)生積極參與到課程之中,獲得了良好的效果。

二、以企業(yè)項(xiàng)目需求為核心的模塊化教學(xué)改革

1.以企業(yè)項(xiàng)目需求為核心的模塊化教學(xué)特點(diǎn)

所謂模塊化教學(xué)模式是按照程序模塊化的構(gòu)想和原則來(lái)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容的一整套教學(xué)體系,它是在既定的培養(yǎng)目標(biāo)指導(dǎo)下,將全部教學(xué)內(nèi)容按照一定標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)則進(jìn)行分解,使其成為多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的教學(xué)模塊,且各教學(xué)模塊之間可以按照一定的規(guī)則有選擇性地重新組合。

以企業(yè)項(xiàng)目需求為核心的模塊化教學(xué)改革就是將企業(yè)需求放在第一位,學(xué)校的課程設(shè)置根據(jù)企業(yè)項(xiàng)目需求做一系列地調(diào)整,形成職業(yè)化的教學(xué)模塊,這些模塊既相對(duì)獨(dú)立又相互聯(lián)系。對(duì)于實(shí)現(xiàn)大學(xué)生的培養(yǎng)必須注重“寬口徑、厚基礎(chǔ)、強(qiáng)實(shí)踐、重創(chuàng)新”的目標(biāo)有很重要的作用。以企業(yè)項(xiàng)目需求為核心的模塊化教育,是服務(wù)于企業(yè)項(xiàng)目的,將學(xué)生課程的理論學(xué)習(xí)與企業(yè)項(xiàng)目直接掛鉤,從專業(yè)課程的層面就開(kāi)始讓學(xué)生了解所學(xué)內(nèi)容在項(xiàng)目中所處的位置,既符合以求職為導(dǎo)向的教育方法,又符合CDIO大工程的理念。

2.以企業(yè)項(xiàng)目需求為核心的電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)模塊化教學(xué)分析

電氣工程一級(jí)學(xué)科目錄下有五個(gè)方向:電力系統(tǒng)自動(dòng)化、電機(jī)與電器、電工理論與新技術(shù)、高壓電與絕緣技術(shù)、電力電子與電力傳動(dòng)。結(jié)合獨(dú)立院校的自身特點(diǎn),依據(jù)市場(chǎng)需求和企業(yè)需求可將電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)分為以下幾個(gè)模塊:

(1)電氣控制模塊。電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生和自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生有很多知識(shí)的交叉,而且又兼顧了電氣、電機(jī)方面的知識(shí),所以在控制領(lǐng)域有很廣的就業(yè)前景。電氣控制模塊不僅直接與工業(yè)控制方面掛鉤,甚至涉及火力發(fā)電廠集控運(yùn)行等方面,應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛,是應(yīng)用型本科院校學(xué)生就業(yè)的重點(diǎn),也是“現(xiàn)場(chǎng)工程師”所必須掌握的一個(gè)重要模塊。

其核心課程包括:“電器控制技術(shù)”、“PLC原理與應(yīng)用”、“變頻器原理與應(yīng)用”等。本校單獨(dú)開(kāi)設(shè)了電氣控制實(shí)驗(yàn)室,以西門子S7-200系列PLC為例,引導(dǎo)學(xué)生自己動(dòng)手調(diào)試。完成了“五層電梯PLC控制”、“郵件分檢系統(tǒng)PLC控制”等課程設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)上,還開(kāi)設(shè)了組態(tài)軟件課程,將下位機(jī)與上位機(jī)連接起來(lái),更加貼近真實(shí)項(xiàng)目,使枯燥的編程變得更加生動(dòng),也對(duì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)地完成起到了拋磚引玉的作用。畢業(yè)設(shè)計(jì)中不僅完成了工業(yè)控制PLC下位機(jī)的編程和調(diào)試,還要將下位機(jī)控制的情況通過(guò)組態(tài)軟件真實(shí)地反應(yīng),畢業(yè)設(shè)計(jì)論文與工程實(shí)踐更加緊密貼合,具有較高的水平。

(2)電子電路設(shè)計(jì)模塊。根據(jù)江蘇省經(jīng)濟(jì)發(fā)展的特點(diǎn),電子產(chǎn)業(yè)有著廣闊的就業(yè)前景。單片機(jī)以及電路方面的知識(shí)是學(xué)生就業(yè)擇業(yè)的一大重點(diǎn)。各種電子產(chǎn)品的生產(chǎn)與開(kāi)發(fā),都離不開(kāi)軟件或者硬件工程師。

其核心課程包括:“數(shù)字邏輯電路”、“模擬電子技術(shù)”、“微機(jī)原理與接口技術(shù)”、“單片機(jī)原理及應(yīng)用”、“電力電子技術(shù)”等。作為上述課程的補(bǔ)充,本校還開(kāi)設(shè)了“嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)”等現(xiàn)階段應(yīng)用廣泛的專業(yè)課,以及大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室。該實(shí)驗(yàn)室為完全開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)室,學(xué)生自己動(dòng)手,操作開(kāi)發(fā)板、調(diào)試電源器件。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)室鍛煉過(guò)的學(xué)生進(jìn)步很快,就業(yè)選擇優(yōu)勢(shì)明顯。

(3)電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)運(yùn)行模塊。能源問(wèn)題一直是工業(yè)社會(huì)發(fā)展的熱點(diǎn)問(wèn)題,電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的一個(gè)極為重要的就業(yè)方向就是電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)運(yùn)行。發(fā)電廠、供電公司需要大量的“現(xiàn)場(chǎng)工程師”來(lái)保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定安全的運(yùn)行;建筑行業(yè)需要大量的設(shè)計(jì)施工人員進(jìn)行供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試,該模塊有廣闊的就業(yè)前景。

其核心課程包括:“電力系統(tǒng)分析”、“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)”、“發(fā)電廠電氣部分”等。對(duì)于應(yīng)用型本科院校,上述課程要以“輕理論,重實(shí)踐”為指導(dǎo)思想,通過(guò)課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等手段,讓學(xué)生從整個(gè)電力系統(tǒng)“大網(wǎng)”運(yùn)行為入手點(diǎn),掌握電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本原理。

三、結(jié)語(yǔ)

對(duì)于應(yīng)用型本科院校來(lái)說(shuō),CDIO工程教育模式是極具借鑒意義的教育改革理念。本校作為江蘇省獨(dú)立學(xué)院唯一一所CDIO工程教育改革試點(diǎn)成員校,在“現(xiàn)場(chǎng)工程師”的培養(yǎng)道路上不斷摸索,積極總結(jié),取得了顯著效果。本文總結(jié)了以CDIO為理念的電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)改革,提出一種以企業(yè)項(xiàng)目需求為目標(biāo)的分模塊的電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的教學(xué)改革。這將對(duì)以CDIO工程教育為理念的高校教學(xué)改革提供參考。

參考文獻(xiàn):

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