1、电力电子技术课程标准一、课程简介课程代码：62203适用专业：铁道机车学时数：56学时（理论44学时，实践12学时）学分数：3.5学分课程类型：理论+实践（B类）开课学期：第二学期编写时间：2018年1月承担单位：牵引动力学院二、课程定位和目标课程定位：本课程是铁道机车专业基础领域的必修课，是电子技术、电力技术和控制技术综合交叉学科，在专业人才培养中占有重要的地位，主要培养学生电力电子相关理论与实践能力，机车电力电子装置及设备的检查维护与检修的专业能力，以及团队协作、表达分析等综合素质和能力。本课程的先修课程有电工与电子技术基础、仪表测量、计算机应用基础，以上课程主要培养学生基本的电工技术相关
2、理论，为电力电子器件特性学习、电路分析与应用等内容奠定良好基础。后续课程有电力机车电机与电器、电力机车控制系统，通过本课程学习，了解电力机车中有关电力电子设备的检查、检修，更好地培养学生电力机车控制相关理论与电路分析及机车调试的专业能力。教学目标：本课程通过七个学习情境，学习电力电子相关理论与实践技能。本课程培养的综合职业能力具体如下：（一）专业能力1电力二极管、晶闸管特性及应用能力2全控型电力电子器件（电力场效应管PowerMOSFET、绝缘栅双极晶体管IGBT）特性及应用能力3可控整流电路理论分析与应用能力4直流斩波电路（降压buck电路、升压boost电路）理论分析与应用能力5交流电力控
3、制电路分析与应用能力6逆变电路（单相、三相）理论分析与应用能力7牵引变流器电路分析与应用能力（二）方法能力1资料收集整理能力2制定、实施工作计划能力3检查、判断能力4综合分析判断能力5理论知识的运用能力6学习能力（三）社会能力1团队协作能力2沟通协调能力3语言表达能力4安全与自我保护能力5责任心与职业道德三、课程内容规划电力电子技术课程内容及学时安排如下:序号学习情境重点、难点教学方法课时分配讲授实验1全控型器件驱动电路的设计一电力电子器件）重点：器件的结构、原理难点：器件的特性、参数讲授+实验1022小功率整流电路的设计一可控整流电路重点：电阻性负载电路的分析难点：电感性负载电路的分析讲授+
4、实验1243Buck斩波电路的设计一直流斩波电路重点：斩波电路的工作原理难点：电流不连续的工作模式讲授+实验424电风扇无极调速的控制一交流电力控制电路重点：晶闸管交流开关难点：单相交流调压电路讲授+实验225IKW单相逆变器的设计一逆变电路重点：逆变器工作原理难点：逆变器的电路结构讲授+实验426PWM控制技术重点：脉宽调制的工作原理难点：SPWM控制的交一直一交变频器讲授47牵引变流器重点：牵引变流器的结构难点：牵引变流器的工作原理讲授8合计4412总计56四、学习情境设计本课程的学习情境是依据电力电子基本变换及相关应用，采用项目驱动式教学，按照电力电子技术主要内容，即电力电子器件、整流电
5、路、斩波电路、交流调压电路、逆变电路、机车牵引变流电路等相关变换电路的构成、原理、波形分析以及基本计算，并对机车领域涉及的电力电子设备具有分析电路构成、初步判断故障等专业能力。通过课堂情境设置和实践项目教学，在培养学生实际动手能力的同时，让学生掌握认知事物内在联系及相互转化的科学分析方法，培养学生相互沟通、团队合作、去伪存真、明辨是非等社会工作能力。根据职业岗位要求，将本课程的教学内容分为七个学习情景：序号学习情境名称学习目标、学习内容学习场地要求学习方法建议学时1全控型器件驱动电路的设计一电力电子器件）1 .掌握电力电子器件的结构及工作原理。2 .了解电力电子器件的主要参数。主要内容：二极管
6、晶闸管、电力场效应管、绝缘栅双极晶体管多媒体教室电力电子器件实验台校内实训基地任务教学法讲述法实践操作法小组讨论法仿真教学法现场教学法122小功率整流电路的设计一可控整流电路1 .掌握可控整流电路的基本电路。2 .了解可控整流电路的结构。3 .掌握整流电路波形的分析方法及基本计算方法。主要内容：单相半波可控整流电多媒体教室可控整流电路实验台校内实训基地任务教学法讲述法实践操作法小组讨论法仿真教学法现场教学法16路、单相桥式可控整流电路、晶闸管的有源逆变工作状态反电动势负载3Buck斩波电路的设计一直流斩波电路L了解斩波器的工作原理。2.掌握降压斩波电路的分析及基本计算。主要内容：降压式斩波变
7、换电路、基本斩波器的工作原理、升压式斩波变换电路输出电压波纹多媒体教室直流斩波电路实验台校内实训基地任务教学法讲述法实践操作法小组讨论法仿真教学法现场教学法64电风扇无极调速的控制一交流电力控制电路1 .掌握交流开关的基本电路并能熟练运用。2 .了解交流调压技术。主要内容：交流开关及其应用电路、晶闸管交流开关及应用、由过零触发开关电路组成的单相交流调功器、固态开关、单相交流调压电路多媒体教室单相交流调压电路实验台校内实训基地任务教学法讲述法实践操作法小组讨论法仿真教学法现场教学法45逆变电路1 .掌握基本逆变电路的工作原理；2 .掌握PWM型逆变电路。主要内容：无源逆变及其基本电路、电压型和电
8、流型逆变器、脉宽调制(PWM)型逆变电路多媒体教室无源逆变电路实验台校内实训基地任务教学法讲述法实践操作法小组讨论法仿真教学法现场教学法66PWM控制技术1 .掌握脉宽调制的工作原理2 .掌握交一直一交变频电路工作原理主要内容：脉宽调制(PW)型逆变电路多媒体教室校内实训基地任务教学法讲述法实践操作法小组讨论法仿真教学法现场教学法47牵引变流1.了解机车牵引领域常见的变流多媒体教室任务教学法8器电路。2.掌握四象限整流电路的基本原理。主要内容：牵引逆变器主要部件和单元体牵引逆变器工作原理及控制四象限整流电路习题四变流技术在电力机车中的应用校内实训基地讲述法实践操作法小组讨论法仿真教学法现场教学
9、法五、学业评价本课程设计的考核在课程设计中分阶段进行，电力电子器件测试部分的考核采用随机抽取器件，按照教师要求进行测试的办法进行，对每位同学逐一进行。搭建电路部分的考核可按组进行，主要考核对电路原理的认识和理解。本课程期末采用闭卷考试方式进行，综合成绩（百分制）二出勤成绩（百分制）（40%）实作成绩（百分制）（60%）o出勤成绩根据课程设计报告、出勤率及团队协作、逻辑思维、分析问题能力等进行综合评价。实作成绩则在课程设计中根据考核结果给出。六、教学资源1 .教材的选用推荐使用教材：电力电子技术项目教程（西南交通大学出版社，2017.8主编：崔晶、王博）。校本实训教材：电力电子实验指导书（西安铁
10、路职业技术学院，樊润洁、陈静）2 .课程资源的开发与利用本课程的教学资源，除多媒体课件之外，还有建设中的试题库。教学参考资料如下:1王兆安黄俊。电力电子技术。北京。机械工业出版社.20002刘敏军王秀珍。机车电力电子技术。北京。中国铁道出版社.20123王维平。现代电力电子技术及应用。南京。东南大学出版社.2001七、实施建议此节描述对任课教师、教学条件等的具体要求。1 .师资配备建议任课教师必须掌握电力电子技术的相关理论知识，能熟练完成电力电子开关器件的检测并掌握基本实验项目所需的操作技能。有较为丰富的电力电子技术运用实践活动背景,熟悉电力电子技术在铁道机车牵引动力领域的应用。掌握基于行动导向的教学法，具有良好的职业道德和责任心。2 .教学条件配备建议序号设备名称1多媒体教室及设备2电力电子技术实验台3电力电子技术实训基地八、其他说明因课程安排顺序等问题，本课程可能出现与先修课程并行或滞后的现象，这无疑会造成教学上的困难。为解决这个问题，除合理的教学安排外，在实际授课中要求教师熟悉相关专业课程的进度和授课计划，注意与专业课内容的衔接。本科标适用于铁道机车专业的教学，在实际教学中可根据教学周数作必要调整。
