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摘要:电力电子技术作为自动化类专业的专业基础课,占据着重要的地位,但大多数同学反应比较难学,本文针对本课程学习困难可能存在的因素分析探讨,提出可行的几点建议。
关键词:电力电子;开关器件;电路转换
电力电子技术是自动化、电器类专业的一门专业基础课。随着工矿企业自动化程度的不断提高,电力电子技术的需求越来越强,因此学好这门课程是非常重要的。但是,经过多次对学生的统计考查,这门课程被学生列为最难学的课程之一,基于此,如何学好这门课程,成为必须要探讨的话题。本文从几方面分析探讨如何来学好这门课程。
一、难学的因素分析
1、学习方法问题
按照常规的教学方法,大学课程教学大多以教师讲授为主,学生自学和实践为辅,然而,电力电子技术是工程类学科,不同于理论类学科,讲授只能起到引导作用,如果学习这类课程,按照学习理论类课程同样的方法,依然是听讲、看书、做作业,很难达到学好的状态。电力电子技术,是从工程实践中不断总结、提取出来知识,内容,基本都是实践总结的常用基本电路结构及其器件。要想学好,需要自己动手实践,在不断的实践过程中碰到问题、分析问题、用书本所学知识解决问题,才能真正掌握书本知识,并把知识融会贯通,应用于实际。比如,当学完整流电路的时候,可查阅一些资料,诸如:整流器常见故障,将常见故障一个个分析,用整流电路所学知识,结合修理人员常用的维修方法,找到解决维修的理论依据。只要几个案例分析后,这部分知识点基本掌握,同时,对于以后相关问题的分析,更加轻而易举。
2、忽略实验课程
部分同学不重视实验课程。由于实验课程是分组进行,因此,部分同学只是看看别人操作,自己没有实际动手。导致,看起来操作很简单,实验也只是固话式地按照实验指导书做了。殊不知,实验在动手操作过程中,会出现这样那样的小问题,如操作错误的时候,都会有错误的现象出现,这种现象出现的主要问题在哪里,需要怎样改进更加完善......?这些问题的分析,都会加深所学知识点。实验过程中动手及其分析问题是至关重要的。
3、其他相关课程基础薄弱
电力电子技术虽然是专业基础课,但它涉及到的领域宽广,它与控制方面的学科、电力方面的学科、电子学方面的学科都有紧密的联系。电力电子技术从本身的专业特点看,主要是各种电路的转换,因此必要的电力知识要扎实;电力电子技术的主电路是通过功率范围较大的开关器件实现的,这些开关器件的通断情况需要其他电子电路来控制,这也就决定了一个完整的电力电子电路的实现,不仅要有合理的电路设计,还需要有配套的控制电路来进行控制,同时还需要保护电路来保护。因此,电力电子技术要想学好,需要熟悉自动控制原理、模拟电路、数字电路及其电力方面的部分知识。如果,前期的这些知识没有扎实的功底,学好这门课程相对较难。例如,PWM实现的整流电路,整个电路要想正常工作,需要按规律来通断开关器件(如IGBT),因此,要有合适的控制系统来控制开关器件什么时候通什么时候断。控制系统选择的好坏,直接影响电路的正常工作能否实现;当然,其他的保护电路(如过流保护)选择的合理与否,不仅关系到主电路设备的安全,同时也关系到操作人员的人生安全,必要的强电知识是必须的。
4、不注重电路波形分析以及器件特点
电力电子技术,要实现电路变换,即一种形式的电能变换成另一种形式,少不了要分析电流、电压的变化过程。比如整流电路,要将市电变换成所需要的直流电,而我们生活中的电能是50Hz的正弦交流电,如何将交流电转化为直流电,需要分析电路波形转换过程。对于许多同学而言,不注重波形过程分析,急功急利,速于求成,导致无法理解最终出现的结果。另外,电力电子电路是通过开关器件实现的,因此,不同类型的开关器件在同一电路中应用,也会出现不同的结果,不同的变化波形,如果,对主电路中所用的开关器件的特点不熟悉,同样分析电路比较难。
二、学习建议
针对以上存在的学习电力电子技术困难的问题,提出几点建议。
1、每次上课前适当预习,上课听讲的时候带着问题听,解答自己预习时理解不了的内容。通过这样的方法,经过一段时间的积累,具有了学习电力电子技术的基本概念、思维,后面的知识自然而然就容易理解了。课后,收集一定的资料,尤其提到出现问题的电力电子电路,自行用所学知识分析;如果有条件,可找一些需要修理的相关设备,通过维修设备,加深所学知识。
2、加强实验学习,可采用仿真方式来学习每一类基本电路。用matlab等仿真软件来仿真电路。比如,仿真我们国家湖北和陕西电力交换的直流电路,两端输送电压分别为220KV、330KV,整流触发角选择300,输送直流电压500KV,电流3KA,通过仿真软件电气元件库搭建电路,设定好参数,再通过控制库搭建好控制电路,开通激励信号,使电路运行,观察运行中出现的问题、仿真波形,分析解決问题。经过这一电路仿真,整流部分基础知识基本掌握。因此,每一部分基本电路,可选取一个或几个案例来仿真分析,加深所学知识,同时,培养自己分析电力电子技术问题的能力。
3、当涉及到其他课程的内容时,如果基础打的不扎实,不能忽略,需要返回去看相关方面的知识,并不一定整本书都看,结合上面提到的案例学习相关知识,定会起到事半功倍的效果。
4、电力电子技术基本知识的学习,需要把握两点,一是电力电子器件的特点互相比照着学习、掌握,同时要尽可能的理解,根据器件不同的特点,具体适用于哪些环境。对于电路转换,要细心,耐心的从波形上分析,只有这样,才会真正掌握相关知识,为以后工程设计打下坚实的基础。
参考文献:
[1]王兆安.《电力电子技术》,机械工业出版社
关键词:电力电子;开关器件;电路转换
电力电子技术是自动化、电器类专业的一门专业基础课。随着工矿企业自动化程度的不断提高,电力电子技术的需求越来越强,因此学好这门课程是非常重要的。但是,经过多次对学生的统计考查,这门课程被学生列为最难学的课程之一,基于此,如何学好这门课程,成为必须要探讨的话题。本文从几方面分析探讨如何来学好这门课程。
一、难学的因素分析
1、学习方法问题
按照常规的教学方法,大学课程教学大多以教师讲授为主,学生自学和实践为辅,然而,电力电子技术是工程类学科,不同于理论类学科,讲授只能起到引导作用,如果学习这类课程,按照学习理论类课程同样的方法,依然是听讲、看书、做作业,很难达到学好的状态。电力电子技术,是从工程实践中不断总结、提取出来知识,内容,基本都是实践总结的常用基本电路结构及其器件。要想学好,需要自己动手实践,在不断的实践过程中碰到问题、分析问题、用书本所学知识解决问题,才能真正掌握书本知识,并把知识融会贯通,应用于实际。比如,当学完整流电路的时候,可查阅一些资料,诸如:整流器常见故障,将常见故障一个个分析,用整流电路所学知识,结合修理人员常用的维修方法,找到解决维修的理论依据。只要几个案例分析后,这部分知识点基本掌握,同时,对于以后相关问题的分析,更加轻而易举。
2、忽略实验课程
部分同学不重视实验课程。由于实验课程是分组进行,因此,部分同学只是看看别人操作,自己没有实际动手。导致,看起来操作很简单,实验也只是固话式地按照实验指导书做了。殊不知,实验在动手操作过程中,会出现这样那样的小问题,如操作错误的时候,都会有错误的现象出现,这种现象出现的主要问题在哪里,需要怎样改进更加完善......?这些问题的分析,都会加深所学知识点。实验过程中动手及其分析问题是至关重要的。
3、其他相关课程基础薄弱
电力电子技术虽然是专业基础课,但它涉及到的领域宽广,它与控制方面的学科、电力方面的学科、电子学方面的学科都有紧密的联系。电力电子技术从本身的专业特点看,主要是各种电路的转换,因此必要的电力知识要扎实;电力电子技术的主电路是通过功率范围较大的开关器件实现的,这些开关器件的通断情况需要其他电子电路来控制,这也就决定了一个完整的电力电子电路的实现,不仅要有合理的电路设计,还需要有配套的控制电路来进行控制,同时还需要保护电路来保护。因此,电力电子技术要想学好,需要熟悉自动控制原理、模拟电路、数字电路及其电力方面的部分知识。如果,前期的这些知识没有扎实的功底,学好这门课程相对较难。例如,PWM实现的整流电路,整个电路要想正常工作,需要按规律来通断开关器件(如IGBT),因此,要有合适的控制系统来控制开关器件什么时候通什么时候断。控制系统选择的好坏,直接影响电路的正常工作能否实现;当然,其他的保护电路(如过流保护)选择的合理与否,不仅关系到主电路设备的安全,同时也关系到操作人员的人生安全,必要的强电知识是必须的。
4、不注重电路波形分析以及器件特点
电力电子技术,要实现电路变换,即一种形式的电能变换成另一种形式,少不了要分析电流、电压的变化过程。比如整流电路,要将市电变换成所需要的直流电,而我们生活中的电能是50Hz的正弦交流电,如何将交流电转化为直流电,需要分析电路波形转换过程。对于许多同学而言,不注重波形过程分析,急功急利,速于求成,导致无法理解最终出现的结果。另外,电力电子电路是通过开关器件实现的,因此,不同类型的开关器件在同一电路中应用,也会出现不同的结果,不同的变化波形,如果,对主电路中所用的开关器件的特点不熟悉,同样分析电路比较难。
二、学习建议
针对以上存在的学习电力电子技术困难的问题,提出几点建议。
1、每次上课前适当预习,上课听讲的时候带着问题听,解答自己预习时理解不了的内容。通过这样的方法,经过一段时间的积累,具有了学习电力电子技术的基本概念、思维,后面的知识自然而然就容易理解了。课后,收集一定的资料,尤其提到出现问题的电力电子电路,自行用所学知识分析;如果有条件,可找一些需要修理的相关设备,通过维修设备,加深所学知识。
2、加强实验学习,可采用仿真方式来学习每一类基本电路。用matlab等仿真软件来仿真电路。比如,仿真我们国家湖北和陕西电力交换的直流电路,两端输送电压分别为220KV、330KV,整流触发角选择300,输送直流电压500KV,电流3KA,通过仿真软件电气元件库搭建电路,设定好参数,再通过控制库搭建好控制电路,开通激励信号,使电路运行,观察运行中出现的问题、仿真波形,分析解決问题。经过这一电路仿真,整流部分基础知识基本掌握。因此,每一部分基本电路,可选取一个或几个案例来仿真分析,加深所学知识,同时,培养自己分析电力电子技术问题的能力。
3、当涉及到其他课程的内容时,如果基础打的不扎实,不能忽略,需要返回去看相关方面的知识,并不一定整本书都看,结合上面提到的案例学习相关知识,定会起到事半功倍的效果。
4、电力电子技术基本知识的学习,需要把握两点,一是电力电子器件的特点互相比照着学习、掌握,同时要尽可能的理解,根据器件不同的特点,具体适用于哪些环境。对于电路转换,要细心,耐心的从波形上分析,只有这样,才会真正掌握相关知识,为以后工程设计打下坚实的基础。
参考文献:
[1]王兆安.《电力电子技术》,机械工业出版社