導(dǎo)語：如何才能寫好一篇現(xiàn)代電力電子技術(shù)論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展方向,是從以低頻技術(shù)處理問題為主的傳統(tǒng)電力電子學(xué),向以高頻技術(shù)處理問題為主的現(xiàn)代電力電子學(xué)方向轉(zhuǎn)變。電力電子技術(shù)起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其發(fā)展先后經(jīng)歷了整流器時代、逆變器時代和變頻器時代,并促進了電力電子技術(shù)在許多新領(lǐng)域的應(yīng)用。八十年代末期和九十年代初期發(fā)展起來的、以功率MOSFET和IGBT為代表的、集高頻、高壓和大電流于一身的功率半導(dǎo)體復(fù)合器件,表明傳統(tǒng)電力電子技術(shù)已經(jīng)進入現(xiàn)代電力電子時代。

1、整流器時代

大功率的工業(yè)用電由工頻(50Hz)交流發(fā)電機提供,但是大約20%的電能是以直流形式消費的,其中最典型的是電解(有色金屬和化工原料需要直流電解)、牽引(電氣機車、電傳動的內(nèi)燃機車、地鐵機車、城市無軌電車等)和直流傳動(軋鋼、造紙等)三大領(lǐng)域。大功率硅整流器能夠高效率地把工頻交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶閘管的開發(fā)與應(yīng)用得以很大發(fā)展。當(dāng)時國內(nèi)曾經(jīng)掀起了-股各地大辦硅整流器廠的熱潮,目前全國大大小小的制造硅整流器的半導(dǎo)體廠家就是那時的產(chǎn)物。

2、逆變器時代

七十年代出現(xiàn)了世界范圍的能源危機,交流電機變頻惆速因節(jié)能效果顯著而迅速發(fā)展。變頻調(diào)速的關(guān)鍵技術(shù)是將直流電逆變?yōu)?~100Hz的交流電。在七十年代到八十年代,隨著變頻調(diào)速裝置的普及,大功率逆變用的晶閘管、巨型功率晶體管(GTR)和門極可關(guān)斷晶閘管(GT0)成為當(dāng)時電力電子器件的主角。類似的應(yīng)用還包括高壓直流輸出,靜止式無功功率動態(tài)補償?shù)?。這時的電力電子技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)整流和逆變,但工作頻率較低,僅局限在中低頻范圍內(nèi)。

3、變頻器時代

進入八十年代,大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅猛發(fā)展,為現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。將集成電路技術(shù)的精細加工技術(shù)和高壓大電流技術(shù)有機結(jié)合,出現(xiàn)了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的問世,導(dǎo)致了中小功率電源向高頻化發(fā)展,而后絕緣門極雙極晶體管(IGBT)的出現(xiàn),又為大中型功率電源向高頻發(fā)展帶來機遇。MOSFET和IGBT的相繼問世,是傳統(tǒng)的電力電子向現(xiàn)代電力電子轉(zhuǎn)化的標(biāo)志。據(jù)統(tǒng)計,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半導(dǎo)體器件市場上已達到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在電力電子領(lǐng)域巳成定論。新型器件的發(fā)展不僅為交流電機變頻調(diào)速提供了較高的頻率,使其性能更加完善可靠,而且使現(xiàn)代電子技術(shù)不斷向高頻化發(fā)展,為用電設(shè)備的高效節(jié)材節(jié)能,實現(xiàn)小型輕量化,機電一體化和智能化提供了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。

二、電力電子技術(shù)的應(yīng)用

1、一般工業(yè)

工業(yè)中大量應(yīng)用各種交直流電動機。直流電動機有良好的調(diào)速性能，給其供電的可控整流電源或直流斬波電源都是電力電子裝置。近年來，由于電力電子變頻技術(shù)的迅速發(fā)展，使得交流電機的調(diào)速性能可與直流電機相媲美，交流調(diào)速技術(shù)大量應(yīng)用并占據(jù)主導(dǎo)地位。大至數(shù)千kW的各種軋鋼機，小到幾百W的數(shù)控機床的伺服電機，以及礦山牽引等場合都廣泛采用電力電子交直流調(diào)速技術(shù)。一些對調(diào)速性能要求不高的大型鼓風(fēng)機等近年來也采用了變頻裝置，以達到節(jié)能的目的。還有些不調(diào)速的電機為了避免起動時的電流沖擊而采用了軟起動裝置，這種軟起動裝置也是電力電子裝置。電化學(xué)工業(yè)大量使用直流電源，電解鋁、電解食鹽水等都需要大容量整流電源。電鍍裝置也需要整流電源。電力電子技術(shù)還大量用于冶金工業(yè)中的高頻、中頻感應(yīng)加熱電源、淬火電源及直流電弧爐電源等場合。

2、交通運輸

電氣化鐵道中廣泛采用電力電子技術(shù)。電氣機車中的直流機車中采用整流裝置，交流機車采用變頻裝置。直流斬波器也廣泛用于鐵道車輛。在未來的磁懸浮列車中，電力電子技術(shù)更是一項關(guān)鍵技術(shù)。除牽引電機傳動外，車輛中的各種輔助電源也都離不開電力電子技術(shù)。電動汽車的電機靠電力電子裝置進行電力變換和驅(qū)動控制，其蓄電池的充電也離不開電力電子裝置。一臺高級汽車中需要許多控制電機，它們也要靠變頻器和斬波器驅(qū)動并控制。飛機、船舶需要很多不同要求的電源，因此航空和航海都離不開電力電子技術(shù)。如果把電梯也算做交通運輸，那么它也需要電力電子技術(shù)。以前的電梯大都采用直流調(diào)速系統(tǒng)，而近年來交流變頻調(diào)速已成為主流。3、電力系統(tǒng)

電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中有著非常廣泛的應(yīng)用。據(jù)估計，發(fā)達國家在用戶最終使用的電能中，有60%以上的電能至少經(jīng)過一次以上電力電子變流裝置的處理。電力系統(tǒng)在通向現(xiàn)代化的進程中，電力電子技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)之一。可以毫不夸張地說，如果離開電力電子技術(shù)，電力系統(tǒng)的現(xiàn)代化就是不可想象的。直流輸電在長距離、大容量輸電時有很大的優(yōu)勢，其送電端的整流閥和受電端的逆變閥都采用晶閘管變流裝置。近年發(fā)展起來的柔流輸電（FACTS）也是依靠電力電子裝置才得以實現(xiàn)的。無功補償和諧波抑制對電力系統(tǒng)有重要的意義。晶閘管控制電抗器（TCR）、晶閘管投切電容器（TSC）都是重要的無功補償裝置。近年來出現(xiàn)的靜止無功發(fā)生器（SVG）、有源電力濾波器（APF）等新型電力電子裝置具有更為優(yōu)越的無功功率和諧波補償?shù)男阅堋Ｔ谂潆娋W(wǎng)系統(tǒng)，電力電子裝置還可用于防止電網(wǎng)瞬時停電、瞬時電壓跌落、閃變等，以進行電能質(zhì)量控制，改善供電質(zhì)量。

在變電所中，給操作系統(tǒng)提供可靠的交直流操作電源，給蓄電池充電等都需要電力電子裝置。

4、電子裝置用電源

各種電子裝置一般都需要不同電壓等級的直流電源供電。通信設(shè)備中的程控交換機所用的直流電源以前用晶閘管整流電源，現(xiàn)在已改為采用全控型器件的高頻開關(guān)電源。大型計算機所需的工作電源、微型計算機內(nèi)部的電源現(xiàn)在也都采用高頻開關(guān)電源。在各種電子裝置中，以前大量采用線性穩(wěn)壓電源供電，由于高頻開關(guān)電源體積小、重量輕、效率高，現(xiàn)在已逐漸取代了線性電源。因為各種信息技術(shù)裝置都需要電力電子裝置提供電源，所以可以說信息電子技術(shù)離不開電力電子技術(shù)。

5、家用電器

照明在家用電器中占有十分突出的地位。由于電力電子照明電源體積小、發(fā)光效率高、可節(jié)省大量能源，通常被稱為“節(jié)能燈”，它正在逐步取代傳統(tǒng)的白熾燈和日光燈。變頻空調(diào)器是家用電器中應(yīng)用電力電子技術(shù)的典型例子。電視機、音響設(shè)備、家用計算機等電子設(shè)備的電源部分也都需要電力電子技術(shù)。此外，有些洗衣機、電冰箱、微波爐等電器也應(yīng)用了電力電子技術(shù)。電力電子技術(shù)廣泛用于家用電器使得它和我們的生活變得十分貼近。

6、其他

篇2

關(guān)鍵詞：電力電子；教學(xué)改革；應(yīng)用人才培養(yǎng)；工程能力

作者簡介：茅靖峰（1976-），男，浙江寧波人，南通大學(xué)電氣工程學(xué)院，副教授；顧菊平（1971-），女，江蘇南通人，南通大學(xué)電氣工程學(xué)院，教授。（江蘇　南通　226019）

基金項目：本文系江蘇省高?！扒嗨{工程”基金項目、南通大學(xué)教學(xué)研究基金項目（項目編號：2011B50、2010B10）的研究成果。

中圖分類號：G642.0?????文獻標(biāo)識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）33-0032-02

近20年來，電力電子技術(shù)受計算機技術(shù)、控制技術(shù)與材料科學(xué)等關(guān)鍵技術(shù)的推動，得到了快速發(fā)展，其工程應(yīng)用領(lǐng)域得到了迅猛擴張。由現(xiàn)代電力電子技術(shù)支撐的新型產(chǎn)業(yè)和對傳統(tǒng)行業(yè)的技術(shù)改造，如新能源、綠色交通、智能電網(wǎng)、先進伺服驅(qū)動、極端環(huán)境探索、節(jié)能減排等，都取得了巨大的技術(shù)經(jīng)濟效益與社會效益，展現(xiàn)出了良好應(yīng)用前景。[1，2]

為了適應(yīng)電氣信息類工程應(yīng)用學(xué)科的發(fā)展，保持教學(xué)內(nèi)容的新穎性，跟蹤電力電子技術(shù)的最新熱點，自2006年以來，南通大學(xué)電氣工程學(xué)院開設(shè)了“現(xiàn)代電力電子技術(shù)”課程，在傳統(tǒng)“電力電子技術(shù)”課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，結(jié)合地方經(jīng)濟發(fā)展特色和技術(shù)需求，講授現(xiàn)代電力電子技術(shù)高級原理、新器件與新型工程應(yīng)用，以此提高學(xué)生理論聯(lián)系實際的工作能力，培養(yǎng)市場應(yīng)用型人才。本文從該課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、實踐教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等方面，介紹了課程教研組對這門課程的教學(xué)改革和實踐情況。

一、傳統(tǒng)教學(xué)存在的問題分析

1.裝置與系統(tǒng)級的概念不突出

傳統(tǒng)的“電力電子技術(shù)”課程教學(xué)，側(cè)重于器件級的理論分析，強調(diào)基于電力電子器件的電路拓撲解算，即以電力電子器件為核心，在器件基本結(jié)構(gòu)、原理和特性學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，針對典型電力電子拓撲原理電路，從電力電子器件的通和斷兩個狀態(tài)入手，對電力電子電路換流的物理過程、波形特性、電參數(shù)之間的數(shù)量關(guān)系進行分析和計算。

該教學(xué)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是概念清楚、體系完備、機理分析透徹，但也存在諸多弊端。例如，學(xué)生將電力電子學(xué)過多地關(guān)注在了電力電子器件上，弱化了從裝置級和系統(tǒng)級的角度對電力電子電路進行理解和認知；割裂了電力電子功率電路與基于反饋原理的數(shù)模電控制電路、自動控制原理、工程實際應(yīng)用電路之間的關(guān)系；大篇幅的基于晶閘管器件的理論分析和計算，降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣；單一和過少的工程應(yīng)用實例，減少了學(xué)生對課程實用性的認同感等等。

2.實踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱

電力電子技術(shù)作為工程技術(shù)需要有一定量的實驗和實踐環(huán)節(jié)才能保障學(xué)習(xí)效果。但在傳統(tǒng)的“電力電子技術(shù)”課程實驗項目中，基礎(chǔ)性和簡單驗證性實驗較多，不能很好地與當(dāng)前的工程實際應(yīng)用相聯(lián)系，致使許多新技術(shù)、新方法無法通過實驗來直觀的體驗。

而且電力電子實驗設(shè)備的常用形式為基于掛件結(jié)構(gòu)的實驗臺和實驗箱，基本上與實驗內(nèi)容相關(guān)的重要元器件、電路和系統(tǒng)都被封閉于內(nèi)。實驗過程中，學(xué)生們無法看到功率元器件、配件及電子儀表的外觀和關(guān)鍵連線。學(xué)生依照原理圖機械地連接主電路、記錄實驗數(shù)據(jù)和波形，即使不了解電路的工作原理，也能較順利地完成實驗。因此，無法發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，沒有探索學(xué)習(xí)的動力，鍛煉創(chuàng)新思維和動手能力的教學(xué)內(nèi)容和平臺也不足。

二、課程教學(xué)改革措施

1.以服務(wù)地方經(jīng)濟發(fā)展為導(dǎo)向，確立教改思路和目標(biāo)

作為地方綜合性高校，南通大學(xué)的電氣工程及其自動化專業(yè)的定位是培養(yǎng)應(yīng)用型工程技術(shù)人才，為區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展提供智力支撐和人才支持。因此，本課程作為電氣工程及其自動化專業(yè)的主干專業(yè)課程之一，其教學(xué)目標(biāo)的確立需結(jié)合本區(qū)域的產(chǎn)業(yè)分布與發(fā)展特點，同時又緊緊圍繞本專業(yè)的學(xué)科方向。

形成了以幫助學(xué)生從裝置和系統(tǒng)角度理解和掌握電力電子技術(shù)，培養(yǎng)理論與實踐能力兼具的創(chuàng)新型電力電子應(yīng)用技術(shù)人才為目的，以新能源、運動控制、電源技術(shù)、柔流輸配電等應(yīng)用領(lǐng)域為背景，以講授電力電子技術(shù)在實際工程應(yīng)用中所需要處理的相關(guān)問題為主要內(nèi)容的課程教學(xué)思路和培養(yǎng)目標(biāo)。

2.整合教學(xué)內(nèi)容，突出應(yīng)用能力培養(yǎng)

根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)，在學(xué)院學(xué)科特色和現(xiàn)有教學(xué)資源的基礎(chǔ)上，對課程體系和內(nèi)容進行了合理調(diào)整。舍棄了傳統(tǒng)的以大篇幅晶閘管半控器件分析為主線的教學(xué)內(nèi)容體系，建立了“以基于全控器件的實際應(yīng)用為主線，以電力電子主拓撲電路結(jié)合系統(tǒng)級的自動控制原理及其實現(xiàn)電路分析為主要技術(shù)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生從整體的角度認識和設(shè)計電力電子電路的能力”的課程教學(xué)體系。

整合后的教學(xué)內(nèi)容由三部分組成：功率器件、典型電路、應(yīng)用及其系統(tǒng)。功率器件是基礎(chǔ)，重點講授開關(guān)全控器件及其驅(qū)動電路；典型電路是主體，重點講授基于全控器件的直直、逆變和整流三種變換電路及其控制機理；應(yīng)用及其系統(tǒng)是提升，重點講授電力電子在新能源發(fā)電、運動控制、電源和柔流輸配電技術(shù)中的應(yīng)用原理及其典型系統(tǒng)設(shè)計案例。三者層次明晰，但學(xué)時又有所側(cè)重。即前兩部分作為前續(xù)“電力電子技術(shù)”課程內(nèi)容的回顧與拓展，講授學(xué)時占總理論學(xué)時的近一半，第三部分作為工程應(yīng)用與系統(tǒng)提升的重要部分，需著重講授，以逐次勾勒出一個電力電子技術(shù)及其工程應(yīng)用的整體全貌。

在教學(xué)內(nèi)容的組織與講授中，凝煉理論教學(xué)的內(nèi)容，在原理的講授中注意培養(yǎng)學(xué)生面向工程的意識和思維，并及時動態(tài)地將教學(xué)團隊獲得的最新科研成果以及科研項目的最新進展融合到相關(guān)的課程內(nèi)容中去，讓學(xué)生接受到來自科研和工程研發(fā)第一線的新知識、新技術(shù)。

另外，針對基于電力電子技術(shù)應(yīng)用的電氣工程及其自動化專業(yè)發(fā)展的趨勢和前沿內(nèi)容，以及課程中被壓縮掉或被取消的專業(yè)知識，設(shè)置為系列課外專題講座，聘請對專題內(nèi)容有深入研究和獨特造詣的教師及企業(yè)的科技人員講授，以開拓學(xué)生的知識面、培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的思維及能力。

3.加強課內(nèi)實驗環(huán)節(jié)教學(xué)，注重理論聯(lián)系實際

課內(nèi)實驗是在課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上，鞏固理論知識，培養(yǎng)動手能力和初步設(shè)計技能，增強解決問題和分析問題的能力的必要教學(xué)一環(huán)。為了突出課程的工程實用性，采取了優(yōu)選驗證性實驗，增加了設(shè)計型和綜合型實驗項目的課內(nèi)實驗設(shè)置方法。

注重電路的工作機理分析與工程實際問題是驗證性實驗項目的選擇標(biāo)準(zhǔn)。優(yōu)選的該類實驗項目包括：常用PWM控制器件及特性、不控整流的諧波與抑制、SPWM/SVPWM/方波PWM逆變策略的實現(xiàn)電路及特性等。

注重工程實用性是設(shè)計型和綜合型實驗項目的選擇標(biāo)準(zhǔn)。我們要求學(xué)生們對該類型的實驗項目遵循“理論設(shè)計計算—>計算機仿真驗證—>硬件實驗電路測試—>波形數(shù)據(jù)分析總結(jié)”的順序開展路線，以強化學(xué)生對知識點的掌握和實驗內(nèi)容的理解，并促進學(xué)生形成理論聯(lián)系實際的科學(xué)實驗作風(fēng)。

增設(shè)的實驗項目包括：各型升/降壓直直變換器設(shè)計、有源功率因數(shù)校正器設(shè)計、諧振軟開關(guān)設(shè)計、三相高頻PWM整流器設(shè)計，以及他們的復(fù)合系統(tǒng)設(shè)計等。

課內(nèi)實驗項目設(shè)置為必修和開放式的選修兩類，以彌補實驗授課學(xué)時不足的矛盾，同時采取“案例講解法”、“實物演示法”等不同的教學(xué)方法，在實驗課上認真講解實驗內(nèi)容、步驟和注意事項，以激發(fā)學(xué)生興趣，調(diào)動其積極性。

此外，應(yīng)改革課內(nèi)實驗成績的評定方式，突出對實驗過程的考核，鼓勵探索性的設(shè)計型實驗。具體措施包括增加課內(nèi)實驗在課程總成績中的權(quán)重，增加實驗預(yù)習(xí)報告、實驗操作測評、實驗過程問辯三方面的成績考核項等，通過確立科學(xué)合理的考核方法，調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，形成務(wù)實的學(xué)習(xí)風(fēng)氣。

4.優(yōu)化課程設(shè)計環(huán)節(jié)，培養(yǎng)工程設(shè)計能力

課程設(shè)計是對學(xué)生工程設(shè)計和應(yīng)用能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，其課時安排在全部理論課程講授完畢后進行。

該實踐環(huán)節(jié)依托于以現(xiàn)代電力電子技術(shù)與運動控制實驗室為主體，以工程訓(xùn)練中心、控制電機、虛擬儀器、風(fēng)力發(fā)電動模實驗室等其他專業(yè)實驗室為輔助的課程設(shè)計開放式創(chuàng)新訓(xùn)練實驗平臺。[3，4]課程設(shè)計內(nèi)容以學(xué)生熟悉并感興趣的熱點工程為背景，從南通大學(xué)電氣工程學(xué)院專業(yè)與學(xué)科特色以及科研項目中，提煉出其中典型的技術(shù)問題，設(shè)計出合理的課程設(shè)計項目。可選的背景包括：風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、精密電機伺服驅(qū)動、電力無功與諧波控制、磁懸浮控制、特種電源等。其中的典型技術(shù)問題包括：整流、正弦逆變、直直變換、Delta逆變、閉環(huán)自動控制、檢測技術(shù)等。

針對少部分優(yōu)秀學(xué)生采用“導(dǎo)師制”的課程設(shè)計教學(xué)方法，通過細致的指導(dǎo)，緊密的設(shè)計過程跟蹤，來進一步提高課程設(shè)計質(zhì)量，并促進這部分學(xué)生研究性論文、專利、小制作等方面成果的形成。

針對大部分學(xué)生采用“項目驅(qū)動教學(xué)法”的課程設(shè)計教學(xué)方法。學(xué)生以小組為單位，在選題庫中自由選題，利用書刊、網(wǎng)絡(luò)查找相關(guān)資料，自主形成完成項目的各種設(shè)計思路，以培養(yǎng)學(xué)生獨立思考問題、解決問題的能力。

通過課程設(shè)計的鍛煉，使學(xué)生將書本上的理論知識和實踐經(jīng)驗真正融入了自己的知識鏈，提高了其綜合能力以及自主創(chuàng)新和團隊協(xié)作能力。

5.注重網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源建設(shè)，提高自主性學(xué)習(xí)能力

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)是彌補課堂教學(xué)學(xué)時局限，開拓課程學(xué)習(xí)的知識面，引導(dǎo)學(xué)生開展自主性學(xué)習(xí)，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要途徑。課程組以校Blackboard網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺為基礎(chǔ)，通過長期投入、持續(xù)積累、動態(tài)跟蹤的建設(shè)方式，建立了課程的網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺。

網(wǎng)站的教學(xué)材料提供了與課程相關(guān)的豐富的資源，內(nèi)容包括教學(xué)資源庫（課程教學(xué)大綱、多媒體課件、實驗指導(dǎo)書、數(shù)值仿真實驗例程、實驗設(shè)備操作視頻等文件）、參考資源庫（經(jīng)典學(xué)術(shù)論文、典型芯片和模塊的使用手冊、常用仿真軟件說明、典型應(yīng)用設(shè)計案例、產(chǎn)業(yè)趨勢和研究熱點等信息）、復(fù)習(xí)思考題庫等版面區(qū)。

此外，課程組充分利用Blackboard網(wǎng)絡(luò)平臺的交互功能，完成諸如教學(xué)信息、在線電子試卷測試、遠程答疑和討論等教學(xué)工作，提高了教學(xué)的效率和效果。

三、結(jié)語

通過上述教學(xué)改革措施，同學(xué)們在課程學(xué)習(xí)的主動性、系統(tǒng)級的分析設(shè)計能力、實踐動手能力以及理論聯(lián)系實際的工程應(yīng)用能力等方面均得到了提高，培養(yǎng)的學(xué)生在近年來的挑戰(zhàn)杯、機器人和電子設(shè)計大賽等學(xué)科競賽中均取得了良好成績。

顯然，基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的課程改革是一項持續(xù)而動態(tài)的工作，課程教學(xué)中需依據(jù)卓越工程師教育培養(yǎng)思想，以實現(xiàn)人才培養(yǎng)需求與區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展需求的無縫對接為導(dǎo)向，明確樹立學(xué)生的主體觀，合理安排理論和實踐教學(xué)內(nèi)容，運用合理的教學(xué)方法和手段以及科學(xué)的評價體系，以切實提高教學(xué)效果和人才培養(yǎng)質(zhì)量。

參考文獻：

[1]陳堅，康勇.電力電子學(xué)：電力電子變換和控制技術(shù)[M].第三版.北京：高等教育出版社，2011.

[2]劉晉，牛印鎖，文俊.國內(nèi)外“電力電子技術(shù)”課程教學(xué)研究[J].中國電力教育，2012，（6）：64-65.

篇3

關(guān)鍵詞：電力電子技術(shù) 智能電網(wǎng) 電力系統(tǒng) 靜止無功補償裝置 高壓直流輸電 有源電力濾波 電能質(zhì)量

中圖分類號：TM711 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2012）10-0097-02

電力電子技術(shù)就是應(yīng)用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù)，是電力、電子和控制三大領(lǐng)域的邊緣學(xué)科，以電力變換為主要研究內(nèi)容。對電能進行變換和控制的目的是為了更方便、更為有效的使用電能，使電能更好的為人們服務(wù)。

電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中有著非常廣泛的應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計，發(fā)達國家在用戶最終使用的電能中，有60%以上的電能經(jīng)過一次以上電力電子變流裝置的處理。離開電力電子技術(shù)，電力系統(tǒng)的現(xiàn)代化是不可想象的。直流輸電在長距離、大容量輸電時有很大優(yōu)勢，其送電端的整流閥和受電端的逆變閥都采用晶閘管變流裝置。柔流輸電亦依靠電力電子裝置才得以實現(xiàn)。無功補償和諧波抑制對電力系統(tǒng)有重要意義，晶閘管控制電抗器（TCR）、晶閘管投切電容器（TSC）都是重要的無功補償裝置。靜止同步補償器（STATCOM）、有源電力濾波器（APF）等新型電力電子裝置具有更為優(yōu)越的無功補償和諧波補償?shù)男阅堋Ｖ绷麟娫春筒婚g斷電源（UPS）還用作發(fā)電廠和變電所的保護電源、事故電源和備用電源。電力電子裝置在電力系統(tǒng)中隨處可見。

1、電力電子技術(shù)的發(fā)展

電力電子技術(shù)分為器件的制造技術(shù)和電力電子電路的應(yīng)用電路（變流技術(shù)）。電力電子器件經(jīng)歷了半控型（第一代電力電子器件）、全控型（第二代電力電子器件）和復(fù)合型（第三代電力電子器件）的發(fā)展過程，把驅(qū)動、控制、保護電路和功率器件集成在一起，構(gòu)成功率集成電路（PIC），目前其功率較小，但其代表了電力電子技術(shù)發(fā)展的一個重要方向。

整流電路在電力電子電路中應(yīng)用最廣，20世紀(jì)80年代后逆變電路的應(yīng)用日益廣泛，但整流電路仍占重要地位。隨著自關(guān)斷器件的普遍應(yīng)用，電力電子電路向高頻化反向發(fā)展，一些新的電路拓撲形式比如諧振型逆變電路、矩陣式逆變電路等不斷涌現(xiàn)。PWM控制對推動電力電子技術(shù)的發(fā)展起了歷史性作用，其它控制方式比如應(yīng)用靜止/旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換的矢量控制、瞬時無功功率控制、自適應(yīng)控制、采用狀態(tài)觀測器的控制、模糊控制、神經(jīng)元控制等，這使得電力電子系統(tǒng)的控制技術(shù)發(fā)展到一個嶄新的階段。目前應(yīng)用越來越廣的基于微處理器的數(shù)字控制技術(shù)在很多方面取代了模擬控制，是控制技術(shù)的一個新的發(fā)展方向。

2、靜止無功補償裝置

靜止型動態(tài)無功補償裝置廣泛應(yīng)用于提高輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定性、改善電能質(zhì)量、對沖擊性負荷的無功補償和閃變抑制等領(lǐng)域。FACTS技術(shù)（靈活交流輸電系統(tǒng)）從根本上改變了交流電網(wǎng)過去基本上只依靠緩慢、間接以及不精確設(shè)備進行機械控制的局面，對提高輸電系統(tǒng)的輸送功率和潮流控制能力以及改善電力系統(tǒng)穩(wěn)定性、控制系統(tǒng)振蕩等具有明顯作用。常見的FACTS裝置包括靜止無功補償器（SVC）、靜止同步補償器（STATCOM）、可控串聯(lián)補償器（TCSC）、晶閘管控制移相器（TCPST）、統(tǒng)一潮流控制器（UPFC）、動態(tài)電壓調(diào)節(jié)器（DVR）、超導(dǎo)儲能系統(tǒng)（SMES）、不間斷電源（UPS）、統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器（UPQC）等。

無功功率補償可提高供用電系統(tǒng)及負載的功率因數(shù)，降低設(shè)備容量，減少功率損耗，穩(wěn)定受電端和電網(wǎng)的電壓，提高供電質(zhì)量，在電氣化鐵道中平衡三相的有功及無功負載。靜止無功補償裝置包括晶閘管控制電抗器（TCR）、晶閘管投切電容器（TSC）、可控串聯(lián)補償裝置（TCSC）等。SVC可作為系統(tǒng)補償和負荷補償，還廣泛應(yīng)用于高壓直流輸電換流站的無功補償和抑制電弧爐等大型沖擊負荷造成的電壓閃變和電壓波動。

TCR的單相基本結(jié)構(gòu)是兩個反并聯(lián)的晶閘管與一個電抗器相串聯(lián)，通過改變晶閘管的觸發(fā)延遲角，可以改變電抗器電流的大小，即可以達到連續(xù)調(diào)整電抗器的基波無功功率的目的。TCR通常采用支路控制三角形聯(lián)結(jié)三相交流調(diào)壓電路的形式，如圖1.所示

TSC具有無機磨損、響應(yīng)速度快、平滑投切以及良好的綜合補償效果等優(yōu)點。圖2.為其單相結(jié)構(gòu)簡圖，其中的小電感用來抑制電容器投入電網(wǎng)時可能造成的沖擊電流。

靜止同步補償器專指由自換相的電力半導(dǎo)體橋式變流器進行動態(tài)無功補償?shù)难b置，與SVC相比，其調(diào)節(jié)速度更快，運行范圍寬，而且在采取多重化、多電平或PWM技術(shù)等措施后可大大減少補償電流中諧波的含量。其基本原理是將自換相橋式電路通過電抗器并聯(lián)在電網(wǎng)上，適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)橋式電路交流側(cè)輸出電壓的相位和幅值，使該電路吸收或發(fā)出滿足要求的無功電流，實現(xiàn)動態(tài)無功補償。圖3.是其電路基本結(jié)構(gòu)。

可控串聯(lián)補償裝置（TCSC）由電容器與晶閘管控制的電抗器并聯(lián)組成。調(diào)節(jié)晶閘管的導(dǎo)通角可以改變通過電抗器的電流，使補償裝置的基頻等效電抗在一定范圍內(nèi)聯(lián)系變化。其不僅可以進行參數(shù)補償，控制系統(tǒng)還引入附加阻尼控制環(huán)節(jié)，改善系統(tǒng)的阻尼狀況，有利于抑制低頻振蕩，提高系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性和暫態(tài)穩(wěn)定性。

3、高壓直流輸電技術(shù)

高壓直流輸電是將發(fā)電廠發(fā)出的交流電通過換流器整流為直流電，通過輸電線路把直流電送入受電端，再把直流電逆變?yōu)榻涣麟姽┯脩羰褂谩８邏褐绷鬏旊娋哂袀鬏敼β蚀?、線路造價低、控制性能好等優(yōu)點，是目前解決高電壓大容量、長距離輸電和異步聯(lián)網(wǎng)的重要手段。直流輸電架空線路的造價低、損耗小，不存在交流輸電的穩(wěn)定性問題，可以實現(xiàn)額定頻率不同的電網(wǎng)的互聯(lián)，易于實現(xiàn)地下或海底電纜輸電，易于進行潮流控制，便于分級分期建設(shè)和增容擴建。

直流輸電工程按照直流聯(lián)絡(luò)線可分為單級聯(lián)絡(luò)線、雙極聯(lián)絡(luò)線、同極聯(lián)絡(luò)線和背靠背直流輸電系統(tǒng)。雙極HVDC系統(tǒng)圖如圖4所示。

換流器完成交—直或直—交轉(zhuǎn)換，由閥橋和帶載抽頭切換器的整流變壓器構(gòu)成，閥橋為高壓閥構(gòu)成的6脈波或12脈波的整流器或逆變器。濾波器用于濾除換流器產(chǎn)生的諧波。平波電抗器可以降低直流線路中的諧波電壓和電流，限制直流線路短路期間的峰值電流，防止逆變器換相失敗和負荷電流不連續(xù)。換流閥是換流器的基本單元設(shè)備，目前絕大多數(shù)直流輸電采用晶閘管閥，此外還有GTO閥、IGBT閥等。換流器有6脈動和12脈動兩種。

4、在電機中的應(yīng)用

水力發(fā)電機所能發(fā)出的電量取決于水力壓力和流量，所以機組的發(fā)電量將會發(fā)生很大變化；風(fēng)力發(fā)電機所能發(fā)出的電量與風(fēng)速的三次方成正比。因此機組是變速運行的，如果調(diào)整轉(zhuǎn)子勵磁電流的頻率，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，就能夠獲得最大有效功率。電力電子裝置在水力、風(fēng)力發(fā)電機的變速恒頻勵磁中起到了非常重要的作用。

采用半導(dǎo)體晶閘管整流和并勵性能構(gòu)成的靜止勵磁系統(tǒng)，具有技術(shù)結(jié)構(gòu)簡易、穩(wěn)定性高及材料價格低廉的優(yōu)勢，在電力系統(tǒng)中已廣泛應(yīng)用。其省略了勵磁機的中間慣性環(huán)節(jié)，可達到快速調(diào)節(jié)。

5、有源電力濾波器

有源電力濾波器的基本思想是從補償對象中檢測出諧波電流等分量，由補償裝置產(chǎn)生一個與該分量大小相等而極性相反的補償電流分量，抵消諧波電流分量從而是流入電網(wǎng)的電流只含基波分量，其理論基礎(chǔ)是瞬時無功功率理論。具有動態(tài)響應(yīng)速度快、補償功能多樣化、補償特性不受電網(wǎng)阻抗影響等特點，是抑制諧波的一個重要發(fā)展方向。圖5.為其構(gòu)成原理。

有源電力濾波器包含指令電流運算電路和補償電流發(fā)生電路兩個部分，前者用來檢測出補償對象中的諧波和無功電流等分量，后者根據(jù)檢測電路所得出的補償電流指令信號，產(chǎn)生實際的補償電流。

其電路形式主要采用PWM變流器，圖6為三相電壓型PWM變流器。

6、結(jié)語

電力電子技術(shù)可用來調(diào)節(jié)輸配電網(wǎng)的潮流分配，保證可再生能源發(fā)電的大規(guī)模、分布式接入和遠距離送出，治理電網(wǎng)電能質(zhì)量等，是建設(shè)智能電網(wǎng)的重要基礎(chǔ)和手段。隨著電網(wǎng)的發(fā)展，電力電子技術(shù)也將獲得長足的發(fā)展，從而為電網(wǎng)長遠發(fā)展打下基礎(chǔ)。

參考文獻

[1]石新春，楊京燕，.電力電子技術(shù).北京：中國電力出版社，2010年7月：128-191.

[2]張文亮，湯廣福，查鯤鵬，賀之淵.先進電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用[J].中國電機工程學(xué)報，2010，30（4）：1-7.

[3]王兆安，楊君，劉進軍.諧波抑制和無功功率補償.北京：機械工業(yè)出版社，2004.

[4]賈正春，馬志源.電力電子學(xué).北京：中國電力出版社，2001.

[5]劉志剛.電力電子學(xué).北京：清華大學(xué)出版社；北京交通大學(xué)出版社，2004.

[6]周洪亮.有源電力濾波控制技術(shù)的研究及應(yīng)用.浙江大學(xué)博士學(xué)位論文，2002.

[7]趙賀.電力電子學(xué)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用——靈活交流輸電系統(tǒng).北京：中國電力出版社，2001.

篇4

科研團隊：瞄準(zhǔn)前沿，勇于超越

“大功率電力電子技術(shù)”課題組依托于武漢大學(xué)電氣工程學(xué)院，主要從事配電系統(tǒng)內(nèi)適用于節(jié)能和電能質(zhì)量控制的大功率電力電子裝置的開發(fā)和應(yīng)用研究。該課題組在查曉明教授的帶領(lǐng)下，幾年如一日地在大功率電力電子技術(shù)領(lǐng)域辛勤耕耘，至今已發(fā)展成為一個擁有1名副教授、3名講師、1名在站博士后、10名博士研究生、10名碩士研究生的優(yōu)秀科研團隊。

課題組成立以來始終堅守“基礎(chǔ)理論研究與工程應(yīng)用實踐并重”的原則，行走在電力科技領(lǐng)域的前沿，充分發(fā)揮自身的優(yōu)勢，依靠武漢大學(xué)豐富的科研與教學(xué)資源，與國內(nèi)多家企業(yè)以及電力公司保持良好和持久的合作往來，在大功率電力電子變換裝置及其應(yīng)用系統(tǒng)等領(lǐng)域取得了良好的成績。在大功率電力電子系統(tǒng)的控制理論上，他們建立了以多電平PWM電力電子變流器功率變換器控制為基礎(chǔ)的大功率電力電子系統(tǒng)控制理論和方法。該方法把電力電子技術(shù)中的功率變換控制特點與系統(tǒng)應(yīng)用要求進行有效結(jié)合，實現(xiàn)了大功率電力電子系統(tǒng)的并網(wǎng)有功和無功電流控制、電能質(zhì)量控制以及并聯(lián)或串聯(lián)逆變器拓撲結(jié)構(gòu)中的直流側(cè)電壓的穩(wěn)壓和均衡控制，并成功地在有源電力濾波器、STATCOM等裝置中得到應(yīng)用。而從該系統(tǒng)的控制技術(shù)角度出發(fā)，他們又建立了以DSP與FPGA相結(jié)合的數(shù)字控制硬件平臺，開展了各種電力電子系統(tǒng)的數(shù)字控制算法的應(yīng)用研究，并在該硬件平臺上充分利用了FPGA近似布線邏輯的并行計算和高可靠性的特點，克服了單獨DSP系統(tǒng)程序控制易受干擾中斷問題，進而將兩者結(jié)合并對有關(guān)控制算法進行分解，實現(xiàn)了串行和并行計算的結(jié)合，形成了一種具有高可靠性的控制算法實現(xiàn)方法。目前，基于該硬件平臺的有源濾波器控制算法、STATCOM控制算法、逆變電源控制算法以及高壓變頻器的V／f控制算法均可在其中實現(xiàn)。

其次，就大功率電力電子器件IGBT的驅(qū)動技術(shù)而言，課題組以M57962模塊為核心，自行研制的高電磁兼容能力的輔助開關(guān)電源為IGBT驅(qū)動電源，不僅實現(xiàn)了可靠和完善的過流保護、可靠的IGBT通斷檢測功能，而且還可以輔助抗瞬態(tài)電壓沖擊電路，具有可編程功能，提供了有效的光纖接口。此外在大功率電力電子裝置的設(shè)計和試驗技術(shù)上課題組有其專攻之道，基于頻域能量變換模型的電力電子設(shè)計理論和方法也正在發(fā)展之中，逆變器專用高頻大電流電抗器設(shè)計與制作、電力電子系統(tǒng)實時仿真等方面都有其獨到之處。

通過對大功率電力電子電路的拓撲結(jié)構(gòu)研究，課題組完成了基于功率單元級聯(lián)的多電平拓撲結(jié)構(gòu)及其在STATCOM和高壓變頻器中的應(yīng)用，并在混合式有源電力濾波器、多臺逆變器并聯(lián)的有源電力濾波器、四象限運行的PWM變流器、程控交流調(diào)壓電源逆變器以及具有綜合節(jié)能特點的工業(yè)企業(yè)新型配電電源系統(tǒng)中形成了獨具特色的理論研究?！盎讦粒伦鴺?biāo)變換的有源電力濾波器和STATCOM技術(shù)”、“低能耗的逆變器試驗平臺”、“通用電力電子試驗平臺及試驗方法”等已獲專利授權(quán)，“先進的電能質(zhì)量試驗電源技術(shù)”也正在專利申請之中。

在實踐的過程中，他們不僅積累了豐富的工程經(jīng)驗，而且形成了一套獨特的科研方法和理念。談及自己的課題組，查曉明教授頗為自豪地介紹“多年來，我們主要在大功率電力電子系統(tǒng)的控制理論和技術(shù)研究、大功率電力電子器件IGBT的驅(qū)動技術(shù)、大功率電力電子電路的拓撲結(jié)構(gòu)研究以及大功率電力電子裝置的設(shè)計和試驗技術(shù)上做了一系列的工作，較好地解決了復(fù)雜大功率電力電子系統(tǒng)及其應(yīng)用的可靠性和性能方面存在的問題。這些成果都取得了良好的經(jīng)濟效益和社會聲譽。目前，高壓變頻器已經(jīng)成功產(chǎn)業(yè)化，直接產(chǎn)生了數(shù)億元的經(jīng)濟效益，有源電力濾波器，STATCOM等產(chǎn)品逐步在工業(yè)電力系統(tǒng)中得到推廣應(yīng)用?！?/p>

學(xué)術(shù)靈魂：拓新求真，攜手并進

作為“大功率電力電子技術(shù)”課題組的“靈魂人物”，查曉明教授有著豐富的求學(xué)經(jīng)歷：他分別于1989年，1992年，2001年取得武漢大學(xué)應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)工學(xué)學(xué)士、電力電子技術(shù)專業(yè)碩士，電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)博士學(xué)位：2001年10月至2003年6月，他遠赴加拿大的University of Alberta做博士后研究。一直以來，他主要從事電力電子與電力傳動學(xué)科的教學(xué)與科研工作，主要研究方向為電力電子系統(tǒng)的分析與綜合理論，大功率電力電子裝置及其在電能質(zhì)量控制，高壓電機驅(qū)動、柔性輸電、新能源及微電網(wǎng)技術(shù)中的應(yīng)用，并取得了驕人的成績。如今，年僅42歲的他，身上已是圍繞著多重的“光環(huán)”――武漢大學(xué)電氣工程學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師，電力電子技術(shù)研究所所長，IEEE會員，武漢電源學(xué)會副理事長，從教學(xué)到科研、從行政到學(xué)術(shù)，無不顯示出他的忙碌與充實。在科研上，他碩果累累，先后在國內(nèi)外重要會議和期刊上40多篇，其中三大檢索收錄20篇：他主持和參加了國防“973”項目專題、武漢市科技攻關(guān)項目、國家電力公司青年科技促進費項目，武漢市青年晨光計劃項目、國家自然科學(xué)基金以及多項企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)項目，在電能質(zhì)量控制、新能源并網(wǎng)控制以及電氣節(jié)能等方面取得多項高新技術(shù)產(chǎn)品與成果，并獲發(fā)明專利4項、實用新型專利3項。

查曉明教授無疑是成功的，然而他并不滿足于個人的榮譽和成就，而是更注重整個課題組的前進與發(fā)展。他總是這樣告誡課題組內(nèi)的每一個年輕教師，博士和碩士研究生，科學(xué)研究需要的是鍥而不舍的精神，工程應(yīng)用需要的是嚴(yán)謹求實的精神，理論研究和實踐應(yīng)用總是相伴而生、相輔相成的。無論是物理學(xué)中的力學(xué)、電磁學(xué)還是數(shù)學(xué)分析方法，無論是電機、電力系統(tǒng)還是系統(tǒng)分析與控制理論，對每一個求學(xué)的研究生來說，都是必須具備的知識。只有這樣，才能在工程應(yīng)用中把握住每一個細小的環(huán)節(jié)，從中提煉出真正的科學(xué)問題，從而開展真正的科學(xué)研究工作。也基于此，查曉明教授的書桌上總是堆滿了經(jīng)典力學(xué)，電動力學(xué)、微分幾何等書籍，并且常常向很多前輩請教學(xué)術(shù)問題，甚至經(jīng)常性地和研究生們一起探討電力電子裝置能量轉(zhuǎn)換的物理過程。

篇5

畢業(yè)論文

一、機電一體化技術(shù)發(fā)展歷程及其趨勢

自電子技術(shù)一問世,電子技術(shù)與機械技術(shù)的結(jié)合就開始了,只是出現(xiàn)了半導(dǎo)體集成電路,尤其是出現(xiàn)了以微處理器為代表的大規(guī)模集成電路以后,"機電一體化"技術(shù)之后有了明顯進展,引起了人們的廣泛注意.

(一)"機電一體化"的發(fā)展歷程

1.數(shù)控機床的問世,寫下了"機電一體化"歷史的第一頁;

2.微電子技術(shù)為"機電一體化''''''''帶來勃勃生機;

3.可編程序控制器、"電力電子"等的發(fā)展為"機電一體化"提供了堅強基礎(chǔ);

4.激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)使"機電一體化"躍上新臺階.(二)"機電一體化"發(fā)展趨勢

1.光機電一體化.一般的機電一體化系統(tǒng)是由傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、機械結(jié)構(gòu)等部件組成的.因此,引進光學(xué)技術(shù),實現(xiàn)光學(xué)技術(shù)的先天優(yōu)點是能有效地改進機電一體化系統(tǒng)的傳感系統(tǒng)、能源(動力)系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng).光機電一體化是機電產(chǎn)品發(fā)展的重要趨勢.

2.自律分配系統(tǒng)化——柔性化.未來的機電一體化產(chǎn)品,控制和執(zhí)行系統(tǒng)有足夠的“冗余度”，有較強的“柔性”，能較好地應(yīng)付突發(fā)事件，被設(shè)計成“自律分配系統(tǒng)”。在自律分配系統(tǒng)中，各個子系統(tǒng)是相互獨立工作的，子系統(tǒng)為總系統(tǒng)服務(wù)，同時具有本身的“自律性”，可根據(jù)不同的環(huán)境條件作出不同反應(yīng)。其特點是子系統(tǒng)可產(chǎn)生本身的信息并附加所給信息，在總的前提下，具體“行動”是可以改變的。這樣，既明顯地增加了系統(tǒng)的適應(yīng)能力(柔性)，又不因某一子系統(tǒng)的故障而影響整個系統(tǒng)。

3.全息系統(tǒng)化——智能化。今后的機電一體化產(chǎn)品“全息”特征越來越明顯，智能化水平越來越高。這主要收益于模糊技術(shù)、信息技術(shù)(尤其是軟件及芯片技術(shù))的發(fā)展。除此之外，其系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)，也變簡單的“從上到下”的形勢而為復(fù)雜的、有較多冗余度的雙向聯(lián)系。

4.“生物一軟件”化—仿生物系統(tǒng)化。今后的機電一體化裝置對信息的依賴性很大，并且往往在結(jié)構(gòu)上是處于“靜態(tài)”時不穩(wěn)定，但在動態(tài)(工作)時卻是穩(wěn)定的。這有點類似于活的生物：當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)停止工作時，生物便“死亡”，而當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)工作時，生物就很有活力。仿生學(xué)研究領(lǐng)域中已發(fā)現(xiàn)的一些生物體優(yōu)良的機構(gòu)可為機電一體化產(chǎn)品提供新型機體，但如何使這些新型機體具有活的“生命”還有待于深入研究。這一研究領(lǐng)域稱為“生物——軟件”或“生物系統(tǒng)”，而生物的特點是硬件(肌體)——軟件(大腦)一體，不可分割?？磥恚瑱C電一體化產(chǎn)品雖然有向生物系統(tǒng)化發(fā)展趨，但有一段漫長的道路要走。

5.微型機電化——微型化。目前，利用半導(dǎo)體器件制造過程中的蝕刻技術(shù)，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。當(dāng)將這一成果用于實際產(chǎn)品時，就沒有必要區(qū)分機械部分和控制器了。屆時機械和電子完全可以“融合”，機體、執(zhí)行機構(gòu)、傳感器、cpu等可集成在一起，體積很小，并組成一種自律元件。這種微型機械學(xué)是機電一體化的重要發(fā)展方向。

三、典型的機電一體化產(chǎn)品

機電一體化產(chǎn)品分系統(tǒng)(整機)和基礎(chǔ)元、部件兩大類。典型的機電一體化系統(tǒng)有：數(shù)控機床、機器人、汽車電子化產(chǎn)品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統(tǒng)、cad／cam系統(tǒng)等。典型的機電一體化元、部件有：電力電子器件及裝置、可編程序控制器、模糊控制器、微型電機、傳感器、專用集成電路、伺服機構(gòu)等。這些典型的機電一體化產(chǎn)品的技術(shù)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢、市場前景分析從略。

四、北京發(fā)展“機電一體化”而臨的形勢和任務(wù)

機電一體化工作主要包括兩個層次：一是用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，其目的是節(jié)能、節(jié)材，提高工效，提高產(chǎn)品質(zhì)量，把傳統(tǒng)工業(yè)的技術(shù)進步提高一步；二是開發(fā)自動化、數(shù)字化、智能化機電產(chǎn)品，促進產(chǎn)品的更新?lián)Q代。

前者是面上的工作，普及工作；后者是提高工作，深層次工作。

(一)北京“機電一體化”工作面臨的形勢

1.北京用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)工業(yè)的工作量大而廣，有難度

(1)在700余家北京市屬工業(yè)系統(tǒng)的企業(yè)中，有60%以上的企業(yè)用微電子技術(shù)改造機床設(shè)備、工業(yè)窯爐、風(fēng)機電泵、生產(chǎn)過程的任務(wù)還未完成需要量的一半。

(2)北京工業(yè)系統(tǒng)還有2000余臺機床設(shè)備亟需用微電子技術(shù)進行改造；在已改造的近6500臺機床設(shè)備中，大約有15%需進一步改造。

(3)北京工業(yè)系統(tǒng)尚有近250座工業(yè)爐窯亟需用電子信息技術(shù)進行改造；且610座已改造過的工業(yè)爐窯也很有進一步應(yīng)用模糊技術(shù)進行二次改造的必要。

(4)北京工業(yè)系統(tǒng)cad應(yīng)用還有較大差距。目前，北京工業(yè)品設(shè)計，cad應(yīng)用率僅17%(而美、日等國已超過85%；國內(nèi)先進地區(qū)也超過了30%)；cad的覆蓋率才達到11%(而全國cad應(yīng)用工程領(lǐng)導(dǎo)小組指出，“八五”期間大中型企業(yè)要達到35%，中小型骨干企業(yè)要達到15%—20%；到“九五”時，按國務(wù)委員宋健的要求，基本上要甩掉繪圖板)。

(5)北京工業(yè)系統(tǒng)共有改造價值的各種風(fēng)機電泵裝機容量50萬千瓦，尚49萬多千瓦用變調(diào)速技術(shù)進行改造的任務(wù)，占總?cè)蝿?wù)量的99.5%左右。

(6)工業(yè)是全市能源消耗大戶。1992年，北京工業(yè)系統(tǒng)占全市能耗總量的59.5%。而北京是一個能源嚴(yán)重缺乏的城市，1992年北京工業(yè)系統(tǒng)萬元產(chǎn)值能耗折合標(biāo)煤為2.47噸，比上海的1.57噸高57%，比天津的2.15噸高14%，比先進的工業(yè)化國家高近9倍。因此，北京工業(yè)系統(tǒng)節(jié)能降耗的任務(wù)非常重，而電力電子技術(shù)是節(jié)能降耗的王牌。

2.北京用機電一體化技術(shù)加速產(chǎn)品更新?lián)Q代，提高市場占有率的呼聲高，有壓力。北京市的工業(yè)產(chǎn)品大約有3萬種，每年約開發(fā)試制新產(chǎn)品3000種，更新周期很長。由于更新?lián)Q代速度跟不上市場變化的需要，影響了北京工業(yè)產(chǎn)品的競爭能力。

1993年，北京市工業(yè)系統(tǒng)生產(chǎn)的機電一體化產(chǎn)品約837種，在當(dāng)年生產(chǎn)的產(chǎn)品品種總數(shù)中僅占7.8%左右。其中：機械局系統(tǒng)主要產(chǎn)品約1200種，機電一體化產(chǎn)品不到150種機電一體化產(chǎn)品所占比例僅4%強；儀器儀表總公司系統(tǒng)主要產(chǎn)品350種，機電一體化產(chǎn)品210種，機電一體化產(chǎn)品所占比例為60%；輕工系統(tǒng)主要產(chǎn)品總數(shù)為649種，機電一體化、智能化產(chǎn)品15種，機電一體化、智能化產(chǎn)品所占比例約2.3%；汽車工業(yè)總公司系統(tǒng)平均每輛汽車的總成本為3.5萬元，每輛汽車平均裝用電子產(chǎn)品的費用約300元，不是總成本的1%；與國外約28%的先進水平相差甚遠；與國內(nèi)先進水平相差一半左右。

3.北京用機電一體化產(chǎn)品取代技術(shù)含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、擾民產(chǎn)品的責(zé)任重，有意義。在北京工業(yè)系統(tǒng)中，能耗、耗水大戶，對環(huán)境污染嚴(yán)重的企業(yè)還占相當(dāng)大的比重，且不少地處城區(qū)和近郊區(qū)。近年來北京的工業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)雖然幾經(jīng)調(diào)整，但由于多種原因，成效一直不夠明顯。這里面固然有上級領(lǐng)導(dǎo)部門的政出多門問題，有企業(yè)的“故土難離”“死守故業(yè)”問題，但不可否認也有優(yōu)化不出理想的產(chǎn)業(yè)，優(yōu)選不出中意的產(chǎn)品問題。上佳的答案早就擺在了這些企業(yè)的面前，這就是發(fā)展機電一體化，開發(fā)和生產(chǎn)有關(guān)的機電一體化產(chǎn)品。機電一體化產(chǎn)品功能強、性能好、質(zhì)量高、成本低，且具有柔性，可根據(jù)市場需要和用戶反映時產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過程做必要的調(diào)整、改革，而無須改換設(shè)備。這是解決機電產(chǎn)品多品種、少批量生產(chǎn)的重要出路。同時，可為傳統(tǒng)的機械工業(yè)注入新鮮血液，帶來新的活力，把機械生產(chǎn)從繁重的體力勞動中解脫出來，實現(xiàn)文明生產(chǎn)。

另外，從市場需求的角度看，由于我國研制、開發(fā)機電一體化產(chǎn)品的歷史不長，差距較大，許多產(chǎn)品的品種、數(shù)量、檔次、質(zhì)量都不能滿足需求，每年進口量都比較大，因此亟需發(fā)展。

(二)北京“機電一體化”工作的任務(wù)

北京在機電一體化方面的任務(wù)可以概括為兩句話：一句話是廣泛深入地用機電一體化技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)；另一句話是大張旗鼓地開發(fā)機電一體化產(chǎn)品，促進機電產(chǎn)品的更新?lián)Q代?？偟哪康氖谴龠M機電一體產(chǎn)業(yè)的形成、為北京產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整作貢獻。

1.北京應(yīng)用機電一體化技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的工作重點

(1)大力采用模糊技術(shù)，工業(yè)爐窯改造應(yīng)上新臺階

國內(nèi)外成功的范例表明，應(yīng)用模糊技術(shù)改造工業(yè)爐窯比單純用計算機和pid技術(shù)好的多。因此，我們建議今后北京在改造工業(yè)爐窯時要大力推廣應(yīng)用模糊技術(shù)，到2000年，對應(yīng)該進行改造但尚未改造的近250座工業(yè)爐窯要用模糊技術(shù)等先進電子信息技術(shù)改造完畢，其中采用模糊技術(shù)改造要在80%。

(2)積極采用數(shù)控技術(shù)，機床高備改造要達新水平

對機床設(shè)備的改造重點應(yīng)放在經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)的推廣應(yīng)用上。根據(jù)需要和可能，到1995年，北京應(yīng)該改造的機床設(shè)備(8420臺)的改造率要達80%以上，到本世紀(jì)末要改造完畢。

(3)努力推廣變頻調(diào)速技術(shù)，風(fēng)機電泵改造要攀新高度

風(fēng)機、電泵采用變頻調(diào)速后一般可節(jié)電20%以上，效果十分顯著。因此，在今后幾乎，北京要把交流變頻調(diào)速技術(shù)的推廣應(yīng)用作為重點來抓。到1995年，應(yīng)該采用變頻調(diào)速技術(shù)改造的風(fēng)機、電泵要改造完60%；到本世紀(jì)末，北京的風(fēng)機、電泵和其它調(diào)速電機要普遍；采用先進的變頻調(diào)速技術(shù)。

(4)優(yōu)先應(yīng)用cad／cam技術(shù)，工業(yè)設(shè)計水平提高要有新目標(biāo)

北京工業(yè)產(chǎn)品更新?lián)Q代慢，設(shè)計工作跟不上需求變化是重要原因之一。目前，北京工業(yè)系統(tǒng)cad的應(yīng)用率為17%，cad的覆蓋率為11%，到1995年應(yīng)分別達到20%和15%，本世紀(jì)末，要力爭分別達到55%和45%。

2.北京機電一體化產(chǎn)品開發(fā)的奮斗目標(biāo)

(1)總體目標(biāo)：到1995年全市的機電一體化產(chǎn)品數(shù)應(yīng)不少于800種，2000年，應(yīng)不少于2000種，機電產(chǎn)品的機電一體化率分別達到25%和60%。

(2)單項目標(biāo)：

·機床數(shù)控化率：1995年，產(chǎn)量數(shù)控化率達5%，產(chǎn)值數(shù)控化率達16%；2000年，分別達12%和40%。

·汽車電子化程度：1995年，平均每輛汽車上裝用和電子產(chǎn)品的費用不少于1000元，在整車成本中所占比例不低于3%；到2000年分別不少于3000元，不低于8%。

·plc的開發(fā)生產(chǎn)能力：“八五”期間，開發(fā)能力要穩(wěn)居全國首位；“九五”北京要成為全國主要的plc生產(chǎn)基地之一。

·“電力電子”開發(fā)生產(chǎn)能力：“八五”期間掌握第二代電力電子器件的批量生產(chǎn)技術(shù)和第三代電力電子器件的開發(fā)技術(shù)?！熬盼濉逼陂g第三代電力電子器件的生產(chǎn)要形成經(jīng)濟批量。在電力電子產(chǎn)品應(yīng)用方面，“八五”期間，開關(guān)電源、高頻電源、逆變電源要成為拳頭產(chǎn)品；交流變頻調(diào)速裝置要達到批量生產(chǎn)程度；高頻電子鎮(zhèn)流器要能出口創(chuàng)匯；“九五”，北京要形成一個具有電力電子器件、電力電子裝置研制、生產(chǎn)、開發(fā)、推廣綜合配套能力的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。

·模糊控制器的開發(fā)生產(chǎn)能力：“八五”要把北京建成全國模糊技術(shù)控制器的開發(fā)生產(chǎn)基地，開發(fā)出用于工業(yè)爐窯改造，壓力、溫度、流量控制的模糊技術(shù)控制系統(tǒng)典型產(chǎn)品來；交逐步將模糊技術(shù)應(yīng)用于家用電器中。1995年，空調(diào)器、洗衣機、電冰箱、吸塵器、電風(fēng)扇等家用電器產(chǎn)品模糊控制器的普及率要分別達到15、20%、5%、15%、8%左右。到本世紀(jì)末，北京家用電器模糊技術(shù)普及率要達到50%以上。

·其它機電一體化產(chǎn)品的開發(fā)生產(chǎn)能力：微機控制多色印刷機要穩(wěn)居全國第一；電子醫(yī)療儀器的開發(fā)、生產(chǎn)爭取在“八五”有較大突破，“九五”在品種和產(chǎn)量上全國領(lǐng)先；在“八五”期間，以30萬千瓦汽輪發(fā)電機組為代表的發(fā)電設(shè)備要形成綜合配套能力，打出規(guī)模效益來；數(shù)字化、智能化儀器儀表，自動化裝置要上品種、上批量……

總之，機電一體化技術(shù)既是振興傳統(tǒng)機電工業(yè)的新鮮血液和源動力，又是開啟北京機電行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整大門的鑰匙。如果北京完成好上面所建議的“機電一體化”發(fā)展兩方面的目標(biāo)，那么，到本世紀(jì)末，北京就會形成一個銷售額超過200億元的機電一體化產(chǎn)業(yè)。其中，數(shù)控機床、機電一體化印刷系統(tǒng)、新型電子醫(yī)療設(shè)備和數(shù)字化智能化儀器儀表等機電一體化裝備銷售額可超過150億元；“電力電子”的銷售額可超過20億元；plc模糊控制器等銷售額可超過15億元；汽車電子化、自動化智能化輕工民用電器產(chǎn)品銷售額可超過25億元。機電一體化產(chǎn)業(yè)不僅是北京高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的主力軍，也是機電行業(yè)停工、待產(chǎn)、明虧、潛虧企業(yè)的出路所在。

五、北京發(fā)展“機電一體化”的對策

(一)加強統(tǒng)籌安排，協(xié)調(diào)發(fā)展計劃

目前，北京地區(qū)從事“機電一體化”研究開發(fā)及生產(chǎn)的單位很多。各自都有一套發(fā)展策略和計是。同時，市政府各有關(guān)委、辦、局(總公司)也有不少相應(yīng)的發(fā)展計劃與規(guī)劃。各單位的計劃由于受各自立足點、著眼點的限制，難免只考慮局部利益，市政府各主管部門的有關(guān)計劃和規(guī)劃，也有統(tǒng)一考慮不足，統(tǒng)籌安排不夠的問題，全市缺少綜觀全局的有權(quán)威性的發(fā)展計劃和戰(zhàn)略規(guī)劃。因此，建議市政府責(zé)成有關(guān)機構(gòu)在進行深入調(diào)查研究、科學(xué)分析的基礎(chǔ)上，制定出北京統(tǒng)管全局的“機電一體化”研究、開發(fā)、生產(chǎn)計劃和規(guī)劃，避免開發(fā)上重復(fù)，生產(chǎn)上撞車!

(二)強化行業(yè)管理，發(fā)揮“協(xié)會”作用

目前，北京“機電一體化”較熱，而按目前的行業(yè)劃分方法和管理體制，“政出多門”是難哆的。因此，北京有必要明確一個“機電一體化”行業(yè)的統(tǒng)管機構(gòu)，根據(jù)目前國家政治體制改革和經(jīng)濟體制改革的精神，以及機電一體化行業(yè)特點，我們建議，盡快加強北京機電一體化協(xié)會的建設(shè)，賦予其行業(yè)管理職能。

“協(xié)會”要進一步擴大領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu)——理事會的代表層面和復(fù)蓋面，要加強辦公室、秘書處的建設(shè)；要通過其精明干練的辦事機構(gòu)、經(jīng)濟實體，組織“行業(yè)”發(fā)展計劃、戰(zhàn)略規(guī)劃的擬制；指導(dǎo)行業(yè)布點布局的調(diào)整，進行發(fā)展突破口的選擇，抓好重點工程的試點和有關(guān)項目的發(fā)標(biāo)、招標(biāo)工作……

(三)優(yōu)化發(fā)展環(huán)境、增大支持力度

優(yōu)化發(fā)展環(huán)境指通過宣傳群眾，造成一種社會上下、企業(yè)內(nèi)外都重視、支持“機電一體化”發(fā)展的氛圍，如盡快為外商到北京投資發(fā)展“機電一體化”產(chǎn)業(yè)提供方便；盡可能為興辦開發(fā)、生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品的高新技術(shù)企業(yè)開綠燈；盡力為開發(fā)、生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品調(diào)配好資源要素等。

增大支持力度，在技術(shù)政策上，要嚴(yán)格限制耗電、耗水、耗材高的傳統(tǒng)產(chǎn)品的發(fā)展，對未采用機電一體化技術(shù)落后產(chǎn)品限制強制淘汰；大力提倡用機電一體化技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進行改造，對有關(guān)機電一體化技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)乾地改造，對有關(guān)技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用項目優(yōu)先立項、優(yōu)先支持，對在技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用中做出貢獻的單位領(lǐng)導(dǎo)、科技人員進行表彰獎勵等。

在經(jīng)濟政策上，要多給機電一體化科研攻關(guān)課題、開發(fā)應(yīng)用項目利用科技專項基金和科技三項費用的機會；銀行發(fā)設(shè)貸款要多向機電一體化技術(shù)改進、生產(chǎn)合資和機電一體化產(chǎn)業(yè)規(guī)?；ㄔO(shè)項目上傾斜；成立“機電一體化”發(fā)展基金，支持機電一體化生產(chǎn)發(fā)展等。

(四)突出發(fā)展重點，兼顧“兩個層次”

機電一體化產(chǎn)業(yè)復(fù)蓋面非常廣，而我們的財力、人力和物力是有限的，因此我們在抓機電一體化產(chǎn)業(yè)發(fā)展時不能面面俱到、平鋪直敘，而應(yīng)分清主次，大膽取舍，有所為，有所不為。要注意抓兩個層次上的工作。第一個層次是“面上”的工作，即用電子信息技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進行改造，在傳統(tǒng)的機電設(shè)備上植入或嫁接上微電子(計算機)裝置，使“機械”和“電子”技術(shù)在淺層次上結(jié)合。第二個層次是“提高”工作，即在新產(chǎn)品設(shè)計之初，就把“機械”與“電子”統(tǒng)一起來進行考慮，使“機械”與“電子”密不可分，深度結(jié)合，生產(chǎn)出來的新產(chǎn)品起碼正做到機電一體化。

我們認為，北京“機電一體化”發(fā)展，當(dāng)務(wù)之急，重中之重是：

抓緊開發(fā)生產(chǎn)gto、gtr、vdmos等新型電力電子器件及其應(yīng)用裝置——交流變頻調(diào)速器、逆變焊機、高頻電子鎮(zhèn)流器等，用電力電子技術(shù)進行的節(jié)能、節(jié)材為主要目的的技術(shù)改造；

抓緊推廣應(yīng)用經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)，改造機床設(shè)備；開發(fā)生產(chǎn)低、中檔數(shù)控系統(tǒng)；

篇6

論文關(guān)鍵詞：實訓(xùn)基地建設(shè)　管理體制　措施　體會

論文摘 要：以電工電子實訓(xùn)教學(xué)基地建設(shè)及管理為案例，從實訓(xùn)基地運行模式、管理體制和校企合作三個方面闡述了電工電子實訓(xùn)教學(xué)基地建設(shè)探究與體會。同時對實訓(xùn)基地的外在因素做了概要，管理規(guī)范所須力量，建設(shè)好實訓(xùn)基地不是一朝兩夕的事。

實訓(xùn)基地的建設(shè)是實現(xiàn)中等職業(yè)教育目標(biāo)的重要條件之一，是專業(yè)建設(shè)的重要保障。電工電子專業(yè)實訓(xùn)課是中職電類專業(yè)實踐教學(xué)的重要組成部分，在培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力和職業(yè)技能中起著基礎(chǔ)的作用。下面結(jié)合我校電工電子實訓(xùn)基地建設(shè)（以下簡稱“實訓(xùn)基地”）與管理的具體案例，談?wù)剮c體會。

我校建立了良好的教學(xué)環(huán)境是為了適應(yīng)當(dāng)前實訓(xùn)教學(xué)具有綜合性、現(xiàn)場性、開放性和雙主體性四個主要特征，最終能實現(xiàn)基本技能、專業(yè)技能、技術(shù)應(yīng)用或綜合技能三大實訓(xùn)教學(xué)任務(wù)。在實訓(xùn)教學(xué)中，為體現(xiàn)柔性教學(xué)的靈活性，往往在實訓(xùn)模塊的設(shè)計上，充分考慮到中職學(xué)生的知識背景和接受能力，設(shè)計了基礎(chǔ)實訓(xùn)（驗證性）、提高型實訓(xùn)（綜合性實訓(xùn)、應(yīng)用性實訓(xùn)）和創(chuàng)新型實訓(xùn)等三種類型的實訓(xùn)項目，以全面培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力和綜合職業(yè)能力。

我校實訓(xùn)基地承擔(dān)近十門專業(yè)基礎(chǔ)課的實訓(xùn)教學(xué)。從培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代電子制造業(yè)高技術(shù)應(yīng)用型人才的目標(biāo)出發(fā)，按照基本技能、專業(yè)技能、綜合技能三個層次的特點，把電工基礎(chǔ)、電子組裝工藝、電子測量實訓(xùn)教學(xué)目標(biāo)定位為“驗證性實訓(xùn)+電子專業(yè)基本技能培養(yǎng)”；把“模電、數(shù)電、PLC技術(shù)”實訓(xùn)目標(biāo)定位在“驗證性實訓(xùn)+技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)”；把“電子創(chuàng)新實訓(xùn)、電力電子技術(shù)”實訓(xùn)功能定位為在“綜合應(yīng)用+創(chuàng)新能力培養(yǎng)”。

實訓(xùn)課程具體主要是這樣安排的：電工基礎(chǔ)、模擬電子、數(shù)字電子、電子創(chuàng)新都在電工電子基礎(chǔ)實訓(xùn)室完成；電力拖動控制、電機與變壓器在電機控制線路實訓(xùn)室進行；PLC技術(shù)、變頻器與觸摸屏技術(shù)在PLC自動化實訓(xùn)室完成；電力電子技術(shù)與傳感器技術(shù)在現(xiàn)代控制系統(tǒng)實訓(xùn)室完成實訓(xùn)教學(xué)任務(wù)，單片機技術(shù)在單片機調(diào)試實訓(xùn)室配套相應(yīng)的軟件完成教學(xué)。由于實訓(xùn)課程的多變，留有機動調(diào)整的余地。

為了加強實訓(xùn)室建設(shè)和管理，保障學(xué)院的實訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量和科學(xué)研究水平，提高辦學(xué)效益。提高實訓(xùn)基地的課程開出率及改善實訓(xùn)有序開展的工作條件，在“引領(lǐng)技術(shù)，成就未來”的辦學(xué)理念中，在管理體制方面主要體現(xiàn)于以下幾個方面：

1 實訓(xùn)基地及相關(guān)設(shè)備設(shè)施

以專業(yè)工種為基本單位，設(shè)立基地負責(zé)人制度，專門負責(zé)建設(shè)和場地管理。人選從具體從事專業(yè)實訓(xùn)工作的教師中產(chǎn)生，要求有較強專業(yè)技能，了解專業(yè)發(fā)展方向，有一定的組織管理經(jīng)驗和教科研水平。（亦可從學(xué)部理論教師中產(chǎn)生兼任實訓(xùn)基地專業(yè)管理人員）

2 耗材及易損件采購及管理

采購由專業(yè)工種負責(zé)人上報需購清單于實訓(xùn)開放中心，統(tǒng)一由專業(yè)負責(zé)人協(xié)助資產(chǎn)管理中心進行采購。有關(guān)材料的管理設(shè)一總的管理員，所有的賬目，鑰匙統(tǒng)一保管，出庫入庫完整記錄。中心通過基地項目負責(zé)人完成場地調(diào)整，資產(chǎn)清理、登帳等工作。

3 實訓(xùn)教學(xué)管理

由實訓(xùn)中心統(tǒng)一管理，主要是日常場地設(shè)備安排，對與實訓(xùn)相關(guān)人員，由中心制定相應(yīng)管理制度進行約束。教學(xué)人員理論實訓(xùn)交叉的，須遵守實訓(xùn)場地使用管理規(guī)定，全部或大部分課在實訓(xùn)室的，由實訓(xùn)中心負責(zé)管理。中心對項目發(fā)展建設(shè)把握思路，提出建設(shè)性建議。

4 基地負責(zé)人職責(zé)

a.根據(jù)學(xué)校教學(xué)大綱的規(guī)定，承擔(dān)實訓(xùn)教學(xué)任務(wù)。各項實訓(xùn)教學(xué)任務(wù)必須要有實訓(xùn)教材、實訓(xùn)教學(xué)大綱、實訓(xùn)指導(dǎo)書、實訓(xùn)項目記錄，保證完成實訓(xùn)教學(xué)任務(wù)。b.實訓(xùn)室應(yīng)積極承擔(dān)科研任務(wù)，努力提高實訓(xùn)技術(shù)水平。c.負責(zé)儀器設(shè)備的管理、維護、檢修等工作，并按規(guī)定進行定期校驗，使儀器設(shè)備經(jīng)常處于完好狀態(tài)，提高儀器設(shè)備的利用率和完好率。d.組織各類與實訓(xùn)相關(guān)的活動5.其他：考慮到實訓(xùn)工作較為繁重，為明確各工種功能職責(zé)給予一定的補貼待遇。

為全方位地行使實驗基地的各項職能，我們采取了幾點措施：

校企共建實訓(xùn)基地——我校電子電工類專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)適應(yīng)浙江工業(yè)及周邊地區(qū)先進電子制造業(yè)的高技術(shù)應(yīng)用型人才。要達到培訓(xùn)目標(biāo)就必須保證實驗室設(shè)備配備先進合理，而靠學(xué)校投入是很難實現(xiàn)的，如我校實驗基地電子組裝工藝實驗室是由日東電纜衢州公司共建而成。我們主要從“定向班培養(yǎng)”模式方面實現(xiàn)共建。

日常事物管理——集成化管理理念就是體現(xiàn)節(jié)約、高效、實用的管理。節(jié)約是實訓(xùn)基地建設(shè)中的一條主線，我們采用人力資源合理的日常管理模式，由實訓(xùn)中心主任、實訓(xùn)室負責(zé)人和優(yōu)秀學(xué)生構(gòu)成管理團隊，各專業(yè)課程負責(zé)教師擔(dān)任實訓(xùn)室負責(zé)人，要求教師具有“雙師”資格，這樣能做到及時維護設(shè)備和及時修改實驗項目，實現(xiàn)高效、實用的管理。全員參與教學(xué)管理實踐教學(xué)是實訓(xùn)基地管理工作的重中之重。具體的做法：①實訓(xùn)基地按學(xué)期由實訓(xùn)中心主任召集各專業(yè)負責(zé)人對實驗教學(xué)目標(biāo)體系、實驗教學(xué)內(nèi)容進行全面總結(jié)，并制定改進和完善計劃；②各專業(yè)課程負責(zé)教師完成相應(yīng)的教學(xué)任務(wù)并鼓勵開展實驗教學(xué)的新方法和手段的研究，并負責(zé)教學(xué)的監(jiān)督和考核。

中職實訓(xùn)基地建設(shè)目前仍處于發(fā)展階段，筆者認為不能將基地建設(shè)單純看作是設(shè)備的建設(shè)，更不能單純看作是本校學(xué)生實訓(xùn)基地的建設(shè)。組織專業(yè)教師針對性培訓(xùn)，提高技術(shù)力量，盡量爭取各類基地經(jīng)費的劃撥，盡快適應(yīng)及熟練運用所配置的培訓(xùn)設(shè)備，以保證基地各項任務(wù)的順利完成及實訓(xùn)質(zhì)量的不斷提高。

綜上所述，中職實訓(xùn)基地建設(shè)不是一朝兩夕的事情，需要更多的人力、物力、財力。要管理好實訓(xùn)基地，必須要有一套科學(xué)的實訓(xùn)基地管理方案，要全體使用基地人員和諧構(gòu)建。筆者也是借助學(xué)校的現(xiàn)狀，與實訓(xùn)室建設(shè)與管理人員資源共享，以便交流。

參考文獻

[1]職業(yè)學(xué)校實訓(xùn)基地建設(shè)的探索與思考，中國期刊網(wǎng)

[2]何新鳳、曾柳娟、韋永森、黃平、王艷玲.電工電子與自動化技術(shù)高職實訓(xùn)基地建設(shè)研究，《桂林師范高等?？茖W(xué)校學(xué)報》，2011年02期

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關(guān)鍵詞：TCA785，調(diào)壓調(diào)功，感性元件，感應(yīng)釬焊

 

1 引言

在感應(yīng)釬焊過程中，為了適應(yīng)負載隨溫度變化和加熱工藝的需要，電源應(yīng)能對負載功率調(diào)節(jié)。其中調(diào)功方式主要有以下幾種：直流調(diào)壓調(diào)功、移相調(diào)功、掃頻調(diào)功和脈沖密度調(diào)功等。其中直流調(diào)壓調(diào)功有以下特點：逆變器輸出電壓波形與負載無關(guān)，均為交變方波。在串聯(lián)諧振負載下，利用鎖相電路實現(xiàn)負載電流頻率跟蹤使負載始終工作在諧振狀態(tài)，輸出功率因數(shù)較高；逆變器中各個功率器件均在零電流方式下開通和關(guān)斷，器件的開關(guān)損耗和應(yīng)力都很小。其中調(diào)壓調(diào)功電路采用晶閘管作為開關(guān)器件，利用相控方式調(diào)節(jié)輸出電壓。這種方式具有控制方便，價格便宜等特點，因而得到了廣泛的應(yīng)用。

2 直流調(diào)壓調(diào)功電路的設(shè)計研究

目前國內(nèi)外已經(jīng)研制生產(chǎn)出多種用于晶閘管電路的集成觸發(fā)器。其中TCA785集成觸發(fā)器是由德國西門子公司研制生產(chǎn)的。它內(nèi)部集成有同步檢波、移相脈沖、過流過壓保護等電路，是一種鋸齒波移相觸發(fā)器。與其它集成觸發(fā)器相比，由它構(gòu)成的晶閘管觸發(fā)電路具有功耗小、功能強、輸入阻抗高、抗干擾性能好、移相范圍寬、外部器件少、單一電源工作、調(diào)整方便等優(yōu)點。論文參考網(wǎng)。本文所設(shè)計的直流調(diào)壓調(diào)功具體電路如圖1。

圖1 直流調(diào)壓調(diào)功電路圖

圖1中，220V交流電經(jīng)過變壓器T1、二極管D2、電容C1以及穩(wěn)壓管7815轉(zhuǎn)變?yōu)?15V直流電，給該調(diào)壓電路提供電源。TCA785的1和16端分別接地和+15V電源。5端是同步信號的輸入端，該信號取自R6兩端交流電壓，同步信號經(jīng)同步過零電路送至同步寄存齒波信號發(fā)生器，在每個正弦信號的過零點矩齒波發(fā)生器迅速放電并從0初始值開始充電，從而產(chǎn)生和同步交流信號一致的三角波，如圖2。9端外接固定電阻R7和可變電阻RW1，10端外接電容C5，通過調(diào)節(jié)RW1可以調(diào)節(jié)鋸齒波的斜率。6腳為脈沖封鎖控制端，當(dāng)檢測負載電流過大時，通過控制輔助電路，使6端有由高電平變?yōu)榈碗娖剑怄i脈沖的輸出，從而切斷主電路，它是為系統(tǒng)過流過壓或進行其它控制而設(shè)置的控制端。11腳外接控制電壓，改變該控制電壓可以控制觸發(fā)脈沖的觸發(fā)角在0-180°范圍內(nèi)移相，該控制電壓可以有手工給定，也可以由PLC系統(tǒng)自動給出。論文參考網(wǎng)。12腳外接電容C4，可以控制觸發(fā)脈沖的寬度。

圖2同步交流信號和三角波

在一個周期內(nèi)，TCA785的14和15端分別是正、負半周對應(yīng)的脈沖輸出端，如圖3，圖中“1”為觸發(fā)脈沖，“2”為干擾信號。為保證在一個周期內(nèi)正負半周均有輸出，利用CD4017的或門邏輯電路，將14和15端輸出脈沖或邏輯運算后，得到頻率增加一倍的觸發(fā)脈沖信號，如圖4所示。再將該信號送到MC1413進行功率放大，以提供足夠的功率觸發(fā)脈沖來驅(qū)動整流模塊，如圖5，該信號電壓為7.5V左右，持續(xù)時間約為75μs，可以滿足整流模塊的觸發(fā)功率要求。

圖314端對應(yīng)的觸發(fā)脈沖

圖4或邏輯運算并功率放大后的觸發(fā)脈沖

圖5示波器時間軸調(diào)整后的觸發(fā)脈沖

根據(jù)感應(yīng)釬焊的使用要求，控制觸發(fā)脈沖觸發(fā)角的電壓分手動和自動兩種方式提供。手動控制方式的電壓源來自于7810提供的+10V電壓，調(diào)節(jié)RW3就得到所需的11腳控制電壓。而自動控制方式時的控制電壓源來自于PLC相關(guān)模擬端口的輸出電壓，該電壓大小通過PLC的給定電壓與所采集的負載電壓大小的比較后得到的。脈沖變壓器T2起到電氣隔離的作用。

其中檢測系統(tǒng)主要檢測主電路電流，將檢測電流轉(zhuǎn)換為電壓后，一方面給PLC自動控制系統(tǒng)提供采集電壓，另方面給保護系統(tǒng)提供保護依據(jù)，當(dāng)該電壓大于設(shè)定保護電壓時，就停止觸發(fā)脈沖的輸出，進而切斷整個主電路。

3 直流調(diào)壓調(diào)功電路使用中存在的問題

在該電路調(diào)試過程中，當(dāng)晶閘管后邊電路不存在濾波電感等感性元件時，整流后所得電壓從零到最大值能夠可靠調(diào)節(jié)。

而負載要求很平穩(wěn)的直流電壓，則需要在晶閘管后采用濾波環(huán)節(jié)，即電路中有較大電感。這時當(dāng)電壓調(diào)節(jié)到一定值時，會出現(xiàn)輸出電壓突然跳變?yōu)榱愕默F(xiàn)象，使負載運行出現(xiàn)異常。如果該現(xiàn)象出現(xiàn)在感應(yīng)釬焊電源中，則可能在釬焊尚未完成就停止加熱，造成釬料熔化不完全，工件焊接質(zhì)量不合格。

解決的辦法是：首先測量出電壓突變時TCA785的6端的電壓U6，然后采取相應(yīng)措施，比如串接分壓電阻，使U6為6端電壓的一端極限值，從而可以避免電壓突變現(xiàn)象。論文參考網(wǎng)。

4 在感應(yīng)釬焊電源中的應(yīng)用

感應(yīng)釬焊電源整體結(jié)構(gòu)如圖6。主要包括整流、濾波部分，逆變器部分，變壓器部分，感應(yīng)圈，調(diào)壓部分以及控制部分等。主電路采取串聯(lián)諧振電路，逆變部分采用半橋結(jié)構(gòu)，逆變元件采用一個IGBT模塊，整流部分采用的是半控晶閘管整流器件，觸發(fā)脈沖通過控制其導(dǎo)通角的大小可以得到幅值大小變化的直流電壓并供給其后的逆變環(huán)節(jié)，從而改變逆變器輸出功率。

圖6 感應(yīng)釬焊機整體結(jié)構(gòu)框圖

圖中直流調(diào)壓調(diào)功方框內(nèi)就是前面所設(shè)計電路，要想檢測其功能是否正常，可以通過測量主電路中變壓器原邊電壓或者副邊電壓波形加以判斷。調(diào)節(jié)圖1中TCA785的6端電壓，測得其中兩組對應(yīng)的波形分別如圖7和圖8。圖7中電壓為50V且很平穩(wěn)，電流較小，而圖8中電壓為100V左右且較平穩(wěn)，電流較大。根據(jù)電流波形可以看出，兩種電壓下電路都可以起振并正常工作。所以所設(shè)計的直流調(diào)壓調(diào)功電路可以進行電壓調(diào)節(jié)且所得電壓比較平穩(wěn)，感應(yīng)釬焊電路能夠可靠起振，滿足了對不同負載進行感應(yīng)釬焊的要求。

圖7 電壓為50伏的電壓和電流波形圖

圖8 電壓為115伏的電壓和電流波形圖

5 結(jié)論

本文設(shè)計了一種直流調(diào)壓調(diào)功電路，可以使所得電壓從零到最大值之間連續(xù)穩(wěn)定變化，不僅滿足手動調(diào)節(jié)模式，也可以和PLC系統(tǒng)配合進行自動調(diào)節(jié)，并具有可靠的保護功能和相關(guān)的控制功能。通過試驗，該電路已成功應(yīng)用于感應(yīng)釬焊電源之中，使其可以穩(wěn)定起振，對于不同負載進行功率調(diào)節(jié)，可靠保證了逆變部分的IGBT元件，具有一定的實用價值和經(jīng)濟價值。

參考文獻

[1] 潘天明.現(xiàn)代感應(yīng)加熱裝置[M]. 北京：冶金工業(yè)出版社，1996，1-135

[2] 林渭勛.現(xiàn)代電力電子電路[M]. 杭州：浙江大學(xué)出版社，2002，34-35

[3] 張智娟，侯立群. 電力電子技術(shù)在感應(yīng)加熱電源中的應(yīng)用[J]．應(yīng)用能源技術(shù).2000，(5)：41-43

[4] 龍飛，李曉帆，蔡志開等. TCA785移相控制芯片應(yīng)用方法的改進[J]. 國外電子元器件. 2004，（3）：25-28

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【關(guān)鍵詞】智能電器 低壓配電自動化 智能電器應(yīng)用 低壓配電電器 應(yīng)用

中圖分類號： TM642+.2 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號：

一．引言。

所謂的智能電器，就是將電力電子、數(shù)字信號處理、電磁兼容、數(shù)控制造、傳感器、現(xiàn)場的總線局域網(wǎng)、計算機及動態(tài)模擬仿真，加入新材料和新工藝，和現(xiàn)場的質(zhì)量監(jiān)控技術(shù)進行有機結(jié)合而產(chǎn)生的新一代具有智能化的電器。隨著我國微電子技術(shù)的快速發(fā)展，各種微處理芯片和各類通訊協(xié)議芯片、電流傳感器、電壓及功率電子器件等技術(shù)得到迅速提升，通過各種組合，將智能電器嵌入到低壓電器中，而成為網(wǎng)絡(luò)化、智能化和小型化的具有穩(wěn)定可靠，節(jié)能環(huán)保，安全有效的新時代電器。

二.智能電器的發(fā)展及應(yīng)用

我國智能電器的發(fā)展已有20多年的歷史，從開始的引進、仿制和消化吸收到自主創(chuàng)新，其控制器的性能和斷路器的極限分斷能力已與國外的品牌產(chǎn)品一樣，有些指標(biāo)已超過國外同類產(chǎn)品。1000V以下的低壓電器智能化程度較高，3kV、6kV、10kV、24kV和35kV中壓電器智能化速度較慢。而110kV、220kV、330kV、500kV、750kV和1000kV高壓電器由于傳感器技術(shù)、電磁兼容和可靠性等方面因素，智能化水平更低一些。本文所述的智能電器主要是指1000V以下（含AC230V、400V和690V）低壓電器。

目前國內(nèi)低壓配電柜中使用較多的智能電器主要有：智能框架斷路器（簡稱ACB）、智能塑料外殼式斷路器（簡稱MCCB）、智能漏電斷路器（簡稱RCCB，又稱剩余電流斷路器、零序電流斷路器）、智能雙電源自動切換裝置（簡稱ATSE）、智能無功功率自動補償控制器（簡稱JKG、JKF、JKL和JKW）、智能數(shù)字儀表系列、智能電動機保護器、智能軟起動器、變頻調(diào)速器、智能型接觸器、智能型CPS、智能型微型斷路器和智能型防爆電器等。

智能框架斷路器（簡稱ACB）。ACB是低壓配電柜中的主開關(guān)或分支開關(guān)，我國年用量約65萬臺，全部是智能型的。它具有過載長延時反時限保護，短路短延時、短路瞬時保護，單相金屬性對地短路保護，中性極保護，負載監(jiān)控保護，區(qū)域聯(lián)鎖選擇性保護，MCR（合閘短路開斷保護），缺相及三相電流不平衡保護，過電壓、欠電壓、失電壓和三相電壓不平衡保護，需量電流、需量功率保護，過頻、欠頻及逆功率保護等。

隨著建筑電氣的發(fā)展和智能電網(wǎng)的建設(shè),擁有智能化功能的低壓電器越來越受住宅配電系統(tǒng)供應(yīng)商重視。,在南京舉辦的第二屆中國國際電工電器裝備博覽會上,就有很多智能化的低壓電器產(chǎn)品亮相。法泰電器(江蘇)有限公司展出的FTB1帶選擇性保護小型斷路器.就是智能低壓電器的典型代表。FTB1由法泰電器、上海電器科學(xué)研究所等聯(lián)合開發(fā).具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。該產(chǎn)品屬于第四代低壓電器.填補了我國低壓終端配電系統(tǒng)在選擇性保護領(lǐng)域的空白.不僅分斷能力高、產(chǎn)品體積小.而且具有選擇性保護、智能化通信功能.能滿足智能樓宇和智能終端配電回路系統(tǒng)的使用需求。同樣具有智能化功能的還有百利特精電氣股份有限公司研制的VW60新一代智能低壓框架斷路器。VW60萬能式低壓斷路器產(chǎn)品具有體積小、短路性能強、操作機構(gòu)新穎和現(xiàn)場總線技術(shù)水平高等特點。該產(chǎn)品的成功開發(fā).可促進智能化低壓配電與電控成套開關(guān)設(shè)備的發(fā)展，從而推動配網(wǎng)智能。

四.智能電器在低壓配電自動化中的應(yīng)用。

1.低壓電器。

傳統(tǒng)的開關(guān)電器無法滿足現(xiàn)代化控制與配電系統(tǒng)的需求，限制了現(xiàn)代化控制與配電系統(tǒng)的發(fā)展。隨著電力系統(tǒng)自動化程度的不斷提高，對開關(guān)電器提出了高性能、高可靠性、小型化、多功能、組合化、模塊化、智能化的要求。

電器智能化技術(shù)幾乎是與微機技術(shù)(特別是單片微機控制技術(shù))、微電子技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字通信技術(shù)同步發(fā)展的。早在20世紀(jì)70年代末和80年代初，從世界上第一片8位單片機問世起，西歐、日本和美國就開始研究通過超大規(guī)模集 成電路技術(shù)，把單片機及其所需電路芯片制成可與電動機供電電器相結(jié)合的專用集成電路IC (Integrated Circuit)芯片，替代體積龐大的繼電器控制電路，完成電動機起動、控制和多種保護功能。日本和美國在20世紀(jì)80年代中期將這種產(chǎn)品成功推向市場，開發(fā)出第一代智能電器產(chǎn)品—單片機化電動機多功能保護裝置。

在智能電器發(fā)展初期，對智能電器的定義曾有過一個很不確切的認識，即“微機控制+開關(guān)電器”就是智能電器。從大多數(shù)智能電器元件和成套設(shè)備的硬件結(jié)構(gòu)看，它們確實主要包含這兩部分。把這類產(chǎn)品稱為智能電器的實質(zhì)是因為微機控制和現(xiàn)場各類參量的數(shù)字處理技術(shù)的應(yīng)用，使這類產(chǎn)品具有了自動識別有無故障及故障類別的能力，并能根據(jù)現(xiàn)場情況控制開關(guān)電器的操作機構(gòu)進行不同的操作。

2.智能低壓電器的優(yōu)點。

智能低壓電器具有五大優(yōu)點：

一.普通配電電器會使配電系統(tǒng)產(chǎn)生高次諧波，而智能配電電器能夠消除輸入信號中的高次諧波，從而避免高次諧波造成的誤操作。

二.智能過載保護電器可以保護多種起動條件的電動機，具有很高的動作可靠性，如電動機過載與斷相保護、接地保護、三相不平衡保護以及反相或低電流保護等。

三.智能保護繼電器具有監(jiān)控、保護和通信功能。

四.智能電器可實現(xiàn)中央計算機集中控制，提高了配電系統(tǒng)自動化程度，使配電、控制系統(tǒng)調(diào)度和維護達到新水平。

五.智能電器采用數(shù)字化新型監(jiān)控元件，使配電系統(tǒng)和控制中心提供的信息最大幅度增加，且接線簡單、便于安裝，提高了工作可靠性。

3.應(yīng)用。

（1）低壓電器基本智能化技術(shù)。

目前,智能化低壓電器基本含義主要包括以下功能,保護與控制功能齊全,兼有電參數(shù)測量,外部故障檢測、報警和開關(guān)內(nèi)部故障自診斷與報警,系統(tǒng)運行狀態(tài)監(jiān)控,電能使用管理等功能(或其中一部分功能)。

(2)智能配電系統(tǒng)過電流保護新技術(shù)。

當(dāng)配電系統(tǒng)發(fā)生非正常過電流時，低壓電器應(yīng)及時斷開。為了使故障停電限制在最小范圍，低壓電器應(yīng)有選擇性斷開。即故障級保護電器迅速切除故障電路上級保護電器不跳閘，這對智能電網(wǎng)尤為重要。

（3）智能電網(wǎng)過電壓保護技術(shù)。

由于智能電網(wǎng)中大量采用網(wǎng)絡(luò)化、信息化技術(shù)及相關(guān)設(shè)備，這些設(shè)備中含有大量電子器件，相當(dāng)一部分設(shè)備本身就是電子化的。它們?nèi)菀资芾纂姾拖到y(tǒng)中其他開關(guān)設(shè)備操作過電壓傷害。另外智能電網(wǎng)中必然包括分布式新能源系統(tǒng)，這些系統(tǒng)無論是發(fā)電設(shè)備還是控制設(shè)備同樣易受過電壓傷害，因此智能電網(wǎng)過電壓保護尤為重要。

五．結(jié)束語。

目前，我國國產(chǎn)的低壓智能電器還存在許多問題亟待解決，通過繼續(xù)研發(fā)新產(chǎn)品，深入技術(shù)研究，拓展低壓電器領(lǐng)域，利用新型能源技術(shù)，積極開發(fā)新能源配套的電器和控制系統(tǒng)，在保證產(chǎn)品可靠性的基礎(chǔ)上，逐步完善產(chǎn)品功用，實現(xiàn)智能化、網(wǎng)絡(luò)化。

參考文獻：

[1] 方祥 王成多 陳棟智能電器在低壓配電自動化中的應(yīng)用 [期刊論文] 《建筑電氣》 -2011年8期

[2]翟成亮 智能電器在低壓配電自動化中的應(yīng)用 [期刊論文] 《城市建設(shè)理論研究（電子版）》 -2013年10期

[3]魏方興 閔忠海 WEI FangxingMIN Zhonghai 現(xiàn)場總線在智能建筑配電自動化子系統(tǒng)中的應(yīng)用 [期刊論文] 《低壓電器》 ISTIC PKU -2008年22期

[4]鄧健 智能配變監(jiān)控終端的設(shè)計 [學(xué)位論文]2009 - 華中師范大學(xué)：電路與系統(tǒng)

[5]劉虎民 CAN總線在低壓配電系統(tǒng)中的應(yīng)用 [期刊論文] 《低壓電器》 ISTIC PKU -2002年3期

篇9

論文關(guān)鍵詞：配電系統(tǒng)；動態(tài)無功補償裝置

中圖分類號： U224.3+1 文獻標(biāo)識碼： A

一、配電系統(tǒng)中的動態(tài)無功補償裝置

無功功率補償，簡稱無功補償，在電力供電系統(tǒng)中起到提高電網(wǎng)的功率因數(shù)的作用，降低供電變壓器及輸送線路的損耗，提高供電效率，改善供電環(huán)境。所以無功功率補償裝置在電力供電系統(tǒng)中處在一個不可缺少的非常重要的位置。合理的選擇補償裝置，可以做到最大限度的減少網(wǎng)絡(luò)的損耗，使電網(wǎng)供電質(zhì)量提高。反之，如選擇或使用不當(dāng)，可能造成供電系統(tǒng)的電壓波動，諧波增大等諸多不利于電網(wǎng)安全運行的因素。無功補償分動態(tài)和靜態(tài)兩種方式。靜態(tài)無功補償是根據(jù)負載情況安裝固定容量的補償電容或補償電感，動態(tài)補償是根據(jù)負載的感性或容性變化隨時的切換補償電容容量或電感量進行補償。一般的補償是有級的,也就是常用的補償裝置如電容,是按組來進行投切的,也就是用電系統(tǒng)里產(chǎn)生的無功不會是你補償?shù)囊粯佣?但是由于這種補償已經(jīng)將功率因數(shù)達到了例如0.95,已經(jīng)很好了。但是有的負載,其工作時無功的變化量非常大,且速度非常快,可以達到毫秒級，如電焊機，一個工作周期才0.2秒左右，其間還有幾十秒的半負荷及幾十秒的停頓，而無功在工作時也是不規(guī)則的快速改變著。象這樣的負載采用常用的無功補償裝置是無法實現(xiàn)的，只能用“動態(tài)”補償。

所謂“動態(tài)”即快速性、實時性，一是補償速度一定要快；二是用電負載需要多少無功，補償裝置就補償多少無功。這是動態(tài)補償?shù)膬蓚€基本特征。但不是非得兩個都具備才是動態(tài)補償，有的負載雖然無功變化快，但是無功量的改變是固定的，此時用速度快的無功補償也可以辦到，也就是說這個動態(tài)補償強調(diào)的單單是迅速。

動態(tài)無功補償裝置由高壓開關(guān)柜(包括高壓熔斷器、隔離開關(guān)、電流互感器、繼電保護、測量和指示部分等)、并聯(lián)電容器、串聯(lián)電抗器、放電線圈(或者電壓互感器)、氧化鋅避雷器、支柱絕緣子、框架等構(gòu)成。動態(tài)無功補償裝置根據(jù)改善和提高功率因數(shù)，降低線路損耗，充分發(fā)揮發(fā)電、供電設(shè)備的效率功能強大，液晶字段顯示，性能可靠穩(wěn)定，抗干擾能力極強?？繜o功控制器根據(jù)線路力率情況自動投、切補償量，以確保功率因數(shù)基本恒定于某一設(shè)定值附近；后者表示手動投入固定值補償量，不隨線路力率情況改變補償量，此類方式除非補償量剛好合當(dāng)，功率因數(shù)才會達標(biāo)。

無功功率補償控制器有三種采樣方式，功率因數(shù)型、無功功率型、無功電流型。功率因數(shù)型這種控制方式也是很傳統(tǒng)的方式，采樣、控制也都較容易實現(xiàn)。無功功率（無功電流）型的控制器較完善的解決了功率因數(shù)型的缺陷，有很強的適應(yīng)能力，能兼顧線路的穩(wěn)定性及檢測及補償效果。用于動態(tài)補償?shù)目刂破饕缶透吡?，一般是與觸發(fā)脈沖形成電路一并考慮的，要求控制器抗干擾能力強，運算速度快，更重要的是有很好的完成動態(tài)補償功能。

二、動態(tài)無功補償裝置最優(yōu)利用方法與原理功能

配電線路無功補償即通過在線路桿塔上安裝電容器實現(xiàn)無功補償。線路補償點不宜過多，一般不采用分組投切控制；補償容量也不宜過大，避免出現(xiàn)過補償現(xiàn)象；保護措施也要一切從簡，可采用熔斷器或者避雷器作為過流和過壓保護。線路補償方式這種方式具有投資小、回收快、便于管理和維護等優(yōu)點，適用于功率因數(shù)低、負荷重的長線路。

在低壓三相四線制的城市居民和農(nóng)網(wǎng)供電系統(tǒng)中：由于用電戶多為單相負荷或單相和三相負荷混用，并且負荷大小不同和用電時間的不同。所以，電網(wǎng)中三相間的不平衡電流是客觀存在的，并且這種用電不平衡狀況無規(guī)律性，也無法事先預(yù)知。導(dǎo)致了低壓供電系統(tǒng)三相負載的長期性不平衡。對于三相不平衡電流，電力部門除了盡量合理地分配負荷之外幾乎沒有什么行之有效的解決辦法。電網(wǎng)中的不平衡電流會增加線路及變壓器的銅損，還會增加變壓器的鐵損，降低變壓器的出力甚至?xí)绊懽儔浩鞯陌踩\行，最終會造成三相電壓的不平衡。

調(diào)整不平衡電流無功補償裝置，有效地解決了這個難題，該裝置具有在補償線路無功的同時調(diào)整不平衡有功電流的作用。其理論結(jié)果可使三相功率因數(shù)均補償至1，三相電流調(diào)整至平衡。實際應(yīng)用表明，可使三相功率因數(shù)補償?shù)?.95以上，使不平衡電流調(diào)整到變壓器額定電流的10%以內(nèi)。

工作原理：無功動態(tài)補償裝置由控制器、過零觸發(fā)模塊、晶閘管、并聯(lián)電容器、電抗器、放電保護器件等組成。裝置實時跟蹤測量負荷的電壓、電流、無功功率等，通過微機進行分析，然后計算出無功功率并與預(yù)先設(shè)定的數(shù)值進行比較，自動選擇能達到最佳補償效果的補償容量并發(fā)出指令，由過零觸發(fā)模塊判斷雙向可控硅的導(dǎo)通時刻，實現(xiàn)快速、無沖擊地投入并聯(lián)電容器組。

目前，國內(nèi)的動態(tài)補償?shù)目刂破骱蛧獾耐惍a(chǎn)品相比還要有很大的差距，一方面是補償功率不能一步到位，沖擊電流過大，系統(tǒng)特性容易漂移，維護成本高；另一方面是在動態(tài)響應(yīng)時間上較慢，動態(tài)響應(yīng)時間重復(fù)性不好。另外，相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)也還沒有達到一定標(biāo)準(zhǔn)，這方面落后于發(fā)展。但是運算速度快，抗干擾能力強，最重要的是有很好的完成動態(tài)補償功能。

無功補償?shù)木唧w實現(xiàn)方式：把具有容性功率負荷的裝置與感性功率負荷并聯(lián)接在同一電路，能量在兩種負荷之間相互交換。這樣，感性負荷所需要的無功功率可由容性負荷輸出的無功功率補償。

動態(tài)無功率補償裝置的主要功能：1、提高線路輸電穩(wěn)定性；2、維持受電端電壓，加強系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性；3、補償系統(tǒng)無功功率，提高功率因數(shù)，降低線損，節(jié)能損耗；4、抑制電壓波動和閃變；5、抑制三相不平衡。

動態(tài)無功率補償裝置的主要問題：1、電容器損壞頻繁。2、電容器外熔斷器在投切電容器組及運行中常發(fā)生熔斷。3、電容器組經(jīng)常投入使用率低。

三、在配電系統(tǒng)中動態(tài)無功補償與靜態(tài)補償區(qū)別

（一）前者表示靠無功控制器根據(jù)線路力率情況自動投、切補償量，以確保功率因數(shù)基本恒定于某一設(shè)定值附近；后者表示手動投入固定值補償量，不隨線路力率情況改變補償量，此類方式除非補償量剛好合當(dāng)，功率因數(shù)才會達標(biāo)，否則，不論補償量過小或過大，功率因數(shù)均偏小。

（二）動態(tài)無功補償?shù)亩x是這種響應(yīng)動作時間小于1S，一般是通過可控硅投切電容組TSC、可控電抗器調(diào)節(jié)無功TCR型SVC或利用IGBT器件調(diào)節(jié)的靜止性無功發(fā)生裝置SVG等來實現(xiàn)。靜態(tài)補償可以是固定的通過隔離開關(guān)或熔斷器斷電后進行人工調(diào)節(jié)的裝置，也指響應(yīng)時間大于1S的自動投切裝置，如接觸器投切電容組的方式。

四、應(yīng)用

（一）SLTF型低壓無功動態(tài)補償裝置：適用于交流50Hz、額定電壓在660V以下，負載功率變化較大，對電壓波動和功率因數(shù)有較高要求的電力、汽車、石油、化工、冶金、鐵路、港口、煤礦、油田等行業(yè)。安裝環(huán)境：周圍介質(zhì)無爆炸及易燃危險、無足以損壞絕緣及腐蝕金屬的氣體、無導(dǎo)電塵埃。無劇烈震動和顛簸，安裝傾斜度

（二）SHFC型高壓無功自動補償裝置：適用于6kV~10kV變電站，可在I段和II段母線上任意配置1~4組電容器，適應(yīng)變電站的各種運行方式。技術(shù)特征：電壓優(yōu)先，按電壓質(zhì)量要求自動投切電容器，使母線電壓始終處于規(guī)定范圍。

篇10

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新人才；電氣工程；課程改革；教學(xué)改革

作者簡介：李俊峰（1978-），男，河南南陽人，浙江理工大學(xué)機械與自動控制學(xué)院，副教授；潘海鵬（1965-），男，河南濮陽人，浙江理工大學(xué)機械與自動控制學(xué)院，教授。（浙江 杭州 310018）

基金項目：本文系2009年浙江理工大學(xué)電氣工程及其自動化新專業(yè)建設(shè)項目（項目編號：xzy200905）、2012年浙江理工大學(xué)電氣工程系列課程建設(shè)項目（項目編號：XLKC1203）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）05-0059-03

隨著社會的發(fā)展，其對學(xué)生的能力、素質(zhì)要求越來越高，《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》又一次明確要求學(xué)校在人才培養(yǎng)上堅持“德育為先，能力為重，全面發(fā)展”。[1]目前，我國高等教育長期形成的以傳承知識為中心的觀念使教師注重傳授知識，忽視工程能力，使學(xué)生滿足于對知識的學(xué)習(xí)和記憶，注重模仿和重復(fù)以應(yīng)付考試，缺乏解決實際問題的能力和創(chuàng)新能力。社會更看重的是學(xué)生的工程應(yīng)用能力與創(chuàng)新能力，而對學(xué)生能力素質(zhì)的培養(yǎng)需要相適應(yīng)的培養(yǎng)方案、課程體系。[2-4]

浙江理工大學(xué)（以下簡稱“本?！保╇姎夤こ碳捌渥詣踊瘜I(yè)2009年經(jīng)教育部批準(zhǔn)開始招生，本校的電氣專業(yè)主要有兩個培養(yǎng)方向：電機與電器和電力系統(tǒng)自動化。由于是新專業(yè)，這兩個方向并沒有嚴(yán)格分開，也就是說，這兩個方向的課程學(xué)生都要學(xué)習(xí)。與國內(nèi)清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、西安交通大學(xué)、浙江大學(xué)及東南大學(xué)等高校的電氣專業(yè)相比，本校的電氣專業(yè)剛起步，辦學(xué)經(jīng)驗不足，專業(yè)建設(shè)更處于較低水平。為了避免電氣專業(yè)學(xué)生在起步階段與其他名校學(xué)生拉開差距，本校汲取其他高校在電氣專業(yè)辦學(xué)上的經(jīng)驗和長處，結(jié)合該專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)及培養(yǎng)特色，開展面向工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)的“電氣工程”系列課程建設(shè)，這對電氣新專業(yè)的建設(shè)將起到舉足輕重的作用。

一、建立教授為首的系列課程

本校以實際工程為背景，以工程素質(zhì)和工程創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目的，構(gòu)建電氣工程及其自動化專業(yè)的知識體系和課程體系。電氣工程系列課程主要包括電力電子與電氣傳動、電力系統(tǒng)自動化、嵌入式系統(tǒng)及自動控制四個系列課程。電力電子與電氣傳動系列課程包含的課程有“電機及電力拖動基礎(chǔ)”、“電力電子技術(shù)”、“電機設(shè)計”、“運動控制系統(tǒng)”、“MATLAB與系統(tǒng)仿真”及“電氣傳動大型綜合設(shè)計”；電力系統(tǒng)自動化系列課程包含的課程有“電力系統(tǒng)分析”、“繼電保護技術(shù)”、“電力系統(tǒng)自動化”、“高電壓工程”、“供變電技術(shù)”及“建筑電氣與自動化”；嵌入式系統(tǒng)系列課程包含的課程有“單片機原理與應(yīng)用”、“電源技術(shù)”、“ARM嵌入式系統(tǒng)技術(shù)及應(yīng)用”、“現(xiàn)場總線技術(shù)”、“DSP技術(shù)及應(yīng)用”及“單片機原理與應(yīng)用”課程設(shè)計；自動控制系列課程包含的課程有“自動控制原理”、“現(xiàn)代控制理論”、“智能控制導(dǎo)論”、“計算機控制技術(shù)”、“紡織電氣控制”及“控制系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計”。

以本校電力系統(tǒng)自動化系列課程建設(shè)為例，探討一下電力系統(tǒng)自動化系列課程的改革情況以及建設(shè)特色、建設(shè)成效。

二、系列課程建設(shè)改革

1.加強教學(xué)隊伍的建設(shè)

為了建設(shè)電力系統(tǒng)自動化系列課程，保證教學(xué)質(zhì)量，提高教學(xué)水平，不斷深化教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容的改革，本校建立了一個電力系統(tǒng)自動化課程教學(xué)團隊。該教學(xué)團隊共有教師9人，其中教授2人（博士生導(dǎo)師1名），副教授5人，講師2人；具有博士學(xué)位6人，在讀博士1人；45周歲以上2人，其余均為35周歲以下的青年教師。成員學(xué)歷與職稱層次高，年齡、知識、學(xué)緣結(jié)構(gòu)合理，團隊意識強，合作出色，另外，還聘請了5名相關(guān)專業(yè)指導(dǎo)教師。

電力系統(tǒng)自動化系列課程建設(shè)組的職責(zé)、功能、任務(wù)是：制定課程體系；整合課程內(nèi)容；修訂教學(xué)大綱；相互隨課堂聽課；開展教改和教學(xué)法研究；規(guī)劃和編寫教材建設(shè)；教學(xué)與檢查實驗；培養(yǎng)青年教師。

2.教學(xué)內(nèi)容與課程體系改革

（1）課程體系科學(xué)化。以電力系統(tǒng)分析精品課程的建設(shè)為龍頭，按照整體優(yōu)化、突出特色的原則，圍繞本校紡織電氣特色，形成一整套科學(xué)的、具有鮮明特色的專業(yè)課程體系和建立一套適應(yīng)性更強的“421”全方位教學(xué)新體系，即通過理論教學(xué)、CAI技術(shù)、實踐教學(xué)、參與科研等環(huán)節(jié)，促進教學(xué)質(zhì)量和教師學(xué)術(shù)水平的提高，最終促進學(xué)科建設(shè)的發(fā)展。而學(xué)科建設(shè)的發(fā)展是否達到預(yù)定目標(biāo)，還要和預(yù)定目標(biāo)進行比較，根據(jù)比較結(jié)果改進教學(xué)方法與手段保證目標(biāo)的實現(xiàn)。同時，根據(jù)各課程之間的內(nèi)容銜接完善現(xiàn)有教學(xué)計劃，從時間上順序相連，從內(nèi)容上環(huán)環(huán)相扣，使課程體系科學(xué)化。

（2）教學(xué)內(nèi)容現(xiàn)代化。根據(jù)本校電氣工程及其自動化專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和特色，修訂面向21世紀(jì)、科學(xué)合理、嚴(yán)格規(guī)范的電氣工程系列課程教學(xué)大綱和教學(xué)方案，更新教學(xué)內(nèi)容，使教學(xué)內(nèi)容現(xiàn)代化；選用面向21世紀(jì)課程教材、“十一五”國家級規(guī)劃教材或國家級優(yōu)秀教材等，注重教材的先進性與前瞻性；講課時引入教師科研中運用的新技術(shù)、新方法、新設(shè)備等，使學(xué)生不僅能夠掌握基礎(chǔ)理論與實際應(yīng)用，而且能夠關(guān)注學(xué)科前沿。

3.實驗（實踐）教學(xué)的改革與建設(shè)

電氣工程及其自動化專業(yè)是工科專業(yè)，培養(yǎng)的是工程人才，必須以工程實踐為基礎(chǔ)，以實踐作為立足的根本。[5]目前，本校電氣工程專業(yè)開設(shè)的實驗都是驗證性的實驗，學(xué)生只要按照實驗指導(dǎo)書上的實驗步驟按部就班地操作就可完成實驗。但是，電力安全生產(chǎn)具有一定的特殊性和重要性，對于電氣設(shè)備的操作、電氣設(shè)備事故和異常情況分析處理等電力生產(chǎn)運行的主要內(nèi)容，需要學(xué)生動手操作，要求學(xué)生有工程實踐體驗，不能只紙上談兵。基于以上的認識，本校在以下幾個方面進行了改革和建設(shè)：

（1）根據(jù)電氣工程行業(yè)特點結(jié)合本校的實際情況，通過軟、硬件開發(fā)改造實踐教學(xué)平臺，使實驗過程接近于實際的工作環(huán)境，為課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計和學(xué)生科技創(chuàng)新提供一個良好的實踐場所。

（2）開發(fā)電力系統(tǒng)分析實驗平臺，精心設(shè)計實驗教學(xué)內(nèi)容并修訂實驗指導(dǎo)書，增加創(chuàng)新性、綜合性、設(shè)計性實驗的內(nèi)容。綜合性實驗要體現(xiàn)專業(yè)課程間的整體性和連貫性，打破單個課程進行實踐教學(xué)的界限，實現(xiàn)一體化實踐教學(xué)體系。例如在“微機保護”實踐教學(xué)中，可以綜合“單片機原理”、“電力系統(tǒng)分析”、“電力系統(tǒng)調(diào)度自動化”、“電力系統(tǒng)仿真”等多門課程知識。此外，鼓勵學(xué)生積極參與實驗室的建設(shè)和設(shè)備開發(fā)，綜合訓(xùn)練學(xué)生的自學(xué)能力、獨立思考能力、實踐動手能力及對所學(xué)知識的綜合應(yīng)用能力等，提高學(xué)生的科技創(chuàng)新能力。

（3）選擇教師科研過程中的生產(chǎn)實踐問題作為教學(xué)案例，使學(xué)生將實踐教學(xué)與工業(yè)現(xiàn)場相結(jié)合，從而鍛煉學(xué)生解決生產(chǎn)實際問題的能力，同時可以為生產(chǎn)企業(yè)提供技術(shù)支持。

（4）編寫電氣工程大型課程設(shè)計任務(wù)書，課程設(shè)計來自教師的工程設(shè)計課題，與實際應(yīng)用相結(jié)合。例如35kV或110kV變電站的設(shè)計等，讓學(xué)生通過大型課程設(shè)計，熟練掌握變電所設(shè)計主要內(nèi)容及設(shè)計流程，把電氣工程系列課程知識串在一起，形成系統(tǒng)化，使學(xué)生得到一次綜合性應(yīng)用鍛煉，有利于他們對知識的掌握、鞏固、以及對知識的綜合應(yīng)用。同時將課程實驗、畢業(yè)設(shè)計、課程設(shè)計、科研實訓(xùn)多個環(huán)節(jié)相結(jié)合，充實教學(xué)內(nèi)容和提高教學(xué)效果及本科生畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量。

（5）對學(xué)生開放實驗室，開展預(yù)約實驗、興趣實驗，力爭實現(xiàn)網(wǎng)上實驗。這個開放包括兩個方面：一是實驗時間開放，實驗室安排一個時段完成某一個或某一類實驗，由學(xué)生自己來預(yù)約實驗時間和實驗內(nèi)容；二是實驗內(nèi)容開放，即實驗指導(dǎo)書只提出實驗的基本要求，由學(xué)生自己來設(shè)計實驗的具體內(nèi)容、步驟和實驗線路。

（6）利用MATLAB電力系統(tǒng)仿真工具箱開發(fā)潮流計算軟件、負荷計算軟件、短路電流計算軟件、微機保護算法等，搭建電力系統(tǒng)仿真平臺，進行電力系統(tǒng)各種短路、變壓器勵磁涌流、變壓器保護、線路保護等各種仿真研究。并將開發(fā)的各種軟件移植到電力系統(tǒng)自動化實驗裝置中，檢驗這些軟件和算法的實用性。

4.教學(xué)方法與手段的改進

（1）提問式教學(xué)與啟發(fā)式教學(xué)相結(jié)合。在課堂教學(xué)中，應(yīng)以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體。學(xué)生可以自由發(fā)表意見，對有見地的學(xué)生發(fā)言要充分肯定，鼓勵創(chuàng)新思維，鼓勵個性發(fā)展。對理解有失偏頗甚至理解錯誤的學(xué)生，不要挫傷他們的學(xué)習(xí)積極性，要給以鼓勵，給予正確引導(dǎo)。教師要潛心研究、精心備課，做好課堂教學(xué)策劃，營造一個和諧寬松的課堂氛圍，讓學(xué)生懷著輕松愉快的心情參與學(xué)習(xí)，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識的興趣和學(xué)習(xí)的主動性；教師結(jié)合課題進行案例分析，把研究性學(xué)習(xí)的方法貫穿在專業(yè)課程的教學(xué)中。

（2）互動式教學(xué)與討論式教學(xué)相結(jié)合。在課堂教學(xué)中，教師充分調(diào)動起學(xué)生“參與”的興趣，引導(dǎo)學(xué)生積極思考并提出問題和解決問題，與學(xué)生形成互動。此外，在教學(xué)結(jié)束時，教師可以給學(xué)生提出一些問題，讓學(xué)生在課外準(zhǔn)備，留作下次課進行討論。學(xué)生為了準(zhǔn)備這些問題，事先必須對本章節(jié)進行學(xué)習(xí)，查閱相關(guān)資料。這種方法促使學(xué)生積極地思考，提高學(xué)生的自學(xué)能力和創(chuàng)新意識。

（3）多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方法相結(jié)合。多媒體教學(xué)具有信息量大、速度快、圖文并茂、聲形相應(yīng)、生動逼真等特點，可以使教學(xué)過程更加生動、直觀，使學(xué)生全方位地接受信息。例如，繼電保護的動作過程、控制回路的動作過程、高壓電器的工作原理等內(nèi)容都可以開發(fā)和制作成FLASH動畫，教師在講課過程中反復(fù)操作，既可以吸引學(xué)生又使該內(nèi)容容易被學(xué)生接受。但是，多媒體教學(xué)也有不足之處，例如會使學(xué)生來不及記筆記，或為記筆記而不注意聽課。課堂上全部采用多媒體教學(xué)，效果往往也不理想。因此，可以將多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)的理論教學(xué)結(jié)合起來，一方面通過多媒體讓學(xué)生了解更多的知識，擴大信息量；另一方面，學(xué)生也可向教師直接提問，形成互動以解決學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題。

（4）充分利用網(wǎng)絡(luò)。目前，本校已經(jīng)開通了無線上網(wǎng)功能，學(xué)生可以非常方便地通過手機等在校園和生活區(qū)上網(wǎng)，這為加強教師與學(xué)生的互動提供了條件。學(xué)生有問題時可以利用網(wǎng)絡(luò)將問題發(fā)往郵箱，教師通過回復(fù)郵件來解答學(xué)生的問題；此外本校建立了4A網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，“電力系統(tǒng)分析”、“供變電技術(shù)”等已經(jīng)申請了網(wǎng)絡(luò)課程，學(xué)生可以在課程網(wǎng)站直接下載許多學(xué)習(xí)資源。教師也可以通過“網(wǎng)上答疑”系統(tǒng)與學(xué)生在線交流，解答學(xué)生的疑問，探討共同關(guān)心的問題，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)和其他方面的動態(tài)，及時調(diào)整教學(xué)方法和進度。

（5）教學(xué)與科研互動。本校提倡“雙師制”教學(xué)模式，將理論講解和工程實踐相結(jié)合。以教學(xué)帶科研，以科研促教學(xué)，實現(xiàn)教學(xué)科研雙贏。

（6）采用案例教學(xué)、現(xiàn)場教學(xué)。采用現(xiàn)場教學(xué)手段不僅使教學(xué)內(nèi)容形象化而且可以加大教學(xué)信息量，使學(xué)生能以工程為背景，理論聯(lián)系實際，加探對知識的掌握，做到學(xué)以致用。

（7）數(shù)字虛擬實驗。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，現(xiàn)有的純物理的動模實驗室已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)實驗教學(xué)要求；而且，本校電氣工程及其自動化專業(yè)是新專業(yè)，實驗儀器數(shù)量不足，實驗場地和教學(xué)經(jīng)費有限。數(shù)字虛擬實驗可以使學(xué)生在計算機上仿真電力系統(tǒng)的各種穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)過程，例如利用LabVIEW中的Prony分析工具對三相短路電流進行分析，得到各個模態(tài)的信息。此外，出于安全性的要求，很難將純物理的實驗做到開放性和設(shè)計性，數(shù)字虛擬實驗可以實現(xiàn)實驗的開放性和設(shè)計性，對于培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力大有裨益。

5.考試改革

學(xué)校應(yīng)注重對學(xué)生平時學(xué)習(xí)狀況與效果的考查，將其按適當(dāng)比例計入期末總成績，其中卷面考查占50%，綜合性、設(shè)計性實驗占20%，平時成績占10%，案例分析占10%，機動獎勵分（、參與項目）占10%。逐步實現(xiàn)教、考、評分離，使考試更加科學(xué)、規(guī)范、公平?？己朔绞讲捎枚嘣C合考查法，同時鼓勵學(xué)生參與教師的項目，發(fā)表研究論文。

6.教材建設(shè)

教材編寫必須整體考慮系統(tǒng)性和學(xué)習(xí)的漸進性。教材與課程以及與課程體系乃至知識體系密不可分，因此在編寫教材時必須要注重教材與課程、課程與課程體系、課程體系與知識體系的銜接。本校相關(guān)課程組針對電氣工程及其自動化專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和特色，結(jié)合電氣工程系列課程建設(shè)情況，編寫了《電力系統(tǒng)綜合實驗原理與指導(dǎo)》實驗教材一部。內(nèi)容涵蓋“電力系統(tǒng)分析”、“電力系統(tǒng)自動化”、“電力系統(tǒng)繼電保護”、“電力系統(tǒng)分析”“供變電技術(shù)”、“建筑電氣與自動化”等課程的主要實驗項目、實驗原理和實驗方法，增加設(shè)計性、綜合性及創(chuàng)新性實驗內(nèi)容，并計劃出版一本符合本校電氣工程及其自動化專業(yè)特點與定位的《電力系統(tǒng)綜合自動化》教材。

7.教學(xué)文件的制訂與完善

這一環(huán)節(jié)由相關(guān)部門輔助完成，主要包括：修訂教學(xué)計劃、教學(xué)大綱，突出實踐性環(huán)節(jié)；制定實踐教學(xué)的各項規(guī)章制度，對教學(xué)過程實施動態(tài)監(jiān)控，建立實踐教學(xué)的質(zhì)量評價指標(biāo)體系，定期由教師和學(xué)生填寫，對檢查的結(jié)果進行分析和綜合并形成反饋，再根據(jù)反饋的信息調(diào)整教學(xué)計劃，以此形成良性循環(huán)；將教學(xué)大綱、教學(xué)計劃、教學(xué)日歷等相關(guān)教學(xué)文件裝訂成冊，規(guī)范管理。

三、結(jié)束語

本系列課程的建設(shè)通過“優(yōu)化理論課程、強化實踐環(huán)節(jié)”，形成一系列頗具特色的教學(xué)理念、內(nèi)容、方法和手段。主要課程教學(xué)特色如下：進行了理論課程的優(yōu)化重組，形成了課內(nèi)研究型授課方法、課外自選研究專題、數(shù)字化實驗平臺、研究型實驗等系列研究性教學(xué)方法?？偨Y(jié)和補充國內(nèi)外科研重大成果和學(xué)科前沿；加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的作用，通過建設(shè)可由以前單一的基礎(chǔ)性實驗?zāi)Ｊ桨l(fā)展為基礎(chǔ)實驗、設(shè)計型實驗及綜合開發(fā)型實驗，并對綜合設(shè)計型、創(chuàng)新型實驗實行開放式教學(xué)；綜合運用多媒體課件、Flas、數(shù)字化實驗新技術(shù)等多種現(xiàn)代化教學(xué)手段。突出網(wǎng)絡(luò)教學(xué)特色，可實現(xiàn)網(wǎng)上課件演示、習(xí)題提交解答、制定網(wǎng)上學(xué)習(xí)活動等，對加強教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，將起到積極的促進作用；建立實驗教學(xué)網(wǎng)站、構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)平臺，推進學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)的實驗教學(xué)新模式；將教師的最新的科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源，開發(fā)先進的電力系統(tǒng)動模數(shù)字化實驗平臺，同時教學(xué)研究也可以帶動科學(xué)研究，促進數(shù)字化實驗平臺的研究。

參考文獻：

[1]張立新，紀(jì)文剛，戴波，等.面向能力素質(zhì)培養(yǎng)的自動化專業(yè)系列課程建設(shè)[J].實驗室研究與探索，2011，30（10）：351-353.

[2]趙舵，馮曉云.電氣工程及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)及課程改革的研究[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2008，（S1）：88-89.

[3]李娟，王秀云，蔡國偉.電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)課程體系改革探討[J].中國電力教育，2008，116（7）：107-109.