電力電子技術及應用項目教程(第3版)教案全套 1-20 了解晶閘管及結構 - 三相半波有源逆變電路_第1頁
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文檔簡介

編號:LNJD-PR08-R08編號:LNJD-PR08-RE08授課方案授課教師課程名稱電力電子技術單元1授課時間年月日年月日年月日第周第周第周星期星期星期第節(jié)第節(jié)第節(jié)班班班授課章節(jié)項目一:認識電力電子技術;了解晶閘管及結構;教學目標知識目標:了解電力電子技術及晶閘管;了解晶閘管的結構和晶閘管與散熱器的連接方式;能力目標:能夠認識電力電子技術、了解電力電力器件——晶閘管;能識別晶閘管器件;素質目標:培養(yǎng)獨立思考及分析問題、解決問題的能力重點難點重點:晶閘管的外部結構;難點:晶閘管與散熱器的連接方式;教學地點普通教室□一體化教室□多媒體教室■實訓室□實驗室□企業(yè)現(xiàn)場□其他教學方法及手段常規(guī)教學□啟發(fā)式教學■現(xiàn)場教學■案例教學□問題教學□項目教學■多媒體教學■演示教學■其他教學過程設計Ⅰ組織教學維持秩序、準備上課、教學計劃Ⅱ教學導入主要結合這門課程進行介紹Ⅲ新課講授緒論晶閘管的內部結構晶閘管的等效電路圖晶閘管的外部結構晶閘管與散熱器的連接方式Ⅳ.課后小結和預習教學后記授課內容Ⅰ組織教學維持秩序、準備上課、教學計劃這里主要采用PPT介紹,主要方式是圖片介紹。強調電力電子的地位及作用。強電和弱電的橋梁和紐帶。Ⅱ這里主要采用PPT介紹,主要方式是圖片介紹。強調電力電子的地位及作用。強電和弱電的橋梁和紐帶。1、作為新課,介紹一下自己,了解學生,增進師生互動,為下一步教學打基礎。2、電力電子技術這門課程的地位。3、電力電子技術這門課程與以前學習的模電、數(shù)電和電工有什么區(qū)別和聯(lián)系,以及與以后學習的電拖和傳動控制之間有什么樣的聯(lián)系,它的重要作用有什么?4、我們如何去學習這門課程,鼓勵學生,給學生以信心和動力?主要采用圖片展示和視頻教學。激發(fā)學生學習興趣,讓學生了解這么課程的發(fā)展、應用和前景。Ⅲ新課講授主要采用圖片展示和視頻教學。激發(fā)學生學習興趣,讓學生了解這么課程的發(fā)展、應用和前景。1、緒論電力電子技術的概括標志:自上世紀五十年代末第一只晶閘管問世以來,電力電子技術開始登上現(xiàn)代電氣控制技術舞臺,標志著電力電子技術的誕生。定義:采用功率半導體器件對電能進行轉換、控制和優(yōu)化利用的技術。這里是緒論里最精彩的內容,主要采用圖片展示。激發(fā)學生學習興趣。電力電子技術的應用這里是緒論里最精彩的內容,主要采用圖片展示。激發(fā)學生學習興趣。用電領域(電動機的優(yōu)化運用、高能量密度的電源應用)信息領域發(fā)電領域(電動機的直流勵磁、環(huán)保型能源發(fā)電)輸電領域(動態(tài)無功功率補償、高壓直流輸電技術)了解就行電力電子技術發(fā)展方向了解就行1整流器時代(20世紀60-70年代;整流;大功率硅整流管和晶閘管)2逆變器時代(20世紀70-80年代;整流及逆變(變頻調速);大功率晶閘管器件)3變頻器時代(20世紀80-年代;集成化、智能化;全控型功率器件)板書+PPT啟發(fā)式教學和對比的方法,同時結合動畫。動畫主要是導入。2、板書+PPT啟發(fā)式教學和對比的方法,同時結合動畫。動畫主要是導入。二極管、2層半導體結構——三極管、3層半導體結構——晶閘管的內部結構?板書+PPT啟發(fā)式教學和對比的方法,同時結合動畫。動畫主要是導入。3、板書+PPT啟發(fā)式教學和對比的方法,同時結合動畫。動畫主要是導入。4、認識晶閘管的外部結構二極管、2個管腳——三極管、3個管腳——晶閘管的外部結構?晶閘管分為三類:塑封式、螺旋式、平板式板書+PPT啟發(fā)式教學,主要采用圖片展示和實物展示。激發(fā)學生學習興趣。板書+PPT啟發(fā)式教學,主要采用圖片展示和實物展示。激發(fā)學生學習興趣。。三、晶閘管與散熱器的連接方式①塑封式晶閘管塑封式晶閘管由于散熱條件有限,功率都比較小。②螺旋式晶閘管螺旋式晶閘管緊固在鋁制散熱器上。這種管子的優(yōu)點是由于A陽極帶有螺紋,很容易與散熱器連接,器件維修更換也非常方便,但散熱效果一般,功率不是很大。③平板式晶閘管擴展。平板式晶閘管由兩個彼此絕緣的散熱器緊夾在中間,散熱效果非常好,功率大,但平板式晶閘管的散熱器拆裝非常麻煩,器件維修更換不方便。擴展。散熱方式有自冷、風冷或水冷。Ⅳ.課后小結和預習小結晶閘管的內部結構晶閘管的外部結構預習晶閘管的導通和關斷條件編號:LNJD-PR08-RE08授課方案授課教師課程名稱電力電子技術單元2授課時間年月日年月日第周第周星期星期第節(jié)第節(jié)班班授課章節(jié)項目一:晶閘管的工作原理教學目標知識目標:掌握晶閘管的特性及晶閘管導通條件及關斷條件了解晶閘管的伏安特性能力目標:了解晶閘管的特性及如何使用晶閘管素質目標:團隊協(xié)作及分析問題、解決問題的能力重點難點重點:晶閘管的特性難點:晶閘管導通關斷條件教學地點普通教室□一體化教室□多媒體教室■實訓室□實驗室□企業(yè)現(xiàn)場□其他教學方法及手段常規(guī)教學□啟發(fā)式教學■現(xiàn)場教學■案例教學□問題教學□項目教學■多媒體教學■演示教學■其他教學過程設計Ⅰ組織教學維持秩序、準備上課、教學計劃Ⅱ教學復習導入晶閘管的外部結構晶閘管的內部結構晶閘管的2種等效電路圖Ⅲ新課講授晶閘管的工作原理晶閘管的伏安特性Ⅳ.課后小結和預習教學后記授課內容Ⅰ組織教學維持秩序、準備上課、教學計劃Ⅱ教學導入復習主要通過提問和動畫互動。其中著重強調晶閘管的導通和關斷條件。復習主要通過提問和動畫互動。其中著重強調晶閘管的導通和關斷條件。由視頻,晶閘管的工作原理導入晶閘管如何測量。讓學生回答,晶閘管的外部結構讓學生上黑板畫,晶閘管的電氣符號、晶閘管的內部結構、晶閘管的2種等效電路圖導入由晶閘管的的2種等效電路圖導出晶閘管的工作原理。二極管、單向導電性——三極管、3種狀態(tài)(飽和、放大、死區(qū))——晶閘管的特性?Ⅲ新課講授晶閘管的工作原理通過實驗得出結論:1.晶閘管承受反向陽極時,不管門極承受和種電壓,晶閘管都處于關短狀態(tài)。2.晶閘管承受正向陽極電壓時,僅在門極承受正向電壓的情況下晶閘管才導通。3.晶閘管在導通情況下,只要有一定的正向陽極電壓,不論門極電壓如何,晶閘管保持導通,即晶閘管導通后,門極失去作用。4.晶閘管在導通情況下,當主回路電壓(或電流)減小到接近于零時,晶閘管關斷。二、晶閘管的伏安特性晶閘管的陽極伏安特性是指陽極與陰極之間電壓和陽極電流的關系。反向特性當門極G開路,陽極加上反向電壓時,隨著反向電壓的增大,反向漏電流也逐漸緩慢增大正向特性UUDRM當門極G開路,陽極加上正向電壓時,這與普通PN結的反向特性相似,只能流過很小的正向漏電流,晶閘管呈正向阻斷狀態(tài)。(二)觸發(fā)導通在門極G加入正向電壓時,在晶閘管內部正反饋作用的基礎上加上IGT的作用,使晶閘管提前導通。(三)門極伏安特性曲線晶閘管的門極和陰極間有一個PN結J3,它的伏安特性稱為門極伏安特性。Ⅳ.課后小結小結晶閘管的特性晶閘管的導通條件晶閘管的關斷條件晶閘管的伏安特性預習晶閘管如何進行測量重點、難點結合動畫進行講解,與學生進行互動,帶動學生思考。同時結合內部等效結構圖,進行理論分析。編號:LNJD-PR08-RE08授課方案授課教師課程名稱電力電子技術單元3授課時間年月日年月日年月日第周第周第周星期星期星期第節(jié)第節(jié)第節(jié)班班班授課章節(jié)項目:晶閘管的測量教學目標知識目標:了解晶閘管的測量方法;能力目標:學會晶閘管的測量方法;素質目標:團隊協(xié)作及分析問題、解決問題的能力重點難點重點:晶閘管萬用表測試法;難點:晶閘管的管腳測量方法;教學地點普通教室□一體化教室□多媒體教室■實訓室□實驗室□企業(yè)現(xiàn)場□其他教學方法及手段常規(guī)教學□啟發(fā)式教學■現(xiàn)場教學■案例教學□問題教學□項目教學■多媒體教學■演示教學■其他教學過程設計Ⅰ組織教學維持秩序、準備上課、教學計劃Ⅱ教學復習導入晶閘管的導通條件晶閘管的關斷條件Ⅲ新課講授晶閘管的萬用表測試(動畫演示+實物展示)晶閘管的電珠測試(動畫演示)晶閘管的管腳判別(動畫演示+實物展示)Ⅳ.課后小結和預習教學后記授課內容Ⅰ組織教學維持秩序、準備上課、教學計劃Ⅱ教學導入復習主要通過提問和動畫互動。其中著重強調晶閘管的導通和關斷條件。復習主要通過提問和動畫互動。其中著重強調晶閘管的導通和關斷條件。由視頻,晶閘管的工作原理導入晶閘管如何測量。讓學生回答,晶閘管的特性讓學生回答,晶閘管的導通條件讓學生回答,晶閘管的關斷條件導入晶閘管的工作原理導入晶閘管如何測量。Ⅲ新課講授通過實驗的方式。分析、總結出晶閘管的萬用表測試法和電珠測試法。提問:檔位為什么選1,實驗當中一般如何選擇,錯了會出現(xiàn)什么問題?通過實驗的方式。分析、總結出晶閘管的萬用表測試法和電珠測試法。提問:檔位為什么選1,實驗當中一般如何選擇,錯了會出現(xiàn)什么問題?(1)萬用表測試法用萬用表歐姆擋測試晶閘管三個管腳之間的阻值,即可以初步判斷管子是否損壞。好的管子,用萬用表的R×1Ω擋測量陽極與陰極之間的正反向電阻值都應很大(若用R×10Ω或R×100Ω擋測量一般為無窮大);用R×10Ω或R×100Ω擋測量門極與陰極之間的電阻值均很小,但其正向電阻rGK應小于或接近于反向電阻rKG。(2)電珠測試法電源E由四節(jié)1.5V干電池串聯(lián)而成,或使用直流穩(wěn)壓電源,指示燈HL選用6.3V;VT為被測晶閘管。詳見PPT視頻提問:檔位為什么選1,實驗當中一般如何選擇,錯了會出現(xiàn)什么問題?詳見PPT視頻提問:檔位為什么選1,實驗當中一般如何選擇,錯了會出現(xiàn)什么問題?總結出晶閘管的管腳判斷方法。二、普通晶閘管管腳的判斷(1)萬用表測試法Ⅳ.課后小結小結晶閘管的測量預習晶閘管的主要參數(shù)編號:LNJD-PR08-RE08授課方案授課教師課程名稱電力電子技術單元4授課時間年月日年月日年月日第周第周第周星期星期星期第節(jié)第節(jié)第節(jié)班班班授課章節(jié)項目:晶閘管的參數(shù)教學目標知識目標:了解晶閘管的參數(shù);能力目標:學會晶閘管的選型;素質目標:團隊協(xié)作及分析問題、解決問題的能力重點難點重點:晶閘管的額定電壓的選擇;難點:晶閘管額定電流的選擇;教學地點普通教室□一體化教室□多媒體教室■實訓室□實驗室□企業(yè)現(xiàn)場□其他教學方法及手段常規(guī)教學□啟發(fā)式教學■現(xiàn)場教學■案例教學□問題教學□項目教學■多媒體教學■演示教學■其他教學過程設計Ⅰ組織教學維持秩序、準備上課、教學計劃Ⅱ教學復習導入指針式萬用表測量晶閘管電珠測試法Ⅲ新課講授晶閘管的電壓參數(shù)晶閘管的電流參數(shù)晶閘管的動態(tài)參數(shù)Ⅳ.課后小結和預習教學后記授課內容Ⅰ組織教學維持秩序、準備上課、教學計劃Ⅱ教學導入復習指針式萬用表測量晶閘管電珠測試法測量晶閘管導入由晶閘管測量導入晶閘管的參數(shù)。Ⅲ新課講授一、晶閘管的電壓參數(shù)(1)晶閘管的額定電壓額定電壓——重復峰值電壓,UTN表示。實際應用中,晶閘管額定電壓的選擇原則。為確保管子的安全運行,應使選擇的晶閘管的額定電壓為正常工作電壓峰值UTm的2~3倍,為安全余量。UTn=(2~3)UTm(2)通態(tài)平均電壓——管壓降,UT(AV)表示。一般選用管壓降小的元件。晶閘管通態(tài)平均電壓的組別以大寫英文字母A~I表示。例如:A代表UT(AV)≤0.4V門極觸發(fā)電壓為保證晶閘管能夠被可靠地觸發(fā)導通,實際外加的觸發(fā)電壓必須大于這個最小值。實際應用中,只要不超過晶閘管的允許值,脈沖電壓的幅值可以數(shù)倍于觸發(fā)電壓UGT。門極不觸發(fā)電壓為保證晶閘管不能夠被誤觸發(fā)導通,實際外加的觸發(fā)電壓(其實是門極的各種干擾信號)必須小于這個最小值。二、晶閘管的電流參數(shù)(1)晶閘管額定電流選擇晶閘管額定電流IT(AV)選擇原則:在實際中,所選的晶閘管額定電流有效值IT大于元件在電路中可能流過的最大電流有效值ITm??紤]到晶閘管的過載能力比較差,因此,選擇時考慮1.5~2倍的余量是必要的。維持電流判定一只晶閘管是否由通態(tài)轉為斷態(tài),標準是什么?就看其陽極電流是否小于其所對應的維持電流IH。擎住電流判定一只晶閘管是否由斷態(tài)轉為通態(tài),標準是什么?就看其陽極電流是否大于其所對應的擎住電流IL。動態(tài)參數(shù)(1)閘管的開通時間普通晶閘管的開通時間為幾十微秒以下。隨陽極電壓上升而下降,隨門極電流的增大而減小。(2)閘管的開通時間普通晶閘管關斷時間一般為幾百微秒Ⅳ.課后小結小結晶閘管的參數(shù)特性預習晶閘管的整流電路編號:LNJD-PR08-RE08授課方案授課教師課程名稱電力電子技術單元授課時間年月日年月日年月日年月日第周第周第周第周星期星期星期星期第節(jié)第節(jié)第節(jié)第節(jié)班班班班授課章節(jié)項目一:單相半波可控整流電路單相全波可控整流電路教學目標知識目標:單相半波可控整流電路;單相全波可控整流電路能力目標:能識別電路結構,會分析電路,畫電路波形圖素質目標:團隊協(xié)作及分析問題、解決問題的能力重點難點重點:能識別電路圖;難點:會畫電路波形圖;教學地點普通教室□一體化教室□多媒體教室■實訓室□實驗室□企業(yè)現(xiàn)場□其他教學方法及手段常規(guī)教學□啟發(fā)式教學■現(xiàn)場教學■案例教學□問題教學□項目教學■多媒體教學■演示教學■其他教學過程設計Ⅰ組織教學維持秩序、準備上課、教學計劃Ⅱ教學復習導入晶閘管的導通條件晶閘管的關斷條件Ⅲ新課講授可控整流器的組成單相半波可控整流電路原理分析Ⅳ.課后小結和預習教學后記授課內容Ⅰ組織教學維持秩序、準備上課、教學計劃Ⅱ教學導入板書提問+動畫播放,板書提問+動畫播放,如何利用晶閘管的工作原理構成整流電路呢?1、讓學生回答,晶閘管的導通條件2、讓學生回答,晶閘管的關斷條件導入晶閘管怎么組成電路的,首先了解晶閘管交流變換技術(可控整流器的組成),分析它與普通二極管組成的整流電路的區(qū)別。Ⅲ新課講授一、可控整流器的組成:由整流變壓器Tr、同步變壓器Ts、晶閘管主電路、觸發(fā)電路、負載等幾部分組成。提問:常用的負載有哪些,主要代表的負載是什么?電阻性負載(如電爐、電熱器、電焊機和白熾燈等)提問:常用的負載有哪些,主要代表的負載是什么?提問:各部分的作用是什么?大電感性負載(如直流電動機的勵磁繞組、滑差電動機的電樞線圈等);反電勢負載(如直流電動機的電樞反電勢、充電狀態(tài)下的蓄電池等)。提問:各部分的作用是什么?1)整流變壓器TR的作用:①用來隔離晶閘管主電路工作時產(chǎn)生的諧波,防止諧波侵入電網(wǎng),污染電網(wǎng)。②調節(jié)交流側輸入電壓,滿足晶閘管主電路電壓要求。2)同步變壓器TS的作用:使觸發(fā)脈沖與晶閘管主電路輸入的交流電壓保持頻率和相位同步。3)主電路的作用:通過晶閘管限定電流流通的路徑和導通時間,從而控制輸出側輸出可調的直流電壓。詳見PPT。4)觸發(fā)電路的作用:產(chǎn)生可移相的觸發(fā)脈沖,改變觸發(fā)脈沖到來的時刻,從而調節(jié)負載上得到的直流電壓平均值的大小。詳見PPT。(2)可控整流器的分類按晶閘管整流器所取用的電源和電路結構。二、單相半波可控整流電路:(1)電路結構特點:電阻性負載:流過電阻里的電流與電壓始終同相位,兩者波形相似;均允許突變。有模電中的整流引出可控整流,提問:有什么區(qū)別呢?有模電中的整流引出可控整流,提問:有什么區(qū)別呢?通過動畫演示完成講解,同時完成板書①當ωt=ωt0時,條件:u2=0;ug=0。結論:晶閘管VT不導通,iT=id=0;ud=0;uT=0。②當ωt0<ωt<ωt1時,條件:u2>0,ug=0。結論:晶閘管VT不導通,iT=id=0;ud=0;uT=u2>0。③當ωt=ωt1時,條件:u2>0,ug>0。結論:晶閘管VT導通,iT=id>0;ud=u2>0;uT=0。④當ωt1<ωt<ωt2時,條件:u2>0,ug=0。結論:晶閘管VT繼續(xù)導通,iT=id>0;ud=u2>0;uT=0。⑤當ωt=ωt2時,條件:u2=0。結論:晶閘管VT自然關斷,iT=id=0;ud=0;uT=0。⑥當ωt2<ωt<ωt3時,結合前面動畫分析條件:u2<0。結合前面動畫分析結論:晶閘管VT不導通,iT=id=0;ud=0;uT=u2<0。(3)計算三、重要定義:①控制角從晶閘管元件開始承受正向陽極電壓起到晶閘管元件導通,用α表示。對應ωt0<ωt<ωt1段。②導通角晶閘管在一個周期內導通的電角度稱為導通角,用θT表示。對應ωt1<ωt<ωt2段。在阻性負載的單相半波電路中,α與θT的關系為α+θT=π。③移相改變α的大小即改變觸發(fā)脈沖在每個周期內出現(xiàn)的時刻稱為移相。移相的目的是為了改變晶閘管的導通時間,最終改變直流側輸出電壓的平均值,這種控制方式稱為相控。④移相范圍在晶閘管元件承受正向陽極電壓時,α的變化范圍稱為移相范圍。顯然,在阻性負載的單相半波電路中,α的變化范圍為0<α<π。四、練習α=30、45、60、90等Ⅳ.課后小結和復習小結單相半波可控電路重要定義預習單相全波可控電路編號:LNJD-PR08-RE08授課方案授課教師課程名稱電力電子技術單元授課時間年月日年月日年月日第周第周第周星期星期星期第節(jié)第節(jié)第節(jié)班班班授課章節(jié)單相全波可控整流電路單相全控橋整流電路教學目標知識目標:單相全波可控整流電路單相全控橋整流電路能力目標:能識別電路結構,會分析電路,畫電路波形圖素質目標:團隊協(xié)作及分析問題、解決問題的能力重點難點重點:能識別電路圖;難點:畫電路波形圖;教學地點普通教室□一體化教室□多媒體教室■實訓室□實驗室□企業(yè)現(xiàn)場□其他教學方法及手段常規(guī)教學□啟發(fā)式教學■現(xiàn)場教學■案例教學□問題教學□項目教學■多媒體教學■演示教學■其他教學過程設計Ⅰ組織教學維持秩序、準備上課、教學計劃Ⅱ教學復習導入單相全波可控整流電路單相全控橋整流電路Ⅲ新課講授單相全波可控整流電路單相全控橋整流電路Ⅳ.課后小結和預習教學后記授課內容提問:由單相半波轉換效率低導出單相全波和全控橋。單相半波可控整流電路只有半周期工作,直流輸出脈動大,整流變壓器利用率低且存在直流磁化的問題。為了使電源負半周也能工作,實現(xiàn)雙半周整流,在負載上得到全波整流電壓。怎么辦呢?提問:由單相半波轉換效率低導出單相全波和全控橋。單相半波可控整流電路只有半周期工作,直流輸出脈動大,整流變壓器利用率低且存在直流磁化的問題。為了使電源負半周也能工作,實現(xiàn)雙半周整流,在負載上得到全波整流電壓。怎么辦呢?那如何構成單相全波可控整流電路呢?導出單相全波可控整流電路維持秩序、準備上課、教學計劃Ⅱ教學導入復習1、單相半波可控整流電路2、重要定義導入1、單相全波可控整流電路2、單相全控橋整流電路Ⅲ新課講授一、單相全波可控整流電路:1.1電路結構特點配備有中心抽頭的整流變壓器動畫演示教學。它相當于由兩個電源電壓相位錯開180°的兩組單相半波可控整流電路并聯(lián)而成,因此該電路又稱單相雙半波可控整流電路。由于兩半波電路電源相位相差180°,所以全波電路中兩晶閘管的門極觸發(fā)信號相位也保持180°相差。動畫演示教學。1.2波形分析①當ωt0≤ωt<ωt1時,條件:u2≥0,ug=0。結論:晶閘管VT不導通,iT=id=0;ud=0;uT1=u2>0。②當ωt1≤ωt<ωt2時,條件:u2>0,ug1>0。動畫演示教學。結論:晶閘管VT1導通,iT1=id>0;ud=u2>0;uT1=0。動畫演示教學。③當ωt2≤ωt<ωt3時,條件:u2≤0,ug2=0。結論:晶閘管VT不導通,iT=id=0;ud=0;uT1=u2≤0。④當ωt3≤ωt<ωt4時,條件:u2≤0,ug2>0。結論:晶閘管VT2導通,iT2=id=0;ud=∣u2∣>0;uT1=2u2<0。1.3計算1.4練習α=30、45、60、90等二、單相全控橋整流電路:單相全波可控整流電路具有輸出電壓脈動小、平均電壓高及整流變壓器沒有直流磁化等優(yōu)點。但該電路一定要配備有中心抽頭的整流變壓器,且變壓器二次側抽頭的上、下繞組利用率仍然很低,最多只能工作半個周期,變壓器設置容量仍未充分利用;其次,晶閘管承受電壓最高達2U2,且元件價格昂貴。為了克服以上缺點,可以采用單相全控橋式可控整流電路。單相全控橋的脈沖部分很重要,要著重講解,動畫演示教學。單相全控橋的脈沖部分很重要,要著重講解,動畫演示教學。晶閘管VT1、VT2共陰極接法,晶閘管VT3、VT4共陽極接法。共陰極兩管即使同時觸發(fā)也只能使陽極電位高的管子導通,導通后使另一只管子承受反壓。同樣共陽極兩管即使同時觸發(fā)也只能使陰極電位低的管子導通,導通后使另一只管子承受反壓。電路中由VT1、VT3和VT2、VT4構成兩個整流路徑,對應觸發(fā)脈沖ug1與ug3、ug2與ug4必須成對出現(xiàn),且兩組門極觸發(fā)信號相位保持180°相差。2.2波形分析①當ωt0≤ωt<ωt1時,條件:u2≥0,ug=0。結論:晶閘管VT不導通,iT=id=0;ud=0;uT1=u2/2>0。②當ωt1≤ωt<ωt2時,條件:u2>0,即ug1>0、ug3>0。結論:晶閘管VT1、VT3導通,iT1=iT3=id>0;ud=u2>0;uT1=0。③當ωt2≤ωt<ωt3時,條件:u2≤0。結論:晶閘管VT不導通,iT=id=0;ud=0;uT1=u2/2≤0。④當ωt3≤ωt<ωt4時,條件:u2≤0,ug2>0、ug4>0。結論:晶閘管VT2、VT4導通,iT2=iT4=id>0;ud=∣u2∣>0;uT1=u2<0。練習:α=30、45、60、90等Ⅳ.課后小結小結單相全波可控電路預習單相全控橋電路編號:LNJD-PR08-RE08授課方案授課教師課程名稱電力電子技術應用實訓單元授課時間年月日年月日年月日第周第周第周星期星期星期第節(jié)第節(jié)第節(jié)班班班授課章節(jié)單相半控橋整流電路;教學目標知識目標:單相全控橋整流電路能力目標:能識別電路結構,會分析電路,畫電路波形圖素質目標:團隊協(xié)作及分析問題、解決問題的能力重點難點重點:能識別電路圖;難點:會畫電路波形圖;教學地點普通教室□一體化教室□多媒體教室■實訓室□實驗室□企業(yè)現(xiàn)場□其他教學方法及手段常規(guī)教學□啟發(fā)式教學■現(xiàn)場教學■案例教學□問題教學□項目教學■多媒體教學■演示教學■其他教學過程設計Ⅰ組織教學維持秩序、準備上課、教學計劃Ⅱ教學復習導入單相全控橋式整流電路Ⅲ新課講授單相半控橋整流電路Ⅳ.課后小結和預習教學后記授課內容Ⅰ組織教學維持秩序、準備上課、教學計劃Ⅱ教學導入復習1、單相全控橋整流電路導入1、單相半控橋整流電路Ⅲ新課講授一、單相半控橋整流電路:各電量的計算:①輸出端直流電壓(平均值)UdUd==0.9U2②晶閘管可能承受的最大正、反向電壓均為U2,移相范圍為0~π。二、單相半控橋整流電路:單相半控橋的脈沖部分很重要,要著重講解,動畫演示教學。單相半控橋的脈沖部分很重要,要著重講解,動畫演示教學。講清共陰極、共陽極接法2.1電路結構特點單相半控橋電路可以看成是單相全控橋電路的一種簡化形式。單相半控橋電路的結構一般是將晶閘管VT1、VT2接成共陰極接法,二極管VD1、VD2接成共陽極接法。晶閘管VT1、VT2可以采用同一組脈沖觸發(fā),只不過兩組脈沖相位間隔必須保持180°。(2)α=180°時,單相半控橋式整流電路工作分析當兩只晶閘管元件接成共陰極,由于兩只晶閘管采用的是同一組脈沖同時觸發(fā),所以確定哪只晶閘管導通的條件就是比較兩管陽極電位的高低,哪只晶閘管的陽極所處的電位高,那么哪只晶閘管就導通。同樣當兩只二極管元件接成共陽極,確定哪只二極管導通的條件就是比較兩管陰極電位的高低,哪只二極管的陰極所處的電位低,那么哪只二極管就導通。①當0<ωt<π時,條件:u2>0。a點電位ua高,b點電位ub低,從a點經(jīng)VD2、VD1至b點,有一漏電流流通路徑,此時可認為VD1導通,所以整條負載線上各點電位都等于b點電位ub。結論:VT1壓降uT1=ua-ub=u2>0,晶閘管VT2壓降uT1=ub-ub=0,二極管VD1壓降uD1=0,二極管VD2壓降uD2=ub-ua=-u2<0。②當π<ωt<2π時,條件:u2<0。a點電位ua低,b點電位ub高,從b點經(jīng)VD1、VD2至a點,有一漏電流流通路徑,此時可認為VD2導通,所以整條負載線上各點電位都等于a點電位ua。動畫演示教學。+板書+練習動畫演示教學。+板書+練習2.2電阻性負載的波形分析①當ωt0≤ωt<ωt1時,條件:u2≥0,ug=0。結論:VT不導通,iT=id=0;ud=0;uT1=u2>0,uD1=0。②當ωt1≤ωt<ωt2時,條件:u2>0,ug1>0。結論:VT1、二極管VD1導通,iT1=iD1=id>0;ud=u2>0;uT1=0,uD1=0。③當ωt2≤ωt<ωt3時,條件:u2≤0。結論:VT不導通,iT=id=0;ud=0;uT1=0,uD1=u2≤0。④當ωt3≤ωt<ωt4時,條件:u2≤0,ug2>0。結論:晶閘管VT2、二極管VD2導通,iT2=iD2=id>0;ud=∣u2∣>0;uT1=u2<0,uD1=u2≤0。練習:α=30、45、60、90等Ⅳ.課后小結小結單相半控橋整流電路預習三相整流電路?動畫演示教學。+板書+練習復習:動畫演示,動畫演示教學。+板書+練習復習:動畫演示,提問:讓學生上黑板畫波形。由單相全控橋引出單相半控橋。編號:LNJD-PR08-RE08授課方案授課教師課程名稱電力電子技術單元授課時間年月日年月日年月日第周第周第周星期星期星期第節(jié)第節(jié)第節(jié)班班班授課章節(jié)三相半波可控整流電路三相全控橋整流電路教學目標知識目標:三相半波可控整流電路三相全控橋整流電路能力目標:能識別電路結構,會分析電路,畫電路波形圖素質目標:團隊協(xié)作及分析問題、解決問題的能力重點難點重點:能識別電路圖;難點:會畫電路波形圖;教學地點普通教室□一體化教室□多媒體教室■實訓室□實驗室□企業(yè)現(xiàn)場□其他教學方法及手段常規(guī)教學□啟發(fā)式教學■現(xiàn)場教學■案例教學?問題教學□項目教學■多媒體教學■演示教學■其他教學過程設計Ⅰ組織教學維持秩序、準備上課、教學計劃Ⅱ教學復習導入三相半波可控整流電路三相全控橋整流電路Ⅲ新課講授三相半波可控整流電路(演示+板書)三相全控橋整流電路(演示+板書)Ⅳ.課后小結和預習教學后記授課內容Ⅰ組織教學維持秩序、準備上課、教學計劃Ⅱ教學導入復習三相半波可控整流電路導入三相半波可控整流電路Ⅲ新課講授一、三相半波可控整流電路2)α=60°時的波形分析①當ωt1≤ωt<ωt2時,條件:uA最大;ug1>0。結論:晶閘管VT1導通,iT1=id>0;ud=uA>0;uT1=0。②當ωt=ωt2時,條件:uA=uB>0,ug3=0。結論:晶閘管VT1導通,iT1=id>0;ud=uA>0;uT1=0。③當ωt2<ωt<ωt3時,條件:uB最大,但uA>0,ug3=0。結論:晶閘管VT1導通,iT1=id>0;ud=uA>0;uT1=0。④當ωt=ωt3時,條件:uA=0,ug3=0。結論:晶閘管VT關斷,iT=id=0;ud=0;uT1=uA<0。⑤當ωt3<ωt<ωt4時,條件:uB最大,但ug3=0。結論:晶閘管VT關斷,iT=id=0;ud=0;uT1=uA<0。⑥當ωt4≤ωt<ωt5時,條件:uB最大;ug3>0。結論:VT3導通,iT3=id>0;ud=uB>0;uT1=uAB<0。⑦當ω=ωt5時,條件:uB=uC>0,ug5=0。結論:VT3導通,iT3=id>0;ud=uB>0;uT1=uAB<0。⑧當ωt5<ωt<ωt6時,條件:uC最大,但uB>0,ug5=0。結論:VT3導通,iT3=id>0;ud=uB>0;uT1=uAB<0。⑨當ωt=ωt6時,條件:uB=0,ug5=0。結論:晶閘管VT關斷,iT=id=0;ud=0;uT1=uA<0。⑩當ωt6<ωt<ωt7時,條件:uC最大,但ug5=0。結論:晶閘管VT關斷,iT=id=0;ud=0;uT1=uA<0。⑥當ωt7≤ωt<ωt8時,條件:uC最大;ug5>0。結論:VT5導通,iT5=id>0;ud=uC>0;uT1=uAC<0。⑥當ωt=ωt8時,條件:uA=uC>0,但ug1=0。結論:VT5導通,iT5=id>0;ud=uC>0;uT1=uAC<0。⑥當ωt8<ωt<ωt9時,條件:uA最大,但ug1=0。結論:VT5導通,iT5=id>0;ud=uC>0;uT1=uAC>0。⑥當ωt=ωt9時,條件:uC=0,ug1=0。結論:晶閘管VT關斷,iT=id=0;ud=0;uT1=uA>0。⑥當ωt9<ωt<ωt1時,條件:uA最大,但ug1=0。結論:晶閘管VT關斷,iT=id=0;ud=0;uT1=uA>0。當α≤30°時,電壓電流波形連續(xù),各相晶閘管導通角均為120°;當α>30°時,電壓電流波形斷續(xù),各相晶閘管導通角均為150°-α。阻性負載時控制角的移相范圍為0°~150°。提問討論:對于三相半波阻性負載可控整流電路,可不可以用同一個脈沖去同時觸發(fā)三個晶閘管?可以。用同一個脈沖去同時觸發(fā)三個晶閘管時,能被觸發(fā)導通的只能是瞬時電壓最大的相電源所對應的晶閘管,另外兩相電源所對應的晶閘管截止。在這種情況下,雖然簡化了觸發(fā)電路,但移相范圍僅為0°提問討論:對于三相半波阻性負載可控整流電路,可不可以用同一個脈沖去同時觸發(fā)三個晶閘管?可以。用同一個脈沖去同時觸發(fā)三個晶閘管時,能被觸發(fā)導通的只能是瞬時電壓最大的相電源所對應的晶閘管,另外兩相電源所對應的晶閘管截止。在這種情況下,雖然簡化了觸發(fā)電路,但移相范圍僅為0°~120°黑板分析,(3)各電量的計算①輸出端直流電壓(平均值)Ud當α≤30°時,Ud==1.17U2cosα當α>30°時,Ud==0.675U2②晶閘管可能承受的最大正向電壓為U2,最大反向電壓為U2,移相范圍為0°~150°。學生練習Ⅳ.課后小結和預習小結三相半波可控電路預習三相全控橋可控電路采用演示教學,采用圖片展示和板書教學。復習三相半波可控整流電路,由30度導出60度情況采用演示教學,采用圖片展示和板書教學。復習三相半波可控整流電路,由30度導出60度情況讓學生畫波形編號:LNJD-PR08-RE08授課方案授課教師課程名稱電力電子技術單元10授課時間年月日年月日年月日第周第周第周星期星期星期第節(jié)第節(jié)第節(jié)班班班授課章節(jié)項目一:三相全控橋整流電路教學目標知識目標:三相全控橋整流電路能力目標:能識別電路結構,會分析電路,畫電路波形圖素質目標:團隊協(xié)作及分析問題、解決問題的能力重點難點重點:能識別電路圖;難點:會畫電路波形圖;教學地點普通教室□一體化教室□多媒體教室■實訓室□實驗室□企業(yè)現(xiàn)場□其他教學方法及手段常規(guī)教學□啟發(fā)式教學■現(xiàn)場教學■案例教學□問題教學□項目教學■多媒體教學■演示教學■其他教學過程設計Ⅰ組織教學維持秩序、準備上課、教學計劃Ⅱ教學復習導入三相全控橋整流電路Ⅲ新課講授三相全控橋整流電路(演示+板書)Ⅳ.課后小結和預習教學后記授課內容Ⅰ組織教學維持秩序、準備上課、教學計劃Ⅱ教學導入復習三相全控橋整流電路導入通過提問,學生上黑板畫圖,學生討論Ⅲ新課講授一、三相全控橋整流電路:1.1電路結構特點(1)電路成串聯(lián)結構三相橋式全控整流電路相當于兩組三相半波電路的串聯(lián),其中一組來至共陰極組,另一組來至共陽極組。(2)對晶閘管的編號要求每只晶閘管的編號與其所對應的自然換相點的點號保持一致。(3)對觸發(fā)脈沖的要求提問:要想使整個電路構成電流通路為什么必須保證共陰極組和共陽極組應各有一個晶閘管同時導通?講清對三相全控橋脈沖的要求,自然換相點,比較重要,跟學生講清脈沖這部分的重要性。講清對三相全控橋脈沖的要求,自然換相點,比較重要,跟學生講清脈沖這部分的重要性。“依次、成對”ug6、ug1→ug1、ug12→ug2、ug3→ug3、ug4→ug4、ug5→ug5、ug61.2α=0°時電路工作分析①當ωt1≤ωt<ωt2時,條件:ug6=ug1>0;此段uA最大,uB最小,uAB>0。結論:VT6、VT1導通,iT6=iT1=id>0;ud=uAB>0。②當ωt2≤ωt<ωt3時,條件:ug1=ug2>0;此段uA最大,uC最小,uAC>0。結論:VT1、VT2導通,iT1=iT2=id>0;ud=uAC>0。③當ωt3≤ωt<ωt4時,條件:ug2=ug3>0;此段uB最大,uC最小,uBC>0。結論:VT2、VT3導通,iT2=iT3=id>0;ud=uBC>0。④當ωt4≤ωt<ωt5時,條件:ug3=ug4>0;此段uB最大,uA最小,uBA>0。結論:VT3、VT4導通,iT3=iT4=id>0;ud=uBA>0。⑤當ωt5≤ωt<ωt6時,條件:ug4=ug5>0;此段uC最大,uA最小,uCA>0。結論:VT4、VT5導通,iT4=iT5=id>0;ud=uCA>0。提問:在三相全控橋式整流電路中,為什么觸發(fā)脈沖要“成對”出現(xiàn)?如何保證觸發(fā)脈沖“成對”提問:在三相全控橋式整流電路中,為什么觸發(fā)脈沖要“成對”出現(xiàn)?如何保證觸發(fā)脈沖“成對”出現(xiàn)?由于三相橋式全控整流電路相當于兩組三相半波電路的串聯(lián),為了保證電路合閘后能工作,或在電流斷續(xù)后再次工作,電路必須有兩只晶閘管同時導通,對將要導通的晶閘管施加觸發(fā)脈沖,所以觸發(fā)脈沖必須要“成對”出現(xiàn)。通常保證觸發(fā)脈沖“成對”出現(xiàn)的方法有兩種。條件:ug5=ug6>0;此段uC最大,uB最小,uCB>0。結論:VT5、VT6導通,iT5=iT6=id>0;ud=uCB>0。經(jīng)上述分析可得以下結論:①直流側輸出電壓ud波形為三相線電壓波形正半周的包絡線,ud波形每周期脈動六次。②不管是共陰極組還是共陽極組的晶閘管,只要是同組內的晶閘管每隔120°換流一次;相鄰號的晶閘管每隔60°換流一次;接在同一根電源線上的晶閘管每隔180°換流一次。①單寬脈沖觸發(fā)每個單寬脈沖的寬度在80°~100°之間,由于相鄰號的觸發(fā)脈沖間隔60°,也就是每隔60°由上一只晶閘管輪換到下一只晶閘管導通時,在后一個觸發(fā)脈沖出現(xiàn)時刻,前一個觸發(fā)脈沖還沒有消失,這樣就可保證在任意換相時刻都能觸發(fā)兩只晶閘管導通。②雙窄脈沖觸發(fā)演示教學。+板書+練習每個窄脈沖的寬度在20°~30°演示教學。+板書+練習1.1.電阻負載(1)波形分析1)α=60°時的波形分析①當ωt1≤ωt<ωt2時,條件:ug6=ug1>0;此段uA最大,uB最小,uAB>0。結論:VT6、VT1導通,iT6=iT1=id>0;ud=uAB>0。②當ωt2≤ωt<ωt3時,條件:ug1=ug2>0;此段uA最大,uC最小,uAC>0。結論:VT1、VT2導通,iT1=iT2=id>0;ud=uAC>0。③當ωt3≤ωt<ωt4時,條件:ug2=ug3>0;此段uB最大,uC最小,uBC>0。結論:VT2、VT3導通,iT2=iT3=id>0;ud=uBC>0。④當ωt4≤ωt<ωt5時,條件:ug3=ug4>0;此段uB最大,uA最小,uBA>0。結論:VT3、VT4導通,iT3=iT4=id>0;ud=uBA>0。⑤當ωt5≤ωt<ωt6時,條件:ug4=ug5>0;此段uC最大,uA最小,uCA>0。結論:VT4、VT5導通,iT4=iT5=id>0;ud=uCA>0。⑥當ωt6≤ωt<ωt7時,條件:ug5=ug6>0;此段uC最大,uB最小,uCB>0。學生練習Ⅳ.課后小結與預習小結三相全控橋電路預習練習三相全控橋可控電路90°/120°的波形復習三相全控橋式整流電路,由30度導出60度情況。讓學生畫波形提問:復習三相全控橋式整流電路,由30度導出60度情況。讓學生畫波形提問:單相全控橋的電路?讓學生到黑板畫電路圖??朔喟氩娐返娜秉c,利用共陰與共陽接法對于整流變壓器電流方向相反的特點,用一個變壓器同時對共陰與共陽兩組整流電路供電。三相橋式電路實質上是三相半波共陰與共陽極組的串聯(lián)。編號:LNJD-PR08-RE08授課方案授課教師課程名稱電力電子技術單元11授課時間年月日年月日年月日第周第周第周星期星期星期第節(jié)第節(jié)第節(jié)班班班授課章節(jié)項目一:三相全控橋整流電路教學目標知識目標:三相全控橋整流電路能力目標:能識別電路結構,會分析電路,畫電路波形圖素質目標:團隊協(xié)作及分析問題、解決問題的能力重點難點重點:能識別電路圖;難點:會畫電路波形圖;教學地點普通教室□一體化教室□多媒體教室■實訓室□實驗室□企業(yè)現(xiàn)場□其他教學方法及手段常規(guī)教學□啟發(fā)式教學■現(xiàn)場教學■案例教學□問題教學□項目教學■多媒體教學■演示教學■其他教學過程設計Ⅰ組織教學維持秩序、準備上課、教學計劃Ⅱ教學復習導入三相全控橋整流電路Ⅲ新課講授三相全控橋整流電路(演示+板書)Ⅳ.課后小結和預習教學后記授課內容Ⅰ組織教學維持秩序、準備上課、教學計劃Ⅱ教學導入復習三相全控橋整流電路導入1、通過提問,學生上黑板畫圖,學生討論Ⅲ新課講授1、三相全控橋整流電路:1.1.電阻負載(1)波形分析1)α=60°時的波形分析①當ωt1≤ωt<ωt2時,條件:ug6=ug1>0;此段uA最大,uB最小,uAB>0。結論:VT6、VT1導通,iT6=iT1=id>0;ud=uAB>0。②當ωt2≤ωt<ωt3時,條件:ug1=ug2>0;此段uA最大,uC最小,uAC>0。結論:VT1、VT2導通,iT1=iT2=id>0;ud=uAC>0。③當ωt3≤ωt<ωt4時,條件:ug2=ug3>0;此段uB最大,uC最小,uBC>0。演示教學。+板書+練習演示教學。+板書+練習④當ωt4≤ωt<ωt5時,條件:ug3=ug4>0;此段uB最大,uA最小,uBA>0。結論:VT3、VT4導通,iT3=iT4=id>0;ud=uBA>0。⑤當ωt5≤ωt<ωt6時,條件:ug4=ug5>0;此段uC最大,uA最小,即uCA>0。結論:VT4、VT5導通,iT4=iT5=id>0;ud=uCA>0。⑥當ωt6≤ωt<ωt7時,條件:ug5=ug6>0;此段uC最大,uB最小,uCB>0。2)α=90°時的波形分析①當ωt1≤ωt<ωt2時,條件:ug6=ug1>0;此段uAB>0。結論:VT6、VT1導通,iT6=iT1=id>0;ud=uAB>0。②當ωt2≤ωt<ωt3時,條件:uAB<0。結論:VT6、VT1自然關斷,iT=id=0;ud=0。③當ωt3≤ωt<ωt4時,條件:ug1=ug2>0;此段uAC>0。動畫演示教學。+板書+練習動畫演示教學。+板書+練習④當ωt4≤ωt<ωt5時,條件:uAC<0。結論:VT1、VT2自然關斷,iT=id=0;ud=0。⑤當ωt5≤ωt<ωt6時,條件:ug2=ug3>0;此段uBC>0。結論:VT2、VT3導通,iT2=iT3=id>0;ud=uBC>0。⑥當ωt6≤ωt<ωt7時,條件:uBC<0。結論:VT2、VT3自然關斷,iT=id=0;ud=0。⑦當ωt7≤ωt<ωt8時,條件:ug3=ug4>0;此段uBA>0。結論:VT3、VT4導通,iT3=iT4=id>0;ud=uBA>0。⑧當ωt8≤ωt<ωt9時,條件:uBA<0。結論:VT3、VT4自然關斷,iT=id=0;ud=0。⑨當ωt9≤ωt<ωt10時,條件:ug4=ug5>0;此段uCA>0。結論:VT4、VT5導通,iT4=iT5=id>0;ud=uCA>0。⑩當ωt10≤ωt<ωt11時,條件:uCA<0。結論:VT4、VT5自然關斷,iT=id=0;ud=0。⑩當ωt11≤ωt<ωt12時,條件:ug5=ug6>0;此段uCB>0。結論:VT5、VT6導通,iT5=iT6=id>0;ud=uCB>0。⑩當ωt12≤ωt<ωt1時,條件:uCB<0。結論:VT5、VT6自然關斷,iT=id=0;ud=0。學生練習Ⅳ.課后小結小結三相全控橋電路預習三相半控橋可控電路采用演示教學,采用圖片展示和板書教學。復習三相全控橋式整流電路,由60度導出90度情況。采用演示教學,采用圖片展示和板書教學。復習三相全控橋式整流電路,由60度導出90度情況。編號:LNJD-PR08-RE08授課方案授課教師課程名稱電力電子技術單元12授課時間年月日年月日年月日第周第周第周星期星期星期第節(jié)第節(jié)第節(jié)班班班授課章節(jié)項目一:三相半控橋整流電路教學目標知識目標:三相半控橋整流電路能力目標:能識別電路結構,會分析電路,畫電路波形圖素質目標:團隊協(xié)作及分析問題、解決問題的能力重點難點重點:能識別電路圖;難點:會畫電路波形圖;教學地點普通教室□一體化教室□多媒體教室■實訓室□實驗室□企業(yè)現(xiàn)場□其他教學方法及手段常規(guī)教學□啟發(fā)式教學■現(xiàn)場教學■案例教學□問題教學□項目教學■多媒體教學■演示教學■其他教學過程設計Ⅰ組織教學維持秩序、準備上課、教學計劃Ⅱ教學復習導入三相全控橋整流電路Ⅲ新課講授三相半控橋整流電路(演示+板書)Ⅳ.課后小結和預習教學后記授課內容采用演示教學,采用圖片展示和板書教學。復習三相全控橋式整流電路,由30度導出60度情況讓學生畫波形采用演示教學,采用圖片展示和板書教學。復習三相全控橋式整流電路,由30度導出60度情況讓學生畫波形維持秩序、準備上課、教學計劃Ⅱ教學導入復習三相全控橋整流電路導入通過提問,學生上黑板畫圖,學生討論,導入三相半控橋整流電路Ⅲ新課講授1、三相全控橋整流電路:在中等容量的整流裝置或不要求可逆的電力傳動中,采用三相橋式半控整流電路比全控電路更簡單更經(jīng)濟3.1電路結構特點(1)電路成串聯(lián)結構三相橋式半控整流電路相當于兩組三相半波電路的串聯(lián)。一組來至可控的共陰極組,三個晶閘管只有在脈沖觸發(fā)點才能換流到陽極電位更高的一相中去;另一組來至不可控的共陽極組,三個共陽連接的二極管。講清對三相全控橋脈沖的要求,自然換相點,比較重要,跟學生講清脈沖這部分的重要性。講清對三相全控橋脈沖的要求,自然換相點,比較重要,跟學生講清脈沖這部分的重要性。討論:與三相全控橋式的區(qū)別?三相橋式半控整流電路共使用六只整流元件,對應共陰極組晶閘管的編號是VT1、VT3、VT5;對應共陽極組二極管的編號是VD4、VD6、VD2。(3)對觸發(fā)脈沖的要求3.2波形分析1)α=30°時的波形分析討論:觸發(fā)電路只需給共陰極組的三只晶閘管施加相隔120°的單窄脈沖。由于三相橋式半控整流電路相當于兩組三相半波電路的串聯(lián),其中共陽極組是不可控的。①當ωt1≤ω討論:觸發(fā)電路只需給共陰極組的三只晶閘管施加相隔120°的單窄脈沖。由于三相橋式半控整流電路相當于兩組三相半波電路的串聯(lián),其中共陽極組是不可控的。條件:ug1>0;比較交流側三相相電壓瞬時值,uB最小,uAB>0。結論:VD6、VT1導通,iD6=iT1=id>0;ud=uAB>0。②當ωt2≤ωt<ωt3時,條件:uAC>0。結論:VT1、VD2導通,iT1=iD2=id>0;ud=uAC>0。③當ωt3≤ωt<ωt4時,條件:ug3>0;比較交流側三相相電壓瞬時值,uC最小,即uBC>0。結論:VD2、VT3導通,iD2=iT3=id>0;ud=uBC>0。④當ωt4≤ωt<ωt5時,條件:uA最小,即uBA>0。結論:VT3、VD4導通,iT3=iD4=id>0;ud=uBA>0。⑤當ωt5≤ωt<ωt6時,條件:ug5>0;uA最小,即uCA>0。結論:VT5、VD4導通,iD4=iT5=id>0;ud=uCA>0。⑥當ωt6≤ωt<ωt7時,條件:uB最小,即uCB>0。結論:VT5、VD6導通,iT5=iT6=id>0;ud=uCB>0。2)α=120°時的波形分析①當ωt1≤ωt<ωt2時,條件:ug1>0;uC最小,即uAC>0。結論:VD2、VT1導通,iD2=iT1=id>0;ud=uAC>0。②當ωt2≤ωt<ωt3時,條件:在ωt=ωt2時,uA=uC;過ωt2點后ug=0。結論:VD、VT關斷,iT=iD=id=0;ud=0。③當ωt3≤ωt<ωt4時,條件:ug3>0;uA最小,即uBA>0。結論:VD4、VT3導通,iD4=iT3=id>0;ud=uBA>0。④當ωt4≤ωt<ωt5時,條件:在ωt=ωt4時刻,uA=uB;過ωt4點后ug=0。結論:VD、VT關斷,iT=iD=id=0;ud=0。⑤當ωt5≤ωt<ωt6時,條件:ug5>0;uB最小,即uCB>0。結論:VT5、VD6導通,iD6=iT5=id>0;ud=uCB>0。⑥當ωt6≤ωt<ωt7時,條件:在ωt=ωt6時刻,uB=uC;過ωt6點后ug=0。結論:VD、VT關斷,iT=iD=id=0;ud=0。(2)各電量的計算①輸出端直流電壓(平均值)UdUd=2.34U2②晶閘管可能承受的最大正向、反向電壓均為U2,移相范圍為0°~180°。學生練習Ⅳ.課后小結小結三相半控橋電路預習練習三相半控橋可控電路90°/120°的波形編號:LNJD-PR08-RE08授課方案授課教師卞秀輝課程名稱電力電子技術單元13授課時間年月日年月日年月日第周第周第周星期星期星期第節(jié)第節(jié)第節(jié)班班班授課章節(jié)項目一:三相半控橋整流電路教學目標知識目標:三相半控橋整流電路能力目標:能識別電路結構,會分析電路,畫電路波形圖素質目標:團隊協(xié)作及分析問題、解決問題的能力重點難點重點:能識別電路圖;難點:會畫電路波形圖;教學地點普通教室□一體化教室□多媒體教室■實訓室□實驗室□企業(yè)現(xiàn)場□其他教學方法及手段常規(guī)教學□啟發(fā)式教學■現(xiàn)場教學■案例教學□問題教學□項目教學■多媒體教學■演示教學■其他教學過程設計Ⅰ組織教學維持秩序、準備上課、教學計劃Ⅱ教學復習導入三相半控橋整流電路Ⅲ新課講授三相半控橋整流電路(演示+板書)Ⅳ.課后小結和預習教學后記復習三相全控橋式整流電路,由30度導出60度情況。復習三相全控橋式整流電路,由30度導出60度情況。讓學生畫波形采用演示教學,采用演示教學,采用圖片展示和板書教學。授課內容Ⅰ組織教學維持秩序、準備上課、教學計劃Ⅱ教學導入復習三相半控橋整流電路導入三相半控橋整流電路Ⅲ新課講授1、三相半控橋整流電路:2)α=120°時的波形分析在交流電u2一個周期內,用ωt坐標點將波形分為六段,設電路已處于工作狀態(tài),下面對波形逐段分析如下:①當ωt1≤ωt<ωt2時,條件:在ωt=ωt1時刻,ug1>0;比較交流側三相相電壓瞬時值,uC最小,即uAC>0。結論:VD2、VT1導通,即iD2=iT1=id>0;ud=uAC>0。②當ωt2≤ωt<ωt3時,條件:在ωt=ωt2時,uA=uC;過ωt2點后ug=0。結論:VD、VT關斷,即iT=iD=id=0;ud=0。③當ωt3≤ωt<ωt4時,條件:在ωt=ωt3時刻,ug3>0;比較交流側三相相電壓瞬時值,uA最小,即uBA>0。結論:VD4、VT3導通,即iD4=iT3=id>0;ud=uBA>0。④當ωt4≤ωt<ωt5時,條件:在ωt=ωt4時刻,uA=uB;過ωt4點后ug=0。結論:VD、VT關斷,即iT=iD=id=0;ud=0。⑤當ωt5≤ωt<ωt6時,條件:在ωt=ωt5時刻,ug5>0;比較交流側三相相電壓瞬時值,uB最小,即uCB>0。結論:VT5、VD6導通,即iD6=iT5=id>0;ud=uCB>0。⑥當ωt6≤ωt<ωt7時,條件:在ωt=ωt6時刻,uB=uC;過ωt6點后ug=0。結論:VD、VT關斷,即iT=iD=id=0;ud=0。(2)各電量的計算①輸出端直流電壓(平均值)UdUd=2.34U2②晶閘管可能承受的最大正向、反向電壓均為U2,移相范圍為0°~180°。學生練習復習三相半波,三相全控橋,三相半控橋Ⅳ.課后小結小結三相半控橋可控電路預習觸發(fā)電路,晶閘管是如何被觸發(fā)的?編號:LNJD-PR08-RE08授課方案授課教師課程名稱電力電子技術單元授課時間年月日年月日年月日第周第周第周星期星期星期第節(jié)第節(jié)第節(jié)班班班授課章節(jié)項目:單結晶體管觸發(fā)電路教學目標知識目標:單結晶體管觸發(fā)電路能力目標:能識別單結晶體管及電路結構,會分析電路素質目標:團隊協(xié)作及分析問題、解決問題的能力重點難點重點:能識別電路圖;難點:會畫電路波形圖;教學地點普通教室□一體化教室□多媒體教室■實訓室□實驗室□企業(yè)現(xiàn)場□其他教學方法及手段常規(guī)教學□啟發(fā)式教學■現(xiàn)場教學■案例教學□問題教學□項目教學■多媒體教學■演示教學■其他教學過程設計Ⅰ組織教學維持秩序、準備上課、教學計劃Ⅱ教學復習導入交流技術Ⅲ新課講授觸發(fā)電路概述單結晶體管觸發(fā)電路單結晶體管自激振蕩電路Ⅳ.課后小結和預習教學后記授課內容Ⅰ組織教學維持秩序、準備上課、教學計劃Ⅱ教學導入復習導入提問:可控整流器的組成,讓學生思考,回憶,上黑板畫結構圖Ⅲ新課講授一、觸發(fā)電路概述:(1)對晶閘管觸發(fā)電路的要求①觸發(fā)信號常采用脈沖形式。②觸發(fā)脈沖應有足夠的功率。③觸發(fā)脈沖電壓的前沿要陡,要求小于10μs,且要有足夠的寬度。④觸發(fā)脈沖與晶閘管陽極電壓必須同步。⑤觸發(fā)脈沖滿足主電路移相范圍的要求。⑥還要求觸發(fā)電路具有動態(tài)響應快,抗干擾能力強,溫度穩(wěn)定性好等性能。(2)常見的晶閘管觸發(fā)電壓波形重點介紹由單結晶體管組成的觸發(fā)電路,具有簡單、可靠、觸發(fā)脈沖前沿陡、抗干擾能力強以及溫度補償性能好等優(yōu)點,討論:重點介紹由單結晶體管組成的觸發(fā)電路,具有簡單、可靠、觸發(fā)脈沖前沿陡、抗干擾能力強以及溫度補償性能好等優(yōu)點,討論:什么脈沖對應的是什么情況,適合什么環(huán)境?二、單結晶體管觸發(fā)電路:2.1單結晶體管的結構單結晶體管又稱雙基極管,它是一種只有一個PN結和兩個電阻接觸電極的半導體器件。單結晶體管結構、符號和等效電路如圖2.47所示。2.2單結晶體管的測量根據(jù)單結晶體管的結構,單結晶體管e極和b1極或e極和b2極之間的正向電阻小于反向電阻,一般rb1>rb2,而b1極和b2極之間的正、反向電阻相等,約為3~10KΩ。(1)用萬用表判別單結晶體管的管腳極性判斷單結晶體管發(fā)射極e的方法是:把萬用表置于R×100擋或R×1K擋。重點討論的問題:單結晶體管的峰點P和谷點V的物理意義是什么?單結晶體管b1和b2的判斷方法是:把萬用表置于R×100擋或R×重點討論的問題:單結晶體管的峰點P和谷點V的物理意義是什么?(2)用萬用表判別單結晶體管性能的好壞2.3單結晶體管的伏安特性結論:①峰點P是單結晶體管由截止到導通的臨界點,要想使單結晶體管導通,在其發(fā)射極所施加的電壓ue必須大于或等于峰點P電壓UP。②谷點是特性曲線上對應單結晶體管穩(wěn)定工作的最低點,要想使單結晶體管截止,在其發(fā)射極所施加的電壓ue必須小于谷點V電壓Uv。三、單結晶體管自激振蕩電路設電源未接通時,電容C上的電壓為零。電源Ubb接通后,電源電壓通過R2、R1加在單結晶體管的b2,b1上,同時又通過電阻r、R對電容C充電。當電容電壓uC達到單結晶體管的峰點電壓UP時,e-b1導通,單結晶體管進入負阻狀態(tài),電容C通過rb1、R1放電。因R1很小,放電很快,放電電流在R1上輸出第一個脈沖去觸發(fā)晶閘管。當電容放電使uC下降到Uv時,單結晶體管關斷,輸出電阻R1的壓降為零,完成一次振蕩。放電一結束,電容器重新開始充電,重復上述過程,電容C由于τ放<τ充而得到鋸齒波電壓,R1上得到一個周期性尖脈沖輸出電壓。重點討論的問題:過程是什么?電阻R作用?電阻r作用?重點討論的問題:過程是什么?電阻R作用?電阻r作用?電阻R1作用?電阻R2作用?電阻r作用:電阻r起限流作用。電阻R1作用:R1是電路的輸出電阻。電阻R2作用:R2是溫度補償電阻。四、具有同步環(huán)節(jié)的單結晶體管觸發(fā)電路分析清楚過程。Ⅳ.課后小結和預習小結單結晶體管觸發(fā)電路具有同步環(huán)節(jié)的單結晶體管觸發(fā)電路預習三相電路的觸發(fā)電路是什么呢?提問:為什么要采用脈沖的形式?為什么要有足夠大的功率?為什么要有一定的陡度和寬度?提問:為什么要采用脈沖的形式?為什么要有足夠大的功率?為什么要有一定的陡度和寬度?為什么必須要同步?為什么要滿足移相范圍的要求?討論:對觸發(fā)電路有哪些要求?由整流電路引出觸發(fā)電路編號:LNJD-PR08-RE08授課方案授課教師課程名稱電力電子技術單元15授課時間年月日年月日年月日第周第周第周星期星期星期第節(jié)第節(jié)第節(jié)班班班授課章節(jié)項目一:移相觸發(fā)電路教學目標知識目標:移相觸發(fā)電路能力目標:能識別觸發(fā)電路結構,會分析電路素質目標:團隊協(xié)作及分析問題、解決問題的能力重點難點重點:能識別電路圖;難點:會分析電路;教學地點普通教室□一體化教室□多媒體教室■實訓室□實驗室□企業(yè)現(xiàn)場□其他教學方法及手段常規(guī)教學□啟發(fā)式教學■現(xiàn)場教學■案例教學□問題教學□項目教學■多媒體教學■演示教學■其他教學過程設計Ⅰ組織教學維持秩序、準備上課、教學計劃Ⅱ教學復習導入具有同步環(huán)節(jié)的單結晶體管觸發(fā)電路Ⅲ新課講授同步電壓為鋸齒波的晶閘管觸發(fā)電路(演示+板書)脈沖形成與放大環(huán)節(jié)、鋸齒波形成及脈沖移相環(huán)節(jié)(演示+板書)具有同步環(huán)節(jié)的單結晶體管觸發(fā)電路(演示+板書)集成化晶閘管移相觸發(fā)電路(圖片)Ⅳ.課后小結和預習教學后記

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