电力电子技术是电气工程及其自动化专业一门专业课程,具有极强的工程实践性[1],因此,大多数高校在课程教学中安排了实验环节。但是,面向本科阶段的电力电子技术实验教学平台存在维护便利性较差的问题;面向研究生阶段的实验平台大多针对某个确定的被控对象[2],未充分考虑到研究生实验阶段被控对象多样化的问题。此外,本科和研究生阶段实验教学平台分开设计的方案使得其在本科和研究生教学阶段的继承性较差。
针对上述缺点,笔者设计了一种易维护的电力电子技术本-研一体化实验教学平台(简称平台),不仅能够满足本科阶段的实验教学需要,而且能够根据研究生阶段的教学需求快速与多种电力电子主电路连接,构建起相应的实验系统,节约了实验成本,缩短了实验周期,从而提高平台的灵活性和学生的学习效率。
1 平台硬件方案设计
2 本科阶段的实验教学结果
3 研究生阶段的实验教学结果
4 结语
本文设计的平台具有较高的维护便利性、开放性和便携性,不仅可满足本科阶段的实验教学需求,而且利用丰富的输入输出接口能够快速与多种常见的电力电子主电路建立连接,开展面向研究生实验教学和科研的实验。该平台可大幅减少研究生在实验系统构建过程中的工作量,使其将更多的精力投入探索性实践活动中。
平台的一体化有利于促进本科和研究生之间的交流与合作。本校和合作院校利用该平台已开展了多个本科阶段电力电子技术课程的实验和研究生阶段的探究性实验,为学生发表科研论文和申请专利提供了良好的实验条件,显著提高了教学效果和科研成果产出。
参考文献
[1] 王春凤,李旭春,薛文轩,等.电力电子技术实验教学改革的探索与实践[J].实验室研究与探索,2011,30(9):127-129.
[2] 刘洋,杜玉晓,蔡梦婷,等.最大功率点跟踪的太阳能光伏发电系统实验平台设计[J].实验室研究与探索,2020,39(3):88-92.
[3] 王兆安,刘进军.电力电子技术[M].5版.北京:机械工业出版社,2013.
[4] 魏艳红,许昌,王桂荣.基于科研项目的机械电子专业实践教学改革[J].实验室研究与探索,2018,37(5):177-180.
[5] 郑文广,李世国,梁宏斌.电动汽车功率单元主动热控制[J].微电机,2021,54(6):99-102.
[6] 谭国成.基于PWM的蓄电池充放电装置的研究与设计[D].广州:华南理工大学,2011.
[7] 张怡龙.并联型有源电力滤波器关键技术研究[D].西安:西安科技大学,2020.
[8] 陈舒畅,何振良.一种磁保持继电器掉电复位的电路: 202021716647.1[P].2021-03-16.
杨树德 李旺 蒋伟 张继勇 扬州大学电气与能源动力工程学院 |