1煤礦井下供電系統(tǒng)的安全問題分析

1.1煤礦井下供電系統(tǒng)運行不穩(wěn)定

煤礦井下供電系統(tǒng)的運行受到多種因素的影響，對煤礦安全生產(chǎn)造成不良影響。主要表現(xiàn)為：變壓器的容量不足以及對備用電源的設計不滿足規(guī)范。變壓器容量不足的原因是在進行電氣設計時，沒有為供電系統(tǒng)留有充足余量，系統(tǒng)經(jīng)過長時間的運行，處于超負荷狀態(tài)，供電系統(tǒng)的母線長期處于發(fā)熱狀態(tài)且用電超載，降低了電氣設備和電纜的使用年限。此外，由于電氣設備短路、雷擊、大型設備啟動等原因，會造成電網(wǎng)電壓波動，降低了供電系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性和安全性。

1.2地面中性點直接接地的變壓器向井下供電

在實際安全考察中發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)煤礦企業(yè)沒有按照規(guī)定安裝使用接入井下電源或非直接接地變壓器中性點，而是采用單個煤礦專用或多家煤礦共用接地中性點變壓器連接供電系統(tǒng)，通過三芯電纜線與三相火線的連接接入井下，使用保護接地與工作接地結(jié)合的中性線與單根相線接入辦公區(qū)域和生活區(qū)，以供生活用電。

1.3沒有采用雙回路供電系統(tǒng)

1營銷戰(zhàn)略的探討

1.1對電的價格的掌控商品的價格一直是人們關注的事情，所以電力作為一種商品來說人們也自然會關注它的價格。價格的合理性決定了商品的銷售量，從而直接決定了供電企業(yè)的利益問題。電力既然是人們都在使用的商品，那么它的普遍性也就相當高，因此電力決定了民生經(jīng)濟，國家也極其重視該問題。供電企業(yè)的競爭力也在增大，所以物美價廉是一個商品銷量大的有力依靠。掌控電的價格就是供電企業(yè)的一個營銷戰(zhàn)略，可以根據(jù)電量的使用情況來規(guī)定價格。對于用電量大的地區(qū)如果其收益較大，那么相對價格應該提高，但對于一些用電情況少的地區(qū)，其收益較少的話，電價就應該相對降低。依據(jù)地區(qū)來收電費，是個不錯而且相對合理的安排。

1.2宣傳的作用就像我們每天在電視上看的廣告一樣，每個產(chǎn)品的宣傳力度也是銷量的一個重要因素。當今時代是一個信息時代，人們大多是從網(wǎng)絡或者電視上了解新的事物。既然是產(chǎn)品，就不會例外，電力也應該有廣告，宣傳力度應該有所增加，可以在廣告上下點力度，不論是電視上的亦或是紙質(zhì)版的廣告。商品賣得快，全靠廣告帶。因此宣傳的作用是不可小覷的。加強電力產(chǎn)品的宣傳力度是供電企業(yè)營銷的又一重要手段。廣告有助于人們接受這種產(chǎn)品，而且能引導人們正確認識、使用這種產(chǎn)品，從而起到傳遞信息、溝通產(chǎn)銷的作用。俗話說，貨好還得宣傳巧。雖然廣告的制作會花費相當一部分資金，但是供電企業(yè)不能局限于眼前的利益，應把眼光放長遠，考慮到未來的利潤?，F(xiàn)在，廣告的影響力極大，它影響著人們的價值觀念還有生活方式。大力宣傳可以引導人們消費，也能更好地介紹電的基本情況。廣告不僅是一種宣傳手段，如今更成為了一種文化，好的廣告既能讓人們了解產(chǎn)品，又能豐富人們的生活。因此，如果供電企業(yè)能夠加強宣傳，相信人們對于電力的認識會更加深刻。

1.3電的質(zhì)量商品不僅需要靠價格拉攏顧客，用廣告吸引眼球，更重要的是商品的質(zhì)量。如果說價格和宣傳是電力的軀干，那么質(zhì)量就是電力的靈魂。好的商品最主要的就是擁有一個好的質(zhì)量，如果電價格再怎么便宜，宣傳再怎么大，沒有好品質(zhì)的支撐，它不會走的長遠。因此，電的質(zhì)量決定著供電市場利益的根本。電的質(zhì)量不僅是銷量的保障，它更多的是關聯(lián)著人們的安全問題。根據(jù)《全國供用電規(guī)則》來看，用戶的電壓應該在+5%～7%，如果超過這個范圍，就不合格了。另外，還要保持電的電壓穩(wěn)定，如果供電企業(yè)的電壓不穩(wěn)定的話，會使電子產(chǎn)品或者商品壽命大大降低，會使用電企業(yè)因電壓不穩(wěn)而沒有辦法做出好的產(chǎn)品，從而影響生產(chǎn)的效率和品質(zhì)，自然供電企業(yè)的電力銷量會減少，利潤大幅度降低。電的質(zhì)量不好的話，有可能會使一些用電器發(fā)生燃燒或者爆炸的情況，這是很危險的事情，一不小心甚至會影響人的生命安全。因此，只有放心的產(chǎn)品人們才會放心的購買，增強電的安全性是必不可少的工作。

2結(jié)語

供電企業(yè)要想獲得最大利益，就應該設定營銷策略。好的營銷策略不僅是一個企業(yè)成功的重要原因，更是在眾多企業(yè)競爭中決定成敗的重要因素。供電市場只有認真研究電力市場下的營銷策略才能更好地把握市場經(jīng)濟，獲得更多利益。

1關于電力電子技術(shù)的發(fā)展

1.1回顧電力電子技術(shù)的發(fā)展歷程

電力電子技術(shù)的發(fā)展歷程可具體劃分為三個時期，即整流器時代、逆變器時代和變頻器時代。首先，整流器時期的電力電子技術(shù)發(fā)展主要表現(xiàn)為大規(guī)模的工業(yè)用電，它的用電來源主要是交流發(fā)電機，消費形式以直流電為主，比如有色金屬的電解、內(nèi)燃機車的牽引以及軋鋼中的直流電等。硅整流器通過將直流電轉(zhuǎn)化為工業(yè)用電而被廣泛應用于配電和輸電領域，這在六七十年代的中國隨處可見。其次，逆變器時代的電力電子技術(shù)發(fā)展遭遇了嚴重的能源危機，其波及范圍之廣使得整流器的發(fā)展不再適應電能企業(yè)的使用需求，以交流電為主的逆變器時代應運而生。逆變器時代以晶閘管、晶體管以及晶閘管器件作為時展的主流，在高壓直流輸出的過程中實現(xiàn)了對動態(tài)功率的有效補償。然而這時的使用范圍還僅僅局限于中低頻領域，使用過程中的效率較為偏低。再者，八十年代的變頻器時代實現(xiàn)了大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的發(fā)展與應用，這不僅電子應用領域的顯著創(chuàng)新，同時也為后期現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展提供了必要的技術(shù)借鑒。變頻器時代還對電力的精細加工技術(shù)進行了完善，全控型功率器件的出現(xiàn)實現(xiàn)了電力電子技術(shù)的高頻化發(fā)展，使得現(xiàn)代電力電子技術(shù)轉(zhuǎn)化成為一種可能。功率半導體市場逐漸被變頻器件取代，這一革新不僅提升了變頻調(diào)速的使用頻率，在小型輕量化技術(shù)裝備方面也有了顯著進步。

1.2當前電力電子技術(shù)的應用領域

電力電子技術(shù)的發(fā)展核心控制體系在于電能器件的有效轉(zhuǎn)換，作為一種現(xiàn)代技術(shù)，電力電子技術(shù)的主要功能不僅包括了逆變、整流、變頻等基本方面，除此以外還涉及到斬波和智能開關等方面的內(nèi)容。通過對電網(wǎng)工頻電能的轉(zhuǎn)化來達到不同的使用目的，以此適應現(xiàn)代化生產(chǎn)對電力電子技術(shù)的使用需求。具體應用方面，其應用領域主要包括了三大方面：其一，在變頻器作用下對微電子技術(shù)及控制技術(shù)進行有效整合，將固有不變的交流電轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓳Q可調(diào)的可變式交流電，以此達到無級調(diào)速的目的，這對電能資源的節(jié)約顯然極為有利。其二，在開關電源和供電電源方面現(xiàn)代電力電子技術(shù)也有著自身的使用功能，類似變頻電源、焊接電源、充電電源、照明電源等都為現(xiàn)代化電力系統(tǒng)的完善提供了切實可行的技術(shù)指導。其三，一些發(fā)電系統(tǒng)或是交流輸電技術(shù)也體現(xiàn)出現(xiàn)代電力電子技術(shù)的應用意義，水力發(fā)電、風力發(fā)電、配電與用電系統(tǒng)的完善等都和電子系統(tǒng)的應用之間有著密切聯(lián)系。

2現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展趨勢探討

1電力電子集成的層次與形式

1.1單片集成

單片集成是指在一片硅片內(nèi),使用統(tǒng)一的加工技能將所有需要集成的元器件進行集成?，F(xiàn)今制造類工藝、隔離及散熱技術(shù)的不成熟、不完善,致使單片集成技術(shù)一般只適用于集成一些較小功率的電力電子電路。當然不可否認的是,電力電子集成技術(shù)的發(fā)展在今后極有可能以單片集成為主。

1.2混合集成

混合集成的方法能夠有效幫助解決電路之間由于工藝差異所造成的高電壓隔離問題,混合集成的集成程度偏高。但是混合集成也存在著部分難度偏高的技術(shù)性弊端、問題,如分布參數(shù)、傳熱等,且成本無法降到最低。因此,與單片集成不同的是,混合集成一般應用于中等功率的電力電子電路,未來可能會向大功率電路方面發(fā)展?；旌霞勺鳛楫斍半娏﹄娮蛹杉夹g(shù)的重要方式,其現(xiàn)實意義偏強。

1.3系統(tǒng)集成

一、案例教學法在教學活動中的應用

案例教學作為一種行之有效且目的明確的教學方法，以行動為導向越發(fā)受到人們的關注和青睞。作為一種歸納教學法，案例教學作為未來教學改革的趨勢已不可動搖，盡管它不可能完全取代傳統(tǒng)的演繹式的教學模式，卻是一種培養(yǎng)應用型人才的良好途徑。案例教學應用的成功與否很大程度上取決于典型案例的選取，要求典型案例既能體現(xiàn)對基本理論知識的理解和掌握，又要充分提高學生的實際動手能力。而在電力電子技術(shù)為課程的背景下，學生需要應用所講的知識來解釋典型案例所產(chǎn)生的結(jié)果，把案例進行模塊化分解，摒棄對每個模塊進行詳細的研究和探討，最后對各個模塊的結(jié)果進行整合，才能形成對典型案例較為完整的研究體系[2]。

二、基于MATLAB/Simulink的課程設計

“電力電子技術(shù)”這門課是電氣工程與自動化專業(yè)的基礎學科之一，課程有幾個特點：教學理論性強、波形變化分析復雜、課程教學枯燥，學生理解困難；系統(tǒng)模塊化特點鮮明、模型參數(shù)化明顯，實驗項目相對獨立；項目設計綜合性強、技術(shù)應用廣，實際開發(fā)的案例比較成熟[3]。教師在分析電子器件的特性和電子電路的工作原理時，需要觀察波形圖的變化來闡明工作過程。傳統(tǒng)的教學方式中，由于電子電路變換器部分的電路拓撲形式多種多樣，如果僅是手繪波形或者多媒體展示波形，教師講解起來費時費精力，學生也不能清楚的掌握分析波形圖變化的原因。所以在多媒體教學中引入仿真教學是必要的環(huán)節(jié)，通過仿真電路，學生可以把變換器的工作原理和物理波形結(jié)合在一起理解，使抽象的電路明了簡潔，仿真還可以分析更加復雜的電路并且對電路進行改進和創(chuàng)新。在課程設計中利用MATLAB/Simulink軟件可以有效地構(gòu)建出與實際相符合的案例，教師在教學中通過仿真實例可以輕松解決波形抽象原理復雜的問題。Simulink非常適合于電力電子系統(tǒng)及電力拖動控制系統(tǒng)的仿真，并且具有其他一些軟件所沒有的特點，仿真系統(tǒng)完全是由用戶利用系統(tǒng)提供的基本模塊來構(gòu)建的，系統(tǒng)的各個參數(shù)和仿真參數(shù)也可以由用戶自行修改，并且用戶可以對仿真結(jié)果進行多種分析和輸出，教師可以直觀展示各種參數(shù)變化對電路圖波形的影響，學生改變器件參數(shù)值，可以自己對比分析不同參數(shù)設計下的仿真結(jié)果。這種交互性非常適合于高校相關課程的教學科研，學生通過這種交互性加強對理論知識的理解和掌握，也可以用來完成實驗和作業(yè)[4]。以風力發(fā)電課程設計為例，教師首先要分析電路的組成和工作原理，指導學生利用仿真平臺搭建數(shù)學模型，然后一步一步建立各部分電路仿真模型，該電路的仿真過程可以分為建立仿真模型、設置模型參數(shù)和觀察仿真結(jié)果。學生需將案例進行模塊化分解，就每個模塊結(jié)合基礎理論知識進行分析和研究，并進行實際動手調(diào)試，尋找各個模塊之間的聯(lián)系紐帶，將所有模塊有機結(jié)合起來，完成對典型案例的研究[2]。

三、風力發(fā)電課程設計案例

電力電子技術(shù)在解決能源與環(huán)境的問題上做出了相當大的貢獻。風能作為一種綠色能源，風力發(fā)電的過程就是機械能轉(zhuǎn)換為電能的過程，其中風力發(fā)電機及其控制系統(tǒng)負責將機械能轉(zhuǎn)換為輸送電網(wǎng)的電能，這一部分是整個系統(tǒng)的核心，所以說風力發(fā)電的核心技術(shù)是電力電子技術(shù)，其能量轉(zhuǎn)換部件和控制電路都包含有電力電子器件。由于中小功率風電系統(tǒng)中電機側(cè)一般為不控整流，并且永磁同步發(fā)電機一般都為低轉(zhuǎn)速電機，在低風速下發(fā)出的電壓有限，不能滿足并網(wǎng)逆變的條件，需要對其進行升壓，因此，中小功率風電系統(tǒng)中常見的拓撲結(jié)構(gòu)為不控整流器+升壓斬波器+網(wǎng)側(cè)逆變器。風力機將風能轉(zhuǎn)換為機械能，帶動永磁同步發(fā)電機轉(zhuǎn)動，發(fā)出的三相不定頻交流電通過二極管不控整流器整流為電壓不定的直流，然后經(jīng)過升壓斬波器的作用，將直流電壓抬升至可以進行網(wǎng)側(cè)逆變的數(shù)值，并且通過網(wǎng)側(cè)變流器的控制，使直流側(cè)電容保持恒壓。網(wǎng)側(cè)變流器將直流電逆變?yōu)榕c電網(wǎng)電壓同頻同相的三相交流電饋入電網(wǎng)[5]。課程設計案例中利用MATLAB工具，對永磁同步風力發(fā)電系統(tǒng)及并網(wǎng)控制系統(tǒng)進行仿真研究。所研究的仿真系統(tǒng)由永磁同步風力發(fā)電機、不可控整流器、升壓斬波、DC-AC并網(wǎng)逆變器部分組成。學生可以把該風力發(fā)電仿真模型分成同步發(fā)電機仿真模塊、斬波變流器仿真模塊和逆變仿真模塊，就每個模塊運用理論知識進行仿真，最后將各模塊結(jié)合起來達到整個案例體系的研究。永磁同步發(fā)電機額定參數(shù)：電壓700V，功率2750kW，電流2270A，功率因數(shù)0.95，速度16rpm，頻率16Hz，極對數(shù)2p＝120，電阻R＝5.97m-Ohm，電感Ld=Lq=1.0757mH。風力發(fā)電課程設計案例系統(tǒng)仿真框圖如下圖所示：1.同步發(fā)電機仿真永磁同步發(fā)電機仿真主要是依據(jù)實際系統(tǒng)參數(shù)，研究在一定速度驅(qū)動下帶三相電阻負載的永磁同步發(fā)電機發(fā)電輸出特性。仿真模型如圖2所示，仿真結(jié)果如圖3和4所示。仿真論證了實際電機參數(shù)下所達到的額定輸出電壓、電流值及輸出的正弦特性、頻率特性。2.斬波變流器仿真升壓斬波變流器仿真主要是研究升壓斬波部分的變壓調(diào)節(jié)功能。仿真模型如圖5所示。升壓斬波電路的輸入設定為一定電壓信號輸入，通過占空比控制，輸出穩(wěn)定的期望輸出電壓，仿真結(jié)果如圖6所示。系統(tǒng)仿真表明：調(diào)節(jié)控制脈沖的占空比可以實現(xiàn)輸出電壓幅值的跟蹤控制。3.逆變器仿真并網(wǎng)逆變器仿真主要是研究并網(wǎng)逆變部分輸出調(diào)節(jié)特性，在給定輸入直流電壓，帶三相負載的逆變器離網(wǎng)運行特性。仿真模型如圖7所示，仿真波形如圖8所示。仿真結(jié)果表明：逆變器輸出電壓為50Hz基波主頻分量的脈沖調(diào)制波形，經(jīng)部分濾波后為50Hz正弦波電壓，在一定濾波和電阻負載下電流為正弦波。此課程設計案例根據(jù)現(xiàn)場實際運行的2.5MW直驅(qū)永磁同步風力發(fā)電機系統(tǒng)參數(shù)，對并網(wǎng)控制系統(tǒng)各個模塊進行了仿真研究，得出一定速度驅(qū)動下帶三相電阻負載的永磁同步發(fā)電機發(fā)電輸出特性，仿真論證了電機參數(shù)下輸出電壓、電流的正弦特性、頻率特性；升壓斬波部分的仿真表明調(diào)節(jié)控制脈沖的占空比可以實現(xiàn)輸出電壓幅值的跟蹤控制；并網(wǎng)逆變部分的離網(wǎng)仿真表明逆變器輸出電壓為50Hz基波主頻分量的脈沖調(diào)制波形，經(jīng)部分濾波后為50Hz正弦波電壓，在一定濾波和電阻負載下電流為正弦波。此案例的仿真結(jié)果達到預期的效果，為學生實際應用能力的提升得到良好的體現(xiàn)。

一、電力電子變流技術(shù)概述

隨著社會用電的需求,電力電子技術(shù)逐漸得到了相應的研究與發(fā)展。20世紀60年代以后,電力電子技術(shù)開始被應用到相關的領域,如電力電子領域和控制技術(shù)領域。其中,電力電子技術(shù)在控制技術(shù)方面的研究和應用使相應的電能能夠得到科學有效的轉(zhuǎn)換和控制,從而推動了電能的合理應用和可持續(xù)發(fā)展。電力電子技術(shù)是用計算機系統(tǒng)將電子技術(shù)、電路技術(shù)和電力控制技術(shù)等方面進行相應的整合應用的現(xiàn)代化的電力技術(shù),晶閘管的出現(xiàn)標志著這項技術(shù)發(fā)展到相應的成熟階段。電力電子技術(shù)主要包括兩個方面的技術(shù),一是電子電子器件制造技術(shù)和電力電子變流技術(shù)。電力電子器件制造技術(shù)在發(fā)展過程中得到了不斷的提高和發(fā)展。相應的電力電子器件已經(jīng)由第一代的低耗能和小體積發(fā)展到具有自動關斷功能和結(jié)合相應的功率器件、驅(qū)動器件、控制器件等更完善的第三代電力電子器件。其發(fā)展前景更加可觀。電力電子變流技術(shù)也在不斷的發(fā)展中得到了廣泛的應用。20世紀70年代,整流電路得到了廣泛的應用,逆變電路也在此過程中得到了一定程度的發(fā)展。隨著自動斷電器件的應用,逆變電路開始有了更為迅速的發(fā)展。與此同時,隨著控制技術(shù)的不斷發(fā)展,使電力電子系統(tǒng)的現(xiàn)代化控制技術(shù)得到了不斷的發(fā)展,出現(xiàn)了模糊控制、自適應控制等控制方式?？刂萍夹g(shù)在很多領域都得到了相應的應用,也為電力電子技術(shù)的發(fā)展提供了更多的技術(shù)支持。

二、電力電子變流技術(shù)的應用形式

作為電力電子技術(shù)中的一部分,電力電子變流技術(shù)從上個世紀七、八十年代開始被廣泛應用到電力系統(tǒng)中。一經(jīng)應用便受到社會各界的極大關注。隨著不斷的發(fā)展,電力電子變流技術(shù)以整流電路、交流調(diào)壓電路、逆變電路、斬波電路等形式在電力系統(tǒng)中都得到了廣泛的應用,并取得了相應的良好效果。

(一)整流電路

整流電路是用可以調(diào)節(jié)大小的直流電代替了交流電供給直流用電設備的一種電力電子變流電路。整流電路通過整流二極管將輸出的電壓較低的交流電轉(zhuǎn)化成直流電,實現(xiàn)對交流電的整流。交流電壓在通過整流電路之后,就會變成混合電壓,既有交流電壓也有直流電壓。整流電路被應用到一些相應的用電控制和相關輸電環(huán)節(jié),實現(xiàn)了快速高效控制并推動了電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。與此同時,整流電路還用多相整流的方式減少和控制了輸出電壓的脈動情況,并減少了電能的損失。整流電路一般是由變壓器、濾波器和整流主電路組成的,在調(diào)節(jié)直流電動機的速度和調(diào)節(jié)發(fā)電機的勵磁、電鍍、電解等方面得到了相應的普遍運用。整流電路的變壓器的設置是為了使輸入的相應的交流電壓與輸出的直流電壓之間保持相匹配協(xié)調(diào),并實現(xiàn)對交流電網(wǎng)與整流電路之間的隔離。變壓器在整流電路中的設置情況需要依據(jù)相應的具體情況來確定。整流電路中的濾波器是為了能夠?qū)⒅绷麟妷褐械慕涣麟妷哼^濾掉而在主電路與負載之間進行的相應連接。2。世紀70年代,整流電路的主電路主要是由晶閘管和整流二極管。隨著不斷發(fā)展,發(fā)光二極管等新形材料逐漸被應用到主電路中。電力系統(tǒng)中的整流電路主要包括半波整流電路、全波整流電路和橋式整流電路。其中,半波整流電路是整流電路系統(tǒng)中最為簡單的一種,它能夠通過電源變壓器將220伏電壓轉(zhuǎn)變成所需要的電壓大小,整流二極管能將相應的交流電轉(zhuǎn)換成直流電。經(jīng)過反復的轉(zhuǎn)換過程,一半的交流電被演變成了直流電,這也是半波整流的由來。半坡整流電路的電流利用率比較低,多用于電壓高、電流小的領域。全波整流電路可以認為是由兩個半波整流電路組成的,其通過對整流電路的相應調(diào)整,達到了對電能的高效運用,但其二級管所承受的電壓相對較大。橋式整流電路是使用最為廣泛的整流電路,它通過接入兩個二極管使電路形成了橋的形狀。橋式整流電路既能夠高效利用電能,還能夠使承受的反向電壓相應減少,對其穩(wěn)定運行有一定的作用。

1電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應用，主要以有源濾波器為主

1.1有源電力濾波器能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)進行無功補償

從有源電力濾波器的構(gòu)成來看，有源電力濾波器主要采用了電源供電的方式，對電力系統(tǒng)中的諧波進行補償，其優(yōu)點是能夠進行動態(tài)補償，與傳統(tǒng)的固定補償方法相比具有明顯的優(yōu)勢。由此可見，有源電力濾波器在無功補償方面可以得到重要應用。

1.2有源電力濾波器能夠保持電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行

由于有源電力濾波器能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)中的大小和頻率都變化的諧波進行無功補償，因此可以保證電力系統(tǒng)中的諧波處于穩(wěn)定狀態(tài)?；谶@一優(yōu)點，有源電力濾波器在電力系統(tǒng)中得到了重要應用，保證了電力系統(tǒng)能夠長時間穩(wěn)定運行，提高了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應用，產(chǎn)生了靜止同步補償器裝置

一、理論教學應從多角度進行

1.器件與控制部分應注重練習。

電力電子器件及控制部分具有覆蓋面大、定性與定量相結(jié)合的特點，學好這一部分，就必須將概念的理解與相關的計算進行練習，在習題式的教學中，不斷提高分析問題和解決問題的能力。研究生階段，各高校幾乎很少帶領學生做與課程相關的習題，多數(shù)學生也只有在考試的時候才有機會在試卷中解答一些問題，雖說現(xiàn)在不提倡傳統(tǒng)針對考試的題海戰(zhàn)術(shù)，但是平時適當做一些典型的練習還是有必要的，電力電子器件種類多、特點各不相同，而控制方法也有很多，甚至與自動控制原理等其他學科相關聯(lián)，在教學中適當找一些典型例題進行講解，可以讓同學們在繁雜的知識中抓住重點內(nèi)容進行突破，最終掌握這部分知識要點。

2.學生自主參與新技術(shù)教學。

電力電子技術(shù)具有發(fā)展速度快的特點，新的技術(shù)和應用領域不斷出現(xiàn)，加強電力電子新技術(shù)的教學可以擴展學生知識面，掌握電力電子技術(shù)發(fā)展新方向。這一部分的特點是沒有定量計算、難度不大、但對于資料的收集工作量比較大，根據(jù)這些特點，在教學中，可以將這部分安排給每個學生進行講解，在講解前每個同學查找相關資料，然后對資料進行分類總結(jié)，加入自己的理解，在講解過程中既可以使用多媒體也可使用板書的形式，講解后學生之間可以相互提出問題，相互討論，形成良好的研究氛圍。在這種學生自主教學的過程中，既提高了學生查找資料的能力，也能提高學生的概括的創(chuàng)新能力，還為研究生畢業(yè)學術(shù)論文的撰寫提供了相關的經(jīng)驗。

二、實驗教學應進行分類

1電力電子技術(shù)課堂教學難點舉例

西安交通大學王兆安和王進軍教授主編的，由機械工業(yè)出版社出版的電力電子技術(shù)（第5版）第八章8.3.4節(jié)中的零轉(zhuǎn)換PWM電路為軟開關技術(shù)中的教學難點[3]，教材中僅僅對其工作原理做了簡單闡述，但是相對于其復雜的工作電路和工作波形，課堂上不但教師難以用最簡單的講解使學生明白，而且學生幾乎沒有什么興趣去學習，更談不上很好地掌握并與實際相結(jié)合。筆者經(jīng)過多年的課堂教學，以教材為主，結(jié)合參考書和相關的文獻資料，對教材上這部分知識進行了適當?shù)母脑?，在課堂上將其工作原理的文字部分通過圖解或者表格的形式展現(xiàn)在學生面前，讓學生理解其基本工作原理，然后將計算機仿真軟件引入到課堂教學中，通過課堂理論知識的具體應用，激發(fā)學生的學習興趣，從而突破教學難點。下面將完全的課堂教學演算呈現(xiàn)出來。

1.1升壓型零電壓轉(zhuǎn)換PWM電路的工作原理教材193頁8.3.4節(jié)中對零電壓轉(zhuǎn)換PWM電路常用的軟開關電路—升壓型零電壓轉(zhuǎn)換PWM電路的工作原理做了簡單的敘述，相對于其實際的電路的復雜性，簡單的幾句話不足以使學生理解并掌握其工作原理?，F(xiàn)在筆者將升壓型零電壓轉(zhuǎn)換PWM電路分為兩個教學過程，第一個是工作原理的詳細介紹；第二個是課堂知識的具體應用。零電壓轉(zhuǎn)換PWM電路如圖1所示[3]，相對于傳統(tǒng)的升壓型變換電路—Boost變換電路[4]（在教材第五章直流-直流變流電路的第123頁有詳細介紹），升壓型零電壓轉(zhuǎn)換電路在Boost變換電路的基礎上增加了一個輔助網(wǎng)絡，該網(wǎng)絡由輔助開關QZVT、諧振電感Lr、諧振電容Cr及二極管D2和D3組成。電路工作時，輔助開關QZVT先于主開關QMAIN開通，使ZVT諧振網(wǎng)絡工作，電容Cr上電壓(即主開關QMAIN兩端電壓)下降到零，創(chuàng)造主開QMAIN零電壓開通條件。下面結(jié)合其工作波形圖詳細介紹其工作原理。

設輸入電感足夠大，可以用恒流源IIN代替，而輸出濾波電容足夠大，輸出端可用恒壓源V0代替。設T<T0時，QMAIN和QZVT均關斷，D1導通，一個工作周期可分為七個工作模式[3]，其中每個工作模式可以等效一個電路。圖2為BoostZVT-PWM變換器工作波形圖。下面是一個周期內(nèi)Boost型ZVT-PWM變換器各個階段的運行模式分析，一周期內(nèi)7個運行模式的等效電路如圖3所示。

（1）T0～T1Lr電流線形上升階段。t=T0，輔助開關Tr1開通，諧振電感電流iLr線形上升，t=T1時達Is，二極管D的電流ID則由Is線形下降，t=T1時降到零電流下關斷，等效電路如圖3（a）所示。

（2）T1～T2諧振階段。LrCr諧振，電流iLr諧振上升，而電壓Vds由V0諧振下降。T=T2時，Vds=0，Tr的反并聯(lián)二極管導通。等效電路如圖3（b）所示。

1數(shù)控平臺監(jiān)控原理

1.1多功能部件協(xié)作機理

為了實現(xiàn)超長工件這種多軸和多功能部件的互相協(xié)作要求，以840D系統(tǒng)為平臺的控制系統(tǒng)框架下，實現(xiàn)對多功能部件實現(xiàn)協(xié)作控制。之間通過調(diào)用FB2和FB3函數(shù)功能塊，實現(xiàn)參數(shù)交互；而實時的數(shù)據(jù)交互，通過調(diào)用FC21函數(shù)實現(xiàn)。綜合上述協(xié)作原理分析，由于PLC是針對特定機床點的邏輯關系，開發(fā)對應的程序，這樣的開發(fā)應用方式已經(jīng)非常廣泛，而NCK中驅(qū)動伺服通過脈沖控制，控制方法由伺服驅(qū)動器完成，這個環(huán)節(jié)只需要編制相關驅(qū)動的G代碼程序即可實現(xiàn)。因此實現(xiàn)整個機床裝備的功能監(jiān)控，都落實到HMI軟件的研究和開發(fā)上，而軟件的核心主要包括與NCK實時交互數(shù)據(jù)庫和主軸的自動定位方法兩個方面。

1.2監(jiān)控實時庫的構(gòu)建

實時數(shù)據(jù)庫是針對數(shù)據(jù)實時性和事務實時性，而采取的一種用來實現(xiàn)對實時數(shù)據(jù)進行管理的一種數(shù)據(jù)庫技術(shù)。在超長工件的加工過程中，實時控制功能實現(xiàn)需要如下數(shù)據(jù)管理：對進給軸運行位置的實時規(guī)劃控制、對機床運行狀態(tài)的實時監(jiān)控、報警信息的管理等。在與人機過程交互中，必須響應操作人員請求和相關信息提示。針對這些要求表示實時數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)來源、參數(shù)數(shù)據(jù)管與數(shù)據(jù)應用，其中與NCK交互的實時數(shù)據(jù)庫主要負責與R寄存器和NCVAR交互數(shù)據(jù)使用，與PLC交互數(shù)據(jù)的實時庫，負責與PLC的軟元件交互數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)的交互都以連續(xù)內(nèi)存方式交互數(shù)據(jù)，具體交互的PLC軟元件再由PLC做二次映像。這兩塊內(nèi)存數(shù)據(jù)的更新采用定時輪詢的方式進行，時間片可以控制在l0ms為更新周期；刀具參數(shù)庫和主軸定位數(shù)據(jù)庫則由參數(shù)組成，該參數(shù)庫由參數(shù)一次載人，參數(shù)修改時以清求方式更新；機床本體狀態(tài)實時庫和加工狀態(tài)庫由系統(tǒng)、交互數(shù)據(jù)及邏輯再運算實時產(chǎn)生，其中實時數(shù)據(jù)分模擬量、開關量和報警量3種類型；報警實時數(shù)據(jù)由機床本體狀態(tài)實時數(shù)據(jù)和加工狀態(tài)實時數(shù)據(jù)產(chǎn)生，用于與操作人員的直接交互。

2電力電子數(shù)控系統(tǒng)特點與要求