电力电子与电气传动实验室介绍

一、实验室概况

实验室名称：电力电子与电气传动实验室

实验室地点：博远楼309

电力电子与电气传动实验室承担我校电气工程及其自动化、新能源科学与工程、自动化等专业的《现代电力电子技术》、《交直流调速系统》、《现代电力电子技术综合实验》、《交直流调速系统综合实验》等专业课课程的实验及开放实验、毕业设计等教学任务，通过多层次实验教学模式，着重培养学生理论联系实际的能力，提高学生的动手能力和创新精神，使学生通过实验环节掌握对电力电子技术和交直流调速系统进行设计调试的方法。编写《电力电子技术与运动控制系统综合实验教程》教材1部，发表教改论文多篇，承担校教改项目多项，多次获得校教学成果奖。

实验室配备积木式电力电子综合实验平台10套，同时可容纳30名学生进行实验。

二、开设实验项目概况

主要实验项目：

现代电力电子技术实验7项：

全控性电力电子器件的特性及驱动电路实验；

锯齿波同步移相触发电路实验；

三相桥式全控整流电路；

晶闸管单相交流调压电路；

直流斩波电路的性能研究；

单相全桥PWM逆变电路实验；

三相逆变电源实验。

交直流调速系统实验4项：

双闭环直流调速系统实验；

三相异步电动机变压变频调速系统实验；

三相异步电动机矢量控制系统实验；

三相永磁同步电动机矢量控制系统实验。

综合实验课2门：

《现代电力电子技术综合实验》和《运动控制系统综合实验》。

开放实验项目8项：

积木式电力电子电路实验；

蓄电池充放电装置的研究；

基于单片机的数字调速系统的设计；

基于创意之星武术擂台机器人的设计与制作；

基于创意之星多关节机械臂的设计与制作；

基于MALTAB的电力电子电路仿真；

基于MALTAB的电机调速系统仿真；

电力电子半实物仿真设计。

三、实验教学特色

基于模块化、积木式理念，引入半实物仿真技术，构建电力电子技术与交直流调速系统综合实验项目，培养学生实验调试能力、分析能力、设计研发及创新能力。

建立支持创新实践的开放实验平台，融入多样化设计和创新思想，支持创新多元化、模块化、综合化实验开展，摆脱了传统的固定式的封闭平台模式。综合实验教学基于半实物虚拟仿真的设计实验，可在matlab环境下进行电路建模、算法设计、系统仿真，通过编译后，可以下载电气仿真软件中运行，实现在线硬件系统的仿真和调测，可通过上位机控制和监测信号波形。本综合实验教学构建了“四维一体”的创新型实验模式。通过“理论分析——全数字仿真——半实物仿真实验——全实物代码生成实验”相结合，全链条培养学生解决复杂电气工程问题的能力，所建实验平台国内领先。

基于半实物虚拟仿真的电气工程的设计实验，为全国大学生电子竞赛和节能减排等竞赛提供了训练平台，为培养学生设计研发、创新能力起到重要作用。

电力电子与电力传动半实物仿真平台

编写实验教材1部

四、虚拟仿真实验教学实验开发

实验室开发完成了现代电力电子技术课程的虚拟仿真实验教学实验。虚拟仿真的场景与博远楼309电力电子及电气传动实验室的实物实验平台完全对应，目的是帮助学生更高效地适应实际实验场景，加深对重点电路的理解以及弥补实物实验无法进行破坏性或故障情况下实验等缺点。学生可以在虚拟环境下完成从电力电子电路搭建、控制调节到实验波形分析的仿真和模拟。

虚拟仿真实验教学软件

五、组织开展大学生科技竞赛活动

积极组织学生参加课外科技活动，指导学生参加大学学生科学研究与创业行动计划、全国大学生电子设计竞赛、全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛、北京市大学生节能节水低碳减排社会实践与科技竞赛、“挑战杯”首都大学生课外学术科技作品竞赛、互联网+、挑战杯、中国智能机器人格斗大赛等赛事。

近年来获全国大学生电子竞赛一等奖1项、二等奖3项、北京赛区一等奖5项、二等奖8项、三等奖4项；

全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛三等奖3项 ；

中国智能机器人格斗大赛一等奖4项、二等奖12项、三等奖8项；