机器、驱动器和电力电子EEEN20212

课程内容：

本课程旨在介绍电能通过变压器或固态技术从一种电压水平转换为另一种电压水平，以及通过电机和适当的控制技术转换为机械能的方法。

课程大纲：

(1) 单相变压器。工作原理。等效电路。负载计算。开路和短路。测试。调节。损耗机制。变压器的用途。结构（包括高频）。基本设计原理和示例。

(2) 感应电机。旋转磁场产生。转子感应电动势，滑转概念。等效电路。性能计算。损耗机制。效率。转矩/速度特性。负载曲线和运行速度。经典速度控制。变频需求。

(3) 同步电机。电机拓扑和结构。等效电路。性能。相量图。永磁电机、BLDC电机等效电路和转矩/转速特性。

(4) DC-DC转换器。开关模式功率转换原理。功率MOSFET器件。升压和降压DC-DC转换器。双向降压/升压DC-DC转换器。高频变压器隔离和双晶体管正向转换器。电感开关波形和开关损耗。

(5) AC-DC转换器。单相二极管整流电路，带电感或电容直流滤波器。有功功率、视在功率和功率因数的计算。交流电路中非线性负载、谐波和功率因数的功率传输。

学习成果：

成功完成本课程后，学生将能够：

1、使用草图波形描述DC-DC转换器和单相整流器的操作。

2、设计变压器、感应电机、同步电机和BLDC电机的等效电路。

3、使用每相等效电路模拟变压器和电机行为。

4、分析DC-DC和AC-DC转换器的波形，计算工作条件、元件值和开关损耗。

5、测量变压器和DC-DC转换器的波形，并对结果进行批判性评估。

6、评估电力驱动和电力电子技术对技术、环境和可持续性的影响。