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基于微课的机电专业教学应用研究

三相异步电动机spwm变频调速

肖特基势垒二极管的工作原理

电磁兼容技术国内外发展现状

基于微课的机电专业教学应用研究

1、微课是针对某个知识点、技能点或教学环节，精心设计和开发的短小精悍、支持多种学习的网络视频课程。2008年美国新墨西哥州圣胡安学院的DavidPenrose提出了微课程(microlecture)概念[1]。为现实课堂教学提供一种新思路。国内学者胡铁生2011年率先提出了“微课”的概念。从此微课概念在教育领域迅速传播，相关实践和应用也迅速展开，从相关文献了解到，微课有多种微视频类型（如故事讲述型、知识复习型、技能演练型等）并且在课前、课中、课后都可以使用，围绕微视频可以增加微教案、微课件、微学习任务单、微练习和微作业，甚至结合翻转课堂等模式开展教学，并且在小学、中学、技工学校等逐步推广应用。

2、电子技术课程是技工院校各个电类课程的基础学科，主要学习的有电子元器件的构成、电路的构成和直流稳压电源的构成等[2]。微课在技工院校电子技术课程教学中的特点主要为三个方面，一是教学时间短，在技工院校电子技术课程教学中，微课的时常一般在10分钟以内，以5~8分钟居多；二是微课的主题较为突出，微课因为实践原因，通常只在一节课中只有一个主题，讲述一个知识点或者讲述一个问题；三是使用更为便捷，现在我国已经进入一个微时代，学习已经转变为一种碎片化学习，利用零散的时间通过电子设备（3G手机、ipad等）可以随时随地的观看视频学习知识。

3、微课实现的途径是通过互连网进行视频性质的传播，那么这个教学视频制作的质量就直接决定了这堂微课是否成功。现阶段，微课视频的制作是困难的，它需要教师对于讲解知识点作出合理选择，需要制作的视频保持连贯，对时间作出合理把握，并且有一定的精彩度，而技工院校的教师对于微课制作的水平和经验是相对不足的，这样会影响微课教学视频作用的发挥。

4、现阶段，技工院校电子技术课程教学的微课应用存在着评价机制不够完善的问题，特别是和传统课堂对比起来，微课不能够做到收集学生的及时反馈，老师不能够做到及时了解学生的理解程度，而学生想要反馈也因为机制的不健全而不方便，久而久之，不会的问题便只能搁置了。

三相异步电动机spwm变频调速

1、本文设计的PWM交流变频调速系统采用GTO作为主功率器件，以16位单片机8098为控制核心，辅以正弦脉宽调制专用芯片HEF4752V配合而完成三相异步电动机的PWM交流变频调速系统。

2、本调速系统充分利用了三相PWM集成芯片HEF4752V的低功耗、可编程、输出开关频率高等优点，与高能的16位单片机8098构成调速系统的微机控制部分。同时采用HEF4752V产生的GTO驱动电路，HEF4752V的使用不仅使得系统的硬件设计得到简化，而且还有助于提高系统运行的可靠性。该调速系统由8279构成键盘显示部分，键盘部分通过16键键盘输入命令，0~9为数字键、A~F 为功能键实现相应的功能；显示部分采用8位8段共阴极LED进行显示。HEF4752V用于产生PWM信号，它能方便组成各种PWM逆变器-交流电机变频调速系统、不断电电源等。

3、本调速系统软件部分进行了系统主程序、键盘扫描程序、显示程序以及升降频的控制程序等的设计，还对PID算法进行介绍，并用其进行计算分析对本系统加以控制，为保证系统工作的可靠性，设计了多种保护电路和抗干扰措施。

4、该变频系统的研究开发将有利于风机、泵类等传统传动机构的技术改造，为变频器的开发和研究打下基础。系统的实时控制性好，电路简单可靠，特别适用于中小功率的交流异步电动机的变频调速系统。

肖特基势垒二极管的工作原理

1、近十年来，宽禁带半导体电力电子器件已成为半导体领域的研究重点之一。AlGaN/GaN肖特基势垒二极管（Schottky Barrier Diode，SBD）具有高压、大电流、大功率的优势，是一种非常有应用前景的电力电子器件。随着GaN基异质结材料生长技术和器件制作工艺不断完善，已有AlGaN/GaN SBD产品问世，但产品技术还远未成熟。本XX主要研究了制作AlGaN/GaN SBD的两个关键问题：表面处理对其欧姆接触的影响和机理，以及肖特基电极的优化和表面态的计算。欧姆接触是影响AlGaN/GaN SBD器件性能的关键因素之一。本XX研究了表面处理对欧姆接触质量的改善及其机理。比接触电阻率的测试结果表明，溶液处理可以降低比接触电阻率，结合XPS测试结果分析得出：溶液表面处理不但能够有效去除AlGaN表面的氧化层，而且能够生成钝化膜，有效降低表面态密度，进而降低电子隧穿势垒的高度，显著改善欧姆接触的质量。肖特基接触电极是AlGaN/GaN SBD中最为关键的工艺，电极尺寸、电极金属和半导体表面性质等都会影响其质量。本XX研究了器件正向导通电流和反向击穿随器件电极尺寸的变化规律，并且比较了Pt和Ni两种不同金属制作的肖特基电极的性能。同时，为了定量地研究表面态对器件性能的影响，本XX提出了一种改进的表面态等价电路模型，并通过实验和理论计算比较了表面处理前后肖特基势垒高度和表面态密度。结果表明，表面处理可以有效提高肖特基势垒高度，降低表面态密度，优化肖特基接触质量。

电磁兼容技术国内外发展现状

1、始于上世纪70年代初的交流电传动技术已经从晶闸管技术发展到GTO技术。交流电传动技术的不断成熟，使其真正成为所有新机车动车的标准。在最近几年中实现了IGBT取代GTO晶闸管的重要技术转型。作为最新进步，该技术转型现在还涵盖了大功率应用范围。德国铁路公司新型的BR189 四电流制电力机车最早将该项革新技术应用于极限功率范围。我国电力牵引技术在不断引进和消化吸收国外先进技术的同时，自主创新，也取得了长足的进步。

2、Starting at beginning of the seventies of the last century the three-phase ac drive technology was developed from Thyristor Technology to GTO technology .With its high XXturity three-phase ac drive technology has become the standard for practically all new vehicles .During the last years the replacement of GTO-Thyristors by IGBTs (insulated gate bipolar transistor) was carried out as another important technology change. Now as the last step this technology change also covers the high power applications. The new class 189 four-systems locomotive of GerXXn Rail (DB AG) forms the leading application for this innovation in the high power range. Electric traction technologies in China continue to introduce and absorb advanced foreign technology, independent innovation, have also XXde great progress.

3、Key words:Electric traction drive thyristor GTO technology IGBT technology IGCT technology DC-DC drive technology AC-DC drive technology AC-DC-AC drive technology

4、铁道牵引电传动技术是牵引动力设备的核心技术，其发展目标一直是致力于改善机车牵引和电制动性能，提高运用可靠性和能源的有效利用率，减少对环境的影响，降低运营成本，更好地满足铁路运输市场的需求。自上世纪50年代末，我国第1台干线电力机车问世至今，我国机车电传动技术随着电力电子和功率电力电子器件技术的发展和应用，经历了从第1代SS 1型电力机车的低压侧调压开关调幅式的有级调压调速技术，到第2代的SS3型电力机车调压开关分级与级间晶闸管相控平滑调压相结合的调压调速技术，再到第3代的SS4～SS9型电力机车的多段桥晶闸管相控无级平滑调压调速技术，直到全新一代的“和谐”型交流传动机车的跨越式发展历程。电传动技术与功率电力电子器件技术紧密相关。一代功率电力电子器件，产生一代牵引设备。只有在GTO、IGBT等全控型大功率电力电子器件及先进的控制技术出现后，才真正确立了现代交流传动技术的优势，使机车电传动技术发生了根本变革，由直流传动向交流传动转变。