電力電子技術(shù)0緒論.ppt

2019年7月10日,2,本課程的學(xué)習(xí)要求： （1）考勤、聽課（6） （2）作業(yè)（12） （3）試驗（12%） （4）期末考試（70,閉卷） 自動化主干課程 風(fēng)力發(fā)電課程的主要內(nèi)容： （1）電力電子器件 （2）整流電路 （3）逆變電路 （4）調(diào)壓電路 答疑時間、地點 （1）16號樓513 （2）星期三下午,課程簡介,2019年7月10日,3,1 什么是電力電子技術(shù) 2 電力電子技術(shù)的發(fā)展史 3 電力電子技術(shù)的應(yīng)用,緒 論,2019年7月10日,4,信息電子技術(shù)信息處理 電力電子技術(shù)電力變換,電力電子技術(shù)使用電力電子器件對電能進行變換和控制的技術(shù)，即應(yīng)用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù)。 電力電子技術(shù)變換的“電力”，可大到數(shù)百MW甚至GW，也可小到數(shù)W甚至mW級。,1.1 電力電子與信息電子,電力電子技術(shù)是電能變換技術(shù),是把粗電變?yōu)榫姷募夹g(shù)，能源是人類社會的永恒話題，電能是最優(yōu)質(zhì)的能源，因此，電力電子技術(shù)將青春永駐。,電力電子技術(shù)和運動控制、計算機技術(shù)，并稱未來科學(xué)技術(shù)的兩大支柱,2019年7月10日,5,1）電力電子器件（Power Electronic Device）概念: 可直接用于主電路中，實現(xiàn)電能的變換或控制的電子器件。 主電路（Main Power Circuit)：電氣設(shè)備或電力系統(tǒng)中，直接承擔(dān)電能的變換或控制任務(wù)的電路。 2）同處理信息的電子器件相比的一般特征： 處理電功率能力，遠大于信息的電子器件。 電力電子器件一般都工作在開關(guān)狀態(tài)。 電力電子器件往往需要由信息電子電路來控制。 電力電子器件自身的功率損耗遠大于信息電子器件，一般都要安裝散熱器,1.2 兩大分支 電力電子器件制造技術(shù)、變流技術(shù),1.2.1電力電子器件制造技術(shù) 電力電子技術(shù)的基礎(chǔ)，理論基礎(chǔ)是半導(dǎo)體物理。,2019年7月10日,6,3）分類(*): 按照驅(qū)動電路信號的性質(zhì)，分為兩類： 電流驅(qū)動型：通過從控制端注入或抽出電流來實現(xiàn)導(dǎo)通或關(guān)斷的控制。 電壓驅(qū)動型：僅通過在控制端和公共端之間施加一定的電壓信號就可實現(xiàn)導(dǎo)通或者關(guān)斷的控制。 按照器件能夠被控制的程度，分為以下三類： 非可控器件 不能用控制信號來控制其通斷, 如整流二極管(Power Diode) 。 半控型器件（非自關(guān)斷器件） 通過控制信號可以控制其導(dǎo)通而不能控制其關(guān)斷，如普通晶閘管(Thyristor) 全控型器件（自關(guān)斷器件) 通過控制信號既可控制其導(dǎo)通又可控制其關(guān)斷，如IGBT,MOSFET 。,1.2 兩大分支 電力電子器件制造技術(shù)、變流技術(shù),2019年7月10日,7,1.2 兩大分支 電力電子器件制造技術(shù)、變流技術(shù),1.2.2變流技術(shù)（電力電子器件應(yīng)用技術(shù)） 變流技術(shù)：用電力電子器件構(gòu)成電力變換電路和對其進行控制的技術(shù) ，是電力電子技術(shù)的核心，理論基礎(chǔ)是電路理論。 電力變換四大類 交流變直流、直流變交流、直流變直流、交流變交流 變流器件按其功能可分為(*)： 整流器：把交流電變?yōu)楣潭ǖ幕蚩烧{(diào)的直流電 逆變器：把固定直流電變?yōu)楣潭ɑ蚩烧{(diào)的交流電 斬波器：把固定直流電壓變?yōu)榭烧{(diào)的直流電壓 交流調(diào)壓器：把固定交流電壓變?yōu)榭烧{(diào)的交流電壓 周波變流器：把固定交流電壓和頻率變?yōu)榭烧{(diào)的交流電壓和頻率,2019年7月10日,8,電力電子學(xué) (Power Electronics)名稱60年代出現(xiàn)。 1974年，美國的W. Newell用圖1的倒三角形對電力電子學(xué)進行了描述，被全世界普遍接受。 與相關(guān)學(xué)科的關(guān)系 電子學(xué)的分支：器件的材料、工藝采用微電子技術(shù)；一般只工作在開關(guān)狀態(tài) 電力學(xué)(電氣工程)的一個最活躍分支 控制理論是電力電子技術(shù)的應(yīng)用基礎(chǔ)和重要支撐,描述電力電子學(xué)的倒三角形,1.3 與相關(guān)學(xué)科的關(guān)系,2019年7月10日,9,電力電子技術(shù)的發(fā)展史是以電力電子器件的發(fā)展史為綱的。,1904,1930,1947,1957,1970,1980,1990,2000,t(年),2 電力電子技術(shù)的發(fā)展史,2019年7月10日,10,一般工業(yè)： 交直流電機、電化學(xué)工業(yè)、冶金工業(yè) 交通運輸： 電氣化鐵道、電動汽車、航空、航海 電力系統(tǒng)： 高壓直流輸電、柔性交流輸電、無功補償 電子裝置電源： 為信息電子裝置提供動力 家用電器： “節(jié)能燈”、變頻空調(diào) 其他： UPS、 航天飛行器、新能源、發(fā)電裝置,3 電力電子技術(shù)的應(yīng)用,2019年7月10日,11,軋鋼機,數(shù)控機床,冶金工業(yè),電解鋁,1）一般工業(yè),3 電力電子技術(shù)的應(yīng)用,2019年7月10日,12,2）交通運輸,3 電力電子技術(shù)的應(yīng)用,2019年7月10日,13,3）電力系統(tǒng),靜態(tài)無功補償 SVC,高壓直流裝置HVDC,柔性交流輸電FACTS,3 電力電子技術(shù)的應(yīng)用,2019年7月10日,14,4）電子裝置用電源,程控交換機,電子裝置,微型計算機,3 電力電子技術(shù)的應(yīng)用,2019年7月10日,15,5）家用電器,3 電力電子技術(shù)的應(yīng)用,2019年7月10日,16,6）其他,大型計算機的UPS,航天技術(shù),新型能源,3 電力電子技術(shù)的應(yīng)用,2019年7月10日,17,總之，電力電子技術(shù)的應(yīng)用范圍十分廣泛，激發(fā)人們學(xué)習(xí)、研究電力電子技術(shù)并使其飛速發(fā)展。 電力電子裝置提供給