電力電子技術(shù)0-緒論課件

1、電力電子技術(shù)0_緒論課件本課程的學(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2本課程的學(xué)習(xí)要求：課程簡介21 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31 什么是電力電子技術(shù)緒 論3信息電子技術(shù)信息處理電力電子技術(shù)電力變換模擬電子技術(shù)電子技術(shù)信息電子技術(shù)電力電子技術(shù)數(shù)字電子技術(shù)電力電子技術(shù)使用電力電子器件對電能進(jìn)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)

2、。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模擬電子技術(shù)電子技術(shù)信息電子技術(shù)電力電子技術(shù)數(shù)字電子技術(shù)模擬電子技術(shù)電子技術(shù)信息電子技術(shù)電力電子技術(shù)數(shù)字電子技術(shù)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(jī)技術(shù)，并稱未來科學(xué)技術(shù)的兩大支柱4信息電子技術(shù)信息處理模擬電子技術(shù)電子技術(shù)信息電子技術(shù)電力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（M

3、ain 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(yuǎn)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(yuǎn)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。51）電力電子器件（Power Electronic Devi3）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

4、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)63）分類(*):1.2 兩大分支電力電子器件制造技術(shù)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

5、流技術(shù)：用電力電子器件構(gòu)成電力變換電路和對其進(jìn)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71.2 兩大分支電力電子器件制造技術(shù)、變流技術(shù)1.2.2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

6、電子學(xué)進(jìn)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)和重要支撐電力電子學(xué)電子學(xué)電力學(xué)控制理論連續(xù)、離散 電路、器件靜止器、旋轉(zhuǎn)電機(jī)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8電力電子學(xué) (Power Electronics)名稱60年電力電子技術(shù)的發(fā)展史是以電力電子器件的發(fā)展史為綱的。晶閘管問世，(“公元元年”)IGBT及功率集成器件出現(xiàn)和發(fā)展時代晶閘管時代水銀（汞?。┱髌鲿r代電子管問世全控型器件迅速發(fā)展時期史前期（黎明期）1904193019471957

7、1970198019902000t(年)晶體管誕生2 電力電子技術(shù)的發(fā)展史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。晶閘管問一般工業(yè)： 交直流電機(jī)、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10一般工業(yè)：3 電力電子技術(shù)的應(yīng)用10軋鋼機(jī)數(shù)控機(jī)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11軋鋼機(jī)數(shù)控機(jī)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)2）交通運輸3 電力電子

8、技術(shù)的應(yīng)用122）交通運輸3 電力電子技術(shù)的應(yīng)用123）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FACTS3 電力電子技術(shù)的應(yīng)用133）電力系統(tǒng)靜態(tài)無功補償 SVC高壓直流裝置HVDC柔性交流4）電子裝置用電源程控交換機(jī)電子裝置微型計算機(jī)3 電力電子技術(shù)的應(yīng)用144）電子裝置用電源程控交換機(jī)電子裝置微型計算機(jī)3 電力電子技5）家用電器3 電力電子技術(shù)的應(yīng)用155）家用電器3 電力電子技術(shù)的應(yīng)用156）其他大型計算機(jī)的UPS航天技術(shù)新型能源3 電力電子技術(shù)的應(yīng)用166）其他大型計算機(jī)的UPS航天技術(shù)新型能源3 電力電子技術(shù)的總之，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負(fù)載的是各種不同的電源，因此