電力電子ppt 緒論

電力電子技術(shù)

PowerElectronics河西學(xué)院機(jī)電工程系1緒論1.什么是電力電子技術(shù)2.電力電子技術(shù)的發(fā)展歷史3.電力電子技術(shù)的應(yīng)用4.本課程的內(nèi)容介紹PowerElectronics21.什么是電力電子技術(shù)1.1概念

1.2兩大分支

1.3與其他學(xué)科的關(guān)系1.4地位和未來(lái)PowerElectronics31.1概念 電力電子技術(shù)數(shù)字電子技術(shù)模擬電子技術(shù)電力電子技術(shù)信息電子技術(shù)息電子技術(shù)——信息處理電力電子技術(shù)——用電力電子器件對(duì)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)電子技術(shù)一般即指信息電子技術(shù)，廣義而言，也包括電力電子技術(shù)。電力電子技術(shù)變換的“電力”，可大到數(shù)百M(fèi)W甚至GW，也可小到數(shù)W甚至mW級(jí)。PowerElectronics電子技術(shù)41.什么是電力電子技術(shù)1.1概念

1.2兩大分支

1.3與其他學(xué)科的關(guān)系1.4地位和未來(lái)PowerElectronics51.2兩大分支變流技術(shù)電力電子器件構(gòu)成各種電力變換電路{PowerElectronics對(duì)這些電路進(jìn)行控制的技術(shù)變流技術(shù)（電力電子器件應(yīng)用技術(shù)）——電力電子技術(shù)的核心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。61.2電力電子技術(shù)_兩大分支電力電子器件

(制造技術(shù))

(是電力電子技術(shù)的基礎(chǔ)，理論基礎(chǔ)是半導(dǎo)體物理。)

變流技術(shù)（電力電子器件應(yīng)用技術(shù)）

(用電力電子器件構(gòu)成電力變換電路和對(duì)其進(jìn)行控制的技術(shù)，以及構(gòu)成電力電子裝置和電力電子系統(tǒng)的技術(shù)。)

是電力電子技術(shù)的核，7電力——交流和直流兩種

從公用電網(wǎng)直接得到的是交流，從蓄電池和干電池得到的是直流。電力變換四大類

交流變直流、直流變交流、直流變直流、交流變交流表1

電力變換的種類進(jìn)行電力變換的技術(shù)稱為變流技術(shù)。逆變直流斬波直流交流電力控制變頻、變相整流交流交流直流輸出輸入變流技術(shù)81.什么是電力電子技術(shù)1.1概念

1.2兩大分支

1.3與其他學(xué)科的關(guān)系1.4地位和未來(lái)PowerElectronics9電力電子學(xué)(PowerElectronics)名稱60年代出現(xiàn)。1974年，美國(guó)的W.Newell用圖1的倒三角形對(duì)電力電子學(xué)進(jìn)行了描述，被全世界普遍接受。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)圖1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101.3.1與電子學(xué)（信息電子學(xué)）的關(guān)系

都分為器件和應(yīng)用兩大分支。器件的材料、工藝基本相同，采用微電子技術(shù)。應(yīng)用的理論基礎(chǔ)、分析方法、分析軟件也基本相同。信息電子電路的器件可工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，也可工作在放大狀態(tài)；電力電子電路的器件一般只工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)。二者同根同源。11電力電子學(xué)和電力學(xué)關(guān)系電力電子技術(shù)廣泛用于電氣工程1.3.2與電力學(xué)的關(guān)系電力電子技術(shù)高壓直流輸電靜止無(wú)功補(bǔ)償交直流電力傳動(dòng)電解電鍍電加熱電力機(jī)車(chē)牽引電氣工程分支PowerElectronics高性能交直流電源121.3.3與控制理論的關(guān)系控制理論電力電子技術(shù)弱電和強(qiáng)電接口弱電控制強(qiáng)電實(shí)現(xiàn)廣泛用于PowerElectronics控制理論廣泛用于電力電子系統(tǒng)中。電力電子技術(shù)是弱電控制強(qiáng)電的技術(shù)是弱電和強(qiáng)電的接口；控制理論是這種接口的有力紐帶。電力電子裝置是自動(dòng)化技術(shù)的基礎(chǔ)元件和重要支撐技術(shù)。131.4地位和未來(lái)電力電子技術(shù)是電能變換技術(shù)，是把粗電變?yōu)檫m合使用的精電的轉(zhuǎn)換技術(shù)電力電子技術(shù)是世紀(jì)后半葉誕生和發(fā)展的新技術(shù)電力電子技術(shù)在21世紀(jì)將更加迅速發(fā)展

未來(lái)科學(xué)技術(shù)兩大支柱控制技術(shù)電力電子技術(shù)計(jì)算機(jī)PowerElectronics141.什么是電力電子技術(shù)2.電力電子技術(shù)的發(fā)展歷史3.電力電子技術(shù)的應(yīng)用4.本課程的內(nèi)容介紹PowerElectronics緒論15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(wèn)世，(“公元元年”)

IGBT及功率集成器件出現(xiàn)和發(fā)展時(shí)代晶閘管時(shí)代水銀（汞?。┱髌鲿r(shí)代電子管問(wèn)世全控型器件迅速發(fā)展時(shí)期史前期（黎明期）19041930194719571970198019902000t(年)晶體管誕生2電力電子技術(shù)的發(fā)展史161.什么是電力電子技術(shù)2.電力電子技術(shù)的發(fā)展歷史3.電力電子技術(shù)的應(yīng)用4.本課程的內(nèi)容介紹PowerElectronics緒論17一般工業(yè)：交直流電機(jī)、電化學(xué)工業(yè)、冶金工業(yè)交通運(yùn)輸：電氣化鐵道、電動(dòng)汽車(chē)、航空、航海電力系統(tǒng)：高壓直流輸電、柔性交流輸電、無(wú)功補(bǔ)償電子裝置電源：為信息電子裝置提供動(dòng)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18PowerElectronics3.電力電子技術(shù)的應(yīng)用（1）一般工業(yè)19（2）交通運(yùn)輸PowerElectronics電力電子技術(shù)在汽車(chē)42V直流總線下DJ型交流電力傳動(dòng)機(jī)車(chē)磁懸浮列車(chē)直流電機(jī)斬波調(diào)速模塊20(3）電力系統(tǒng)SVC高壓直流裝置HVDC柔性交流輸電FACTS21(4)電子裝置用電源程控交換機(jī)電子裝置微型計(jì)算機(jī)22（5）家用電器交流變頻控制器的原理框圖

變頻空調(diào)控制器PowerElectronics直流變頻空調(diào)的電路原理圖23(6）其他大型計(jì)算機(jī)的UPS航天技術(shù)新型能源24不間斷電源PowerElectronicsYJ32雙繞組雙速異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)水泵變頻、風(fēng)機(jī)變頻節(jié)能25電化學(xué)工業(yè)中整流變壓器PowerElectronics冶金工業(yè)中高頻感應(yīng)加熱電源設(shè)備電化學(xué)整流電源設(shè)計(jì)26PowerElectronics濾波電抗器有源電源濾波器示意圖271.什么是電力電子技術(shù)2.電力電子技術(shù)的發(fā)展歷史3.電力電子技術(shù)的應(yīng)用4.本課程的內(nèi)容介紹PowerElectronics緒論28《