電力電子技術(shù)-緒論

電力電子技術(shù)--緒論2023/12/26電力電子技術(shù)--緒論電力電子技術(shù)

PowerElectronics

教案制作：龍志文施衛(wèi)華電力電子技術(shù)--緒論主要特色1.是教育部高等職業(yè)教育示范專業(yè)規(guī)劃教材；2.是高職高專電氣自動化專業(yè)的主干課程；3.降低了理論高度，突出以應(yīng)用為目的；4.書中列舉的器件和介紹的應(yīng)用實例能反映電力電子技術(shù)的發(fā)展趨勢；5.對于兩年制高職高專和三年制高職高專都可以適用。電力電子技術(shù)--緒論

主要內(nèi)容第7章電力電子裝置應(yīng)用實例緒論第1章電力電子器件第2章可控整流電路第3章逆變電路第4章PWM脈寬調(diào)制變頻電路第5章直流斬波電路第6章交—交變換電路及軟開關(guān)技術(shù)電力電子技術(shù)--緒論緒論1.電力電子技術(shù)概述。2.電力電子技術(shù)的主要功能與應(yīng)用。3.電力電子技術(shù)的發(fā)展。4.本課程的任務(wù)與要求。電力電子技術(shù)--緒論1.電力電子技術(shù)概述

1.1電力電子技術(shù)的概念

1.2電力電子技術(shù)和相關(guān)學(xué)科的關(guān)系

1.3電力電子器件的發(fā)展電力電子技術(shù)--緒論1.1電力電子技術(shù)的概念

電力電子技術(shù)是以電力系統(tǒng)為對象的電子技術(shù)，具體地說就是利用電力電子器件對電能進(jìn)行控制、轉(zhuǎn)換和傳輸?shù)募夹g(shù)。它的研究對象是電力電子器件的應(yīng)用，電力電子電路的電能變換原理及電力電子裝置的開發(fā)與應(yīng)用技術(shù)。電力電子技術(shù)--緒論1.2電力電子技術(shù)和相關(guān)學(xué)科的關(guān)系電力電子學(xué)(PowerElectronics)名稱60年代出現(xiàn)。1974年，美國的W.Newell用右圖的倒三角形對電力電子學(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)的倒三角形電力電子技術(shù)--緒論1.2電力電子技術(shù)和相關(guān)學(xué)科的關(guān)系

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關(guān)狀態(tài)。二者同根同源。電力電子技術(shù)--緒論1.2電力電子技術(shù)和相關(guān)學(xué)科的關(guān)系

與電力學(xué)（電氣工程）的關(guān)系電力電子技術(shù)廣泛用于電氣工程中：高壓直流輸電靜止無功補(bǔ)償電力機(jī)車牽引交直流電力傳動電解、電鍍、電加熱、高性能交直流電源國內(nèi)外均把電力電子技術(shù)歸為電氣工程的一個分支。電力電子技術(shù)是電氣工程學(xué)科中最為活躍的一個分支。電力電子技術(shù)--緒論1.2電力電子技術(shù)和相關(guān)學(xué)科的關(guān)系

與控制理論（自動化技術(shù)）的關(guān)系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化技術(shù)的基礎(chǔ)元件和重要支撐技術(shù)。電力電子技術(shù)--緒論1.3電力電子器件的發(fā)展1.3.1傳統(tǒng)電力電子器件階段主要是功率整流與晶閘管（也曾稱為可控硅），屬于不控與半控型器件。自1957年第一只晶閘管誕生以來，現(xiàn)已由普通晶閘管衍生出快速晶閘管、逆導(dǎo)晶閘管、雙向晶閘管、不對稱晶閘管等品種，經(jīng)過近半個世紀(jì)的發(fā)展器件的電壓、電流等技術(shù)參數(shù)均有了很大的提高，單只晶閘管的容量已達(dá)8KV、6KA。晶閘管器件價格相對低廉，在高電壓、大電流方面的發(fā)展空間依然很大。

電力電子技術(shù)--緒論1.3.2現(xiàn)代電力電子器件階段

二十世紀(jì)80年代以來，將微電子技術(shù)與電力電子技術(shù)結(jié)合，研制出新一代高頻、全控型器件我們將其稱為現(xiàn)代電力電子器件。主要的有電力晶體管（GTR）、可關(guān)斷晶閘管（GTO）、功率場效應(yīng)管（MOSFET）、結(jié)緣柵雙極型晶體管（IGBT）、MOS門極晶閘管（MCT）、靜電感應(yīng)晶體管（SIT）等全控型高頻電力電子器件相繼問世。特別是以IGBT、SIT等為代表的全控型復(fù)合器件的問世，它們集MOSFET管驅(qū)動功率小、開關(guān)速度快和GTR（或GTO）載流能力大的優(yōu)點(diǎn)于一身，在大容量、高頻率的電力電子電路中表現(xiàn)出非凡的性能。1.3電力電子器件的發(fā)展電力電子技術(shù)--緒論2、電力電子技術(shù)的主要

功能與應(yīng)用電力電子電路是以電力電子器件為核心，其基本的轉(zhuǎn)換形式和功能有以下四種:2.1整流與可控整流電路也稱為交流／直流（AC/DC）變換電路2.2直流斬波電路亦稱為DC/DC轉(zhuǎn)換2.3逆變電路亦稱為直流／交流（DC/AC）變換電路2.4交流變換電路（AC/AC變換）電力電子技術(shù)--緒論2、電力電子技術(shù)的主要

功能與應(yīng)用一般工業(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(bǔ)償電力電子技術(shù)--緒論電子裝置電源：

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2、電力電子技術(shù)的主要

功能與應(yīng)用電力電子技術(shù)--緒論2、電力電子技術(shù)的主要功能與應(yīng)用軋鋼機(jī)航天飛行器柔性交流輸電技術(shù)電力電子技術(shù)--緒論2、電力電子技術(shù)的主要功能與應(yīng)用電氣化鐵路變頻空調(diào)電子裝置電力電子技術(shù)--緒論3.1電力電子器件的發(fā)展大容量化高頻化易驅(qū)動降低導(dǎo)通壓降模塊化功率集成化3、電力電子技術(shù)的發(fā)展電力電子技術(shù)--緒論3、電力電子技術(shù)的發(fā)展晶閘管問世，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代電子管問世史前期19041930194719571970198019902000t(年)晶體管誕生電力電子技術(shù)--緒論

3、電力電子技術(shù)的發(fā)展3.2變流電路與控制的發(fā)展傳統(tǒng)電力電子技術(shù)以整流為主導(dǎo)，以移相觸發(fā)（相控）、PID模擬控制為主；二十世紀(jì)80年代以來高頻全控器件的出現(xiàn)，使逆變、斬波電路的應(yīng)用日益廣泛電力電子技術(shù)是節(jié)能技術(shù)數(shù)字控制替代了模擬控制電力電子技術(shù)--緒論4、本課程的任務(wù)與要求本課程是