电力电子技术课件.ppt

0 1 电力电子技术PowerElectronicTechnology 任课教师 张zrzl 0 2 1电力电子技术的定义 IEEE的电力电子学会对电力电子技术的定义是 有效地利用电力半导体器件 应用电路和设计理论以及分析开发工具实现对电能的高效能变换和控制的一门技术 它包括电压 电流 频率和波形等方面的变换 本书定义 融合了电力技术 电子技术和控制技术的交叉学科 是使用电力电子器件 电路理论 和控制技术对电能进行处理 控制和变换的技术 其它 使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术 即应用于电力领域的电子技术 0 3 2特点 广义上属于电子技术半导体技术电子技术用于电力领域强弱电结合跨学科 交叉学科 信息电子技术 信息处理电力电子技术 电力变换电子技术一般即指信息电子技术 广义而言 也包括电力电子技术 电力电子技术 使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术 即应用于电力领域的电子技术 目前电力电子器件均用半导体制成 故也称电力半导体器件 0 4 电力电子学 PowerElectronics 名称60年代出现 1974年 美国的W Newell用图1的倒三角形对电力电子学进行了描述 被全世界普遍接受 图1描述电力电子学的倒三角形 跨学科 交叉学科 0 5 3与相关学科的关系 都分为器件和应用两大分支 器件的材料 工艺基本相同 采用微电子技术 应用的理论基础 分析方法 分析软件也基本相同 信息电子电路的器件可工作在开关状态 也可工作在放大状态 电力电子电路的器件一般只工作在开关状态 二者同根同源 与电子学 信息电子学 的关系 0 6 电力电子技术广泛用于电气工程中高压直流输电静止无功补偿电力机车牵引交直流电力传动电解 电镀 电加热 高性能交直流电源国内外均把电力电子技术归为电气工程的一个分支 电力电子技术是电气工程学科中最为活跃的一个分支 与电力学 电气工程 的关系 3与相关学科的关系 0 7 控制理论广泛用于电力电子系统中 电力电子技术是弱电控制强电的技术 是弱电和强电的接口 控制理论是这种接口的有力纽带 与控制理论 自动化技术 的关系 3与相关学科的关系 4主要内容 0 8 电力电子器件制造技术它是电力电子技术的基础 其理论基础是半导体物理 变流技术 电力电子器件应用技术 用电力电子器件构成电力变换电路和对其进行控制的技术 以及构成电力电子装置和电力电子系统的技术 电力电子技术的核心 理论基础是电路理论 电力 交流和直流两种公用电网直接得到的是交流 蓄电池和干电池得到的是直流 电力变换四大类交流变直流 直流变交流 直流变直流 交流变交流 0 9 电力变换四大类交流变直流 直流变交流 直流变直流 交流变交流 表1电力变换的种类 进行电力变换的技术称为变流技术 0 10 电力电子技术的发展史是以电力电子器件的发展史为纲的 1904 1930 1947 1957 1970 1980 1990 2000 t 年 5电力电子技术的发展史 0 11 轧钢机 数控机床 冶金工业 电解铝 1 电机调速 6电力电子技术的应用 0 12 2 电力系统中应用 发电机直流励磁系统 交流励磁系统静止无功补偿 有源滤波装置柔性交流输电技术FACTS太阳能 风能入网技术高压直流输电SVC 0 13 SVC 高压直流装置HVDC 柔性交流输电FACTS 0 14 新型能源 日本的一个微网系统 0 15 3 电子装置应用电源 各类直流开关电源UPS不间断电源 程控交换机 电子装置 微型计算机 0 16 大型计算机的UPS 0 17 4 家用电器 空调 变频调速技术LED灯 0 18 5 交通领域 电动汽车舰艇 飞机等 0 19 航天技术 0 20 根据所使用的动力源不同 电动汽车大致可分为 蓄电池电动汽车或纯电动汽车 BatteryElectricVehicle 以氢气为能源的燃料电池电动汽车 FuelCellElectricVehicle 混合动力电动汽车 HybridElectricVehicle 小型的太阳能电动汽车 电动汽车的类型 0 21 总之 电力电子技术的应用范围十分广泛 激发人们学习 研究电力电子技术并使其飞速发展 电力电子装置提供给负载的是各种不同的电源 因此可以说 电力电子技术研究的也就是电源技术 电力电子技术对节省电能有重要意义 特别在大型风机 水泵采用的变频调速 在使用量十分庞大的照明电源等方面 因此它也被称为是节能技术 0 22 7教材的内容简介 0 23 电力电子技术 电力拖动自动控制系统 8和其他课程的关系 0 24 9主要任务 培养学生 了解电力电子技术的发展动向和应用领域 了解与熟悉常用的电力电子器件的工作机理 电气特性和主要参数 理解和掌握基本的电力电子电路的工作原理 电路结构 波形的原理 电气性能 分析方法和参数计算 对电力电子电路具有一定的实验和调试能力 0 25 第一 务必弄清基本概念与基本原理 第二 要作一定量的习题 第三 通过实验验证和巩固所学理论 一定的工程训练 第四 计算机仿真软件MATLAB SIMULINK的使用 10本课程的学习方法 0 26 11参考书目 电力电子技术基础洪乃刚清华大学出版社电力电子技术樊立萍北京大学出版社电力电子技术和电力拖动控制系统的MATLAB仿真洪乃刚机械工业出版社电力电子技术与MATLAB仿真周渊深中国电力出版社 0 27 12考试方式 闭卷 与成绩评定 平时成绩 15 实验 15 期末考试 70 作业讨论 上课提问 课堂练习 出勤及上课情况 准备一个作业本 作业不能写在纸上 要抄题 只收作业本 交纸的科代表拒收 没有成绩 51 0 7 80 0 3 60 63 0 7 50 0 3 59 作业本每次上课都要携带 随时抽查 0 28 13关于考勤 根据学生手册第21页 一学期内课程累计缺课超过教学时数的三分之一 对本课程为16学时 或完成平时作业未达到规定作业量的三分之二 则不得参加该课程的期末考试 成绩以零