刘洁电力电子课程综述.doc

电力电子技术课程综述班 级：电子系08自动化（2）班 姓 名： 刘 洁 学 号： 0805070176 教 师： 李秀娟 完成时间： 2011/07/02 摘要：电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术，就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术，电力电子技术分为电力电子器件制造技术和交流技术（整流，逆变，斩波，变频，变相等）两个分支。关键字：电力电子 课程内容 应用 发展1. 课程内容本课程总共有七章内容，各章的主要内容如下：第一章是绪论，主要讲述有关电力电子技术的基本知识，它的发展以及在现实生活中的应用，并通过一些现实生活中的应用实例阐述了它的重要性。第二章简单介绍一些常用电力电子器件的基本结构、工作原理、外特性、主要参数、开关特性、安全工作区等相关性质。而在这章中重点是晶闸管，它是一种半控型器件，通过学习需要重点掌握它的基本机构和工作原理、特性和主要参数以及晶闸管触发电路的基本要求。第三章介绍了DC-DC变换器。主要介绍了降压变换器（Buck型）、升压变换器（Boost型）、降压-升压变换器（Buck-Boost型）、升压-降压变换器（Boost- Buck型）的基本结构、工作原理、在电流连续和断续模式下的各物理量之间的函数关系；全桥式直流-直流变换器在单极性和双极性控制方式时的工作原理；影响直流-直流变换器输出电压纹波的因素；几种不同变换器的开关利用率。第四章介绍了有关无源逆变电路的相关知识，重点介绍了电压型和电流型逆变器，介绍了他们的基本结构、工作原理以及应用。第五章是有关整流和有源逆变电路的知识，这也是这本书的重点，也是我们以后应用最为普遍的内容。本章的主要内容为：整流器的结构形式、工作原理，分析整流器的工作波形，整流器各参数的数学关系和设计方法;整流器工作在逆变状态时的工作原理、工作波形。变压器漏抗对整流器的影响、整流器带电动机负载时的机械特性、触发电路等内容。重点掌握不同型式整流电路的工作原理，波形分析与数值计算、各种负载对整流电路工作情况的影响；变压器漏抗对整流电路的影响，重点建立换相压降、换相重叠角等概念，并掌握相关的计算，熟悉漏抗对整流电路工作情况的影响；产生有源逆变的条件、逆变失败及最小逆变角的限制等；要熟悉锯齿波移相触发电路的原理，建立同步的概念，掌握同步电压信号的选取方法。第六章是AC-AC变换器。本章主要内容为：晶闸管单相和三相交流调压器；全控型器件的交流斩波电路；交-交变频器；交-交(AC-AC)变换器的应用。要求我们掌握交流变换器的分类，调压以及调功电路的工作原理以及它们的控制方法等相关知识。第七章是有关软开关变换器的相关内容，主要了解软开关的分类，实现方式以及有关零电压和零电流的相关知识点。2电力电子技术的重要作用：(1) 优化电能使用。通过电力电子技术对电能的处理，使电能的使用达到合理、高效和节约，实现了电能使用最佳化。例如，在节电方面，针对风机水泵、电力牵引、轧机冶炼、轻工造纸、工业窑炉、感应加热、电焊、化工、电解等14个方面的调查，潜在节电总量相当于1990年全国发电量的16%，所以推广应用电力电子技术是节能的一项战略措施，一般节能效果可达10%-40%，我国已将许多装置列入节能的推广应用项目。 (2) 改造传统产业和发展机电一体化等新兴产业。据发达国家预测，今后将有95%的电能要经电力电子技术处理后再使用，即工业和民用的各种机电设备中，有95%与电力电子产业有关，特别是，电力电子技术是弱电控制强电的媒体，是机电设备与计算机之间的重要接口，它为传统产业和新兴产业采用微电子技术创造了条件，成为发挥计算机作用的保证和基础。 (3) 电力电子技术高频化和变频技术的发展，将使机电设备突破工频传统，向高频化方向发展。实现最佳工作效率，将使机电设备的体积减小几倍、几十倍，响应速度达到高速化，并能适应任何基准信号，实现无噪音且具有全新的功能和用途。 (4) 电力电子智能化的进展，在一定程度上将信息处理与功率处理合一，使微电子技术与电力电子技术一体化，其发展有可能引起电子技术的重大改革。有人甚至提出，电子学的下一项革命将发生在以工业设备和电网为对象的电子技术应用领域，电力电子技术将把人们带到第二次电子革命的边缘。3.发展总而言之，电力电子及开关电源技术因应用需求不断向前发展，新技术的出现又会使许多应用产品更新换代，还会开拓更多更新的应用领域。开关电源高频化、模块化、数字化、绿色化等的实现，将标志着这些技术的成熟，实现高效率用电和高品质用电相结合。这几年，随着通信行业的发展，以开关电源技术为核心的通信用开关电源，仅国内的市场需求，吸引了国外一大批科技人员对其进行开发研究。开关电源代替线性和相控电源是大势所趋，因此，同样具有几十亿产值需求的电力操作电源系统的国内市场正在启动，并将很快发展起来。还有其他许多以开关电源技术为核心的专用电源、工业电源正在等待人们去开发。电力电子技术已迅速发展成为一门独立的技术，学科领域。它的应用领域几乎涉及到国民经济的各个工业部门。电力电子技术拥有许多微电子技术所具有的特征，比如发展迅速、渗透力强、生命力旺盛，并且能与其他学科相互融合