最新最全《电力电子技术》(ppt 28页).ppt

1、1,所用教材 电力电子技术 石新春 杨京燕 王毅 编 中国电力出版社,2,主要参考书 电力电子技术 Power Electronics,西安交通大学课程网址： ..,王兆安 等编 机械工业出版社,3,0.1 什么是电力电子技术 0.2 电力电子技术发展简史 0.3 电力电子技术的应用 0.4 本课程的主要内容及要求,绪论,4,0.1 什么是电力电子技术,美国电气与电子工程师协会（IEEE）下设的电力电子学会 （PELS） 对“电力电子技术” 的阐述是： 有效的使用电力半导体器件，应用电路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。 对

2、电能的高效能变换和控制包括对电压、电流、频率或波形等方面的变换。,5,0.1.1 电力电子技术与信息电子技术的区别 0.1.2 电力电子技术的两大分支 0.1.3 电力电子技术与其他学科间的关系 0.1.4 电力电子技术的地位与未来,0.1 什么是电力电子技术,6,0.1.1 电力电子技术与信息电子技术的区别,电子技术一般即指信息电子技术，但广义而言，应包括电力电子技术，即所谓“三大电子”。,实现电能变换,实现信息处理,7,电力电子技术使用电力电子器件对电能进行有效变换和控制的技术。 目前电力电子器件均由半导体制成，故电力电子器件也称为电力半导体器件。 电力电子技术变换的“电能”，可大到数百M

3、W甚至GW，也可以小到数W甚至mW级。,0.1.1 电力电子技术与信息电子技术的区别,8,0.1.2 电力电子技术的两大分支,电力电子器件的制造技术 电力半导体器件是电力电子技术的基础。 电力半导体器件制造技术的理论基础是半导体物理。 电力电子器件的应用技术 利用电力半导体器件构成电力变换电路，并融入相应的控制理论及方法，构成电力电子装置或系统的技术。 电力电子应用技术的理论核心仍是电路基本理论。,9,0.1.2 电力电子技术的两大分支,电力电子器件的应用技术又称为变流技术 电能的产生和利用分为交流和直流，从公用电网直接得到的是交流，从蓄电池得到的是直流。 电能的变换分为四大类，即交流变直流、

4、直流变交流、直流变直流和交流变交流。,输 出,输 入,交 流,直 流,整 流,直 流,交 流,逆变（变频）,直流斩波（调压）,交流电力控制 （调压、变频、变相）,10,0.1.3 电力电子技术与其他学科间的关系,电力电子学 (Power Electronics)名称源于上世纪60年代。,1973年，William E. Newell 博士首次用一倒三角形，对电力电子学进行了形象描述。,至今该三角形仍被世界学术界所普遍接受。,11,0.1.3 电力电子技术与其他学科间的关系,（1）电力电子与信息电子间的关系 均分为器件和应用电路两大分支。 器件的材料、工艺基本相同，均采用微电子技术。 应用电路的

5、设计理论基础、分析方法、分析软件也基本相同。 信息电子电路中的器件可以工作在放大状态，也可以工作在开关状态。 而电力电子电路中的器件一般只工作在开关状态。 电力电子与信息电子二者传递的能量等级不同。,12,0.1.3 电力电子技术与其他学科间的关系,（2）电力电子与电力学（电气工程）间的关系 电力电子技术广泛应用于电气工程各领域之中，如： 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、电加热所需高性能交直流电源等 国内外均把电力电子技术归为电气工程的一个分支，而且是目前电气工程领域中最为活跃的一个分支。,13,0.1.3 电力电子技术与其他学科间的关系,（3）电力电子

6、与控制理论（自动化技术）间的关系 控制理论被广泛用于电力电子装置或系统之中。 一方面，电力电子技术是弱电控制强电的技术，是弱电和强电间的接口；而控制理论及控制技术则是这种联接的纽带。 另一方面，电力电子装置又是自动化技术的基础元件和重要的技术支撑。,14,电力电子技术连同运动控制一起与计算机及其应用技术，共同成为当今以及未来科学技术发展的两大支柱。 有人比喻：计算机相当于人脑 运动控制相当于肌肉动作和四肢活动 电力电子技术相当于神经系统和循环系统 电力电子技术是电能变换技术，又可理解为是把“粗电” 变为“精电”的技术。 能源的合理利用已成为人类社会的重要且永恒话题。,0.1.4 电力电子技术的

7、地位与未来,15,历史是人类社会发展的一面镜子，研究过去和现在，将有助于把握未来。 科学技术发展史是科学家和工程技术人员的一面镜子，了解一门学科的历史发展及现状，将有助于更好的着眼于未来。 电力电子技术的发展史是以电力电子器件发展史为纲。,0.2 电力电子技术发展简史,16,电子管问世,水银（汞弧） 整流器时代,晶体管诞生,电力电子技术“史前期”,晶闸管诞生,晶闸管时代,全控器件迅速发展时期,IGBT及功率集成器件出现及发展的时代,0.2 电力电子技术发展简史,17,一般工业：电机驱动、电化学工业、冶金工业等。 交通运输：电气化铁道、电动汽车、航空、航海等。 电力系统： 高压直流输电、柔性交流

8、输电、无功补偿及谐波抑制等。 电子装置电源：为信息电子装置提供动力。 家用电器： 节能灯、调光灯、变频空调等。 其他：UPS电源、 航天飞行器、新能源技术等。,0.3 电力电子技术的应用,18,（1）一般工业,0.3 电力电子技术的应用,电解铝,冶金工业电弧炉,数控机床,轧钢机,19,（2）交通运输,0.3 电力电子技术的应用,20,（3）电力系统,SVC,HVDC装置,柔性交流输电,0.3 电力电子技术的应用,21,（4）电子装置用电源,程控交换机,基础测量仪器,微型计算机,0.3 电力电子技术的应用,22,（5）家用电器,0.3 电力电子技术的应用,23,（6）其他,大型计算机的UPS电源

9、,0.3 电力电子技术的应用,航天技术,新型能源,24,总之电力电子技术的应用十分广泛，从而激发人们学习、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是电源技术。 电力电子技术对节电有着重要意义，例如大型风机、水泵采用变频调速，以及使用量十分庞大的照明电源等方面；因此它是节能技术的重要组成部分。,0.3 电力电子技术的应用,25,0.4.1 教材的结构框架及内容 0.4.2 课程性质、分析方法及学习要求,0.4 本课程的主要内容及要求,26,0.4.1 教材的结构框架及内容,27,课程性质：带有专业色彩的技术基础课。 一般分析方法