電力電子技術(shù)緒論課件

電力電子技術(shù)

PowerElectronics

主編：龍志文副主編：李金鐘劉成梅主審：陳鐵牛電力電子技術(shù)

PowerElectronics

教案制作：龍志文施衛(wèi)華主要特色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(dòng)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(shí)例能反映電力電子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)；5.對(duì)于兩年制高職高專和三年制高職高專都可以適用。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。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(duì)象的電子技術(shù)，具體地說就是利用電力電子器件對(duì)電能進(jìn)行控制、轉(zhuǎn)換和傳輸?shù)募夹g(shù)。它的研究對(duì)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)。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。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(dòng)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(gè)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(gè)分支。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(dòng)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(dòng)化技術(shù)的基礎(chǔ)元件和重要支撐技術(shù)。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(chǎng)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(dòng)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）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(dòng)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)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3.1電力電子器件的發(fā)展大容量化高頻化易驅(qū)動(dòng)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

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4、本課程的任務(wù)與要求本課程是高校電氣工程類專業(yè)中的主干課程之一。學(xué)習(xí)本課程時(shí)，要著重物理概念與基本分析方法的學(xué)習(xí)，理論與實(shí)際相結(jié)合，盡可能的做到器件、電路、應(yīng)用三者相結(jié)合。在學(xué)習(xí)方法上要特別注意電路的波形分析與相位分析，在工作原理分析時(shí)緊緊抓住電力電子器