《电工学》补充报告.ppt

学习电力电子技术需具备的基础 4 非正弦电路的功率 非正弦电路中的情况 4 教学内容及参考资料 本章总结 文件: 电力电子技术02.* 电力电子技术 绪论(2) 电力电子变换器（电路）是采用开关的导通和关断来控制电压或者电流，由于进行导通和关断，电压和电流就会成为非正弦波形。 电力变换电路中经常出现的波形 如何来描述和分析上述波形？ 课程学习所需具备的基础： 电路，电子技术基础，电机学 对开关型变换器产生的非正弦波形的电压、电流的数学分析方法 1 周期、频率、角频率的关系 电力变换电路中经常出现的波形 2 平均值和有效值 图(a)中直流电压平均值（average value) 图(b)中交流电压有效值（effective value) 注意：图(a)，(b)波形，即不是恒定直流也不是正弦交流，除了直流或基波（f=1/T的频率）分量外，还包括高频分量。 3 基波分量和谐波分量 非正弦波周期函数v(t) ，可分解为傅里叶级数(Fourier Series) ： 交流分量的组成： 基波——频率与1/T相同的分量(n=1) 谐波——频率为基波频率整数倍的分量(n≥2) 谐波次数——谐波频率和基波频率的比(n) 直流分量 交流分量 正弦电路中的情况 电路的有功功率就是其平均功率： 视在功率为电压、电流有效值的乘积，即S=UI 无功功率定义为： Q=U I sinj 功率因数PF定义为有功功率P和视在功率S的比值 此时无功功率Q与有功功率P、视在功率S之间有如下关系： 功率因数是由电压和电流的相位差j 决定的： 有功功率、视在功率、功率因数的定义均和正弦电路相同，功率因数仍由式 定义。 设正弦波电压有效值为U，畸变电流有效值I，基波电流有效值I1，与电压的相位差?1 非正弦电路的有功功率 ： P=U I1 cosj1 功率因数为： 王兆安. 电力电子技术(第4版）. 机械工业出版社，2001 （九五规划教材） 陈坚. 电力电子学―电力电子变换和控制技术（第2版）. 高等教育出版社，2004 （十五） 徐德鸿. 电力电子技术. 科学出版社，2006年 （十一五） 4.1 国内教材 (普通高等教育国家级规划教材) Agrawal. Power Electronic Systems-Theory and design， 2nd, ed. Prentice Hall, 2001 (电力电子系统——理论和设计，清华大学出版社引进） 4.2 国外教材 (引进版英文教材) Mohan. Power Electronics: Converters, Applications, and Design, 3rd ed. WILEY, 2003 (电力电子学——变换器，应用和设计，高等教育出版社引进） Rashid. Power Electronic-Circuit, Devices, and Applications,3rd ed. Prentice Hall ,2004, (电力电子学——电路、器件及应用，人民邮电出版社引进） MATLAB是一种著名的科学计算软件 适合于各个工程领域的分析设计和计算。 近年来，广泛应用于系统仿真领域，成为大学教学和科学研究中最常用而且必不可少的工具软件。 在大学教学中，其应用大大提高了课程教学、解题作业和分析研究的效率和质量。 4.3 电力电子电路的计算机仿真软件 SIMULINK是MATLAB的仿真工具之一 主要功能是实现动态系统建模、仿真与分析。 提供了大量功能模块及各领域的工具箱，以方便用户快速地建立动态系统模型。 利用其中的电力系统工具箱(SimPowerSystems) ，可实现电力电子电路的仿真。 建议安装7.0版本的MATLAB软件(FTP下载地址：41) 参考书：李传琦，电力电子技术计算机仿真实验，电子工业出版社，2007 4.4 课程结构: 课程目录 实际教学内容对教材的内容进行了整编，具体要求以授课内容为准。 课时分配：课内教学学时为34学时，实验20学时。 平时作业 20分，期末考试 80分 实验单独设课，独立考核 考核办法： 教材的使用说明: 1）王兆安. 电力电子技术(第4版） 2）Mohan. Power Electronics: Converters, Applications, and Design 课件下载网站： (教学资源) 上课时请携带打印的课件！ 1.1 电力电子技术概述 1.2 学习电力电子技术需具备的基础 1.3 教学内容及参考资料 1. 本章内容 第1章习题 2.本章重点 1) 电力电子技术的定义 2）电能变换（电力电子变换电路）的种类 3）变换器对开关器件的