电力电子技术绪论学案.ppt

* 电力电子技术广泛用于电气工程中，这就是电力电子学和电力学的主要关系。 各种电力电子装置广泛应用于高压直流输电、静止无功补偿、电力机车牵引、交直流电力传动、电解、励磁、电加热、高性能交直流电源等电力系统和电气工程中，因此，通常把电力电子技术归属于电气工程学科。电力电子技术是电气工程学科中的一个员为活跃的分支。 电力电子技术的不断进步给电气工程的现代化以巨大的推动力，是保持电气工程活力的重要源泉。 * 控制理论广泛用于电力电子技术中，它使电力电子装置和系统的性能不断满足人们日益增长的各种需求。 电力电子技术可以看成是弱电控制强电的技术，是弱电和强电之间的接口。而控制理论则是实现这种接口的一条强有力的纽带。 另外，控制理论和自动化技术密不可分，而电力电子装置则是自动化技术的基础元件和重要支撑技术。 * 电力电子技术是20世纪后半叶诞生和发展的一门崭新的技术。 电力电子技术是使用功率半导体器件对电能进行变换－包括电压、电流、频率和波形等方面的交换，以达到使电能更好地符合各种不同用电设备的要求。它以实现“高效率用电和高品质用电”为目标，是一门综合电力学、电子学、控制理论等许多学科的交叉学科。 * * 纳：10－9 微：10－6 * * 电力电能的两种大概形式 电力变换的四种形式 * 这里给出几种典型的电力电子变换装置的分类与定义： 注意，电力电子装置实际就是实现电能的变换（包括形式、大小和频率）。 * 电力电子的广泛应用范例 * * * * * * * 电力电子是支撑的科技．它是基本的科技．囤为所有的电子设备都需要电源才能操作，电力电子支持所有的电子工业，与国家发展密切相关的关键科技主要有6个方面 * 目前所有的能源中电力方面的能源约占40%，其中55%以上是用在马达和马达控制方面，20%是用在照明方面，目前总共约40%是经过电力电子的设备转换 * 　电力电子在国民经济中具有十分重要的地位。为了合理高效地利用电能，现在发达国家电能的75%要经过这种变换或控制后使用，预计21世纪将达到95%以上。目前我国经过变换或控制后使用的电能仅占30%，70%的电能仍采用传统的传输方式，远远达不到应用电力电子技术才能实现的效果。即使如此，按照目前的增长比例推算，到2010年我国将有25560万千瓦电能需要变换或控制(备注：到2010年末，我国电力需求将达到3.81亿千瓦时，发电装机总容量将达到8.52亿千瓦)，可见电力电子技术在国内发展的潜力是十分巨大的。 * 电力电子的高速发展：半个世纪以来，这门技术发展速度日新月异。 电力电子装置与电源技术关系。 电力电子技术与节能技术关系。 * 未来电力电子最大的挑战是怎样把电力电子设备做成普遍化、大从他，将电力电子器件设计标准化。现在我们用的很多东西都不是用最好的电力电子的方法来设计的．比如家里用的洗衣机．烘干机、微渡炉、空调等，大部分都是定频式控制，如果把定频式改成变频式控制．就可以节省It／3的能源。目前没能大量采用变频控制的主要原因是成本问题，把成本降低．让使用普遍． 将来对节约能源、环保都会有很大贡献 * * * * * 晶闸管 (4h) 介绍晶闸管的结构 , 工作原理 , 特性和主要参数 . ?? 可控整流电路 (14h) 单相桥式可控整流电路 , 三相半波和桥式全控整流电路 , 阻性和大电感性负载情况下工作波形及特性分析 , 半控整流电路工作原理和波形 , 带平衡电抗器的双反星型可控整流电路工作原理及参数设计 , 电源变压器漏抗对可控整流电路的影响 . ?? 有源逆变 (4h) 介绍有源逆变概念 , 三相半波和桥式逆变电路 , 逆变失败与控制角的限制 . ?? 功率晶体管和二极管 (4h) 介绍功率二极管的主要特性和参数 , 功率三极管 (GTR,MOSFET,IGBT) 特性及主要参数 . ?? 晶体管功率电路 (16h) 介绍常用单晶体管功率电路和多晶体管功率电路及其工作原理 , 输出波形控制和电压调节原理 . ?? 功率晶体管的缓冲电路 (6h) 绺械缌鞑涣土街肿刺鹿β使艿母涸叵吆突撼宓缏?, 工作原理 , 介绍常用的几种无损缓冲电路 . ?? 驱动电路 (4h) 介绍双极型晶体管驱动电路基本要求 , 隔离技术 , 恒流驱动电路 , 比例驱动电路及其工作原理 , 场控器件的驱动要求机常用电路 . ?? 功率变换器中的磁性元件设计 (4h) 介绍铁心的几种工作状态 , 常用铁心材料的性能及选用 , 脉冲功率变压器及电感的设计 .  * * 网址： 南航-自动化学院-南航电力电子网站 网上课堂： 丰富教学内容 绿色照明工程：发展节能光源，节能电器和节能灯具，实施节能照明。 电力电子技术在这个领域的应用，对缓解能源压力和环境保护有积极作用。