[工学]电力电子第一章 绪论.pptVIP

电力电子技术 使用教材 电力电子技术（第五版） 王兆安、刘进军主编，机械工业出版社 主讲 张新荣 学时 48 （8学时实验) 考试 * * 第一章 绪论 1.定义及意义： 电子技术：研究各种半导体器件的性能、电路 及其应用的学科 信息电子技术：模拟电子技术、数字电子技术 利用功率半导体器件的开关作用控制电功率的流动，从而实现对电能进行变换的技术。 电力电子技术： 电压、电流、频率、波形各方面的变换。 能耗大 调速不连续 交流变频调速，用电效率明显增大，节电达到30%以上。 电力电子技术 电子器件 变流技术 控制技术 电子器件：基本结构、工作原理、主要参数及 应用的共性问题。 意义：完成各种用电设备（负载）的电源要求 节能 应用技术 2.电力电子技术的内容 ⑴交流变直流的技术：整流技术 ⑵直流变直流的技术：斩波技术 ⑶直流变交流的技术：逆变技术 ⑷交流变交流的技术： 交流调压技术： 变频技术： 工频交流电（固定电压的）经过电力电子变流装置变换为可调电压工频交流电。 输入 输出 交流 直流 直流 整流 直流斩波 交流 交流电力控制 变频、变相 逆变 3.电力电子技术的应用概况 ⑴ 整流技术的应用 整流器 调压调速可控直流电源 电解电镀用直流电源 蓄电池快速充电用直流电源 高压静电喷涂电源 矿山机车、地铁、城市电车用直流电源 ⑵ 斩波技术的应用 矿山机车的直流脉冲调速 地铁和城市电车的直流脉冲调速 蓄电池叉车的直流脉冲调速 各种电加工机床电源 计算机、电视机、微波炉等用直流电源 设备大，耗电大 斩波技术 ⑶ 逆变技术的应用 可逆直流拖动系统的逆变环节 绕线式异步电机串级调速 高压直流输电：无感抗、无容抗、电磁辐射非常小、 经济。 不停电电源（UPS） ⑷ 交流—交流技术的应用 交流调压技术的应用 交流调压器和交流调功器 交流电子开关 交流调压调速 交流调压器 交流调功器 变频技术的应用 交—直—交变频技术 交—交变频器 它能大范围灵活的改变负载的供电频率和电压，并且节能效果显著，所以其应用几乎覆盖了国民经济的各个领域。 它在低速、大功率交流电力拖动中得到了成功的应用。 轧钢机 数控机床 冶金工业 电解铝 一般工业 交通运输 电力系统 高压直流装置HVDC 柔性交流输电FACTS 程控交换机 电子装置 微型计算机 电子装置用电源 家用电器 航天技术 大型计算机的UPS 新型能源 其他 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就是电源技术。 电力电子技术对节省电能有重要意义。特别在大型 风机、水泵采用变频调速，在使用量十分庞大的照 明电源等方面，因此它也被称为是节能技术. 4.与相关学科的关系 ⑴ 与电子学（信息电子学）的关系 ①都分为器件和应用两大分支 ②器件的材料和工艺基本相同，采用微电子技术。 ③信息电子电路的器件可工作在开关状态，也可工作 在放大状态； 电力电子电路的器件一般工作在开关状态。 ④两者同根同源。 ⑵ 与电力学（电气工程）的关系 ①电力电子技术广泛应用于电气工程中 ②国内均把电力电子技术归为电气工程的一个分支。 ③电力电子技术是电气工程学科中最为活跃的一个分支。 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、高性能交直流电源 ⑵ 与控制理论（自动化技术）的关系 ①控制理论广泛应用于电力电子系统中 ②电力电子技术是弱电控制强电的技术； 是弱电和强电的接口； 控制理论是这种接口的有力纽带。 ③电力电子装置是自动化技术的基础元件 和重要支撑技术。 5.电力电子技术的发展 半控型、全控型 单极性、双极型、混合型 电流控制型、电压控制型 电力电子器件 电力电子技术的发展 整流器时代：硅整流管、晶闸管 逆变器时代：巨型功率晶体管、门极可关断晶闸管 变频器时代：功率场效应晶体管、绝缘栅双极晶体管 低频技术 传统电力电子技术 高频技术 现代电力电子技术 （中小功率电源） （大、中型功率电源） 6.课程性质、教学要求和学习方法 “管为路用”，重点放在电路上。 课前做好预习，课上认真听讲并做好笔记，课后及时归纳、总结、做习题，认真完成实验。避免学后忘前。 器件、电路、应用 *