《电力电子变流技术（第二版）》中职技工全套教学课件.pptx

电力电子变流技术（第二版）1全套可编辑PPT课件

目录2第一章电力电子器件第二章晶闸管触发电路第三章单相可控整流电路第四章三相可控整流电路第五章有源逆变电路

电力电子变流技术（第二版）3

绪论4电力电子技术的应用在人们的生活中随处可见，如调光台灯、变频空调、电动车以及动车组（见图0-1）等，这些设备都用到了电力电子技术。那么，什么是电力电子技术？主要应用于哪些领域呢？图0-1各种用到电力电子技术的设备a）调光台灯b）变频空调c）电动车d）动车组全套可编辑PPT课件

一、电力电子技术简介5电力电子技术是电子技术的分支，电子技术包括信息电子技术和电力电子技术。其中，信息电子技术主要用于信息处理，包括模拟电子技术和数字电子技术；电力电子技术则主要用于电力领域，包括电力电子器件制造技术和电力电子变流技术，如图0-2所示。本教材主要讲授电力电子变流技术——电力电子器件的应用技术。图0-2电子技术组成全套可编辑PPT课件

一、电力电子技术简介6电力电子变流技术是研究使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术，是介于电力、电子和控制之间的交叉学科，目前已深入到工业生产和社会生活的各个方面，在电力、工业、交通、航空航天等领域都具有广泛应用，是传统产业和高新技术领域不可或缺的关键技术。电源有直流电和交流电两种类型。公共电网提供的一般是交流电，蓄电池和干电池等提供的一般是直流电。这些电源往往不能直接满足用户的使用要求，而是需要进行变换和控制。在电力电子变流技术中，通常将交流电变直流电称为整流，将直流电变交流电称为逆变。全套可编辑PPT课件

二、电力电子技术的发展7电力电子技术始于20世纪50年代末至60年代初硅整流器件的出现，其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代，硅整流器件的出现促进了电力电子技术在许多新领域的应用。20世纪80年代末至90年代初，随着以电力金属-氧化物半导体场效应晶体管（电力MOSFET）和绝缘栅双极型晶体管（IGBT）为代表，集高频高压和大电流于一身的功率半导体复合器件的出现，传统电力电子技术进入了现代电力电子技术时代，即从以低频技术处理为主的传统电力电子学，向以高频技术处理为主的现代电力电子学方向转变。全套可编辑PPT课件

二、电力电子技术的发展8大功率的工业用电一般由工频50Hz的交流发电机提供，但是其中大约会有20%的电能是以直流形式消耗，其中典型的是电解（有色金属和化工原料需要直流电解）、牵引（电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等）和直流传动（轧钢、造纸等）三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转换为直流电，因此在20世纪60年代和70年代，大功率硅整流管和晶闸管的开发应用得以大发展。目前全国许多硅整流器半导体制造厂商都是当时建立的。1.整流器时代

二、电力电子技术的发展920世纪70年代世界范围内出现了能源危机，交流电动机变频调速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键是将直流电逆变为0～100Hz的交流电，随着变频调速装置的普及，用晶闸管、电力晶体管（GTR）和门极可关断晶闸管（GTO）实现大功率逆变成为当时电力电子变流技术的主要应用手段。不过，虽然当时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变，但工作频率较低，仅局限于中低频范围内。2.逆变器时代

二、电力电子技术的发展10进入20世纪80年代，大规模和超大规模集成电路技术迅猛发展，集成电路的精细加工技术和高压大电流技术有机结合，出现了一批全新的全控型电力电子器件，为现代电力电子技术发展奠定了基础。首先是电力MOSFET的问世，促进了中小功率电源向高频化发展，而后IGBT的出现，又为中大型功率电源向高频发展带来了机遇。电力MOSFET和IGBT的相继问世，是传统电力电子技术向现代电力电子技术转变的标志。据统计，到1995年底，电力MOSFET和GTR在功率半导体器件市场上各占一半份额，而随着IGBT的问世，用IGBT取代GTR在电力电子领域已成趋势。新型电力电子器件的发展不仅使交流电机变频调速有了更高的频率，性能更加完善可靠，同时也为用电设备的高效节能、小型轻量化、机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。3.变频器时代

三、电力电子技术的应用11电力电子技术在工业、交通运输、电力系统、新能源、家用电器等各领域都有广泛应用。1.电力电子技术在工业领域的应用近年来，随着电力电子变频技术的迅速发展，交流电动机的调速性能可与直流电动机相媲美，这也促进了交流调速技术、变频技术在工业领域中的大量应用，甚至逐步取代了直流调速。例如，电化学工业中电镀、电解大量使用的直流电源，就是采用电力电子技术获得的整流电源，如图0-3所示。图0-3各种变频器和电化学工业中使用的整流电源实物外形a）富士变频器