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1、1,电力电子变流技术,第一讲,教材:电力电子变流技术(第3版或第4版) 西安交通大学 黄俊 机械工业出版社,电力电子变流技术,吉林大学,3,1 什么是电力电子技术 2 电力电子技术的发展史 3 电力电子技术的应用 4 基本任务与要求,概述,4,1.1 电力电子与信息电子 1.2 两大分支 1.3 与其他学科的关系 1.4 地位和未来,1 什么是电力电子技术,5,信息电子技术信息处理 电力电子技术电力变换 电子技术一般即指信息电子技术，广义而言，也包括电力电子技术。,电力电子技术使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术，即 应用于电力领域的电子技术。 目前电力电子器件均用半导体制成，故也称电力
2、半导体器件。 电力电子技术变换的“电力”，可大到数百MW甚至GW，也可小到数W甚至mW级。,1.1 电力电子与信息电子,6,变流技术（电力电子器件应用技术） 用电力电子器件构成电力变换电路和对其 进行控制的技术，以及构成电力电子装置 和电力电子系统的技术。 电力电子技术的核心，理论基础是电路理论。,1.2 两大分支,电力电子器件制造技术 电力电子技术的基础，理论基础是半导体物理。,7,电力交流和直流两种 从公用电网直接得到的是交流，从蓄电池和干电池得到的是直流。,电力变换四大类 交流变直流、直流变交流、直流变直流、交流变交流,表1 电力变换的种类,进行电力变换的技术称为 变流技术。,1.2 两
3、大分支,变流技术,8,电力电子学 (Power Electronics)名称60年代出现。 1974年，美国的W. Newell用图1的倒三角形对电力电子学进行了描述，被全世界普遍接受。,图1 描述电力电子学的倒三角形,1.3 与相关学科的关系,9,都分为器件和应用两大分支。 器件的材料、工艺基本相同，采用微电子技术。 应用的理论基础、分析方法、分析软件也基本相同。 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只工作在开关状态。 二者同根同源。,与电子学（信息电子学）的关系,1.3 与相关学科的关系,10,1.3 与相关学科的关系,电力电子技术广泛用于电气工
4、程中 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 国内外均把电力电子技术归为电气工程的一个分支。 电力电子技术是电气工程学科中最为活跃的一个分支。,与电力学（电气工程）的关系,11,控制理论广泛用于电力电子系统中。 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。 电力电子装置是自动化技术的基础元件和 重要支撑技术。,与控制理论（自动化技术）的关系,1.3 与相关学科的关系,12,电力电子技术的发展史是以电力电子器件的发展史为纲的。,1904,1930,1947,1958,1970,1980,1990,
5、2000,t(年),2 电力电子技术的发展史,13,一般工业： 交直流电机、电化学工业、冶金工业 交通运输： 电气化铁道、电动汽车、航空、航海 电力系统： 高压直流输电、柔性交流输电、无功补偿 电子装置电源： 为信息电子装置提供动力 家用电器： “节能灯”、变频空调 其他： UPS、 航天飞行器、新能源、发电装置,3 电力电子技术的应用,14,4 基本任务与要求,1. 熟悉和掌握普通晶闸管、电力晶体管等电力电子器 件的工作原理、开关特性和电气参数 熟悉和掌握单相、三相整流电路和有源逆变电路的 基本原理、波形分析和各种负载对电路工作的影响， 并能对上述电路进行初步设计计算。 3. 掌握无源逆变电路、交流凋压电路、斩波电路的工作 原理、电路结构、波形分析和参数计算。 4. 掌握PWM型逆变电路的工作原理、控制方法、波形 分析 5. 了解电力电子学科的发展方向。,