电力电子技术05115new

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1、《电力电子技术》绪论上海电力学院电子教研室《电力电子技术》绪论1.什么是电力电子技术模拟电子技术信息电子技术数字电子技术电子技术电力电子技术主要用于信息处理主要用于进行电力变换的技电力变换术称为变流技术电力电子技术——应用于电力领域的电子技术，使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术均用半导体制成，故数百MW甚至GW，也可2008-5-14也称电力半导体器件上海电力学院小到数电子技术教研室W甚至1W以下2《电力电子技术》绪论交流(Altive)和直流(Directive)两种★四类基本电力变换输入交流直流输出第2章第3章整流直流斩波直流AC——

2、DCDC——DC第4章第5章交流电力控制逆变交流变频、变相DC——ACAC——AC2008-5-14上海电力学院电子技术教研室3《电力电子技术》绪论★电力电子技术两个分支: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变流技术（电力电子器件应用技术）电力电子技术的核心，理论基础是电路理论本课程的主要内容★器件的工作状态:信息电子，既可放大，也可开关电力电子，为避免功率损耗过大，总在开关状态——电力电子技术的一个重要特征2008-5-14上海电力学院电子技术教研室4《电力电子技术》绪论★“电力电子技术”和“电力电子学”电力电子学(Po

3、werElectronics)名称60年代出现分别从工程技术和学术的角度来称呼，实际内容没有很大不同图0-1描述电力电子学的倒三角形静止器电子学电力学1974年，美国的W.器件、Newell用倒三角形对电、旋转电机电力力电子学进行了描述，电路被全世界普遍接受电子技术连续、离散电力电子技术可看成控制“弱电控制强电”的技术，是“弱电和强电理论的接口”，控制理论是实现该接口的强有力纽带2008-5-14上海电力学院电子技术教研室5《电力电子技术》绪论★电力电子技术与电气工程的关系：电力电子技术广泛用于电气工程中诸如：高压直流输电、静止无功补偿、电力机车

4、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通常把电力电子技术归属于电气工程学科2008-5-14上海电力学院电子技术教研室6《电力电子技术》绪论2.电力电子技术的发展史1)1904年出现了电子管，能在真空中对电子流进行控制，并应用于通信和无线电，从而开了电子技术之先河2)后来出现了水银整流器，其性能和晶闸管很相似。在30年代到50年代，是水银整流器发展迅速并大量应用的时期。3)发展更早的电动机—直流发电机组，即变流机组。和旋转变流机组相对应，静止变流器的称呼从水银整流器开始并沿用至今4)1947年美国贝尔实验室

5、发明晶体管，引发了电子技术的一场革命5)最先用于电力领域的半导体器件是硅二极管2008-5-14上海电力学院电子技术教研室7《电力电子技术》绪论2.电力电子技术的发展史6)1956年贝尔实验室研制出晶闸管雏形，1958年美国通用电气公司完成其生产工艺晶闸管性能优越，很快取代了水银整流器和旋转变流机组，且其应用范围也迅速扩大。电力电子技术的概念和基础就是由于晶闸管及晶闸管变流技术的发展而确立的7)80年代后期开始复合型器件IGBT（1988年）是MOSFET和BJT的复合，性能十分优越，现代电力电子技术的主导器件MCT是MOSFET和晶闸管的复合、

6、IGCT是MOSFET和GTO的复合8)模块：为了使电力电子装置的结构紧凑、体积减小，常常把若干个电力电子器件及必要的辅助元件做成模块的形式9)功率集成电路：把驱动、控制、保护电路和功率器件集成在一起，构成功率集成电路（PIC）。目前其功率都还较小，但代表了电力电子技术发展的一个重要方向2008-5-14上海电力学院电子技术教研室8《电力电子技术》绪论3.电力电子技术的应用1）一般工业①直流电动机的电源（可控整流、直流斩波）②交流电机的交流调速、软起动等（间接交流变流、交流调压）③电解（铝、烧碱）、电镀、直流电弧炉（整流）、高频或中频感应加热、淬

7、火（变频）2）交通运输①电气化铁道：直流机车中采用整流装置、直流斩波器，交流机车采用变频装置，车辆中的各种辅助电源②电动汽车：电机的电力变换和驱动控制、蓄电池的充电③航空和航海：飞机、船舶需要很多不同要求的电源④电梯：变频调速2008-5-14上海电力学院电子技术教研室9《电力电子技术》绪论3.电力电子技术的应用2008-5-14上海电力学院电子技术教研室10《电力电子技术》绪论3.电力电子技术的应用2008-5-14上海电力学院电子技术教研室11《电力电子技术》绪论3.电力电子技术的应用3）电力系统①电力电子技术是电力系统现代化的关键技术之一至

8、2003年，发达国家在用户最终使用的电能中有75%以上至少经过一次电力电子变流装置的处理。本世纪将达90%以上。②直流输电、柔性交流输电