电力电子技术

《电力电子技术》石新春杨京燕王毅编中国电力出版社电力电子技术PowerElectronics绪论1.什么是电力电子技术2.电力电子技术的发展历史3.电力电子技术的应用4.本课程的主要内容1.什么是电力电子技术1.1概念1.2两大分支1.3与其他学科的关系1.1概念数字电子技术模拟电子技术电力电子技术信息电子技术电子技术信息电子技术：信息处理电力电子技术：电力变换电力电子技术是应用于电力领域的电子技术，也就是使用电力电子器件，应用电路理论、控制理论对电能进行变换、控制的技术。包括电压、电流、频率、波形等方面的变换、控制。直流电力交流交流变交流直流变直流（斩波）直流变交流（逆变）交流变直流（整流）电力变换1.2两大分支电力电子技术电力电子器件制造技术变流技术变流技术电力电子器件构成各种电力变换电路{对这些电路进行控制的技术变流技术（电力电子器件应用技术）——电力电子技术的核心电力电子器件制造技术—电力电子技术的基础相互支持、相互促进1.3与其他学科的关系电子学电力学控制理论电力电子技术图0-1描述电力电子学的倒三角形边缘学科1.3.1与电子学的关系器件、电路电力电子器件制造技术电子器件制造技术理论基础、材料、制造工艺分析方法、分析软件电子电路电力电子电路电力电子电路——电力变换电子电路——信息处理信息电子电路器件开关状态放大状态电力电子电路器件开关状态功率损耗1.3.2与电力学的关系电力电子技术广泛用于电力工程电力电子技术高压直流输电静止无功补偿交直流电力传动电解电镀电加热电力机车牵引电力工程高性能交直流电源1.3.3与控制理论的关系控制理论电力电子技术弱电和强电接口弱电控制强电实现纽带绪论1.什么是电力电子技术2.电力电子技术的发展历史3.电力电子技术的应用4.本课程的主要内容2.电力电子技术的发展历史2.1电力电子器件的发展2.2电力变换电路的发展2.3控制技术的发展20世纪70年代低压小电流、高压大电流晶闸管系列化派生型晶闸管：双向、逆倒、光控半控型器件1958工业用晶闸管问世、电力电子技术诞生80年代后期以IGBT为代表的复合型器件异军突起MOSFET与GTR复合驱动功率小、开关速度快；通态压降小、载流能力大；主导器件2.1电力电子器件的发展20世纪70年代后期全控型器件迅速发展GTO、GTR、MOSFET可通可断、开关速度高于晶闸管全控型器件全控复合型器件功率集成模块把若干个电力电子器件及必要的辅助元件、电路模块化，便于应用。结构紧凑、体积小巧。尽管功率较小，重要发展方向。20世纪70年代以前，整流电路占有主导地位；20世纪80年代以后，逆变电路的应用日益广泛，但整流电路仍然占有重要地位。原因？整流电路、逆变电路应用最为广泛。常用：晶闸管相控整流电路，消耗无功功率、产生谐波污染电网。治理：补偿无功功率、抑制谐波。有源电力滤波器2.2电力变换电路的发展高功率因数整流电路，采用自关断器件、PWM控制。功率因数可以达到1，基本不消耗无功功率、不产生谐波。软开关电路。降低电力电子器件的开关损耗、抑制电磁干扰。利用谐振原理，使电力电子器件在零电压或零电流的条件下开通、关断，理论上可将开关损耗降至零并抑制电磁干扰。2.2电力变换电路的发展新型电力变换电路：谐振型逆变电路性能更佳晶闸管电路相位控制方式；全控型器件PWM控制方式；就异步电动机而言，矢量控制、直接转矩控制；就控制理论而言，自适应控制、模糊控制。2.3控制技术的发展20世纪80年代后期高性能单片微机、数字信号处理器应用于电力电子电路控制。模拟、数字控制——微机控制绪论1.什么是电力电子技术2.电力电子技术的发展历史3.电力电子技术的应用4.本课程的主要内容3.电力电子技术的应用（1）一般工业冶金工业中高频感应加热电源设备（2）交通运输DJ型交流电力传动机车磁悬浮列车国内外知名变频器西门子（Siemens）公司施奈德公司富士公司安圣（华为电气）变频器系列ABB公司（3）电力系统晶闸管变流装置无功补偿装置（4）电子装置用电源开关、UPS电源电子装置用电源（5）家用电器交流变频控制器的原理框图变频空调控制器直流变频空调的电路原理图(6)其它不间断电源YJ32双绕组双速异步风力发电机水泵变频、风机变频节能绪论1.什么是电力电子技术2.电力电子技术的发展历史3.电力电子技术的应用4.本课程的主要内容教材的内容可分为三大部分第一部分：电力电子器件（第1章-----全书的基础)第二部分：电力电子电路（第2~4章-----全书的主体)第三部分：PWM控制技术（第5章）第四部分：电力电子应用（拓展）（第6~9两章）4.本课程的主要内容