文档介绍：《电力电子技术》36学时
1
引言
什么是电力电子技术?
它的发展经历了哪些阶段?
目前主要应用在哪些领域?
■
2
电子技术: 信息电子技术电力电子技术
信息电子技术——模拟电子技术和数字电子技术
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
目前电力电子器件均用半导体制成,故也称电力半导体器件
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1W以下
信息电子技术主要用于信息处理,电力电子技术主要用于电力变换
■
3
变流技术
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、直流变直流和交流变交流
进行电力变换的技术称为变流技术
表0-1 电力变换的种类
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
4
电力电子技术两个分支
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,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
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
■
5
“电力电子技术”和“电力电子学”
电力电子学(Power Electronics) 名称60年代出现
1974年,美国的W. Newell用图0-1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0-1 描述电力电子学的倒三角形
■
“电力电子学”和“电力电子技术”分别从学术和工程技术的角度来称呼,实际内容没有很大不同
6
电力电子技术和电子学的关系
电子学——电子器件对应电力电子器件
电子电路电力电子电路
电力电子器件制造技术和电子器件制造技术的理论基础是一样的,大多数工艺也相同
现代电力电子器件制造大都使用集成电路制造工艺,采用微电子制造技术,许多设备都和微电子器件制造设备通用,说明二者同根同源
■
7
电力电子技术和电子学的关系
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
电力电子电路和电子电路
许多分析方法一致,仅应用目的不同
广义而言,电子电路中的功放和功率输出也可算做电力电子电路
电力电子电路广泛用于电视机、计算机等电子装置中,其电源部分都是电力电子电路
■
8
电力电子技术与电气工程的关系
主要关系:电力电子技术广泛用于电气工程中
电力电子装置广泛用于高压直流输电、静止无功补偿、电力机车牵引、交直流电力传动、电解、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
电气工程学科中一个最为活跃的分支,其不断进步给电气工程的现代化以巨大的推动力
■
9
电力电子技术与控制理论的关系
控制理论广泛用于电力电子技术,使电力电子装置和系统的性能满足各种需求
电力电子技术可看成“弱电控制强电”的技术,是“弱电和强电的接口”,控制理论是实现该接口的强有力纽带
控制理论和自动化技术密不可分,而电力电子装置是自动化技术的基础元件和重要支撑技术
■
10