文档介绍：电力电子技术电力电子技术
PowerPower ElectronicsElectronics
作者作者::王兆安王兆安
主讲主讲::张发生张发生
计算机与信息工程学院计算机与信息工程学院
第1章绪论
什么是电力电子技术
电力电子技术的发展史
电力电子技术的应用
本教材的内容简介
什么是电力电子技术
■电力电子技术的概念
◆可以认为,所谓电力电子技术就是应用于电力
领域的电子技术。
☞电力电子技术中所变换的“电力”有区别于
“电力系统”所指的“电力”,后者特指电力网的
“电力”,前者则更一般些。
☞电子技术包括信息电子技术和电力电子技
术两大分支。通常所说的模拟电子技术和数字电
子技术都属于信息电子技术。
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什么是电力电子技术
◆具体地说,电力电子技术就是使用电力电子器件
对电能进行变换和控制的技术。
☞电力电子器件的制造技术是电力电子技术的基
础。
☞变流技术则是电力电子技术的核心。
表1-1 电力变换的种类
输入
输出交流(AC) 直流(DC)
直流(DC) 整流直流斩波
交流电力控制
交流(AC) 变频、变相逆变
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什么是电力电子技术
■电力电子学
◆美国学者W. Newell认为电力电子学是由电力
学、电子学和控制理论三个学科交叉而形成的。
图1-1 描述电力电子学的倒三角形
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什么是电力电子技术
☞电力电子技术和电子学
电力电子器件的制造技术和用于信息变换的电子
器件制造技术的理论基础(都是基于半导体理论)
是一样的,其大多数工艺也是相同的。
电力电子电路和信息电子电路的许多分析方法也
是一致的。
☞电力电子技术和电力学
电力电子技术广泛用于电气工程中,这是电力电
子学和电力学的主要关系。
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什么是电力电子技术
各种电力电子装置广泛
应用于高压直流输电、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
电源等之中,因此,无论是
国内国外,通常都把电力电图1-2 电气工程的双三角形描述
子技术归属于电气工程学科。在我国,电力电子与电力传
动是电气工程的一个二级学科。图1-2用两个三角形对电
气工程进行了描述。其中大三角形描述了电气工程一级学
科和其他学科的关系,小三角形则描述了电气工程一级学
科内各二级学科的关系。
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什么是电力电子技术
☞电力电子技术和控制理论
控制理论广泛用于电力电子技术中,它使电力电
子装置和系统的性能不断满足人们日益增长的各种
需求。电力电子技术可以看成是弱电控制强电的技
术,是弱电和强电之间的接口。而控制理论则是实
现这种接口的一条强有力的纽带。
另外,控制理论是自动化技术的理论基础,二
者密不可分,而电力电子装置则是自动化技术的基
础元件和重要支撑技术。
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电力电子技术的发展史
■电力电子技术的发展史
图1-3 电力电子技术的发展史
◆一般认为,电力电子技术的诞生是以1957年美国通用
电气公司研制出第一个晶闸管为标志的。
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电力电子技术的发展史
◆晶闸管出现前的时期可称为电力电子技术的史前期或黎
明期。
☞1904年出现了电子管,它能在真空中对电子流进行控
制,并应用于通信和无线电,从而开启了电子技术用于电
力领域的先河。
☞20世纪30年代到50年代,水银整流器广泛用于电化学
工业、电气铁道直流变电所以及轧钢用直流电动机的传
动,甚至用于直流输电。这一时期,各种整流电路、逆变
电路、周波变流电路的理论已经发展成熟并广为应用。在
这一时期,也应用直流发电机组来变流。
☞1947年美国著名的贝尔实验室发明了晶体管,引发了
电子技术的一场革命。
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