文档介绍：电力电子技术
Power Electronics
石新春 杨京燕 王毅 编
中国电力出版社
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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. 本课程的主要内容电力电子技术
Power Electronics
石新春 杨京燕 王毅 编
中国电力出版社
1
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
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1. 什么是电力电子技术
概念
两大分支
与其他学科的关系
3
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。
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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
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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
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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
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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
分支
高性能交直流电源
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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
广泛用于
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2. 电力电子技术的发展历史
电力电子器件的发展
电力变换电路的发展
控制技术的发展
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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
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。
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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
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。
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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。
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。
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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。
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
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（1）一般工业
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冶金工业中高频感应加热电源设备
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（2）交通运输
DJ型交流电力传动机车
磁悬浮列车
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国内外知名变频器
西门子（Siemens）公司
施奈德公司
富士公司
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安圣（华为电气）变频器系列
ABB公司
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（3）电力系统
晶闸管变流装置