文档介绍：第四章 电力电子技术与电力传动
第一页，共216页。
电力电子技术的作用
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电气工程专业导论
第二页，共216页。
交流电源
（交流发电机）
直流电源（太阳能电池等）
交流/直流
直流/交流
直电流尖峰愈大，从而引起器件过热损坏。 。随着频率提高，电路中的di/dt和dv/dt增大，从而导致电磁干扰（EMI）增大，影响整流器和周围电子设备的工作。
电气工程专业导论
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第二十一页，共216页。
软开关：
第二十二页，共216页。
软开关
和硬开关工作不同，理想的软关断过程是电流先降到零，电压在缓慢上升到断态值，所以关断损耗近似为零。由于器件关断前电流已下降到零，解决了感性关断问题。理想的软开通过程是电压先降到零，电流在缓慢上升到通态值，所以开通损耗近似为零，器件结电容的电压亦为零，解决了容性开通问题。
电气工程专业导论
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第二十三页，共216页。
软开关技术
电力电子装置高频化
滤波器、变压器体积和重量减小，电力电子装置小型化、轻量化。
开关损耗增加，电磁干扰增大。
软开关技术
降低开关损耗和开关噪声。
进一步提高开关频率。
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第二十四页，共216页。
高频
软开关技术
新的控制策略
电气工程专业导论
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第二十五页，共216页。
DC-DC
DC-AC
交流调速：矢量控制和直接转矩控制
能量管理
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电气工程专业导论
第二十六页，共216页。
第二十七页，共216页。
高频
软开关技术
新的控制策略
磁集成
电气工程专业导论
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第二十八页，共216页。
无功补偿和谐波抑制(VAR Compensate and Harmonic Control)对电力系统有重要的意义。晶闸管控制电抗器（Thysistor Controlled Reactor－TCR）、晶闸管投切电容器（ Thysistor Controlled Capacitor－TSC）都是重要的无功补偿装置。近年来出现的静止无功发生器（Static VAR Generator－SVG）、有源电力滤波器（Active Power Filter－APF）等新型电力电子装置具有更为优越的无功功率和谐波补偿（VAR and Harmonic Compensate）的性能。在配电网系统，电力电子装置还可用于防止电网瞬时停电、瞬时电压跌落、闪变等，以进行电能质量控制，改善供电质量
电力系统在通向现代化的进程中，电力电子技术是关键技术之一。毫不夸张地说，离开电力电子技术，电力系统的现代化是不可想象的。
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第二十九页，共216页。
电力电子技术的作用（续）
安装在挪威的±160Mvar、42kV的无功发生器
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第三十页，共216页。
电力电子技术的特点
它是从电气工程中3大学科领域（电力、控制、电子）发展起来的一门新型交叉学科。
1974年，美国的W. Newell用倒三角形对电力电子学进行了描述，被全世界普遍接受
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电气工程专业导论
第三十一页，共216页。
电力电子技术的特点（续）
——与电子学（信息电子学）的关系
都分为器件和应用两大分支
器件的材料、工艺基本相同，都采用微电子技术
应用的理论基础、分析方法也基本相同
二者同根同源
信息电子电路的器件可工作在开关状态，也可工作在放大状态；电力电子电路的器件一般只工作在开关状态
二者的应用目的不同
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电气工程专业导论
第三十二页，共216页。
——与控制理论（自动化技术）的关系
控制理论广泛用于电力电子系统中
电力电子技术是弱电控制强电的技术，是弱电和强电的接口，而控制理论是这种接口的有力纽带
电力电子装置是自动化技术的基础元件和重要支撑技术
电力电子技术的特点（续）
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第三十三页，共216页。
——与电力学的关系
电力电子技术广泛用于电力工程中
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、电镀、电加热、高性能交直流电源
电力电子技术的特点（续）
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第三十四页，共216页。
电气工程专业导论
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电力电子技术的特点（续）
电力电子技术特点：
弱电控制强电的学科交叉技术；所涉及的学科广泛，包括：基础理论（固体物理、电磁学、电路理论）、专业理论（电力系统、电子学、传热学、系统与控制、电机学及电力传动、通信理论、信号处理、微电子技术）以及专门技术（电磁测量、计算机仿真、CAD）等。
传送能量的模拟-数字-模拟转换技术；
多学科知识的综