電力電子技術緒論(共24張)課件

1、電力電子技術Power Electronics 主 編：龍志文 副主編：李金鐘 劉成梅 主 審：陳鐵牛第1頁，共24頁。電力電子技術Power Electronics教 案 制 作： 龍 志 文施 衛(wèi) 華第2頁，共24頁。主 要 特 色1.是教育部高等職業(yè)教育示范專業(yè)規(guī)劃教材 ；2.是高職高專電氣自動化專業(yè)的主干課程 ；3.降低了理論高度，突出以應用為目的 ；4.書中列舉的器件和介紹的應用實例能反映電力電子技術的發(fā)展趨勢；5.對于兩年制高職高專和三年制高職高專都可以適用 。第3頁，共24頁。 主 要 內(nèi) 容第7章 電力電子裝置應用實例 緒 論第1章 電力電子器件第2章 可控整流電路第3章 逆

2、變 電 路第4章 PWM脈寬調(diào)制變頻電路第5章 直流斬波電路 第6章 交交變換電路及軟開關技術第4頁，共24頁。緒 論1. 電力電子技術概述。2. 電力電子技術的主要功能與應用。3. 電力電子技術的發(fā)展 。4. 本課程的任務與要求。第5頁，共24頁。1.電力電子技術概述1.1 電力電子技術的概念1.2 電力電子技術和相關學科的關系1.3 電力電子器件的發(fā)展第6頁，共24頁。1.1 電力電子技術的概念 電力電子技術是以電力系統(tǒng)為對象的電子技術，具體地說就是利用電力電子器件對電能進行控制、轉換和傳輸?shù)募夹g。它的研究對象是電力電子器件的應用，電力電子電路的電能變換原理及電力電子裝置的開發(fā)與應用技術。

3、 第7頁，共24頁。1.2 電力電子技術和相關學科的關系電力電子學 (Power Electronics)名稱60年代出現(xiàn)。1974年，美國的W. Newell用右圖的倒三角形對電力電子學進行了描述，被全世界普遍接受。電力電子學電子學電力學控制理論連續(xù)、離散 電路、器件靜止器、旋轉電機圖1 描述電力電子學的倒三角形第8頁，共24頁。1.2 電力電子技術和相關學科的關系 與電子學（信息電子學）的關系都分為器件和應用兩大分支。器件的材料、工藝基本相同，采用微電子技術。應用的理論基礎、分析方法、分析軟件也基本相同。信息電子電路的器件可工作在開關狀態(tài)，也可工作在放大狀態(tài)；電力電子電路的器件一般只工作在

4、開關狀態(tài)。二者同根同源。第9頁，共24頁。1.2 電力電子技術和相關學科的關系 與電力學（電氣工程）的關系電力電子技術廣泛用于電氣工程中：高壓直流輸電 靜止無功補償電力機車牽引 交直流電力傳動電解、電鍍、電加熱、高性能交直流電源國內(nèi)外均把電力電子技術歸為電氣工程的一個分支。電力電子技術是電氣工程學科中最為活躍的一個分支。第10頁，共24頁。1.2 電力電子技術和相關學科的關系 與控制理論（自動化技術）的關系控制理論廣泛用于電力電子系統(tǒng)中。電力電子技術是弱電控制強電的技術，是弱電和強電的接口；控制理論是這種接口的有力紐帶。電力電子裝置是自動化技術的基礎元件和重要支撐技術。第11頁，共24頁。1.

5、3 電力電子器件的發(fā)展1.3.1 傳統(tǒng)電力電子器件階段 主要是功率整流與晶閘管（也曾稱為可控硅），屬于不控與半控型器件。自1957年第一只晶閘管誕生以來，現(xiàn)已由普通晶閘管衍生出快速晶閘管、逆導晶閘管、雙向晶閘管、不對稱晶閘管等品種，經(jīng)過近半個世紀的發(fā)展器件的電壓、電流等技術參數(shù)均有了很大的提高，單只晶閘管的容量已達8KV、6KA。晶閘管器件價格相對低廉，在高電壓、大電流方面的發(fā)展空間依然很大。 第12頁，共24頁。1.3.2 現(xiàn)代電力電子器件階段 二十世紀80年代以來，將微電子技術與電力電子技術結合，研制出新一代高頻、全控型器件我們將其稱為現(xiàn)代電力電子器件。主要的有電力晶體管（GTR）、可關斷

6、晶閘管（GTO）、功率場效應管（MOSFET）、結緣柵雙極型晶體管（IGBT）、MOS門極晶閘管（MCT）、靜電感應晶體管（SIT）等全控型高頻電力電子器件相繼問世。特別是以IGBT、SIT等為代表的全控型復合器件的問世，它們集MOSFET管驅(qū)動功率小、開關速度快和GTR（或GTO）載流能力大的優(yōu)點于一身，在大容量、高頻率的電力電子電路中表現(xiàn)出非凡的性能。 1.3 電力電子器件的發(fā)展第13頁，共24頁。2、電力電子技術的主要 功能與應用 電力電子電路是以電力電子器件為核心，其基本的轉換形式和功能有以下四種:2.1 整流與可控整流電路也稱為交流直流（AC/DC）變換電路 2.2 直流斬波電路亦稱

7、為DC/DC轉換 2.3 逆變電路亦稱為直流交流（DC/AC）變換電路 2.4 交流變換電路（AC/AC變換） 第14頁，共24頁。2、電力電子技術的主要 功能與應用一般工業(yè)： 交直流電機、電化學工業(yè)、冶金工業(yè)交通運輸： 電氣化鐵道、電動汽車、航空、航海電力系統(tǒng)： 高壓直流輸電、柔性交流輸電、無功補償?shù)?5頁，共24頁。電子裝置電源： 為信息電子裝置提供動力家用電器： 節(jié)能燈、變頻空調(diào)其 他： UPS、 航天飛行器、新能源、發(fā)電裝置2、電力電子技術的主要 功能與應用第16頁，共24頁。2、電力電子技術的主要功能與應用軋 鋼 機航天飛行器柔性交流輸電技術第17頁，共24頁。2、電力電子技術的主要

8、功能與應用電氣化鐵路變頻空調(diào)電子裝置第18頁，共24頁。3.1 電力電子器件的發(fā)展大容量化 高頻化 易驅(qū)動 降低導通壓降 模塊化 功率集成化 3、電力電子技術的發(fā)展第19頁，共24頁。3、電力電子技術的發(fā)展晶閘管問世，IGBT及功率集成器件出現(xiàn)和發(fā)展時代晶閘管時代水銀（汞?。┱髌鲿r代電子管問世史前期19041930194719571970198019902000t(年)晶體管誕生第20頁，共24頁。 3、電力電子技術的發(fā)展3.2 變流電路與控制的發(fā)展傳統(tǒng)電力電子技術以整流為主導，以移相觸發(fā)（相控）、PID模擬控制為主；二十世紀80年代以來高頻全控器件的出現(xiàn)，使逆變、斬波電路的應用日益廣泛 電

9、力電子技術是節(jié)能技術 數(shù)字控制替代了模擬控制 第21頁，共24頁。4、本課程的任務與要求 本課程是高校電氣工程類專業(yè)中的主干課程之一 。 學習本課程時，要著重物理概念與基本分析方法的學習，理論與實際相結合，盡可能的做到器件、電路、應用三者相結合。第22頁，共24頁。 在學習方法上要特別注意電路的波形分析與相位分析，在工作原理分析時緊緊抓住電力電子器件在電路中導通與截止的變化過程，從波形分析中進一步理解電路的工作情況。 本課程將涉及高等數(shù)學、電路分析、電子技術、電機拖動等知識，學習本課程時需要復習相關課程并綜合運用所學知識。4、本課程的任務與要求第23頁，共24頁。1、不是井里沒有水，而是你挖的

10、不夠深。不是成功來得慢，而是你努力的不夠多。2、孤單一人的時間使自己變得優(yōu)秀，給來的人一個驚喜，也給自己一個好的交代。3、命運給你一個比別人低的起點是想告訴你，讓你用你的一生去奮斗出一個絕地反擊的故事，所以有什么理由不努力!4、心中沒有過分的貪求，自然苦就少?？诶锊徽f多余的話，自然禍就少。腹內(nèi)的食物能減少，自然病就少。思緒中沒有過分欲，自然憂就少。大悲是無淚的，同樣大悟無言。緣來盡量要惜，緣盡就放。人生本來就空，對人家笑笑，對自己笑笑，笑著看天下，看日出日落，花謝花開，豈不自在，哪里來的塵埃!25、你不能拼爹的時候，你就只能去拼命！26、如果人生的旅程上沒有障礙，人還有什么可做的呢。27、我們

11、無法選擇自己的出身，可是我們的未來是自己去改變的。勵志名言：比別人多一點執(zhí)著，你就會創(chuàng)造奇跡28、偉人之所以偉大，是因為他與別人共處逆境時，別人失去了信心，他卻下決心實現(xiàn)自己的目標。29、人生就像一道漫長的階梯，任何人也無法逆向而行，只能在急促而繁忙的進程中，偶爾轉過頭來，回望自己留下的蹣跚腳印。30、時間，帶不走真正的朋友；歲月，留不住虛幻的擁有。時光轉換，體會到緣分善變；平淡無語，感受了人情冷暖。有心的人，不管你在與不在，都會惦念；無心的情，無論你好與不好，只是漠然。走過一段路，總能有一次領悟；經(jīng)歷一些事，才能看清一些人。31、我們無法選擇自己的出身，可是我們的未來是自己去改變的。32、命

12、好不如習慣好。養(yǎng)成好習慣，一輩子受用不盡。33、比別人多一點執(zhí)著，你就會創(chuàng)造奇跡。50、想像力比知識更重要。不是無知，而是對無知的無知，才是知的死亡。51、對于最有能力的領航人風浪總是格外的洶涌。52、思想如鉆子，必須集中在一點鉆下去才有力量。53、年少時，夢想在心中激揚迸進，勢不可擋，只是我們還沒學會去戰(zhàn)斗。經(jīng)過一番努力，我們終于學會了戰(zhàn)斗，卻已沒有了拼搏的勇氣。因此，我們轉向自身，攻擊自己，成為自己最大的敵人。54、最偉大的思想和行動往往需要最微不足道的開始。55、不積小流無以成江海，不積跬步無以至千里。56、遠大抱負始于高中，輝煌人生起于今日。57、理想的路總是為有信心的人預備著。58、

13、抱最大的希望，為最大的努力，做最壞的打算。59、世上除了生死，都是小事。從今天開始，每天微笑吧。60、一勤天下無難事，一懶天下皆難事。61、在清醒中孤獨，總好過于在喧囂人群中寂寞。62、心里的感覺總會是這樣，你越期待的會越行越遠，你越在乎的對你的傷害越大。63、彩虹風雨后，成功細節(jié)中。64、有些事你是繞不過去的，你現(xiàn)在逃避，你以后就會話十倍的精力去面對。65、只要有信心，就能在信念中行走。66、每天告訴自己一次，我真的很不錯。67、心中有理想 再累也快樂68、發(fā)光并非太陽的專利，你也可以發(fā)光。69、任何山都可以移動，只要把沙土一卡車一卡車運走即可。70、當你的希望一個個落空，你也要堅定，要沉著

14、！71、生命太過短暫，今天放棄了明天不一定能得到。72、只要路是對的，就不怕路遠。73、如果一個人愛你、特別在乎你，有一個表現(xiàn)是他還是有點怕你。74、先知三日，富貴十年。付諸行動，你就會得到力量。75、愛的力量大到可以使人忘記一切，卻又小到連一粒嫉妒的沙石也不能容納。1、這世上，沒有誰活得比誰容易，只是有人在呼天搶地，有人在默默努力。2、當熱誠變成習慣，恐懼和憂慮即無處容身。缺乏熱誠的人也沒有明確的目標。熱誠使想象的輪子轉動。一個人缺乏熱誠就象汽車沒有汽油。善于安排玩樂和工作，兩者保持熱誠，就是最快樂的人。熱誠使平凡的話題變得生動。3、起點低怕什么，大不了加倍努力。人生就像一場馬拉松比賽，拼的

15、不是起點，而是堅持的耐力和成長的速度。只要努力不止，進步也會不止。4、如果你不相信努力和時光，那么時光第一個就會辜負你。不要去否定你的過去，也不要用你的過去牽扯你的未來。不是因為有希望才去努力，而是努力了，才能看到希望。5、人生每天都要笑，生活的下一秒發(fā)生什么，我們誰也不知道。所以，放下心里的糾結，放下腦中的煩惱，放下生活的不愉快，活在當下。人生喜怒哀樂，百般形態(tài)，不如在心里全部淡然處之，輕輕一笑，讓心更自在，生命更恒久。積極者相信只有推動自己才能推動世界，只要推動自己就能推動世界。6、人性本善，純?nèi)缜逑魉冬摖q。欲望與情緒如風沙襲擾，把原本如天空曠蔚藍的心蒙蔽。但我知道，每個人的心靈深處

16、，不管烏云密布還是陰淤蒼茫，但依然有一道彩虹，亮麗于心中某處。7、每個人的心里，都藏著一個了不起的自己，只要你不頹廢，不消極，一直悄悄醞釀著樂觀，培養(yǎng)著豁達，堅持著善良，只要在路上，就沒有到達不了的遠方！8、不要活在別人眼中，更不要活在別人嘴中。世界不會因為你的抱怨不滿而為你改變，你能做到的只有改變你自己！9、欲戴王冠，必承其重。哪有什么好命天賜，不都是一路披荊斬棘才換來的。10、放手如拔牙。牙被拔掉的那一刻，你會覺得解脫。但舌頭總會不由自主地往那個空空的牙洞里舔，一天數(shù)次。不痛了不代表你能完全無視，留下的那個空缺永遠都在，偶爾甚至會異常掛念。適應是需要時間的，但牙總是要拔，因為太痛，所以終歸

17、還是要放手，隨它去。11、這個世界其實很公平，你想要比別人強，你就必須去做別人不想做的事，你想要過更好的生活，你就必須去承受更多的困難，承受別人不能承受的壓力。12、逆境給人寶貴的磨煉機會。只有經(jīng)得起環(huán)境考驗的人，才能算是真正的強者。自古以來的偉人，大多是抱著不屈不撓的精神，從逆境中掙扎奮斗過來的。13、不同的人生，有不同的幸福。去發(fā)現(xiàn)你所擁有幸運，少抱怨上蒼的不公，把握屬于自己的幸福。你，我，我們大家都可以經(jīng)歷幸福的人生。14、給自己一份堅強，擦干眼淚；給自己一份自信，不卑不亢；給自己一份灑脫，悠然前行。輕輕品，靜靜藏。為了看陽光，我來到這世上；為了與陽光同行，我笑對憂傷。15、總不能流血就喊痛，怕黑就開燈，想念就聯(lián)系，疲憊就放空，被孤立就討好，脆弱就想家，不要被現(xiàn)在而蒙蔽雙眼，終究是要長大，最漆黑的那段路終要自己走完。21、每個人都有潛在的能量，只是很容易：被習慣所掩蓋，被時間所迷離，被惰性所消磨。22、不論你在什么時候開始，重要的是開始之后就不要輕言放棄。23、恨別人，痛苦的卻是自己。24、每天醒來，敲醒自己的不是鐘聲，而是夢想。25、你不能拼爹的時候，你就只能去拼命！26、如果人生的旅程上沒有障礙，人還有什么可做的呢。27、我們無法選擇自己的出身，可是我們的未來是自己去改變的。勵志名言：比別人多一點執(zhí)著，你就會創(chuàng)造奇跡28、偉人之所以偉大，是因為他與別人共處逆境