電工電子技術(shù)教學(xué)-緒論

1、電力電子技術(shù)Power Electronics重慶科技學(xué)院課程網(wǎng)址：http:/n第一節(jié) 什么是電力電子技術(shù)第二節(jié) 電力電子技術(shù)的發(fā)展史第三節(jié) 電力電子技術(shù)的應(yīng)用第四節(jié) 教材內(nèi)容簡(jiǎn)介和使用說(shuō)明緒 論2一. 電力電子與信息電子二. 兩大分支三. 與其他學(xué)科的關(guān)系四. 地位和未來(lái)第一節(jié) 什么是電力電子技術(shù)3信息電子技術(shù)信息處理電力電子技術(shù)電力變換電力電子技術(shù)使用電力電子器件對(duì)電能進(jìn)行變換和控制的技術(shù)，即應(yīng)用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù)。目前電力電子器件均用半導(dǎo)體制成，故也稱電力半導(dǎo)體器件。電力電子技術(shù)變換的“電力”，可大到數(shù)百M(fèi)W甚至GW，也可小到數(shù)W甚至mW級(jí)。一. 電力電子與信息電子電子技術(shù)電力電子技

2、術(shù)信息電子技術(shù)模擬電子技術(shù)數(shù)字電子技術(shù)4 變流技術(shù)（電力電子器件應(yīng)用技術(shù)）是電力電子技術(shù)的核心。用電力電子器件構(gòu)成電力變換電路和對(duì)其進(jìn)行控制的技術(shù)，以及構(gòu)成電力電子裝置和電力電子系統(tǒng)的技術(shù)。二. 兩大分支 電力電子器件制造技術(shù)是電力電子技術(shù)的基礎(chǔ)。5 電力交流和直流兩種 從公用電網(wǎng)直接得到的是交流，從蓄電池和干電池得到的是直流。 電力變換四大類 交流變直流、直流變交流、直流變直流、交流變交流表1 電力變換的種類 進(jìn)行電力變換的技術(shù)稱為 變流技術(shù)。逆變直流斬波直流交流電力控制變頻、變相整流交流交流直流 輸出 輸入二. 兩大分支 變流技術(shù)6電力電子學(xué) (Power Electronics)名稱60

3、年代出現(xiàn)。1974年，美國(guó)的W. New ell用圖1的倒三角形對(duì)電力電子學(xué)進(jìn)行了描述，被全世界普遍接受。電力電子學(xué)電子學(xué)電力學(xué)控制理論連續(xù)、離散 電路、器件靜止器、旋轉(zhuǎn)電機(jī)圖1 描述電力電子學(xué)的倒三角形三. 與相關(guān)學(xué)科的關(guān)系7都分為器件和應(yīng)用兩大分支。器件的材料、工藝基本相同，采用微電子技術(shù)。應(yīng)用的理論基礎(chǔ)、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(guān)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開關(guān)狀態(tài)。二者同根同源。 與電子學(xué)（信息電子學(xué)）的關(guān)系三. 與相關(guān)學(xué)科的關(guān)系8三. 與相關(guān)學(xué)科的關(guān)系電力電子技術(shù)廣泛用于電氣工程中高壓直流輸電靜止無(wú)功補(bǔ)償電力機(jī)車牽引交直流

4、電力傳動(dòng)電解、電鍍、電加熱、高性能交直流電源國(guó)內(nèi)外均把電力電子技術(shù)歸為電氣工程的一個(gè)分支。電力電子技術(shù)是電氣工程學(xué)科中最為活躍的一個(gè)分支。 與電力學(xué)（電氣工程）的關(guān)系9控制理論廣泛用于電力電子系統(tǒng)中。電力電子技術(shù)是弱電控制強(qiáng)電的技術(shù)， 是弱電和強(qiáng)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(dòng)化技術(shù)的基礎(chǔ)元件和 重要支撐技術(shù)。 與控制理論（自動(dòng)化技術(shù)）的關(guān)系三. 與相關(guān)學(xué)科的關(guān)系10電力電子技術(shù)和運(yùn)動(dòng)控制一起，和計(jì)算機(jī)技術(shù)共同成 為未來(lái)科學(xué)技術(shù)的兩大支柱。計(jì)算機(jī) 人腦 電力電子技術(shù) 消化系統(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng) 電力電子運(yùn)動(dòng)控制 肌肉和四肢電力電子技術(shù)是電能變換技術(shù),是把粗電變?yōu)榫姷募夹g(shù)，

5、 能源是人類社會(huì)的永恒話題，電能是最優(yōu)質(zhì)的能源，因此 此，電力電子技術(shù)將青春永駐。 四. 地位和未來(lái)11歷史是人類社會(huì)的一面鏡子 分析過去、現(xiàn)在有助于把握未來(lái)科學(xué)史是科學(xué)家的一面鏡子了解一門學(xué)科的過去、現(xiàn)在有助于把握未來(lái)第二節(jié). 電力電子技術(shù)的發(fā)展史12電力電子技術(shù)的發(fā)展史是以電力電子器件的發(fā)展史為綱的。晶閘管問世，(“公元元年”)IGBT及功率集成器件出現(xiàn)和發(fā)展時(shí)代晶閘管時(shí)代水銀（汞?。┱髌鲿r(shí)代電子管問世全控型器件迅速發(fā)展時(shí)期史前期（黎明期）19041930194719571970198019902000t(年)晶體管誕生第二節(jié). 電力電子技術(shù)的發(fā)展史13一般工業(yè)： 交直流電機(jī)、電化學(xué)工業(yè)

6、、冶金工業(yè)交通運(yùn)輸： 電氣化鐵道、電動(dòng)汽車、航空、航海電力系統(tǒng)： 高壓直流輸電、柔性交流輸電、無(wú)功補(bǔ)償電子裝置電源： 為信息電子裝置提供動(dòng)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)電裝置第三節(jié). 電力電子技術(shù)的應(yīng)用14軋鋼機(jī)數(shù)控機(jī)床冶金工業(yè)電解鋁1.一般工業(yè)第三節(jié). 電力電子技術(shù)的應(yīng)用152.交通運(yùn)輸?shù)谌?jié). 電力電子技術(shù)的應(yīng)用163.電力系統(tǒng)SVC高壓直流裝置HVDC柔性交流輸電FACTS第三節(jié). 電力電子技術(shù)的應(yīng)用174. 電子裝置用電源程控交換機(jī)電子裝置微型計(jì)算機(jī)第三節(jié). 電力電子技術(shù)的應(yīng)用185. 家用電器第三節(jié). 電力電子技術(shù)的應(yīng)用直流變頻空調(diào)的電路原

7、理圖 變頻空調(diào)控制器交流變頻控制器的原理框圖 196.其他大型計(jì)算機(jī)的UPS航天技術(shù)新型能源第三節(jié). 電力電子技術(shù)的應(yīng)用20磁懸浮列車直流電機(jī)斬波調(diào)速模塊電力電子技術(shù)在汽車42V直流總線下DJ型交流電力傳動(dòng)機(jī)車21總之，電力電子技術(shù)的應(yīng)用范圍十分廣泛，激發(fā)人們學(xué)習(xí)、研究電力電子技術(shù)并使其飛速發(fā)展。電力電子裝置提供給負(fù)載的是各種不同的電源，因此可以說(shuō)，電力電子技術(shù)研究的也就是電源技術(shù)。電力電子技術(shù)對(duì)節(jié)省電能有重要意義。特別在大型風(fēng)機(jī)、水泵采用變頻調(diào)速，在使用量十分龐大的照明電源等方面，因此它也被稱為是節(jié)能技術(shù)。第三節(jié). 電力電子技術(shù)的應(yīng)用22一. 教材的內(nèi)容簡(jiǎn)介二. 教材的使用說(shuō)明第四節(jié). 教材的內(nèi)容簡(jiǎn)介和使用說(shuō)明23一. 教材的內(nèi)容簡(jiǎn)介電力電子技術(shù)教材結(jié)構(gòu)第二部分全書的主體第一部分全書的基礎(chǔ)第三部分全書的深入第1章電力電子器件第2章整流電路第6章PWM控制技術(shù)第5章逆變電路第4章交流控制電路和交交變頻電路第3章直流斬波電路第7章軟開關(guān)技術(shù)第8章組合變流電路24每章的最后有小結(jié)，對(duì)全章的要點(diǎn)和重點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)。教材正文后附有“教學(xué)實(shí)驗(yàn)”部分，精選了5個(gè)最基本的，