电力电子绪论青海大学.ppt
绪-1,电力电子技术基础Fundamentals ofPower Electronics开课单位：青海大学水利电力学院教材：王兆安,黄俊.电力电子技术(第 4、5 版).机械工业出版社,2010李旭春.电力电子技术基础课程补充讲义.2006课件：在与教材配套的 4.3 版电子课件基础上修改补充查询网址：http:/pel-,（B）,2,电力电子技术的教学内容,电力电子技术是电气工程专业中应用性极强的重要专业基础课，也是我校申报硕士点中“电力电子与电力传动”研究方向的重要先修基础课。其前身是半导体变流技术，2000年改名为电力电子技术，并在全国统一授课至今。而我校于1998年开设电气工程专业，自2000年开始开设该课程至今。目前我校自动化和电气工程及其自动化两专业均讲授该课程，并且其他非电专业的电工电子技术课程中也涵盖了其一部分内容，因此在我校目前的教学情况中，该课程学生的受益面很广，具有很好的基础性和普遍性。,与其他课程的联系,3,电力电子技术课程的教学内容组织与安排,4,实践教学内容,5,教学资源,使用教材：机械工业出版社出版的电力电子技术（第四版），由西安交通大学王兆安、黄俊主编，它是面向21世纪的普通高等教育“九五”国家级重点教材。教材特点：内容精选，且体现该技术的最新发展与典型应用情况，对于电气工程及其自动化专业、自动化专业很适用。多元立体教学资源：电力电子技术多媒体课件（2003年采用多媒体教学至今）电力电子技术实验指导书（每一年在使用中不断修改补充完善补充）习题集扩充性资料：1.陈坚.电力电子学（第二版）.高等教育出版社,2004.2.Ned Mohan.Power Electronics(电力电子学,英文影印版).高等教育出版社,2004.3.PWM集成控制器资料（节选）、各公司三相逆变用IPM、IGBT三相功率模块资料（节选）4.课程的FLASH插件；理论教材、实践教材的电子文档等；5.与电力电子技术有关的学术组织、学术会议、期刊简介,绪6,1 什么是电力电子技术2 电力电子技术的发展史3 电力电子技术的应用4 教材内容简介和使用说明,绪 论,绪7,1.1 电力电子与信息电子1.2 两大分支1.3 与其他学科的关系1.4 地位和未来,1 什么是电力电子技术,绪8,信息电子技术信息处理电力电子技术电力变换电子技术一般即指信息电子技术，广义而言，也包括电力电子技术。,电力电子技术使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术，即 应用于电力领域的电子技术。目前电力电子器件均用半导体制成，故也称电力半导体器件。电力电子技术变换的“电力”，可大到数百MW甚至GW，也可小到数W甚至mW级。,1.1 电力电子与信息电子,绪9,变流技术（电力电子器件应用技术）用电力电子器件构成电力变换电路和对其 进行控制的技术，以及构成电力电子装置 和电力电子系统的技术。电力电子技术的核心，理论基础是电路理论。,1.2 两大分支,电力电子器件制造技术电力电子技术的基础，理论基础是半导体物理。,绪10,电力交流和直流两种 从公用电网直接得到的是交流，从蓄电池和干电池得到的是直流。,电力变换四大类 交流变直流、直流变交流、直流变直流、交流变交流,表1 电力变换的种类,进行电力变换的技术称为 变流技术。,1.2 两大分支,变流技术,绪11,电力电子学(Power Electronics)名称60年代出现。1974年，美国的W.Newell用图1的倒三角形对电力电子学进行了描述，被全世界普遍接受。,图1 描述电力电子学的倒三角形,1.3 与相关学科的关系,绪12,都分为器件和应用两大分支。器件的材料、工艺基本相同，采用微电子技术。应用的理论基础、分析方法、分析软件也基本相同。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。二者同根同源。,与电子学（信息电子学）的关系,1.3 与相关学科的关系,绪13,1.3 与相关学科的关系,电力电子技术广泛用于电气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、高性能交直流电源国内外均把电力电子技术归为电气工程的一个分支。电力电子技术是电气工程学科中最为活跃的一个分支。,与电力学（电气工程）的关系,绪14,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；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。,与控制理论（自动化技术）的关系,1.3 与相关学科的关系,绪15,电力电子技术和运动控制一起，和计算机技术共同成 为未来科学技术的两大支柱。计算机 人脑 电力电子技术 消化系统和循环系统 电力电子运动控制 肌肉和四肢电力电子技术是电能变换技术,是把粗电变为精电的技术，能源是人类社会的永恒话题，电能是最优质的能源，因此，电力电子技术将青春永驻。一门崭新的技术，21世纪仍将以迅猛的速度发展。,1.4 地位和未来,绪16,历史是人类社会的一面镜子分析过去、现在有助于把握未来科学史是科学家的一面镜子了解一门学科的过去、现在有助于把握未来,2 电力电子技术的发展史,绪17,电力电子技术的发展史是以电力电子器件的发展史为纲的。,1904,1930,1947,1957,1970,1980,1990,2000,t(年),2 电力电子技术的发展史,绪18,一般工业：交直流电机、电化学工业、冶金工业交通运输：电气化铁道、电动汽车、航空、航海电力系统：高压直流输电、柔性交流输电、无功补偿电子装置电源：为信息电子装置提供动力家用电器：“节能灯”、变频空调其他：UPS、航天飞行器、新能源、发电装置,3 电力电子技术的应用,绪19,轧钢机,数控机床,冶金工业,电解铝,1）一般工业,3 电力电子技术的应用,绪20,2）交通运输,3 电力电子技术的应用,绪21,3）电力系统,SVC,高压直流装置HVDC,柔性交流输电FACTS,3 电力电子技术的应用,绪22,4）电子装置用电源,程控交换机,电子装置,微型计算机,3 电力电子技术的应用,绪23,5）家用电器,3 电力电子技术的应用,绪24,6）其他,大型计算机的UPS,航天技术,新型能源,3 电力电子技术的应用,绪25,总之，电力电子技术的应用范围十分广泛，激发人们学习、研究电力电子技术并使其飞速发展。电力电子装置提供给负载的是各种不同的电源，因此可以说，电力电子技术研究的也就是电源技术。电力电子技术对节省电能有重要意义。特别在大型风机、水泵采用变频调速，在使用量十分庞大的照明电源等方面，因此它也被称为是节能技术。,3 电力电子技术的应用,绪26,4.1 教材的内容简介4.2 教材的使用说明,4 教材的内容简介和使用说明,绪27,4.1 教材的内容简介,绪28,每章的最后有小结，对全章的要点和重点进行总结。教材正文后附有“教学实验”部分，精选了5个最基本的，有较高实用价值的实验。书末附有“术语索引”。课时分配：课内教学学时为4856学时（包含实验，每个实验2学时）。和其他课程的关系：,电路电子技术基础,电力电子技术,电力拖动自动控制系统,4.2 教材的使用说明,绪29,结束语,本章结束欢迎访问http:/pel-,
