电力电子技术件绪论.pptx

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1、1绪绪 论论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. 本课程的主要内容第1页/共26页21. 什么是电力电子技术第2页/共26页31.1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：电力变换第3页/共26页4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）电力变换第4页/共26页5第5页/共26页61.3 与其他学科的关系电子学电力学控制理论l电力电子技术图0-10-1描述电力电子学的倒三角形边缘学科第6页/共26页7与电子学的关系器件、电路器件、电路电力电子器件制造技术电子

2、器件制造技术分析方法、分析软件分析方法、分析软件电子电路电力电子电路第7页/共26页8电力电子电路电力电子电路电力变换电力变换电子电路电子电路信息处理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第8页/共26页9与电力学的关系电力电子技术广泛用于电力工电力电子技术广泛用于电力工程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第9页/共26页10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第10页/共26页112. 电力电子技术的发展历史第11页/共26页12l2020世纪世

3、纪7070年代年代 低压小电流、高压大电流晶闸管低压小电流、高压大电流晶闸管系列化系列化 派生型晶闸管：双向、逆倒、光控派生型晶闸管：双向、逆倒、光控l半控型器件半控型器件l1958 1958 工业用晶闸管问世、电力电子技术诞生工业用晶闸管问世、电力电子技术诞生 l8080年代后期年代后期 以以IGBTIGBT为代表的复合型器件异军突为代表的复合型器件异军突起起 MOSFETMOSFET与与GTRGTR复合复合 驱动功率小、开关速度快；驱动功率小、开关速度快；通态压降小、载流能力大；主导器件通态压降小、载流能力大；主导器件2.1 电力电子器件的发展l2020世纪世纪7070年代后期年代后期 全

4、控型器件迅速发展全控型器件迅速发展 GTOGTO、GTRGTR、MOSFET MOSFET 可通可断、开关速度高于晶闸管可通可断、开关速度高于晶闸管l全控型器件全控型器件l全控复合型器件全控复合型器件l功率集成模块功率集成模块l把若干个电力电子器件及必要的辅助元件、电路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。功率较小，重要发展方向。第12页/共26页13l2020世纪世纪7070年代以前，整流电路占有主导地位；年代以前，整流电路占有主导地位； 2020世纪世纪8080年代以后，逆变电路

5、的应用日益广年代以后，逆变电路的应用日益广泛，但整流电路仍然占有重要地位。泛，但整流电路仍然占有重要地位。原因？原因？l整流电路、逆变电路应用最为广泛。整流电路、逆变电路应用最为广泛。 l常用：晶闸管相控整流电路，消耗无功功率、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；有源电力滤波器制谐波；有源电力滤波器2.2 电力变换电路的发展l高功率因数整流电路，采用自关断器件、高功率因数整流电路，采用自关断器件、PWMPWM控制。功率因数可以达到控制。功率因数可以达到1 1，基本不消耗无功功，基本不消耗无功功率、不产生

6、谐波。率、不产生谐波。第13页/共26页14l软开关电路。降低电力电子器件的开关损耗、抑软开关电路。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。将开关损耗降至零并抑制电磁干扰。2.2 电力变换电路的发展l新型电力变换电路：谐振型逆变电路新型电力变换电路：谐振型逆变电路 性能更佳。性能更佳。第14页/共26页15l晶闸管电路晶闸管电路 相位控制方式；全控型器件相位控制方式；全控型器件 PWMPWM控制方式；就异步

7、电动机而言，矢量控制、直控制方式；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、接转矩控制；就控制理论而言，自适应控制、模糊控制。模糊控制。 2.3 控制技术的发展l2020世纪世纪8080年代后期年代后期 高性能单片微机、数字信高性能单片微机、数字信号处理器应用于电力电子电路控制。模拟、号处理器应用于电力电子电路控制。模拟、数字控制数字控制微机控制微机控制第15页/共26页163.电力电子技术的应用（1 1）一般工业）一般工业第16页/共26页17冶金工业中高频感应加热电源设备第17页/共26页18（2）交通运输交通运输DJ型交流电力传动机车磁悬浮列车第18页/共26

8、页19国内外知名变频器国内外知名变频器 西门子（Siemens）公司施奈德公司 富士公司 第19页/共26页20安圣（华为电气）变频器系列ABB公司第20页/共26页21（3 3）电力系统）电力系统晶闸管变流装置无功补偿装置第21页/共26页22（4 4）电子装置用电源）电子装置用电源 开关、开关、UPSUPS电源电源电子装置用电源第22页/共26页23（5 5）家用电器）家用电器交流变频控制器的原理框图 变频空调控制器直流变频空调的电路原理图 第23页/共26页24 (6)其它不间断电源YJ32双绕组双速异步风力发电机水泵变频、风机变频节能第24页/共26页254.4.本课程的主要内容本课程的主要内容第25页/共26页26感谢您的观看！第26页/共26页