电力电子技术及其在国民经济建设中的地位.ppt
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1、2022/12/13第第1页页自我介绍自我介绍苏玉刚博士苏玉刚博士/副教授副教授四川省电工技术学会理事四川省电工技术学会理事四川省电控系统与装置专委会常务委四川省电控系统与装置专委会常务委员兼秘书长员兼秘书长重庆市信息化技术中心工业自动化专重庆市信息化技术中心工业自动化专家组成员家组成员2022/12/13第第2页页自我介绍自我介绍1999年到美国罗克韦尔自动化总部年到美国罗克韦尔自动化总部和密尔沃基工程学院参加和密尔沃基工程学院参加GDP项目项目2008年到澳大利亚昆士兰大学访问年到澳大利亚昆士兰大学访问学习一年学习一年主要研究方向主要研究方向:电力电子装置及其控制技术电力电子装置及其控制技
2、术无线电能传输技术无线电能传输技术计算机测控技术及系统集成计算机测控技术及系统集成2022/12/13第第3页页自我介绍自我介绍联系方式:联系方式:Email:Tel.02365112750重庆大学主教楼重庆大学主教楼19072022/12/13第第4页页授课内容授课内容1.电力电子技术及其在国民经济建电力电子技术及其在国民经济建 设中的地位设中的地位2.电力电子器件及其应用电力电子器件及其应用3.AC/DC变换技术变换技术4.缓冲电路与软开关技术缓冲电路与软开关技术5.电力电子系统的建模与仿真技术电力电子系统的建模与仿真技术6.无线电能传输技术无线电能传输技术2022/12/13第第5页页电
3、力电子技术电力电子技术 及其在国民经济及其在国民经济建设中的地位建设中的地位2022/12/13第第6页页主要内容:主要内容:1.1、电力电子技术的定义电力电子技术的定义 1.2、电力电子技术的主要研究内容电力电子技术的主要研究内容 1.3、电力电子技术的应用与展望电力电子技术的应用与展望1.4、电力电子与其它学科的关系电力电子与其它学科的关系1.5、电力电子技术的发展简介电力电子技术的发展简介2022/12/1371.1、电力电子技术的定义电力电子技术的定义n电力电子学电力电子学(Power Electronics)这一这一名称是在名称是在60年代出现的。年代出现的。19741974年,美国
4、的年,美国的W WE ENewellNewell认为认为电力电力电子学电子学电子学电子学电力学电力学控制控制理论理论连续、离散连续、离散 电路、器件电路、器件静止器、旋转电机静止器、旋转电机电力电子技术发展史上的一篇重要讲演电力电子技术发展史上的一篇重要讲演Power Electronics-Emerging from Limbo2022/12/1381.1、电力电子技术的定义电力电子技术的定义n电电力力电电子子技技术术是是一一门门利利用用电电力力电电子子器器件件、电电路路理理论论和和控控制制技技术术对对电电能能进进行行处处理理、控控制制和和变变换换的的学学科科,是是现现代代电电子子学学的的一
5、一个个重重要要分分支支,也是电工技术的分支之一。,也是电工技术的分支之一。信息与能源信息与能源2022/12/1391.2、主要研究内容、主要研究内容变流技术变流技术变流技术变流技术电力电子器件电力电子器件电力电子器件电力电子器件控制技术控制技术控制技术控制技术电电电电力力力力电电电电子子子子技技技技术术术术应用应用应用应用技术技术技术技术2022/12/1310(一)电力电子器件是电力电子技术的基础(一)电力电子器件是电力电子技术的基础1.2、主要研究内容、主要研究内容2022/12/1311u电力电子变流技术电力电子变流技术,它包括用电力电子器件构成各,它包括用电力电子器件构成各种种电力变
6、换电路电力变换电路以及由这些电路构成以及由这些电路构成电力电子装置电力电子装置和和电力电子系统电力电子系统的技术。的技术。“变流变流”不只指不只指交直流之交直流之间的变换间的变换,也包括,也包括直流变直流直流变直流和和交流变交流交流变交流等变换。等变换。u电电力力电电子子技技术术对对电电力力的的变变换换主主要要包包括括频频率率、电电压压、电流、相数和波形等。电流、相数和波形等。u电电 力力 电电 子子 电电 路路 及及 装装 置置 通通 常常 被被 叫叫 做做 变变 换换 器器(Converter)(Converter)。(二)变流技术是电力电子技术的核心和主体(二)变流技术是电力电子技术的核
7、心和主体1.2、主要研究内容、主要研究内容2022/12/1312(二)变流技术是电力电子技术的核心和主体(二)变流技术是电力电子技术的核心和主体交流变直流交流变直流直流变交流直流变交流直流变直流直流变直流交流变交流交流变交流电力变换电力变换1.2、主要研究内容、主要研究内容2022/12/1313(a a)AC/DCAC/DC变换器:变换器:把交流电变换为固定的或可调的把交流电变换为固定的或可调的直流电,一般叫做直流电,一般叫做整流器整流器(Rectifier)(Rectifier)1.2、主要研究内容、主要研究内容2022/12/1314(b b)DC/ACDC/AC变换器:变换器:把直流
8、电变换为频率和电压为固把直流电变换为频率和电压为固定的或可调的交流电,一般叫做定的或可调的交流电,一般叫做逆变器逆变器(Inverter)(Inverter)1.2、主要研究内容、主要研究内容2022/12/1315(c c)DC/DCDC/DC变换器:变换器:可改变电压幅值的大小,实现直可改变电压幅值的大小,实现直流对直流的变换,一般叫做流对直流的变换,一般叫做斩波器斩波器(Chopper)(Chopper)1.2、主要研究内容、主要研究内容2022/12/1316 (d d)AC/ACAC/AC变换器:变换器:实现从交流到交流的变换,把交实现从交流到交流的变换,把交流电变换为频率和电压为固
9、定的或可调的交流电。其流电变换为频率和电压为固定的或可调的交流电。其包括包括交流调压器(交流调压器(AC Voltage ControllerAC Voltage Controller)和周波)和周波变换器变换器(Cycloconverter)(Cycloconverter)1.2、主要研究内容、主要研究内容2022/12/1317(e e)复复合合变变换换电电路路由由这这些些变变换换器器组组合合起起来来的的电电力力电电子子变变换换器器,构构成成复复合合变变换换电电路路。实实际际应应用用的的电电力力电电子子装装置置,如如不不停停电电电电源源(UPSUPS)、开开关关电电源源和和通通用用型型变变
10、频频器器等等采采用用的的都都是是复复合变换电路。合变换电路。1.2、主要研究内容、主要研究内容2022/12/1318(1 1)电电力力电电子子控控制制技技术术包包括括电电力力电电子子器器件件的的驱驱动动电电路路、缓缓冲冲电电路路、保保护护电电路路和和整整个个控控制制系系统统以以及及相相关关控控制制理理论论和和控控制制技技术术,如如PWMPWM控控制制技技术术,软软开开关关控控制技术等。制技术等。(2 2)电力电子控制技术是目前电力电子技术研究领)电力电子控制技术是目前电力电子技术研究领域最活跃的内容。同一电力电子电路,由于控制水域最活跃的内容。同一电力电子电路,由于控制水平的提高,可以使电路
11、达到更为完善的水平。平的提高,可以使电路达到更为完善的水平。(三)电力电子控制技术是控制理论、微电子(三)电力电子控制技术是控制理论、微电子 技术和计算机技术与电力电子相结合的产物技术和计算机技术与电力电子相结合的产物1.2、主要研究内容、主要研究内容2022/12/1319(1 1)电力电子装置的热设计电力电子装置的热设计(2 2)电力电子装置的电力电子装置的EMCEMC设计设计(3 3)电力电子装置的可靠性设计电力电子装置的可靠性设计(4 4)开关电源设计,电机驱动装置设计,开关电源设计,电机驱动装置设计,非接触电能传输系统设计等非接触电能传输系统设计等(四)电力电子技术的应用技术(四)电
12、力电子技术的应用技术1.2、主要研究内容、主要研究内容2022/12/13201.3、电力电子技术的应用与展望电力电子技术的应用与展望电力电力电力电力电子电子电子电子交通运输交通运输电力系统电力系统通信系统通信系统计算机系统计算机系统新能源系统新能源系统航空航天航空航天家用电器家用电器现代军事现代军事工业工业2022/12/1321 电电源源是是所所有有电电控控装装置置、自自动动化化系系统统、通通信信系系统统和和计计算算机机系系统统的的心心脏脏。如如何何提提高高电电源源的的质质量量和和可可靠靠性性,减减小小电电源源的的体体积积,减减轻轻电电源源的的重重量量,一一直直是是倍倍受受人人们们重重视视
13、的的研研究究课课题题。目目前前控控制制系系统统使使用用的的电电源源,如如UPSUPS电电源源、开开关关电电源源、变变频频电电源源、交交流流稳稳压压电电源源等等,大大多多数数都都采采用用了了电电力力电电子子技技术术。可可以以说说,电电力力电子技术主要研究的也就是电子技术主要研究的也就是电源技术电源技术。(一)各类电源的应用领域(一)各类电源的应用领域1.3、电力电子技术的应用与展望电力电子技术的应用与展望2022/12/1322 铁铁道道中中广广泛泛采采用用电电力力电电子子技技术术。电电气气机机车车的的直直流流机机车车中中采采用用整整流流装装置置,交交流流机机车车采采用用变变频频装装置置。直直流
14、流斩斩波波器器也也广广泛泛用用于于铁铁道道车车辆辆。在在未未来来的的磁磁悬悬浮浮列列车车中中,电电力力电电子子技技术术更更是是一一项项关关键键技技术术。除除牵牵引引电电动动机机传传动动外外,车车辆辆中中的的各各种种辅辅助助电电源源也也都离不开电力电子技术。都离不开电力电子技术。(二)交通运输领域(二)交通运输领域1.3、电力电子技术的应用与展望电力电子技术的应用与展望2022/12/1323 电电动动汽汽车车的的电电机机靠靠电电力力电电子子装装置置进进行行电电力力变变换换和和驱驱动动控控制制,其其蓄蓄电电池池的的充充电电也也离离不不开开电电力力电电子子装装置置。一一台台高高级级汽汽车车中中需需
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- 电力 电子技术 及其 国民经济 建设 中的 地位
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