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电力电子技术绪论■一、什么是电力电子学电力电子学(PowerElctronics)的概念有效利用电力半导体器件、应用电路和设计理论、分析开发工具,实现对电能的高效变换和控制的一门技术,包括电压、电流、频率和波形的变换。应用于电力技术领域的电子学,是电气工程、电子科学与技术、控制理论三大学科的交叉科学。在工程应用中通常称为电力电子技术。一、什么是电力电子学电力电子技术的特征在电能的产生与使用之间建立一种联系;电路中的电力半导体器件工作于开关状态(模拟电子技术也可以实现变换,但电力半导体器件工作于线性放大状态,损耗大效率低);电路变换效率高。■一、什么是电力电子学电力电子系统的组成主电路:完成电能变换控制电路:协调整个系统正常工作缓冲电路:在主电路中保护半导体器件驱动电路:传递控制信号,控制半导体器件开关保护电路:分为两部分,一部分在主电路中实现故障保护,多为熔断器与机械开关;另一部分融合于控制电路中,通过电子检测实现故障保护。■一、什么是电力电子学电力电子技术与电能控制的关系一、什么是电力电子学典型的电力电子系统电流采样二、电力电子技术的发展与现状电力电子器件的进步推动电力电子学的变革发展1957年通用电气公司发明晶闸管,标志着电力电子技术的诞生,相控变换技术广泛应用;20世纪70年代后期,GTO、GTR、P-MOSFET迅速发展,PWM控制技术推广应用;20世纪80年代后期,IGBT开始推广应用,大功率变换进入以IGBT+PWM技术为主流的时代;20世纪90年代,为降低器件开关损耗,软开关技术开始推广应用;■二、电力电子技术的发展与现状进入21世纪以后为了实现高频和低EMI的大功率变换,多电平变换技术逐步推广应用;电力电子系统集成化研究成为热点,目前主要集中于电力电子器件与控制电路的集成、磁性元件的集成两大块。三、电力电子技术的应用电源弧焊电源电解、电镀电源不停电电源(UPS)恒频恒压电源直流开关电源充电电源感应加热电源脉冲电源、激光电源。。。数码产品广泛应用各类开关电源■手机电脑数码相机复印打印机摄像机平板电视超导储能电源■感应加热电源■塑料薄膜加工等离子体放电装置■人工心脏电源■三、电力电子技术的应用电力传动风机、泵类节能调速精密调速与特种调速牵引传动电气化轨道交通电气化轨道交通电动汽车三、电力电子技术的应用电力系统高压直流输电技术大型发电机的静止励磁控制水力、风力发电机的变速恒频励磁控制无功补偿与谐波抑制柔性交流输电与分布式智能供电系统新能源应用风能、太阳能、潮汐能、地热能等应用电网电源常见问题波形示意图■■未来电力系统将大量应用电力电子技术以提高电力品质和供电效率风力、太阳能发电系统风力发电太阳能发电三、电力电子技术的应用照明各类气体放电灯电子镇流器LED照明驱动器杭州湾大桥西湖夜景面向军事应用领域举例标准电力电子模块双向逆变器储能辅助系统功率源交流发电机双向逆变器双向逆变器传送带发动机能量管理和控制集中运行中心功率控制模块分区配电系统船用操作变流器模块船用操作变流器模块船用操作逆变器模块燃料电池发电模块配电模块永磁马达耐故障的固态配电系统电抗冰装置电动制动发动机固态功率控制器电传动辅助设备;环境控制系统;发动机辅助设备固态遥控端口备用功率单元发电机电动飞行执行机构电源负载功率端口功率端口控制系统控制电动机控制器备用负载配电和控制■四、本课程主要教学内容绪论第一章电力电子器件及其应用第二章直流-直流变换技术第三章直流-交流变换技术第四章交流-直流变换技术第五章交流-交流变换技术第六章软开关与多电平变换技术(自学)
本文标题:电力电子技术_基础知识
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