电力电子技术 绪论(修改)

热烈欢迎同学们!谨祝同学们新学期里：学习愉快!天天进步!身体健康!万事如意!请大家多提宝贵意见!1电力电子技术PowerElectronics2授课班级：电子信息科学与技术1001/02班主讲教师：黄祯祥2012年上学期绪论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31.什么是电力电子技术1.1电力电子与信息电子1.2电力电子的两大分支1.3电力电子与其他学科的关系1.4电力电子的地位和未来41.1电力电子与信息电子信息电子技术——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。模拟电子技术电子技术信息电子技术电力电子技术数字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(美国IEEE协会的定义见书P1)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(包括传统与现代书P1)。电力电子技术变换的“电力”，可大到数百MW(兆瓦)甚至GW(亿瓦)，也可小到数W甚至mW级。5主要是指电压、电流、频率、波形等方面的变换传统电力电子器件1957-1980年称为传统电力电子技术阶段。衍生器件：快速晶阐管(FST)，逆导型晶阐管(RCT)，双向晶阐管(BT)，不对称晶阐管(ASCR)。特点：①半控型器件：能控制导通，不能控制关断；②分立元件结构：体积大，工作频率不高(≤400HZ)。现代电力电子器件1980年～：称为现代电力电子技术阶段。类型：双极型：可关断晶阐管(GTO)，电力晶体管(GTR)，静电感应晶阐管(SITH)单极型：功率场效应晶体管(MOSFET)，静电感应晶体管(SIT)混合型：SINFET，IGT，IGBT，MCT，MCTH，PIC特点：①全控型器件：能控制导通，也能控制关断；②集成化；③高频化；④智能化；⑤多功能化1.2电力电子的两大分支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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。6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(参见书P3)变流技术进行电力变换的技术称为变流技术输出输入直流交流交流整流交流电力控制变频、变相直流直流斩波逆变71.3与相关学科的关系电力电子学(PowerElectronics)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；电力电子学电子学电力学控制理论连续、离散图1描述电力电子学的倒三角形8与电子学（信息电子学）的关系都分为器件和应用两大分支器件的材料、工艺基本相同，都采用微电子技术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9与电力学（电气工程）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10与控制理论（自动化技术）的关系•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111.4地位和未来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。20世纪后半叶诞生和发展的一门崭新的技术，21世纪仍将以迅猛的速度发展12绪论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132、电力电子技术的发展史•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142.电力电子技术的发展史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晶闸管问世，(公元元年)IGBT出现功率集成器件晶闸管时代水银（汞弧）整流器时代电子管问世全控型器件迅速发展史前期（黎明期）19041930194719571970198019902000t(年)晶体管诞生15绪论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163.电力电子技术的应用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173.电力电子技术的应用总之，电力电子技术的应用范围十分广泛，激发了一代又一代的学者和工程技术人员学习、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直流电源、恒频交流电源和变频交流电源，因此也可以说，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、水泵采用变频调速方面，在使用量十分庞大的照明电源等方面，电力电子技术的节能效果十分显著，因此它也被称为是节能技术。24绪论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254.教材的内容简介和使用说明4.1教材的内容简介4.2教材的使用说明264.1教材的内容简介教材的内容可分为三大部分第一部分：电力电子器件（第1-5章-----全书的基础)第二部分：各种电力电子电路（第6-8章-----全书的主体)第三部分：PWM技术和软开关技术（第9、10两章）274.2教材的使用说明每章的最后有小结，对全章的要点和重点进行总结。书末附有“参考文献”，大家可到图书馆借阅相关资料。课时分配：课内教学学时为64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28感谢同学们的支持与配合!谢谢大家!祝同学们快乐!我们周三再见!29