电力电子技术绪论(共24张)课件

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1、电力电子技术电力电子技术Power Electronics 主主 编：龙志文编：龙志文 副主编：李金钟副主编：李金钟 刘成梅刘成梅 主主 审：陈铁牛审：陈铁牛第1页，共24页。电力电子技术电力电子技术Power Electronics教教 案案 制制 作：作： 龙龙 志志 文文施施 卫卫 华华第2页，共24页。主主 要要 特特 色色1.1.是教育部高等职业教育示范专业规划教材是教育部高等职业教育示范专业规划教材 ；2.2.是高职高专电气自动化专业的主干课程是高职高专电气自动化专业的主干课程 ；3.3.降低了理论高度，突出以应用为目的降低了理论高度，突出以应用为目的 ；4.4.书中列举的器件和介

2、绍的应用实例能反映电力电书中列举的器件和介绍的应用实例能反映电力电子技术的发展趋势；子技术的发展趋势；5.5.对于两年制高职高专和三年制高职高专都可以适用对于两年制高职高专和三年制高职高专都可以适用 。第3页，共24页。 主主 要要 内内 容容第第7章章 电力电子装置应用实例电力电子装置应用实例 绪绪 论论第第1 1章章 电力电子器件电力电子器件第第2 2章章 可控整流电路可控整流电路第第3 3章章 逆逆 变变 电电 路路第第4 4章章 PWM PWM脉宽调制变频电路脉宽调制变频电路第第5 5章章 直流斩波电路直流斩波电路 第第6 6章章 交交交变换电路及软开关技术交变换电路及软开关技术第4页

3、，共24页。绪绪 论论1. 电力电子技术概述。电力电子技术概述。2. 电力电子技术的主要功能与应用。电力电子技术的主要功能与应用。3. 电力电子技术的发展电力电子技术的发展 。4. 本课程的任务与要求本课程的任务与要求。第5页，共24页。1.1.电力电子技术概述电力电子技术概述1.1 电力电子技术的概念1.2 电力电子技术和相关学科的关系1.3 电力电子器件的发展第6页，共24页。1.1 电力电子技术的概念电力电子技术的概念 电力电子技术是以电力系统为对象的电电力电子技术是以电力系统为对象的电子技术，具体地说就是利用电力电子器件子技术，具体地说就是利用电力电子器件对电能进行控制、转换和传输的技

4、术。它对电能进行控制、转换和传输的技术。它的研究对象是电力电子器件的应用，电力的研究对象是电力电子器件的应用，电力电子电路的电能变换原理及电力电子装置电子电路的电能变换原理及电力电子装置的开发与应用技术。的开发与应用技术。 第7页，共24页。1.2 电力电子技术和相关学科的关系电力电子技术和相关学科的关系 电力电子学电力电子学电力电子学电力电子学 (Power (Power Electronics)Electronics)名称名称6060年代出现。年代出现。1974年，美国的W. Newell用右图的倒三角形对电力电子学进行了描述，被全世界普遍接受。电力电力电子学电子学电子学电子学电力学电力学

5、控制控制理论理论连续、离散 电路、器件静止器、旋转电机图图1 1 描述电力电子学的倒三角形描述电力电子学的倒三角形第8页，共24页。1.2 电力电子技术和相关学科的关系电力电子技术和相关学科的关系 与电子学（信息电子学）的关系与电子学（信息电子学）的关系都分为都分为器件器件和和应用应用两大分支。两大分支。器件器件的材料、工艺基本相同，采用微电子技术。的材料、工艺基本相同，采用微电子技术。应用应用的理论基础、分析方法、分析软件也基本相同。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；作在放大状态；电力电

6、子电路的器件一般只工作在开关状态。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。二者同根同源。第9页，共24页。1.2 电力电子技术和相关学科的关系电力电子技术和相关学科的关系 与电力学（电气工程）的关系与电力学（电气工程）的关系电力电子技术广泛用于电气工程中：电力电子技术广泛用于电气工程中：高压直流输电高压直流输电 静止无功补偿静止无功补偿电力机车牵引电力机车牵引 交直流电力传动交直流电力传动电解、电镀、电加热、高性能交直流电源电解、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国内外均把电力电子技术归为电气工程的一个分支。分支。电力电子技术是电气工程学科中最

7、为活跃的一电力电子技术是电气工程学科中最为活跃的一个分支。个分支。第10页，共24页。1.2 电力电子技术和相关学科的关系电力电子技术和相关学科的关系 与控制理论（自动化技术）的关系与控制理论（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。第11页，共24页。1.3 1.3 电力电子器件的发展电力电子器件的发展1.3.1 1.3.1 传统电力电子器件阶段传统电力电子器件阶段 主要是功率整流与晶闸管（也曾称为可控硅）主要是功率整流与晶闸管（也曾称为可控硅），属

8、于不控与半控型器件。自，属于不控与半控型器件。自19571957年第一只晶闸年第一只晶闸管诞生以来，现已由普通晶闸管衍生出快速晶闸管诞生以来，现已由普通晶闸管衍生出快速晶闸管、逆导晶闸管、双向晶闸管、不对称晶闸管等管、逆导晶闸管、双向晶闸管、不对称晶闸管等品种，经过近半个世纪的发展器件的电压、电流品种，经过近半个世纪的发展器件的电压、电流等技术参数均有了很大的提高，单只晶闸管的容等技术参数均有了很大的提高，单只晶闸管的容量已达量已达8KV8KV、6KA6KA。晶闸管器件价格相对低廉，在。晶闸管器件价格相对低廉，在高电压、大电流方面的发展空间依然很大。高电压、大电流方面的发展空间依然很大。 第1

9、2页，共24页。1.3.2 1.3.2 现代电力电子器件阶段现代电力电子器件阶段 二十世纪二十世纪8080年代以来，将微电子技术与电力电子技术结合，年代以来，将微电子技术与电力电子技术结合，研制出新一代高频、全控型器件我们将其称为现代电力电子器件。研制出新一代高频、全控型器件我们将其称为现代电力电子器件。主要的有电力晶体管（主要的有电力晶体管（GTRGTR）、可关断晶闸管（）、可关断晶闸管（GTOGTO）、功率场效）、功率场效应管（应管（MOSFETMOSFET）、结缘栅双极型晶体管（）、结缘栅双极型晶体管（IGBTIGBT）、）、MOSMOS门极晶闸管门极晶闸管（MCTMCT）、静电感应晶体

10、管（）、静电感应晶体管（SITSIT）等全控型高频电力电子器件相）等全控型高频电力电子器件相继问世。特别是以继问世。特别是以IGBTIGBT、SITSIT等为代表的全控型复合器件的问世，等为代表的全控型复合器件的问世，它们集它们集MOSFETMOSFET管驱动功率小、开关速度快和管驱动功率小、开关速度快和GTRGTR（或（或GTOGTO）載流能）載流能力大的优点于一身，在大容量、高频率的电力电子电路中表现出力大的优点于一身，在大容量、高频率的电力电子电路中表现出非凡的性能。非凡的性能。 1.3 电力电子器件的发展电力电子器件的发展第13页，共24页。2、电力电子技术的主要、电力电子技术的主要

11、功能与应用功能与应用 电力电子电路是以电力电子器件为核心，其电力电子电路是以电力电子器件为核心，其基本的转换形式和功能有以下四种基本的转换形式和功能有以下四种:2.1 整流与可控整流电路也称为交流直流整流与可控整流电路也称为交流直流（AC/DC）变换电路）变换电路 2.2 直流斩波电路亦称为直流斩波电路亦称为DC/DC转换转换 2.3 逆变电路亦称为直流交流（逆变电路亦称为直流交流（DC/AC）变换电路变换电路 2.4 交流变换电路（交流变换电路（AC/AC变换）变换） 第14页，共24页。2、电力电子技术的主要、电力电子技术的主要 功能与应用功能与应用一般工业：一般工业： 交直流电机、电化学

12、工业、冶金工业交直流电机、电化学工业、冶金工业交通运输：交通运输： 电气化铁道、电动汽车、航空、航海电气化铁道、电动汽车、航空、航海电力系统：电力系统： 高压直流输电、柔性交流输电、无功补偿高压直流输电、柔性交流输电、无功补偿第15页，共24页。电子装置电源：电子装置电源： 为信息电子装置提供动力为信息电子装置提供动力家用电器：家用电器： 节能灯、变频空调节能灯、变频空调其其 他：他： UPSUPS、 航天飞行器、新能源、发电装置航天飞行器、新能源、发电装置2、电力电子技术的主要、电力电子技术的主要 功能与应用功能与应用第16页，共24页。2 2、电力电子技术的主要功能与应用、电力电子技术的主

13、要功能与应用轧轧 钢钢 机机航天飞行器航天飞行器柔性交流输柔性交流输电技术电技术第17页，共24页。2 2、电力电子技术的主要功能与应用、电力电子技术的主要功能与应用电气化铁路电气化铁路变频空调变频空调电子装置电子装置第18页，共24页。3.1 电力电子器件的发展电力电子器件的发展大容量化 高频化 易驱动 降低导通压降 模块化 功率集成化 3、电力电子技术的发展、电力电子技术的发展第19页，共24页。3、电力电子技术的发展、电力电子技术的发展晶闸管问世，晶闸管问世，IGBT及功率集成器件出现和发展时代晶闸管时代水银（汞弧）整流器时代电子管问世史前期史前期19041930194719571970

14、19801990 2000t(年)晶体管诞生晶体管诞生第20页，共24页。 3、电力电子技术的发展、电力电子技术的发展3.2 3.2 变流电路与控制的发展变流电路与控制的发展传统电力电子技术以整流为主导，以移相触发（相控）、PID模拟控制为主；二十世纪80年代以来高频全控器件的出现，使逆变、斩波电路的应用日益广泛 电力电子技术是节能技术 数字控制替代了模拟控制 第21页，共24页。4、本课程的任务与要求、本课程的任务与要求 本课程是高校电气工程类专业中的主干课本课程是高校电气工程类专业中的主干课程之一程之一 。 学习本课程时，要着重物理概念与基本分学习本课程时，要着重物理概念与基本分析方法的学

15、习，理论与实际相结合，尽可析方法的学习，理论与实际相结合，尽可能的做到器件、电路、应用三者相结合。能的做到器件、电路、应用三者相结合。第22页，共24页。 在学习方法上要特别注意电路的波形分析与相位在学习方法上要特别注意电路的波形分析与相位分析，在工作原理分析时紧紧抓住电力电子器件在分析，在工作原理分析时紧紧抓住电力电子器件在电路中导通与截止的变化过程，从波形分析中进一电路中导通与截止的变化过程，从波形分析中进一步理解电路的工作情况。步理解电路的工作情况。 本课程将涉及高等数学、电路分析、电子技术、本课程将涉及高等数学、电路分析、电子技术、电机拖动等知识，学习本课程时需要复习相关课程电机拖动等

16、知识，学习本课程时需要复习相关课程并综合运用所学知识。并综合运用所学知识。4、本课程的任务与要求、本课程的任务与要求第23页，共24页。1、不是井里没有水，而是你挖的不够深。不是成功来得慢，而是你努力的不够多。2、孤单一人的时间使自己变得优秀，给来的人一个惊喜，也给自己一个好的交代。3、命运给你一个比别人低的起点是想告诉你，让你用你的一生去奋斗出一个绝地反击的故事，所以有什么理由不努力!4、心中没有过分的贪求，自然苦就少。口里不说多余的话，自然祸就少。腹内的食物能减少，自然病就少。思绪中没有过分欲，自然忧就少。大悲是无泪的，同样大悟无言。缘来尽量要惜，缘尽就放。人生本来就空，对人家笑笑，对自己

17、笑笑，笑着看天下，看日出日落，花谢花开，岂不自在，哪里来的尘埃!25、你不能拼爹的时候，你就只能去拼命！26、如果人生的旅程上没有障碍，人还有什么可做的呢。27、我们无法选择自己的出身，可是我们的未来是自己去改变的。励志名言：比别人多一点执着，你就会创造奇迹28、伟人之所以伟大，是因为他与别人共处逆境时，别人失去了信心，他却下决心实现自己的目标。29、人生就像一道漫长的阶梯，任何人也无法逆向而行，只能在急促而繁忙的进程中，偶尔转过头来，回望自己留下的蹒跚脚印。30、时间，带不走真正的朋友；岁月，留不住虚幻的拥有。时光转换，体会到缘分善变；平淡无语，感受了人情冷暖。有心的人，不管你在与不在，都会

18、惦念；无心的情，无论你好与不好，只是漠然。走过一段路，总能有一次领悟；经历一些事，才能看清一些人。31、我们无法选择自己的出身，可是我们的未来是自己去改变的。32、命好不如习惯好。养成好习惯，一辈子受用不尽。33、比别人多一点执着，你就会创造奇迹。50、想像力比知识更重要。不是无知，而是对无知的无知，才是知的死亡。51、对于最有能力的领航人风浪总是格外的汹涌。52、思想如钻子，必须集中在一点钻下去才有力量。53、年少时，梦想在心中激扬迸进，势不可挡，只是我们还没学会去战斗。经过一番努力，我们终于学会了战斗，却已没有了拼搏的勇气。因此，我们转向自身，攻击自己，成为自己最大的敌人。54、最伟大的思

19、想和行动往往需要最微不足道的开始。55、不积小流无以成江海，不积跬步无以至千里。56、远大抱负始于高中，辉煌人生起于今日。57、理想的路总是为有信心的人预备着。58、抱最大的希望，为最大的努力，做最坏的打算。59、世上除了生死，都是小事。从今天开始，每天微笑吧。60、一勤天下无难事，一懒天下皆难事。61、在清醒中孤独，总好过于在喧嚣人群中寂寞。62、心里的感觉总会是这样，你越期待的会越行越远，你越在乎的对你的伤害越大。63、彩虹风雨后，成功细节中。64、有些事你是绕不过去的，你现在逃避，你以后就会话十倍的精力去面对。65、只要有信心，就能在信念中行走。66、每天告诉自己一次，我真的很不错。67

20、、心中有理想 再累也快乐68、发光并非太阳的专利，你也可以发光。69、任何山都可以移动，只要把沙土一卡车一卡车运走即可。70、当你的希望一个个落空，你也要坚定，要沉着！71、生命太过短暂，今天放弃了明天不一定能得到。72、只要路是对的，就不怕路远。73、如果一个人爱你、特别在乎你，有一个表现是他还是有点怕你。74、先知三日，富贵十年。付诸行动，你就会得到力量。75、爱的力量大到可以使人忘记一切，却又小到连一粒嫉妒的沙石也不能容纳。1、这世上，没有谁活得比谁容易，只是有人在呼天抢地，有人在默默努力。2、当热诚变成习惯，恐惧和忧虑即无处容身。缺乏热诚的人也没有明确的目标。热诚使想象的轮子转动。一个

21、人缺乏热诚就象汽车没有汽油。善于安排玩乐和工作，两者保持热诚，就是最快乐的人。热诚使平凡的话题变得生动。3、起点低怕什么，大不了加倍努力。人生就像一场马拉松比赛，拼的不是起点，而是坚持的耐力和成长的速度。只要努力不止，进步也会不止。4、如果你不相信努力和时光，那么时光第一个就会辜负你。不要去否定你的过去，也不要用你的过去牵扯你的未来。不是因为有希望才去努力，而是努力了，才能看到希望。5、人生每天都要笑，生活的下一秒发生什么，我们谁也不知道。所以，放下心里的纠结，放下脑中的烦恼，放下生活的不愉快，活在当下。人生喜怒哀乐，百般形态，不如在心里全部淡然处之，轻轻一笑，让心更自在，生命更恒久。积极者相

22、信只有推动自己才能推动世界，只要推动自己就能推动世界。6、人性本善，纯如清溪流水凝露莹烁。欲望与情绪如风沙袭扰，把原本如天空旷蔚蓝的心蒙蔽。但我知道，每个人的心灵深处，不管乌云密布还是阴淤苍茫，但依然有一道彩虹，亮丽于心中某处。7、每个人的心里，都藏着一个了不起的自己，只要你不颓废，不消极，一直悄悄酝酿着乐观，培养着豁达，坚持着善良，只要在路上，就没有到达不了的远方！8、不要活在别人眼中，更不要活在别人嘴中。世界不会因为你的抱怨不满而为你改变，你能做到的只有改变你自己！9、欲戴王冠，必承其重。哪有什么好命天赐，不都是一路披荆斩棘才换来的。10、放手如拔牙。牙被拔掉的那一刻，你会觉得解脱。但舌头

23、总会不由自主地往那个空空的牙洞里舔，一天数次。不痛了不代表你能完全无视，留下的那个空缺永远都在，偶尔甚至会异常挂念。适应是需要时间的，但牙总是要拔，因为太痛，所以终归还是要放手，随它去。11、这个世界其实很公平，你想要比别人强，你就必须去做别人不想做的事，你想要过更好的生活，你就必须去承受更多的困难，承受别人不能承受的压力。12、逆境给人宝贵的磨炼机会。只有经得起环境考验的人，才能算是真正的强者。自古以来的伟人，大多是抱着不屈不挠的精神，从逆境中挣扎奋斗过来的。13、不同的人生，有不同的幸福。去发现你所拥有幸运，少抱怨上苍的不公，把握属于自己的幸福。你，我，我们大家都可以经历幸福的人生。14、

24、给自己一份坚强，擦干眼泪；给自己一份自信，不卑不亢；给自己一份洒脱，悠然前行。轻轻品，静静藏。为了看阳光，我来到这世上；为了与阳光同行，我笑对忧伤。15、总不能流血就喊痛，怕黑就开灯，想念就联系，疲惫就放空，被孤立就讨好，脆弱就想家，不要被现在而蒙蔽双眼，终究是要长大，最漆黑的那段路终要自己走完。21、每个人都有潜在的能量，只是很容易：被习惯所掩盖，被时间所迷离，被惰性所消磨。22、不论你在什么时候开始，重要的是开始之后就不要轻言放弃。23、恨别人，痛苦的却是自己。24、每天醒来，敲醒自己的不是钟声，而是梦想。25、你不能拼爹的时候，你就只能去拼命！26、如果人生的旅程上没有障碍，人还有什么可

25、做的呢。27、我们无法选择自己的出身，可是我们的未来是自己去改变的。励志名言：比别人多一点执着，你就会创造奇迹28、伟人之所以伟大，是因为他与别人共处逆境时，别人失去了信心，他却下决心实现自己的目标。29、人生就像一道漫长的阶梯，任何人也无法逆向而行，只能在急促而繁忙的进程中，偶尔转过头来，回望自己留下的蹒跚脚印。30、时间，带不走真正的朋友；岁月，留不住虚幻的拥有。时光转换，体会到缘分善变；平淡无语，感受了人情冷暖。有心的人，不管你在与不在，都会惦念；无心的情，无论你好与不好，只是漠然。走过一段路，总能有一次领悟；经历一些事，才能看清一些人。31、我们无法选择自己的出身，可是我们的未来是自己去改变的。32、命好不如习惯好。养成好习惯，一辈子受用不尽。33、比别人多一点执着，你就会创造奇迹。第24页，共24页。