1、,电力电子技术 Power Electronics,绪2,1 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,绪 论,绪3,1.1 电力电子与信息电子 1.2 两大分支 1.3 与其他学科的关系 1.4 地位和未来,1 什么是电力电子技术,绪4,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。,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。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。 电力电子技术变换的“电力”，可大到数百MW甚至GW，也可小到
2、数W甚至mW级。,1.1 电力电子与信息电子,绪5,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。,1.2 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。,绪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,进行电力变换的技术称为 变流技术。,1.2 两大分支,变流技术,绪7,电力电子学 (Power Electronics)名称6
3、0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。,图1 描述电力电子学的倒三角形,1.3 与相关学科的关系,绪8,都分为器件和应用两大分支。 器件的材料、工艺基本相同，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。,与电子学（信息电子学）的关系,1.3 与相关学科的关系,绪9,1.3 与相关学科的关系,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
4、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。,与电力学（电气工程）的关系,绪10,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。,与控制理论（自动化技术）的关系,1.3 与相关学科的关系,绪11,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，
5、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。 一门崭新的技术，21世纪仍将以迅猛的速度发展。,1.4 地位和未来,绪12,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,2 电力电子技术的发展史,绪13,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。,1904,1930,1947,1957,1970,1980,1990,2000,t(年),2 电力电子技术的发展史,绪14,一般工业：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
6、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,3 电力电子技术的应用,绪15,轧钢机,数控机床,冶金工业,电解铝,1）一般工业,3 电力电子技术的应用,绪16,2）交通运输,3 电力电子技术的应用,绪17,3）电力系统,SVC,高压直流装置HVDC,柔性交流输电FACTS,3 电力电子技术的应用,绪18,4）电子装置用电源,程控交换机,电子装置,微型计算机,3 电力电子技术的应用,绪19,5）家用电器,3 电力电子技术的应用,绪20,6）其他,大型计算机的UPS,航天技术,新型能源,3 电力电子技术的应用
7、,绪21,总之，电力电子技术的应用范围十分广泛，激发人们学习、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电源，因此可以说，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，在使用量十分庞大的照明电源等方面，因此它也被称为是节能技术。,3 电力电子技术的应用,绪22,4.1 教材的内容简介 4.2 教材的使用说明,4 教材的内容简介和使用说明,绪23,4.1 教材的内容简介,绪24,每章的最后有小结，对全章的要点和重点进行总结。 教材正文后附有“教学实验”部分，精选了5个最基本的，有较高实用价值的实验 。 书末附有“术语索引”。 课时分配：课内教学学时为4856学时（包含实验，每个实验2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,4.2 教材的使用说明,
