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1、电力电子技术电力电子技术Power Electronics青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作绪绪 论论(Introduction)Introduction)1.什么是电力电子技术什么是电力电子技术2.电力电子技术的应用电力电子技术的应用3.电力电子技术的发展史电力电子技术的发展史4.教材内容简介教材内容简介5.推荐参考书推荐参考书6.思考题思考题3青岛科技大学自动化学院制
2、作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作1.什么是电力电子技术什么是电力电子技术1）定义）定义 电力电子技术：电力电子技术：使用电力电子器件使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术，即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应用于电力领域的电子技术.青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作模拟电子技术模拟电子技术电子技术电子技术信息电子技术信息电子技术电力电子技术电力电子技术数字电子技术数字电子技术信息处理信息处理电力变换电力变换2)与电子技术的关系与电子技术的关系 青岛科技
3、大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作3)电力电子技术的两大分支电力电子技术的两大分支电力电子器件制造技术电力电子器件制造技术u电电力力电电子子技技术术的的基基础础，理理论论基基础础是是半半导体物理导体物理电力电子器件应用技术（电力电子器件应用技术（变流技术变流技术）u电电力力电电子子技技术术的的核核心心、理理论论基基础础是是电电路理路理 论。论。青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作4)4)电力变换的种类电力变换的种类电力电力交流和直流两种交流和直流两种 青岛科技大学自
4、动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作整流变换整流变换将交流电能变为直流电能的过程将交流电能变为直流电能的过程逆变变换逆变变换将直流电能变为交流电能的过程将直流电能变为交流电能的过程直流斩波直流斩波将直流电变为幅度可调的另外一种直流将直流电变为幅度可调的另外一种直流 电的过程电的过程交流交流交流变换交流变换交流电力控制、交交变频（或变交流电力控制、交交变频（或变相）。相）。4)4)电力变换的种类电力变换的种类电力变换的四大种类电力变换的四大种类青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院
5、制作电力变换电力变换整流变换整流变换（交流（交流 直流）直流）逆变变换逆变变换（直流（直流 交流）交流）青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作电力变换电力变换（直流（直流 直流）直流）交流调压交流调压（交流（交流 交流）（幅值）交流）（幅值）周波变换周波变换（交流（交流 交流）（幅值频率）交流）（幅值频率）直流斩波直流斩波青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作5)与相关学科的关系与相关学科的关系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
6、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 电力电子学电力电子学是是以以电力学电力学（电气（电气工程）、工程）、电子学电子学以及以及自动控制技自动控制技术术作为基础构成作为基础构成的边缘技术新学的边缘技术新学科。科。青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作(1)(1)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都分为都分为器件器件器件器件和和和和应用应用应用应用两大分支两大分支两大分支两大分支器件器件器件器件的材料、工艺基本相同，都采用微电子技术的材料、工艺基本相同，都采用微电子技术的
7、材料、工艺基本相同，都采用微电子技术的材料、工艺基本相同，都采用微电子技术应用应用应用应用的理论基础、分析方法也基本相同的理论基础、分析方法也基本相同的理论基础、分析方法也基本相同的理论基础、分析方法也基本相同二者同根同源二者同根同源二者同根同源二者同根同源信息电子电路的器件可工作在信息电子电路的器件可工作在信息电子电路的器件可工作在信息电子电路的器件可工作在开关状态开关状态开关状态开关状态，也可工作，也可工作，也可工作，也可工作在在在在放大状态；放大状态；放大状态；放大状态；电力电子电路的器件电力电子电路的器件电力电子电路的器件电力电子电路的器件一般只工作在开关一般只工作在开关一般只工作在开
8、关一般只工作在开关状态状态状态状态二者的应用目的不同二者的应用目的不同二者的应用目的不同二者的应用目的不同青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作(2)(2)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静止无功补偿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、高性能交直流电源电解、电镀、电加热、高性能交直流电源10青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大
9、学自动化学院制作(3)(3)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，而控制理论是这种接口的有力纽带强电的接口，而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电力电子装置是自动化技术的基础元件和重要支撑技术撑技术11青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作例：直流电力传动控制系统例：直流电力传动控制系统UPE-电力电子变换器电力电子变
10、换器+-ControllerMTG+-+-+-UtgUdIdn+-+UnUn U*nUPE+-Uc青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作6)Position and significance in the human societynElectric power is used in almost every part and everywhere of modern human society.nElectric power is the major form of energy source used in modern h
11、uman society.nThe objective of power electronics is right on how to use electric power,and how to use it effectively and efficiently,and how to improve the quality and utilization of electric power.青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作6)Position and significance in the human societynP
12、ower electronics and information electronics make two poles of modern technology and human society:information electronics is the brain,and power electronics is the muscle.青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作2.电力电子技术的应用电力电子技术的应用交流电源交流电源（交流发电机）（交流发电机）直流电源（太直流电源（太阳能电池等）阳能电池等）交流交流/直流直流直
13、流直流/交流交流直流输电直流输电直流直流/交流交流电力系统电力系统一般工业系统一般工业系统（钢铁等）（钢铁等）交通运输交通运输（电气化铁道、电（电气化铁道、电动汽车）动汽车）家用电器产品家用电器产品（逆变器空调等）（逆变器空调等）其它（如其它（如UPS)电力电子技术的应用领域电力电子技术的应用领域青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动
14、化学院制作High-voltage DC transmissionFlexible AC transmission(FACTS)青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作3.电力电子技术的发展史电力电子技术的发展史 The h
15、istory 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晶闸管问世，世，(公元公元元年元年)IGBT出现出现 功率集成器件功率集成器件晶闸管时代晶闸管时代水银（汞水银（汞弧）整流弧）整流器时代器时代电子管电子管问世问世全控型器件全控型器件迅速发展迅速发展史前期史前期（黎明期）（黎明期）1904193019471957197019801990 2000t(年)晶体管诞生晶体管诞生15青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作About this course青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大
16、学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作与其它课程的关系电路电路/电子技术基础电子技术基础电力电子电力电子技术技术运动控制运动控制系统系统Relation with other coursesPre-requisite courseContinuing course青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作5 推荐参考教材推荐参考教材 Referencesn电力电子技术电力电子技术，张友汉主编，张友汉主编 ，北京：高等教育，北京：高等教育出版社，出版社，2002 2002 n电力电子技术电力电子技术 ，王云亮主编，王云亮主编 ，北
17、京：电子工业，北京：电子工业出版社，出版社，2004.8 2004.8 n电力电子技术基础电力电子技术基础 ，应建平，应建平 等等 编著，北京：编著，北京：机械工业出版社，机械工业出版社，2003 2003 n电力电子技术手册电力电子技术手册 ，(美美)Muhammad Muhammad 主编；陈建主编；陈建业等译业等译 ，北京：机械工业出版社，北京：机械工业出版社，2004 2004 n电力电子技术释疑与习题解析电力电子技术释疑与习题解析 ，葛延津主编，葛延津主编 ，沈阳：东北大学出版社，沈阳：东北大学出版社，2003 2003 青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作6 思考题思考题1.什么是电力电子技术？什么是电力电子技术？2.电力电子技术的两大分支电力电子技术的两大分支3.电力变换的种类？电力变换的种类？青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作青岛科技大学自动化学院制作