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1、绪绪 论论1.什么是电力电子技术 2.电力电子技术的发展历史 3.电力电子技术的应用 4.本课程的内容介绍11.1.什么是电力电子技术什么是电力电子技术1.1 概念 1.2 两大分支 1.3 与其他学科的关系1.4 地位和未来21.11.1 概念概念数字电子数字电子技术技术模拟电子模拟电子技术技术电力电子电力电子技术技术信息电子信息电子技术技术电子技术电子技术信息电子技术：信息处理电力电子技术：电力变换电力电子技术是应用于电力电力电子技术是应用于电力领域的电子技术，也就是使领域的电子技术，也就是使用电力电子器件对电能进行用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。从转换变换和控制的技术。从转换的
2、功率来讲，可在的功率来讲，可在1W1W1GW1GW之间之间3直流直流电力电力交流交流交流变交流交流变交流直流变直流直流变直流直流变交流（逆流）直流变交流（逆流）交流变直流（整流）交流变直流（整流）电力变换电力变换4表 0-1 电力变换的种类 交流交流输入输入输出输出直流直流直流直流 交流交流整流整流 直流斩波直流斩波交流电力控制交流电力控制变频、变相变频、变相逆流逆流电力变换的技术电力变换的技术变流技术变流技术51.1.什么是电力电子技术什么是电力电子技术1.1 概念 1.2 两大分支 1.3 与其他学科的关系1.4 地位和未来61.2 1.2 两大分支两大分支电力电子技术电力电子技术电力电子
3、器件电力电子器件制造技术制造技术变流技术变流技术变流变流技术技术电力电子器件构成电力电子器件构成电力电子器件构成电力电子器件构成各种电力变换电路各种电力变换电路各种电力变换电路各种电力变换电路 对这些电路进行对这些电路进行对这些电路进行对这些电路进行控制的技术控制的技术控制的技术控制的技术变流技术变流技术（电力电子器件应（电力电子器件应用技术）用技术）电力电子技术电力电子技术的核心的核心电力电子器件制造技术电力电子器件制造技术 电力电子技术的基础电力电子技术的基础71.1.什么是电力电子技术什么是电力电子技术1.1 概念 1.2 两大分支 1.3 与其他学科的关系1.4 地位和未来81.3 1
4、.3 与其他学科的关系与其他学科的关系1.3.1 与电子学的关系1.3.2 与电力学的关系1.3.3 与控制理论的关系91.3 1.3 与其他学科的关系与其他学科的关系电力学电力学电子学电子学电力学电力学控制控制理论理论电力电电力电子技术子技术图图0-10-1描述电力电子学的倒三角形描述电力电子学的倒三角形101.3 1.3 与其他学科的关系与其他学科的关系1.3.1 与电子学的关系1.3.2 与电力学的关系1.3.3 与控制理论的关系111.3.1 1.3.1 与电子学的关系与电子学的关系都分为器件与应用都分为器件与应用电力电电力电子器件制造技术子器件制造技术电子器件电子器件制造技术制造技术
5、理论基础、材料、制造工艺理论基础、材料、制造工艺分析方法、分析软件分析方法、分析软件电子电路电子电路电力电子电力电子电路电路12电力电子电路电力变化和控制电子电路信息处理电子电路电力电子电路信息电子电路器件信息电子电路器件开关状态开关状态放大状态放大状态功率输出功率输出功率放大功率放大电力电子电力电子电路器件电路器件开关状开关状态态131.3 1.3 与其他学科的关系与其他学科的关系1.3.1 与电子学的关系1.3.2 与电力学的关系1.3.3 与控制理论的关系14电力电子学和电力学关系电力电子学和电力学关系电力电子技术广泛用于电气工程电力电子技术广泛用于电气工程1.3.2 1.3.2 与电力
6、学的关系与电力学的关系电力电子技术电力电子技术高高压压直直流流输输电电静静止止无无功功补补偿偿交交直直流流电电力力传传动动电电解解电电镀镀电电加加热热电电力力机机车车牵牵引引电气工程电气工程分支分支高高性性能能交交直直流流电电源源151.3 1.3 与其他学科的关系与其他学科的关系1.3.1 与电子学的关系1.3.2 与电力学的关系1.3.3 与控制理论的关系161.3.3 1.3.3 与控制理论的关系与控制理论的关系控制理论控制理论电力电子技术电力电子技术弱电和强电接口弱电和强电接口弱电控制强电弱电控制强电基础基础元件元件支撑支撑技术技术实实现现广泛用于广泛用于电力电子装置电力电子装置是自动
7、化的是自动化的171.1.什么是电力电子技术什么是电力电子技术1.1 概念 1.2 两大分支 1.3 与其他学科的关系1.4 地位和未来181.4 1.4 地位和未来地位和未来 电力电子技术是电能变换技术，是把粗电变为适 合使用的精电的转换技术 电力电子技术是世纪后半叶诞生和发展的新技术 电力电子技术在21世纪将更加迅速发展 未来科学技术两大支柱未来科学技术两大支柱控制技术控制技术电力电子技术电力电子技术计算机计算机191.什么是电力电子技术 2.电力电子技术的发展历史 3.电力电子技术的应用 4.本课程的内容介绍绪绪 论论20 史前期史前期1904-19571904-19571904 190
8、4 电子管诞生电子管诞生 1970 1970 全控型器件迅速发展全控型器件迅速发展 晶体管时代晶体管时代 1 1957-1970957-1970 1957 1957 晶闸管问世晶闸管问世 1930 1930 1947 1947 水银整流器时代水银整流器时代 1947 1947 晶体管出现晶体管出现 8080年代后年代后 以以IGBTIGBT为代表的复合型器件突起，为代表的复合型器件突起，随着全控型随着全控型电力电子器件的不断进步，一种结构紧凑、体积小的电力电力电子器件的不断进步，一种结构紧凑、体积小的电力电子装置也应运而生。把若干个电力电子器件及必要的辅电子装置也应运而生。把若干个电力电子器件
9、及必要的辅助元件做成模块的形式，这给应用带来了很大的方便。助元件做成模块的形式，这给应用带来了很大的方便。2.2.电力电子技术的发展史电力电子技术的发展史211.什么是电力电子技术 2.电力电子技术的发展历史 3.电力电子技术的应用 4.本课程的内容介绍绪绪 论论223.3.电力电子技术的应用电力电子技术的应用（1 1）一般工业）一般工业23电化学工业中整流变压器电化学工业中整流变压器冶金工业中高频感应加热电源设备冶金工业中高频感应加热电源设备电化学整流电源设计电化学整流电源设计24（2）交通运输电力电子技术在汽车电力电子技术在汽车42V直流总线下直流总线下DJ型交流电力传动机车型交流电力传动
10、机车磁悬浮列车磁悬浮列车直流电机斩波调速模块直流电机斩波调速模块25部分国内外知名公司的变频器 西门子（西门子（Siemens）公司）公司施奈德公司施奈德公司 富士公司富士公司 26安圣（华为电气）变频器系列安圣（华为电气）变频器系列ABB公司公司27（3）电力系统晶闸管变流装置晶闸管变流装置无功补偿装置无功补偿装置有源谐波调节器工作原理图有源谐波调节器工作原理图28滤波电抗器滤波电抗器有源电源滤波器示意图有源电源滤波器示意图29（4）电子装置用电源电子装置用电源电子装置用电源30（5）家用电器交流变频控制器的原理框图交流变频控制器的原理框图 变频空调控制器变频空调控制器直流变频空调的电路原理
11、图直流变频空调的电路原理图 31(6)(6)其它其它不间断电源不间断电源返回返回YJ32双绕组双速异步风力发电机双绕组双速异步风力发电机水泵变频、风机变频节能水泵变频、风机变频节能321.什么是电力电子技术 2.电力电子技术的发展历史 3.电力电子技术的应用 4.本课程的内容介绍绪绪 论论33教材的内容可分为三大部分教材的内容可分为三大部分第一部分：电力电子器件第一部分：电力电子器件 （第（第（第（第1 1 1 1章章章章-全书的基础全书的基础全书的基础全书的基础)第二部分：各种电力电子电路第二部分：各种电力电子电路 （第（第（第（第25252525章和第章和第章和第章和第8 8 8 8章章章
12、章-全书的主体全书的主体全书的主体全书的主体)第三部分：第三部分：PWMPWM技术和软开关技术技术和软开关技术 （第（第（第（第6 6 6 6、7 7 7 7两章）两章）两章）两章）4.本课程的内容介绍34电力电力电子技术电子技术电力拖动自电力拖动自动控制系统动控制系统电路电路电子技术电子技术本课程与其它课程的关系35目 录 绪论绪论1 1 电力电子器件电力电子器件2 2 整流电路整流电路3 3 直流斩波电路直流斩波电路4 4 交流电力控制电路和交交变频电路交流电力控制电路和交交变频电路5 5 逆变电路逆变电路6 PWM6 PWM控制技术控制技术7 7 软开关技术软开关技术8 8 组合变流技术组合变流技术36