第一章_绪论.ppt

电力电子技术
Power Electronics
机电与控制工程学院
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什么是电力电子技术
电力电子技术的发展史
电力电子技术的应用
课程内容简介
第一章绪论
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电力电子与信息电子
两大分支
与其他学科的关系
地位和未来
什么是电力电子技术
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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。
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,也可小到数W甚至mW级。
电力电子与信息电子
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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。
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。
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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。
逆变
直流斩波
直流
交流电力控制
变频、变相
整流
交流
交流
直流
输出
输入
两大分支
变流技术
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电力电子学(Power Electronics)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
电路、器件
静止器、旋转电机
图1 描述电力电子学的倒三角形
与相关学科的关系
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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
与相关学科的关系
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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
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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
与相关学科的关系
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