电力电子技术(电子教案).pdf

Company 课程简介
LOGO 东南大学自动化学院
电力电子技术(power electronics)
专业主干课程(专业基础课)
《电力电子技术》电子教案研究生专业:电力电子与电力传动
(自动化学院、电气工程学院均有招生)
基础课程:
授课教师:张凯锋•电子学(模拟电子、数字电子等)
•电工学(电路、电机等)
•控制理论(自动控制原理、现代控制理论等)
2008年2月后续课程:《电力拖动与运动控制》
课程简介(续) 电力电子技术的定义
电力电子技术(power electronics)
应用于电力领域的电子技术,使用电力电子器件 IEEE(美国电气和电子工程师协会)给出的
对电能进行变换和控制的技术。定义:
有效的使用电力半导体器件,应用电
一个简单的例子:
路和设计理论以及分析开发工具,实现对
电能的高效能变换和控制的一门技术。
i2
AC→ DC
本次课将要学习的主要内容电力电子技术的主要内容
电力电子技术(power electronics)
0 绪论
应用于电力领域的电子技术,使用电力电子器件
。


、分析方法和学习要求
第1个重要概念:电力电子电路
补充内容:功率二极管
普通晶闸管(开个头)
1
第1个重要概念:电力电子电路第1个重要概念:电力电子电路
AC→DC(整流电路) DC→AC(逆变电路) 例如用于节能灯。
u 例如用于充电器。 u
u
u
输出:20kHz~50kHz
第1个重要概念:电力电子电路第1个重要概念:电力电子电路
DC→DC(直流变换) AC→AC(交流电力控制)
例如用于直流电动机控制。 u 例如用于变频空调。
u
u
u
第2个重要概念:电力电子器件第2个重要概念:电力电子器件
i2
按照器件能够被控制的程度,分为3类:
¾不可控器件¾不可控器件
不能用控制信号来控制其通断
¾半控型器件
¾半控型器件
通过控制信号可以控制其导通,但不能控制其关断¾全控型器件
¾全控型器件
通过控制信号既可控制其导通又可控制其关断
2
第2个重要概念:电力电子器件第3个重要概念:控制部分
¾不可控器件
¾半控型器件
¾全控型器件
¾实现电能变换的“物质”手段。
¾是电力电子学(技术)发展的根本推动力。
第3个重要概念:控制部分第4个重要概念:负载
¾ 控制的本质是“四两拨千斤”。
¾ 电力电子技术可看成“弱电控制强电”的技术。
¾ 控制理论是实现“弱电和强电的接口”的强有力
纽带。
小结(电力电子技术的内容) 小结(电力电子技术的内容)
4个重要概念: ¾是电力、电子、控制三大电气
¾电力电子电路工程技术领域之间的交叉学科。
¾电力电子器件¾与现代控制理论、材料科学、
电机
路电电机
路
、转电机工程、微电子技术等诸多领电
控制部分、转
¾ 器旋
器旋
件、
件、
器
域密切相关。器
止
负载止
¾ 静
静
3
补充:电力电子技术与信息电子技术的关系信号处理系统与功率处理系统
•强电 VS 弱电
电力(功率,power)VS 信息(information)
信息电子技术变换的是“信息”。主要用于信息处理。
电力电子技术变换的是“电力”。可大到数百MW甚至
GW,也可小到1W以下。主要用于电力变换。
信息:情报。
电力:能量。(各有侧重)
电力电子器件与一般电子器件电力电子技术与信息电子技术关系小结
¾ 电子技术的基础是一般电子器件(晶体管、集¾ 信息电子技术是电力电子技术的基础;
成电路)。¾ 电力电子技术较信息电子技术处理的功率大
¾ 电力电子技术的基础是电力电子器件。(远大于)。
¾ 电力电子技术一般都需依赖于信息电子技术进
行控制。
电力电子器件的不同之处:
¾ 能处理电功率的能力一般远大于处理信息的电子器件;
¾ 自身的功率损耗远大于信息电子器件,一般都要安装散
热器;
¾ 一般都工作在开关状态;
¾ 往往需要由信息电子电路来控制。
(续)
电子技术的发展史(包括信息电子技术和电力电子技术): •各种整流电路、逆变电路、周波变流电路的理论已
在(真正意义上的)电力电子技术出现以前,用于电经发展成熟并广为应用。在(真正的)电力电子技术出
力变