1、Power Electronics TechnologyPower Electronics Technology上海第二工业大学电力电子技术u本课程的学习要求:u(1)考勤、听课(6)u(2)作业(12)u(3)试验(12%)u(4)期末考试(70,闭卷)u自动化主干课程u风力发电课程的主要内容:u(1)电力电子器件u(2)整流电路u(3)逆变电路u(4)调压电路u答疑时间、地点u(1)16号楼513u(2)星期三下午课程简介2绪 论3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1.1 电力电子与信息电子模拟电子技术模拟电子技
2、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41 1)电力电子器件)电力电子器件(Power Electronic Device)概念概念:可直接用于主电路中,实现电能的变换或控制的电子器件。主电路(主电路(Main Power Circuit):电气设备或电力系统中,直接承担电能的变换或控制任务的电路。2)同处理信息的电子器件相比的一般特征:)同处理信息的电子器件相比的一般特征:处理电功率能力,远大于信息的电子器件。电力电子器件一般都工
3、作在开关状态。电力电子器件往往需要由信息电子电路来控制。电力电子器件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1.2 两大分支电力电子器件制造技术、变流技术53)分类(*):按照驱动电路信号的性质,分为两类:电流驱动型:通过从控制端注入或抽出电流来实现导通或关断的控制。电压驱动型:仅通过在控制端和公共端之间施加一定的电压信号就可实现导通或者关断的控制。按照器件能够被控制的程度,分为以下三类:非可控器件非可控器件l不能用控制信号来控制其通断,如整流二极管(Power Diode)。半控型器件(非自关断器件)半控型器件(非自关断器件)通过控制信号可以控制其导通而不能控制其关断,如普通晶闸
4、管(Thyristor)全控型器件(自关断器件全控型器件(自关断器件)通过控制信号既可控制其导通又可控制其关断,如IGBT,MOSFET。1.2 两大分支电力电子器件制造技术、变流技术61.2 两大分支电力电子器件制造技术、变流技术u1.2.2变流技术(电力电子器件应用技术)交流变直流、直流变交流、直流变直流、交流变交流u变流器件按其功能可分为(*):整流器:把交流电变为固定的或可调的直流电 逆变器:把固定直流电变为固定或可调的交流电 斩波器:把固定直流电压变为可调的直流电压 交流调压器:把固定交流电压变为可调的交流电压 周波变流器:把固定交流电压和频率变为可调的交流电压和频率7电力电子学电力
5、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。与相关学科的关系控制理论是电力电子技术的应用基础和重要支撑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 电路、器件静止器、旋转电机描述电力电子学的倒三角形1.3 与相关学科的关系8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及功率及功率集成器件出现集成器件出现和发展时代和发展时代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
6、问世问世全控型器件迅全控型器件迅速发展时期速发展时期史前期史前期(黎明期)(黎明期)1904193019471957197019801990 2000t(年)晶体管诞生晶体管诞生2 电力电子技术的发展史9一般工业一般工业:交通运输交通运输:电力系统电力系统:电子装置电源电子装置电源:家用电器家用电器:其他其他:3 电力电子技术的应用10轧钢机数控机床冶金工业电解铝1 1)一般工业)一般工业3 电力电子技术的应用112)交通运输交通运输3 电力电子技术的应用123)电力系统电力系统 高压直流装置HVDC柔性交流输电FACTS3 电力电子技术的应用134)电子装置用电源电子装置用电源程控交换机微型计算机3 电力电子技术的应用145 5)家用电器)家用电器3 电力电子技术的应用156 6)其他)其他大型计算机的UPS新型能源3 电力电子技术的应用163 电力电子技术的应用17