电力电子学-绪论汇编资料

1、电力电子(dinz)技术Power Electronics戴卫力 Ph.D共二十四页1 什么是电力电子技术2 电力电子技术的发展史3 电力电子技术的应用4 国内外著名企业(qy)、学府共二十四页1 什么是电力电子(dinz)技术?1.1 电力电子与信息电子1.2 两大分支1.3 与其他学科的关系1.4 地位(dwi)和未来共二十四页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(ybn)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(kngzh)的技术，即应用于电力领域的电子技术。

2、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。1.1 电力电子与信息电子共二十四页1.2 两大分支(fnzh) 电力电子器件制造技术(jsh)电力电子技术的基础，理论基础是半导体物理。 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。共二十四页 电力(dinl)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(dinl)变换四大类 AC-DC、DC-AC、

3、DC-DC、AC-AC 变流技术表1 电力变换的种类逆变直流斩波直流变频、变相整流交流交流直流 输出 输入 进行电力变换的技术称为 变流技术。共二十四页电力电子学 (Power Electronics)名称60年代出现。1974年，美国(mi u)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(mio sh)电力电子学的倒三角形共二十四页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，

4、也可工作在 放大状态；电力(dinl)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(xnx)电子学）的关系1.3 与相关学科的关系共二十四页1.4 地位(dwi)和未来电力电子技术和运动控制一起，和计算机技术共同成 为未来(wili)科学技术的两大支柱。计算机 人脑 电力电子技术 消化系统和循环系统 电力电子运动控制 肌肉和四肢电力电子技术是电能变换技术,是把粗电变为精电的技术， 能源是人类社会的永恒话题，电能是最优质的能源，因 此，电力电子技术将青春永驻。 一门崭新的技术，21世纪仍将以迅猛的速度发展。共二十四页历史(lsh)是人类社会的一面镜子分析过去、现在有助于把握

5、未来科学史是科学家的一面镜子了解一门学科的过去、现在有助于把握未来2 电力(dinl)电子技术的发展史共二十四页电力电子技术(jsh)的发展史是以电力电子器件的发展史为纲的。晶闸管问世，(“公元元年”)IGBT及功率集成器件(qjin)出现和发展时代晶闸管时代水银（汞弧）整流器时代电子管问世全控型器件迅速发展时期史前期（黎明期）19041930194719571970198019902000t(年)晶体管诞生共二十四页一般工业： 交直流电机、电化学工业、冶金工业交通运输：电气化铁道、电动汽车、航空、航海电力系统： 高压直流输电、柔性交流输电、无功补偿(bchng)电子装置电源：为信息电子装置提

6、供动力家用电器：“节能灯”、变频空调其他：UPS、 航天飞行器、新能源、发电装置3 电力(dinl)电子技术的应用共二十四页轧钢机数控机床(sh kn j chun)冶金工业(y jn n y)电解铝1）一般工业共二十四页2）交通运输共二十四页3）电力系统(din l x tn)SVC高压(goy)直流装置HVDC柔性交流输电FACTS共二十四页4）电子装置用电源(dinyun)程控交换机电子装置微型(wixng)计算机共二十四页5）家用电器(ji yn din q)共二十四页6）其他(qt)大型(dxng)计算机的UPS航天技术新型能源共二十四页总之，电力电子技术的应用范围十分广泛，激 发人

7、们学习、研究电力电子技术并使其飞速发 展。电力电子装置提供给负载的是各种不同的电源， 因此(ync)可以说，电力电子技术研究的也就是电源 技术。电力电子技术对节省电能有重要意义。特别在 大型风机、水泵采用变频调速，在使用量十分 庞大的照明电源等方面，因此它也被称为是节 能技术。共二十四页4 在中国(zhn u)的世界500强电气公司美国(mi u)GE电气 节能灯 风电系统 核磁共振 HVDC 水处理美国Emerson电气变频器 UPS 风电系统 雅达电源子公司变频器 UPS 变频器(罗宾康) 电力机车 电力系统设备 变频器 HVDC 电力系统设备 变频器 笔记本电源 市场占有率第一台湾光宝科

8、技 美国Santak电气轨道交通:列车电源,机车驱动系统德国Siemens电气瑞士ABB电气法国施耐德电气法国阿尔斯通 荷兰Philip电气 日本三菱、安川电气台湾Delta电气LED照明，绿色电源变频器笔记本、通讯电源，现在武进投资6亿美金共二十四页4 国内知名企业国电南瑞北京利德华服 高压变频器中国南车株洲电力上海思源电气无锡尚德常州天合光能/轨道交通工程(gngchng)中心上海电气集团许继电气合肥阳光九州电气共二十四页5 国内外电力电子(dinz)专业名校MIT（麻省理工学院）Wisconsin（威斯康星）弗吉尼亚CEPC研究中心英国shiffiled瑞士苏黎世工学院韩国首尔大学新加坡

9、国立大学 南洋理工大学香港科技大学 香港大学浙江大学(zh jin d xu) 华中科技大学 清华大学 南京航空航天大学 西安交通大学 上海交通大学共二十四页5 推荐(tujin)国内外电力电子相关经典著作1 陈坚教授著，电力电子学电力电子(dinz)变换和控制技术（第二版），华中科技大学，高等教育出版社，2002.1。 2丁道宏教授著，电力电子技术（修订版），南京航空航天大学，航空工业出版社，1999.8。 3 B.K.Bose, 现代电力电子学与交流传动，Massachusetts Institute of Technology, 机械工业出版社，2004.6。 4 Mhan.N，Vndeland.T，Robbins.W.P, 电力电子学变换器、应用 和设计（第3版）（影印版），高等教育出版社，2004.2。 5 Rasid.M.D, 电力电子学电路、器件及应用（英文版第3版），高等教育出版社，2004.2。共二十四页内容摘要电力电子技术。信息电子技术信息处理。电力电子技术。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。电力电子技术的基础，理论基础是半导体物理。电力电子技术的核心，理论基础是电路理论。电力交流和直流两种。AC-DC、DC-AC、DC-DC、AC-AC。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