科研技能训练修改电力电子专题

科研技能训练修改电力电子专题第1页，共40页，2023年，2月20日，星期一2023/4/141电力电子技术

PowerElectronics第2页，共40页，2023年，2月20日，星期一2023/4/142主要内容1.电力电子技术概念2.电力电子技术的发展史3.电力电子技术应用4.轻轨车牵引传动系统设计流程第3页，共40页，2023年，2月20日，星期一2023/4/1431.什么是电力电子技术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

地位第4页，共40页，2023年，2月20日，星期一2023/4/1441.1电力电子与信息电子电力电子技术——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。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。电子技术信息电子技术电力电子技术模拟电子技术数字电子技术第5页，共40页，2023年，2月20日，星期一2023/4/1451.2两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。第6页，共40页，2023年，2月20日，星期一2023/4/146变流技术电力——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电力变换的种类输出输入直流交流交流整流交流电力控制变频、变相直流直流斩波逆变进行电力变换的技术称为变流技术第7页，共40页，2023年，2月20日，星期一2023/4/1471.3与相关学科的关系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电力电子学(PowerElectronics)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。第8页，共40页，2023年，2月20日，星期一2023/4/1481.4地位

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第9页，共40页，2023年，2月20日，星期一2023/4/149主要内容1.电力电子技术概念2.电力电子技术的发展史3.电力电子技术应用4.轻轨牵引传动系统设计流程第10页，共40页，2023年，2月20日，星期一2023/4/14102.电力电子技术的发展史史前期（黎明期）晶闸管问世，(公元元年)全控型器件迅速发展电子管问世水银整流器时代晶闸管时代IGBT出现功率集成器件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19041930194719571970198019902000t(年)水银整流器诞生1911第11页，共40页，2023年，2月20日，星期一2023/4/1411晶闸管的结构螺栓型晶闸管晶闸管模块平板型晶闸管外形及结构第12页，共40页，2023年，2月20日，星期一2023/4/1412IGBT的外形第13页，共40页，2023年，2月20日，星期一2023/4/1413主要内容1.电力电子技术概念2.电力电子技术的发展史3.电力电子技术应用4.轻轨牵引传动系统设计流程第14页，共40页，2023年，2月20日，星期一2023/4/14143.电力电子技术应用领域一般工业：电机调速传动、工业供电电源交通运输：轨道交通、电动汽车、航空航天、航海船舶电力系统：高压直流输电、柔性交流输电、无功补偿新能源应用：核能、太阳能、风能、潮汐能、生物能家用电器及节能设备：“节能灯”、变频空调、节能冰箱第15页，共40页，2023年，2月20日，星期一2023/4/141521第16页，共40页，2023年，2月20日，星期一22第17页，共40页，2023年，2月20日，星期一交通运输低地板轻轨车第18页，共40页，2023年，2月20日，星期一2023/4/141823第19页，共40页，2023年，2月20日，星期一新能源第20页，共40页，2023年，2月20日，星期一2023/4/142024第21页，共40页，2023年，2月20日，星期一25第22页，共40页，2023年，2月20日，星期一主要内容1.电力电子技术概念2.电力电子技术的发展史3.电力电子技术应用4.轻轨牵引传动系统设计流程第23页，共40页，2023年，2月20日，星期一2023/4/1423电力电子系统构成第24页，共40页，2023年，2月20日，星期一2023/4/1424电力电子系统设计原则要求：可靠性、安全性、电磁兼容性设计原则：采用成熟的元件；电路结构越简单越好；保护措施完善；实验必须按一定的规程进行；第25页，共40页，2023年，2月20日，星期一2023/4/1425常用仪器电脑示波器万用表仿真器信号发生器烙铁其他仪器：第26页，共40页，2023年，2月20日，星期一2023/4/1426电力电子系统开发的一般步骤第一步：查询资料，确定技术方案；第二步：采用MATLAB进行计算机仿真；第三步：校正方案后，开始系统的硬件实现；第四步：进行软件系统的编写和调试；第五步：进行设备的实验室联合调试；第六步：进行出厂实验和测试；第七步：通过验收，进行产品推广。第27页，共40页，2023年，2月20日，星期一2023/4/1427第一步：确定技术方案系统功能技术指标系统构成主电路控制电路进度规划第28页，共40页，2023年，2月20日，星期一2023/4/1428第二步：计算机仿真仿真目的：主电路器件参数控制原理负载模拟仿真软件：结果分析。第29页，共40页，2023年，2月20日，星期一2023/4/1429仿真波形第30页，共40页，2023年，2月20日，星期一2023/4/1430仿真波形第31页，共40页，2023年，2月20日，星期一2023/4/1431第三步：系统的硬件实现主电路：器件线路结构控制电路：电路板器件焊接调试第32页，共40页，2023年，2月20日，星期一2023/4/1432主电路图片第33页，共40页，2023年，2月20日，星期一2023/4/1433主电路图片第34页，共40页，2023年，2月20日，星期一2023/4/1434控制电路图片第35页，共40页，2023年，2月20日，星期一2023/4/1435第四步：软件系统实现编程语言软件构架模块接口调试顺序软件编写：文档说明、可移植性、易读性、规范性第36页，共40页，2023年，2月20日，星期一2023/4/1436第五步：实验室联合调试实验目的注意事项实验步骤数据记录实验分析第37页，共40页，2023年，2月20日，星