电力电子技术(第2版)绪论课件.ppt
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1、4一、什么是电力电子技术一、什么是电力电子技术123二、电力电子技术的发展二、电力电子技术的发展三、电力电子技术的主要功能三、电力电子技术的主要功能四、电力电子技术的应用四、电力电子技术的应用一、什么是电力电子技术一、什么是电力电子技术电力电子技术是建立在电子学、电力学和控制学三个学科基础上的一门边缘学科,它横跨“电子”、“电力”和“控制”三个领域,主要研究各种电力电子器件,以及由电力电子器件所构成的各种电路或变流装置,以完成对电能的变换和控制。它运用弱电(电子技术)控制强电(电力技术),是强弱电相结合的新学科。电力电子技术是目前最活跃、发展最快的一门学科。随着科学技术的发展,电力电子技术又与
2、现代控制理论、材料科学、电机工程、微电子技术等许多领域密切相关,已逐步发展成为一门多学科互相渗透的综合性技术学科。二、电力电子技术的发展电力电子技术的发展是以电力电子器件为核心发展起来的。从20世纪50年代中到70年代末,以大功率硅二极管、双极型功率晶体管和晶闸管应用为基础(尤其是晶闸管)的电力电子技术发展比较成熟。20世纪70年代末以来,两个方面的发展对电力电子技术引起了巨大的冲击。一是微机的发展对电力电子装置的控制系统、故障检测、信息处理等起了重大作用,今后还将继续发展;二、电力电子技术的发展二是微电子技术、光纤技术等渗透到电力电子器件中,开发出更多的新一代电力电子器件。其中除普通晶闸管向
3、更大容量(6500V、3500A)发展外,门极可关断晶闸管(GTO)电压已达4500V,电流已达 25003000A;双极型晶体管也向着更大容量发展,20世纪80年代中后期,其工业产品最高电压达1400V,最大电流达400A,工作频率比晶闸管高得多,采用达林顿结构时电流增益可达75200。二、电力电子技术的发展由场控和双极型合成的新一代电力电子器件,如绝缘栅双极型晶体管(IGT或IGBT)和MOS控制晶闸管(MCT)也正在兴起,容量也已相当大。这些新器件均具有门极关断能力,且工作频率可以大大提高,使电力电子电路更加简单,使电力电子装置的体积、重量、效率、性能等各方面指标不断提高,它将使电力电子
4、技术发展到一个更新的阶段。与此同时,电力电子器件、电力电子电路和电力电子装置的计算机模拟和仿真技术也在不断发展。三、电力电子技术的主要功能电力电子技术的功能是以电力电子器件为核心,通过对不同电路的控制来实现对电能的转换和控制。其基本功能如下。(1)可控整流。将交流电变换为固定或可调的直流电,亦称为AC/DC变换。(2)逆变。把直流电变换为频率固定或频率可调的交流电,亦称为DC/AC变换。其中,把直流电能变换为50Hz的交流电反送交流电网称为有源逆变,把直流电能变换为频率固定或频率可调的交流电供给用电器则称为无源逆变。三、电力电子技术的主要功能(3)交流调压与周波变换。把交流电压变换为大小固定或
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