现代 电力电子与变流技术

第一章 绪论
电力电子电路的特点
• 非线性电路
• 含有高速动作的开关
• 电压、电流的有效（有用）成分与其它成分
• 损耗的影响与分析
第一章 绪论
分析电力电子电路的方法 • 非线性电路 转换成线性电路处理： • 含有高速动作的开关 • 不同时段应用不同的电路 • 电压、电流的有效（有用）成分与其它成分 • 何时更换电路？ • 损耗的影响与分析
第一章 绪论
不能违背基本规律
能量守恒定律
KVL与KCL （电路基本定律）
第一章 绪论
例：遵守KVL
第一章 绪论
例：遵守KCL
第一章 绪论
危险的企图
第一章 绪论
危险的企图的后果
章节安排
第二章 电力电子器件及特性分析 第三章 电力变换拓扑结构 第四章 脉宽调制（PWM）技术 第五章 逆变电路及其控制原理 第六章 整流电路及其控制原理 第七章 电力变换技术在电力系统中的应用 第八章 电力电子系统的设计 第九章 电力电子变流系统仿真
第一章 绪论
电力变换器的特点
• 相对简单的主电路与相对复杂的控制电路
• 开关器件的多样性
• 开关器件特性的复杂性
第一章 绪论
电力变换器的研究方法
• 相对简单的主电路与相对复杂的控制电路
• 开关器件的多样性 • 认为控制器的工作是理想 • 开关器件特性的复杂性 • 控制原理的复杂性与控制方案的简单 性相统一
轧钢机
数控机床 冶金工业 电解铝
第一章 绪论
第一章 绪论
电子装置
程控交换机
微型计算机
第一章 绪论
航天技术
大型计算机的UPS
新型能源
第一章 绪论
第一章 绪论
ห้องสมุดไป่ตู้电力电子技术
电力电子变流技术
研究内容：
Electronic circuits is studied to control the flow of electrical energy. These circuits handle power flow at levels much higher than the individual device ratings.

第一章 绪论
分析电力电子电路的方法 • 非线性电路
• 含有高速动作的开关
• 电压、电流的有效（有用）成分与其它成分 • 损耗的影响与分析 • 电压（电流）的平均值近似
第一章 绪论
分析电力电子电路的方法 • 非线性电路
• 含有高速动作的开关
• 电压、电流的有效（有用）成分与其它成分 器件模型的近似程度 • 损耗的影响与分析
第一章 绪论
例：电阻分压方案
第一章 绪论
例：串联式线性稳压方案
第一章 绪论
例：单刀双掷开关方案
第一章 绪论
例: 开关型电路原理 低损耗低通滤波器
降压型（Buck结构 ）
第一章 绪论
例：Buck型DC/DC变换器实现（稳压输出）
第一章 绪论
与相关学科的关系
• 电路理论
• 信号处理 • 系统与控制论 • 电力系统 • 电机学 • ……
第一章 绪论
电力变换器的研究方法
用理想的抽象开关代替 • 相对简单的主电路与相对复杂的控制电路 • 开关器件的多样性 • 开关器件特性的复杂性
第一章 绪论
电力电子变流技术的研究方法
• 不同时段的不同线性电路 • 忽略高频成分 • 理想开关 • 忽略电阻 • 采用电压（电流）平均值近似方法
• 将控制原理的复杂性与控制方案的简单性相统一
第一章 绪论
电力变换器（换流器）概念框图
• DC/DC： 改变、控制电压高低
• AC/DC： 变交流为可控直流
• DC/AC： 变直流为可控（正弦） 交流
• AC/AC： 改变并控制电压频率 和幅值
第一章 绪论
控制器：换流器中几乎必不可少
第一章 绪论
构成电力变换器电路的元器件
第一章 绪论
例：电力变换：功能要求
第一章 绪论
科研工作的步骤
搞清科学问题
目前的教学
没搞清科学问题
研究科学规律
科学规律和科学方法基本分离 提出科学方法
解决实际问题
根本没想解决实际问题
第一章 绪论
实际应用中遇到对电 能形态多样性的需求
第一章 绪论
中国南方电网公司安顺换流站
静止无功发生器（上）和 晶闸管投切电容器（下）
第一章 绪论
电气工程及其自动化专业系列规划课程
现代电力电子及变流技术
刘秀翀 博士
东北大学 电气自动化研究所 Email: liuxiuchong@mail.neu.edu.cn
现代电力电子及变流技术
第一章 绪 论
第一章 绪论
肯定不能，理由 一堆。Why？
因为课程的设计存在问题， 大家学的似是而非。 考试能拿高分， 不能解决实际问题。