电力电子学_第三版_第01章

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•电力电子学科的形成
2.电子技术
• 所用器件： • 晶体管 场效应管 • 集成电路 微处理器 • 电感 电容 • 完成功能： • 信号产生、变换、存储
、发送、接受
• 基础理论： • 电路 磁路 电磁场
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3. 控制技术
• 模拟（连续）控制技术。 • 数字（离散）控制技术。 • 理论与技术的进步，促使数字控制技
术越来越多取代模拟控制技术。例： 变频器控制技术的发展史。 • 自动控制理论（含经典和现代）、现 代电机控制理论等等，是促进电力电 子技术不断发展的源泉之一。
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•1.2 电力电子变换和控制的技术经济意义
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公用电网的电能经过适当的变换和处理以后再供负
载使用，可以获得更好的技术特性和更大的经济意义：
• 节能 • 风机、水泵的调速、照明（取代普通镇流器）
• 省材 • 设备体积、重量减小使铜、铁的使用量减少
• 环保 • 节能、省材是环保的具体表现
预计到2020~2030年，美国发电站生产的全部电能都将 经变换和处理后再供负载使用；
2003年美国制定了“国家电力传输路线图”计划，电力 电子被列为5大关键技术之一；
电力电子技术还是近年来受到各国关注的智能电网的关 键技术之一；
风能、太阳能等新能源的利用几乎都离不开电力电子技 术的支撑；
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•开关型电力电子变换基本原理及控制方法
电源可分为两类：
直流电（D.C），频率 f=0
交流电（A.C），频率 f0
电力变换按电压/电流的 大小、波形及频率变换划 分为四类基本变换及相应 的四种电力变换电路或电 力变换器。
这四类基本变换可以组合 成许多复合型电力变换器
• 提高产品质量和劳动生产率 • 提高供电可靠性、高速高精度电气传动
• 提高电力系统自身的运行质量和稳定性 • 发电机励磁、柔性输电、谐波治理、无功补偿
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•1.2 电力电子变换和控制的技术经济意义
经过变换处理后再供用户使用的电能，占全国发电总量 的百分比的高低，已成为衡量一个国家技术进步的主要 标志之一；
•电力电子学科的形成
.电力电子技术
• 所用器件： • 晶体管 场效应管 • 集成电路 微处理器 • 电感 电容 • 完成功能： • 发电 输电 配电 用电 • 中的电能变换与控制 • 基础理论： • 电路 磁路 电磁场
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•电力电子学科的形成
1.电力技术
• 所用设备： • 电机 开关 变压器 • 电感 电容 输电线 • 完成功能： • 发电 输电 配电 用电 • 基础理论： • 电路 磁路 电磁场
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•第一章 电力电子变换和控制技术导论
•1.1 电力电子学科的形成 •1.2 电力电子变换和控制的技术经济意义 •1.3开关型电力电子变换基本原理及控制方法 •1.4开关型电力电子变换器的基本特性 •1.5 开关型电力电子变换器的应用领域
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• 电力电子器件、电力电子电路（各类变换器）、 电力电子应用系统（装置）三大部分，本课程学 习的重点在电力电子电路。
• 功率器件主要工作在开关状态，以功率器件为主 构成的电路是一个离散的、非线性电路。学习中 应重点掌握电路定性的基本概念、善于利用波形 图分析电路的特性，理解必要的数学推导。
• 电路中功率器件的开关过渡过程是学习的难点， 应逐步适应其分析方法。
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•第一章 电力电子变换和控制技术导论
•1.1 电力电子学科的形成 •1.2 电力电子变换和控制的技术经济意义 •1.3开关型电力电子变换基本原理及控制方法 •1.4开关型电力电子变换器的基本特性 •1.5 开关型电力电子变换器的应用领域
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2020/11/27
电力电子学_第三版_第01章
•第一章 电力电子变换和控制技术导论
•1.1 电力电子学科的形成 •1.2 电力电子变换和控制的技术经济意义 •1.3开关型电力电子变换基本原理及控制方法 •1.4开关型电力电子变换器的基本特性 •1.5 开关型电力电子变换器的应用领域
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✓典型的电力电子系统框图
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•电力电子学科的形成
4.电力电子技术发展史
•电力电子技术的发展史以电力电子器件的发展史为纲
•史前期 •（黎明期）
•电子管 •问世
•晶体管 •诞生
•晶闸管 •问世
•全控型器件 •迅速发展
•190 4
•193 0
•194 •195
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•第一章 电力电子变换和控制技术导论
•1.1 电力电子学科的形成 •1.2 电力电子变换和控制的技术经济意义 •1.3开关型电力电子变换基本原理及控制方法 •1.4开关型电力电子变换器的基本特性 •1.5 开关型电力电子变换器的应用领域
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8
•197 •198 •199 •200 •t(年)
0
0
00
•水银（汞弧） •晶闸管时
•整流器时代
代
•IGBT出现 •功率集成器件
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5. 电力电子学的特点
• 内容涵盖面宽，新知识、新概念多、实践性强。 需要善于归纳总结。电力电子学内容主要包括：