对电力电子与电力传动专业的介绍
电力电子与电力传动
电力电子与电力传动电力电子与电力传动技术电力电子是电力工程领域中关于电能的控制、调节与转换技术的一个重要分支。
它的发展与应用为电力系统的高效、稳定运行提供了重要支撑,同时也推动了电力传动领域的创新与发展。
本文将从电力电子与电力传动的基本概念入手,介绍其发展历程、应用领域以及未来发展方向。
一、电力电子与电力传动的基本概念电力电子是研究电能转换与控制的一门学科,其主要研究对象为各种电力器件和电路。
电力传动是指通过电力电子器件和系统进行电能转换和传输的过程。
二、电力电子与电力传动的发展历程电力电子技术的起源可以追溯到20世纪20年代,当时人们开始开发逆变器和整流器等电力电子器件。
随着工业自动化和电化学工业的发展,对电力电子技术的需求不断增加,电力电子技术也得到了迅速发展。
20世纪60年代,电力电子技术实现了大规模应用,成为现代电力系统的重要组成部分。
电力传动技术的发展与电力电子技术的发展密切相关。
电力传动技术最早应用于直流传动领域,随后扩展到交流传动领域。
20世纪70年代,随着高压直流输电技术的突破性进展,电力传动技术得到了广泛应用。
此后,交流传动技术在高速列车、电动汽车等领域也取得了重要进展。
三、电力电子与电力传动的应用领域电力电子与电力传动技术广泛应用于电力系统、工业制造、交通运输、新能源等领域。
在电力系统中,电力电子技术主要应用于输电、配电、电力质量改善等方面。
逆变器、变频器、谐波滤波器等电力电子器件和系统的应用,能够实现电力系统的高效稳定运行。
在工业制造领域,电力电子技术广泛应用于电机驱动、电力控制等方面。
通过使用变频器、伺服控制器等电力电子设备,可以实现对电动机的精确控制,提高工业生产效率。
在交通运输领域,电力电子技术在电动汽车、高速列车、轨道交通等方面有着广泛的应用。
电力电子器件和系统的应用,可以实现对电能的高效利用和传动效果的优化。
在新能源方面,电力电子技术在风能、太阳能等可再生能源的利用中发挥着重要作用。
电气工程五个二级学科
电气工程五个二级学科电气工程是现代科技领域中的核心学科之一,涉及电力、电子、控制、计算机等多个方面。
在本科阶段,电气工程通常被划分为若干个二级学科,以便更深入地研究各个领域。
以下是电气工程的五个二级学科及其简要介绍:1.电力系统与自动化电力系统与自动化是电气工程中最具代表性的学科之一,主要研究电力系统的设计、运行、控制和管理等方面的理论和实践。
该学科涉及电力系统的稳定性、可靠性、优化和自动化控制等关键问题,旨在培养能够在电力系统领域从事规划、设计、运行和控制等方面工作的专业人才。
2.电力电子与电力传动电力电子与电力传动主要研究电力电子器件、变换器电路和控制方法等方面的理论和实践。
该学科的目标是实现电力系统的高效、节能和环保,同时为工业、交通和家庭等领域的能源利用提供技术支持。
电力电子与电力传动的毕业生可以在电力、交通、工业和能源等领域从事研发、设计和应用等方面的工作。
3.电机与电器电机与电器主要研究电机的设计、制造、运行和控制等方面的理论和实践。
该学科涉及各种类型的电机及其驱动控制系统,包括直流电机、交流电机、步进电机和伺服电机等,旨在培养能够在电机与电器领域从事研发、设计和应用等方面工作的专业人才。
4.高电压与绝缘技术高电压与绝缘技术主要研究高电压传输、设备绝缘、过电压防护和电气绝缘材料等方面的理论和实践。
该学科的目标是确保电力系统的安全可靠运行,同时为高电压和绝缘领域的发展提供技术支持。
高电压与绝缘技术的毕业生可以在电力、能源、交通和工业等领域从事研发、设计和应用等方面的工作。
5.电工理论与新技术电工理论与新技术主要研究电工原理、电磁场理论、电路理论和新型电工材料等方面的理论和实践。
该学科的目标是推动电工学科的发展和创新,同时为新型电工材料和器件的开发提供技术支持。
电工理论与新技术的毕业生可以在科研机构、高校和工业等领域从事研发、教学和应用等方面的工作。
总之,电气工程的五个二级学科电力系统与自动化、电力电子与电力传动、电机与电器、高电压与绝缘技术和电工理论与新技术分别涵盖了电力系统的不同方面,为现代工业和科技的发展提供了重要的技术支持。
电力电子与电力传动专业介绍
电路、磁路、电磁场。
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1.1电力电子学科的形成 2.电子技术
• 主要器件: 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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1.1电力电子学科的形成
3.电力电子技术
• 主要器件: 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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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; 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 电子被列为五大关键技术之一; 电力电子技术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。
电力电子与电力传动
电力电子与电力传动
1 .电力电子学科的形成
2. 电力电子与电力传动技术的经济意义
3. 电力电子与电力传动的研究方向
4.电力电子与电力传动的学科前沿
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1.1 电力电子学科的形成
1.电力技术
• 主要设备: 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。
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4. 电力电子与电力传动的学科前沿
1 )高频开关电源技术:所有的信息系统与通信 设备都需要使用开关电源,小到各种便携数码产 品,还有现 在时兴的各种平板电视,大到服务 器系统、通信基站机房、及种种航空设施等; 2 )在电力系统中的应用:如各种谐波补偿、有 源滤波装置等,还有不断发展的不间断电源设备 (UPS),电动汽车的驱动与控制系统,电机的 节能驱动方面,如各种变频器,在当前能源短缺 的状况下,太阳能、风能及各种再生能源的应用 。
电力电子与电力传动学科培养方案
电力电子与电力传动学科培养方案电力电子与电力传动学科培养方案随着科技的发展,人们对能源的需求也在不断增加。
而电力作为最重要、最基础的能源,它的使用和开发涉及的方面非常广泛。
作为电力领域中的两个重要方向,电力电子与电力传动具有广阔的应用前景,所以必须加强对这两个学科的研究和开发,进一步提高对电力的利用效率。
本文将介绍一份完整的电力电子与电力传动学科培养方案,为广大学生提供相关的学习指导和专业选择建议。
一、培养方案的背景电力电子与电力传动两个学科在电气工程中占有重要的地位,电力电子技术主要是通过晶体管等电子元器件对电力进行控制、转换、调节和保护等,而电力传动则关注将电能转化为机械能、克服传动阻力、提高控制精度等问题。
这两个学科不仅是电力领域中的两个热点和难点问题,同时也涉及了现代制造业、交通运输、通信网络、家用电器等众多领域的发展。
因此,加强对电力电子与电力传动学科的研究和开发已成为国家和学界的共同目标。
二、培养目标和基本要求1、培养目标本方案旨在为培养具有电力电子与电力传动领域专业知识和能力的高级专门人才,使其能够在电力工程、通信等项目或研究领域取得优异的成就。
2、基本要求学生需要掌握一定的电路基础、电力电子器件原理、嵌入式系统、计算机控制以及电气与磁性、机械力学和控制技术等方面的知识。
他们还需要具有独立挖掘新知识和解决实际问题的能力,并能够熟练应用各种相关工具。
三、培养方案的课程设置本方案将学生需要学的课程分为三个类别:必修课程、选修课程和实践课程。
1、必修课程(1)电路基础课程内容包括电路中的电阻、电容、电感、二极管与晶体管、集成电路等基本电子元器件及电路网络原理。
(2)电气与磁性课程内容包括电势、电磁感应、变压器、电感、电机、电动机斯特纳公式和磁化曲线等基本电路理论知识。
(3)电力电子器件原理课程内容主要包括各种电力电子器件中的器件结构、优缺点、特性参数,以及各种电路拓扑和控制模式等。
(4)嵌入式系统课程课程主要任务是让学生掌握计算机硬件、软件和通信方面基本知识,建立对嵌入式硬件和软件设计的直观感受。
电力电子与电力传动
电力电子与电力传动随着电力系统的不断发展与进步,电力电子技术在电力传动领域的应用日益广泛。
电力电子技术通过控制和调节电力通路中的电流、电压和频率等参数,实现了电力的高效传输、转换和利用,对电力传动系统的可靠性、高效性和节能性起到了重要作用。
电力电子与电力传动系统密切相关。
传统的电力传动系统主要采用机械传动形式,如齿轮传动、皮带传动等,其效率相对较低,对环境的影响也比较大。
而电力电子技术的引入使得电力传动系统的效率得到了极大的提升。
通过电力电子技术的应用,电力可以被有效地转换、控制和传输,使得传动系统更加高效、可靠,并且能满足不同负载的要求。
首先,电力电子技术在电力传动系统中的应用使得能源的转换更加高效。
例如,在电动机驱动系统中,电力电子变频器可以将电能转换为恰好与所需负载匹配的电力输出,以提高传动系统的效率。
电力电子技术的使用还可以实现电动机的无级变速,进一步提高电力传动系统的效能。
其次,电力电子技术在电力传动系统中的应用使得传动系统的控制更加精确。
传统的机械传动系统通常需要借助机械元件来实现转速或转矩的控制,但这种控制方式受到许多因素的影响,控制精度较低。
而电力电子技术的应用可以实现对电力信号的精确控制,通过调节电流、电压和频率等参数,使得传动系统实现更加精准的运动控制。
另外,电力电子技术在电力传动系统中的应用还可以实现能量的回收与再利用。
在传统的机械传动系统中,能量常常以热的形式散失掉,造成能源的浪费。
而电力电子技术可以通过逆变器等设备将电力转换为其他形式,例如将制动过程中产生的电能回馈到电网中,实现能量的回收与再利用,提高能源的利用效率。
此外,电力电子技术的应用也为电力传动系统的节能减排提供了可能。
以电动汽车为例,电力电子技术可以实现电池的充电和放电控制,减少电池的损耗,提高能源的利用效率。
此外,电力电子技术还可以实现能量的最优分配,避免能量的浪费,减少二氧化碳等有害气体的排放。
然而,电力电子与电力传动系统的应用也面临一些挑战。
电子信息工程考研方向:电力电子与电力传动
2017电子信息工程考研方向:电力电子与电力传动电力电子与电力传动学科主要研究新型电力电子器件、电能的变换与控制、功率源、电力传动及其自动化等理论技术和应用。
它是综合了电能变换、电磁学、自动控制、微电子及电子信息、计算机等技术的新成就而迅速发展起来的交叉学科,对电气工程学科的发展和社会进步具有广泛的影响和巨大的作用。
该学科对实践动手能力要求很高,难度较大。
本科是电气工程、自动化、电子信息工程的适合报考这个专业。
该专业需要的基础是电路基础,模拟电路与数字电路,电机学,单片机技术,计算机控制技术,电力电子技术,电力拖动自动控制系统,数字信号处理。
对电力电子与电力传动专业的介绍1、学科研究范围:电力电子器件的原理、制造及其应用技术。
电力电子电路、装置、系统及其仿真与计算机辅助设计。
电力电子系统故障诊断及可靠性。
电力传动及其自动控制系统。
电力牵引。
电磁测量技术与装置。
先进控制技术在电力电子装置中的应用。
电力电子技术在电力系统中的应用。
电能变换与控制。
谐波抑制与无功补偿。
研究方向:(1 )谐波抑制与无功补偿(2 )电力电子电路仿真与设计(3 )计算机控制系统(4 )电气系统智能控制技术(5 )现代控制理论及其电气传动中的应用(6 )系统故障诊断技术及应用(7 )现代交、直流电机调速技术(8 )功率变换技术的研究该专业实力最强的几所院校:华中科技大学(逆变器、UPS方面科研成果卓著,有陈坚、康勇、段善旭等知名教授,加上原南航阮新波教授的加入,华中科技大学无论在交流还是直流电源领域均在国内处于领先地位)浙大(拥有国内唯一的电力电子国家实验室,师资力量雄厚,有汪栖生院士和徐德鸿等知名教授,科研成果较多)西安交通大学(西交的电力电子与能源研究中心在国内处于领先水平,科研成果较多,有电力电子知名专家王兆安教授)南京航空航天大学(有航空电源航空科技重点实验室,师资力量雄厚,科研成果较多) 合肥工业大学和中国矿业大学(有电力电子与电力传动国家重点学科)华北电力大学的张一工教授是国内谐波抑制与无功补偿领军人物之一,另外石新春和韩民晓教授也是电力电子与电力传动佼佼者。
第四章 电力电子技术与电力传动
电气工程专业导论
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一.电力电子技术的作用(续)
容量为12kV/1.5kA的晶闸管
电气工程专业导论
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一.电力电子技术的作用(续)
电力电子可控开关元件
电气工程专业导论
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一.电力电子技术的作用(续)
——电力电子变换技术
电源可分为两类: 直流电(D.C) ,频率 f =0 交流电(A.C) ,频率 f 0
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。
Converter Inverter
这四类基本变换可以组合成 许多复合型电力变换器
电气工程专业导论
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主要发展发展方向
高频化;
控制数字化;
大容量化
电气工程专业导论
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高频
电气工程专业导论
电气工程专业导论
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软开关:
软开关
和硬开关工作不同,理想的软关断过程是电流先降到 零,电压在缓慢上升到断态值,所以关断损耗近似为 零。由于器件关断前电流已下降到零,解决了感性关 断问题。理想的软开通过程是电压先降到零,电流在 缓慢上升到通态值,所以开通损耗近似为零,器件结 电容的电压亦为零,解决了容性开通问题。
第四章 电力电子技术与电力传动
一.电力电子技术的作用 二.电力电子技术的特点 三.电力电子技术的研究内容 四.电力电子技术的主要应用领域 五.电力电子技术的发展方向
六.电力传动概况
电气工程专业导论
1
一.电力电子技术的作用
电气工程专业导论
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电力系统
交流电源 (交流发电机)
直流输电 交流/直流 直流/交流
电气工程专业导论
电力电子与电力传动学科培养方案
电力电子与电力传动学科培养方案电力电子与电力传动学科是电气工程领域的重要学科之一,它研究电力电子技术在电力传动系统中的应用,包括电力变换器、控制系统、传感器、触发技术等方面。
为了培养具有电力电子与电力传动专业知识和实践能力的人才,可以采用以下培养方案。
1.学科基础课程:学生在入学初期需要接受一系列学科基础课程的教育,包括电路理论、模拟电子技术、数字电子技术、电磁场与电磁波等方面的知识。
这些课程旨在为学生打下坚实的理论基础,为后续的专业课程做好准备。
2.专业核心课程:在学生掌握了基础知识之后,应该引入一系列的专业核心课程,包括电力电子技术、电力传动系统、电机控制技术、电力电子器件、电力传输与分配等课程。
这些课程将重点讲授电力电子技术在电力传动系统中的应用方法和原理,培养学生对电力电子与电力传动领域的深刻理解。
3.实验实践环节:电力电子与电力传动学科是一个实践性较强的学科,为了培养学生的实践能力,应该设置相关的实验实践环节。
学生可以通过实验课程和实践项目来掌握电力电子器件的使用、电力电子系统的设计与调试等实际操作技能。
4.课外拓展活动:学生在学科培养过程中,除了课程学习之外,还应该积极参与和组织相关的课外拓展活动。
这些活动可以包括学术研讨会、实地考察、科技竞赛等,旨在增强学生的创新能力和团队合作精神。
5.课程设计和毕业设计:为了检验学生对电力电子与电力传动学科的理解和应用能力,应该设置相关的课程设计和毕业设计环节。
学生可以在导师的指导下,选择一个实际问题,并通过实际设计和实践来解决该问题,从而锻炼学生的技术能力和创新能力。
总之,电力电子与电力传动学科的培养方案应该注重理论与实践相结合,既要打好基础课程,又要注重专业核心课程的学习,同时加强实验实践环节和课外拓展活动的培养。
通过全面的培养方案,可以培养出具有电力电子与电力传动专业知识和实践能力的优秀人才。
电气工程概论第四章电力电子技术和电力传动PPT课件
电气无级变速器
通过改变电机的输入电压 或电流实现无级变速的传 动装置,具有平滑变速和 高效节能的优点。
05
电力传动控制技术
开环控制技术
总结词
通过简单的输入信号控制输出,不涉及反馈调节。
详细描述
开环控制技术通常采用简单的输入信号来控制输出,不涉 及对输出结果的反馈调节。这种控制方式结构简单,但抗 干扰能力较差,精度不高,适用于一些对精度要求不高的 场合。
可再生能源
节能与环保
用于将太阳能、风能等可再生能源转换为 可用的电能,如光伏逆变器、风电变流器 等。
用于节能和环保领域,如无功补偿器、有 源滤波器等,用于提高电能质量和降低能 源消耗。
电力电子技术的发展趋势
高效、紧凑、可靠的新型电力电子系统的 研究与开发。
宽禁带半导体材料在电力电子领域的应用 研究。
直流电机
利用直流电能转换为机械能的电动机,具 有调速性能好、启动转矩大等优点。
直流调速
通过改变电机的输入电压或电流,调节电 机的输入功率,实现电机的速度控制。
直流电源
为直流电机提供电源的装置,通常由电池 、整流器和滤波器组成。
交流传动系统
交流电机
利用交流电能转换为机械 能的电动机,具有效率高
、结构简单等优点。
03
电力电子电路
整流电路
总结词
将交流电转换为直流电的电路
详细描述
整流电路是电力电子电路中的一种基本电路,其作用是将交流电转换为直流电。整流电路通常由二极管或晶体管 构成,利用其单向导电性实现交流到直流的转换。整流电路广泛应用于各种电源供应、电机控制和电网系统中。
逆变电路
总结词
将直流电转换为交流电的电路
详细描述
【专业介绍】电力电子与电力传动专业介绍
【专业介绍】电力电子与电力传动专业介绍电力电子与电力传动专业介绍一、专业概述电力电子与电力传输专业主要研究新型电力电子器件、电力转换与控制、电源、电力传输与自动化的理论、技术与应用。
它是集电能转换、电磁学、自动控制、微电子、电子信息、计算机等技术的新成果于一体的一门迅速发展的交叉学科。
它对电气工程的发展和社会进步有着广泛的影响和巨大的作用。
这门学科要求实践能力强,难度大。
本科学历,电气工程、自动化和电子信息工程专业。
其专业基础是电路基础、模拟电路与数字电路、电气工程、单片机技术、计算机控制技术、电力电子技术、电力传动自动控制系统和数字信号处理等。
电力电子与电力传动专业介绍二、培养目标热爱祖国,有社会主义意识和高度的道德修养,在电力电子和电力传动领域有扎实扎实的理论基础和系统深入的专业知识和技能,具有从事本领域科学研究或独立承担专门技术工作的能力,能够适应社会科学研究、教学系统设计和软件开发。
电力电子与电力传动专业介绍三、专业特色电力电子与电力传输专业以电力电子器件为基础,涉及电气、自动控制、计算机和微处理器技术等多个学科。
它是一门集电力、电子和控制于一体的新兴交叉学科。
电力电子与电力传输以电力工程领域中的电力电子器件和电力传输控制系统为主要研究对象,重点研究电力电子器件的应用、电力转换器件的分析、设计和综合,交流和直流电机传动和伺服控制系统。
电力电子与电力传动专业介绍四、课程设置矩阵理论II、数值分析、随机过程、现代电力电子学、先进电网分析、线性系统理论、功率转换和电能质量控制、现代交流变频调速、电气传动计算机控制、计算机测控系统、,电子设计自动化(EDA)技术、电力系统先进控制、电力系统动态优化规划、电力节能控制技术、先进过程控制、DSP原理与嵌入式系统、最优控制、数字信号处理、模糊控制、非线性系统、,电力系统故障检测与保护、模糊数学、优化方法、小波分析理论、运筹学、高级实用程序设计、人工神经网络、高级软件工程电力电子与电力传动专业介绍五、就业方向电力电子与电力传输专业适合电力系统、电气工程及相关领域的高校、科研机构和企业从事教学、研发、管理、生产等工作。
电气工程概论第四章电力电子技术与电力传动
DC-DC直流斩波主电路
•(a)
•(b)
•电气工程概论
4.7.3 交流电机传动
• 目前交流电机最为普遍的调速方法,无论是同步电机
还是异步电机,都是通过调节定子电压(电流)的频率fs来
实现。
•电气工程概论
Hale Waihona Puke •电气工程概论人们研究了交流电机的调速,并取得了良好的效果,使这在某些 调速场合代替了直流电动机。
除了普通的直流电机和交流电机外,还有各种微控电机。微控电 机广泛用于各种家电、办公设备和伺服控制系统中。微控电机的 发展和应用,也是电机发展和应用的一个重要方面。
电力拖动系统又称为电力传动系统或电机调速系统。电机调速传 动分为工艺调速传动、节能调速传动、牵引调速传动和精密、特 种调速传动四大类。
电动机分为直流电机和交流电机两种。在电机的发 展史上,直流电机发明较早,它的电源是电池。后 来才出现了交流电机。
直流电动机具有调速范围广、易于平滑调速;起动 、制动和过载转矩大;易于控制,可靠性较高等优 点。但直流电机有一个突出的缺点——换流问题。 它限制了直流电机的极限容量,又增加了维护的工 作量。
•电气工程概论
正是因为电力传动系统具有如此广泛的应用背景 ,再加上电力电子技术的飞速发民,近十年来全 球工业应用的电机调速装置增长了25%,远远超 过了前30年的增长率。
随着微电子技术和自动控制技术的发展,使全数 字微机控制的电力拖动系统得以问世并迅速发展 起来。微机控制技术在电力拖动系统中的应用给 这一领域注入了新的活力,使之呈现现出蓬勃发 展的新景象。
采用SVC、DVR和APF的电能质量 控制示意图
•电气工程概论
• 4.5 电力电子技术的主要应用领域
Topic 1 电力电子与电力传动学科的历史和发展前景(Prof. Chen)
4.电力电子变换器在电力传动 4.电力电子变换器在电力传动 中的重要作用 功率放大——弱电控制强电 功率放大——弱电控制强电 快速控制——适时灵活控制 快速控制——适时灵活控制
5.电力电子技术应用领域的扩展 5.电力电子技术应用领域的扩展 电能质量的控制与管理 电力系统灵活(柔性) 电力系统灵活(柔性)控制 新型可再生能源变换与控制 脉冲能源的发生与控制
三、学科发展前景
电力电子器件的发展 是学科发展的龙头
掌握器件的工作机理 和失效机理是 正确设计和可靠应用 电力电子装置的前提
电力电子学科与应用领域 学科的交叉与融合
各校特色的发挥与 学科发展的灵活性
敬请指正! 敬请指正!
二、现代技术水平
1. 电力电子器件 与半导体材料
2. 电力电子变换器 变流器) (变流器) 拓扑 控制技术 分析方法
3. 电力传动自动控制
控制理论应用和工程设计 交流传动理论和控制策略 1)线性PID调节器 线性PID调节器 2)非线性控制器 3)自适应控制器 4)智能自适应控制器 异步和同步电动机的控制 转速和位置观测与无传感器控制 网络和通信的应用
电力电子和电力传动 学科的历史和 发展前景
一、学科的历史
电工学科 电力电子技术 第一个博士点: 第一个博士点: 1981年 1981年 浙江大学
电工学科 电力传动及其自动化 第一个博士点: 1990年 1990年 上海工业大学
1997年学科调整 1997年学科调整
电气工程学科 电力电子与电力传动 1998年 1998年
电力电子与电力传动学科
电力电子与电力传动学科电力电子与电力传动学科是电力工程领域里的两个关键领域。
它们是一种综合性学科,涵盖了电力电子技术和电力传动技术的理论和应用。
这些领域的研究和应用对电力系统的现代化和全球能源转型具有重要意义。
在这篇论文中,我将说一下电力电子和电力传动的概念、应用和未来发展方向。
一、电力电子电力电子是一种研究电能控制与变换技术的学科,旨在研究在电路与系统中的电流、电压等信号的控制与变化。
电力电子已成为当今电力工程领域重要的子领域,同时也是应用最广泛的学科之一。
电力电子技术可以用于近代电网的无功电流调节和有功电能调节,以及交直流电源之间的转换。
电力电子技术还可以用于现代照明、家电、通讯、车辆、船舶和离岛等电动力驱动系统的设计、控制与管理。
电力电子技术主要指研究电力电子器件及其控制和电力电子应用设备设计、制造和应用控制等方面的学科。
电力电子学的发展史可以追溯到20世纪40年代,当时美国在航空航天和军工方面需要使用高质量的直流电源,研究人员发现电力电子技术可以解决这个问题。
从70年代开始,电力电子技术在日本、欧洲等地区得到广泛应用,其重要性为人们所认识。
随着交直流电网的发展和现代化电力电子器件的开发,这个学科变得愈发重要。
电力电子技术在现代电力系统中的应用已被广泛认可。
对变频驱动器来说,为变频控制确保高效的电气能量转换是至关重要的。
同时,这种控制通过有效的电气调整,有助于实现对特定应用的适应性,并有助于有效降低电网对峰值负载的要求。
因此,电力电子技术所提供的控制和执行能力在许多领域(例如,可再生能源电力产生,电动力驱动器,照明系统等)中仍然非常关键。
二、电力传动电力传动学科是电力工程领域的一个重要分支,它主要研究电动机和变速器等机电装备控制、调速及其逆变器、明灯、精度无刷马达、纯电动汽车、并网型电站等电力传动技术。
随着工业智能化和高效率的需求,电力传动学科的研究和应用已成为现代化工业化和城市化发展的重要方向。
【专业名称】电力电子与电力传动学科
【专业名称】电力电子与电力传动学科【专业代码】080804【内容简介】本学科点是我国首批设立的重点学科、博士学位(1981年)和硕士学位(1981年)授予点、电工一级学科博士后流动站,建有电力电子技术国家专业实验室和电力电子应用技术国家工程研究中心,被列为国家”211”工程重点学科;现有中国工程院院士1人,”长江学者奖励计划”特聘教授1人,曹光彪讲座教授一名,正高职共10人、副高职10人,分别有在IEEE、IEE、EPE、中国电工技术学会、中国电源学会等国内外著名学术团体任职。
本学科点十几年来所取得的研究成果,在国内同行中总体水平处于领先地位,在国际同行中已具有较高的知名度,并与许多国际知名大学、研究机构已建立了多层次、多渠道的学术交流和合作关系。
研究所(或实验室):电力电子技术研究所研究项目(主攻方向):1. 高效率变流拓扑和系统技术2. 电力电子系统集成技术3. 特种电源技术4. 电力节能驱动技术5. 电力电子器件及其应用。
6. 电力电子在智能电网与新能源并网中应用学科带头人:汪槱生(院士),徐德鸿, 何湘宁,吕征宇,陈国柱【主干课程】现代电力电子与电力传动技术;电力电子数字控制与离散信号处理技术;现代电力电子器件;电力电子系统电磁兼容设计基础;电力电子电路和系统的计算机仿真;现代功率无源元件应用技术;特种电源专论等。
【特色课程】【修业年限】【授予学位】【就业方向】中、外电力电子制造业研发、生产及政府相关部门管理、高等院校与研究所。
行业涉及:新能源发电、新型电力系统输配电装置、电力牵引、电动汽车、电子照明、各种工业与民用变频器、环保电气设备、各种工业电源(整流、感应加热、除尘、冶炼、电化学等)、各种电气产品的开关电源(例如用于计算机、视讯媒体、办公室设备)。
电力电子与电力传动
电力电子与电力传动电力电子与电力传动电力电子是指利用电子器件和电子技术来实现对电能的控制、转换和调节的一门学科。
它在电力系统中起到了至关重要的作用,不仅提高了电能的利用率,还有效地改善了电力质量和系统的稳定性。
而电力传动则是指通过电力装置来驱动机械设备进行工作的过程,它是现代工业生产中不可或缺的一部分。
电力电子技术的发展为电力传动系统带来了许多优势。
首先,电力电子能够实现电能的高效转换和精确控制,提高了能源的利用效率。
其次,电力电子器件的快速开关特性可以实现对电能的精确控制,使电力传动系统能够更好地适应负载变化和工作条件的要求。
此外,电力电子技术还可以提高电力传动的稳定性和可靠性,减少系统的损耗和噪音。
在电力电子与电力传动中,最常见的应用之一是变频调速技术。
通过电力电子装置将电能进行变频转换,可以实现对电机的调速控制。
变频调速技术具有精确控制、启动平稳、节能高效等优点,在工业生产中被广泛应用于各种机械传动系统,如电机驱动、制动系统、风力发电等方面。
电力电子与电力传动的应用还涉及到电力系统的稳定性和质量控制。
通过电力电子技术可以对电网进行有源功率调节,调整并补偿电力系统中存在的功率因数、谐波和电压波动等问题,从而提高电力系统的稳定性和电能质量。
此外,电力电子技术还可以实现电网对分布式电源的接入、能量的存储和调度等功能,提高了电力系统的可靠性和灵活性。
在电力电子与电力传动领域,还存在着一些挑战和问题需要解决。
首先,电力电子设备常常工作在高温、高电压和大电流等恶劣环境下,其可靠性和稳定性的要求较高。
因此,如何提高电力电子器件的可靠性和耐久性是当前的研究热点之一。
其次,电力传动系统中存在大量的谐波和电磁干扰,对电力电子设备和传动系统的工作造成了一定的影响,如何有效降低谐波和电磁干扰是当前的研究难题之一。
总之,电力电子与电力传动是现代电力系统中不可或缺的重要组成部分。
它们的发展不仅提高了电能的利用效率和质量,还为工业生产提供了更加可靠和灵活的电力传动解决方案。
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1 )谐波抑制与无功补偿
2 )电力电子电路仿真与设计
3 )计算机控制系统
4 )电气系统智能控制技术
5 )现代控制理论及其电气传动中的应用
6 )系统故障诊断技术及应用
7 )现代交、直流电机调速技术
8 )功率变换技术的研究
华北电力大学的张一工教授是国内谐波抑制与无功补偿领军人物之一,另外石新春和韩民晓教授也是电力电子与电力传动佼佼者。 华北电力大学是最早开展电力电子技术研究与应用的高校之一。在直流输电、FACTS、电能质量控制等领域开展了一系列开创性的工作。目前承担多项国家科技支撑项目、自然科学基金项目及众多企业的科研课题。发表相关论文100余篇,发明专利8项,相关专著5部,获得省部级奖励2项。本专业具有博士、硕士学位授予权。现有博士生导师2名,硕士研究生导师8名。
对电力电子与电力传动专业的介绍
学科研究范围:
电力电子器件的原理、制造及其应用技术;电力电子电路、装置、系统及其仿真与计算机辅助设计;电力电子系统故障诊断及可靠性;电力传动及其自动控制系统;电力牵引;电磁测量技术与装置;先进控制技术在电力电子装置中的应用;电力电子技术在电力系统中的应用;电能变换与控制;谐波抑制与无功补偿。
本专业紧密结合电力系统的实际需要,开展了具有电力系统特色的电力电子技术应用的一系列研究工作,具体研究内容包括:
(1) 发电领域电力电子技术应用:包括分布式电源及微型电网的控制技术,可变速抽水蓄能发电技术;
(2) 输电领域的电力电子技术应用:直流输电技术、FACTS技术;
(3) 电能质量分析与控制技术:包括电能质量监测、评估、分析及其控制;
该专业实力最强的几所院校:华中科技大学(逆变器、UPS方面科研成果卓著,有陈坚、康勇、段善旭等知名教授,加上原南航阮新波教授的加入,华中科技大学内唯一的电力电子国家实验室,师资力量雄厚,有汪栖生院士和徐德鸿等知名教授,科研成果较多)西安交通大学(西交的电力电子与能源研究中心在国内处于领先水平,科研成果较多,有电力电子知名专家王兆安教授) 南京航空航天大学(有航空电源航空科技重点实验室,师资力量雄厚,科研成果较多) 合肥工业大学和中国矿业大学(有电力电子与电力传动国家重点学科)
(4) 用电领域电力电子技术应用:包括高压变频调速与节能技术、电源技术等;
(5) 电力电子基础理论研究:包括新型拓扑、控制算法研究、测试与实验方法研究和可靠性、损耗、电磁兼容特性分析。