电力电子技术培训教程（西安交大）

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1、www.plcworld.cn第1章章绪论章绪论1.1什么是电力电子技术1.2电力电子技术的发展史1.3电力电子技术的应用1.4本教材的内容简介www.plcworld.cn1.1什么是电力电子技术■电力电子技术的概念◆可以认为，，所谓电力电子技术就是应用于，所谓电力电子技术就是应用于电力领域的电子技术。☞电力电子技术中所变换的“电力”有区别于“电力系统”所指的“电力”，，后者特指电力网的，后者特指电力网的“电力”，，前者则更一般些，前者则更一般些。☞电子技术包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。。通常

2、所说的模拟电子技术和数字电。通常所说的模拟电子技术和数字电子技术都属于信息电子技术。2/21www.plcworld.cn1.1什么是电力电子技术◆具体地说，，电力电子技术就是使用，电力电子技术就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。☞电力电子器件的制造技术是电力电子技术的基础础。础。☞变流技术则是电力电子技术的核心。表表表1-1电力变换的种类输入交流（AC）直流（DC）输出直流（DC）整流直流斩波交流电力控制交流（AC）逆变变频变频、变频、、、变相变相3/21www.plcworld.cn1.1

3、什么是电力电子技术■电力电子学◆美国学者W.Newell认为电力电子学是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而形成的。图图图1-1描述电力电子学的倒三角形4/21www.plcworld.cn1.1什么是电力电子技术☞电力电子技术和电子学电力电子器件的制造技术和用于信息变换的电子器件制造技术的理论基础（（都是基于半导体理论（都是基于半导体理论）是一样的，，其大多数工艺也是相同的，其大多数工艺也是相同的。电力电子电路和信息电子电路的许多分析方法也是一致的。☞电力电子技术和电力学电力电子技术广泛用于电气工程

4、中，，这是电力电，这是电力电子学和电力学的主要关系。5/21www.plcworld.cn1.1什么是电力电子技术各种电力电子装置广泛应用于高压直流输电、、静止、静止无功补偿、、电力机车牵引、电力机车牵引、交直流电力传动、、电解、电解、、励、励磁磁、磁、、电加热、电加热、、高性能交直流、高性能交直流电源等之中，，因此，因此，，无论是，无论是国内国外，，通常都把电力电，通常都把电力电图图图1-2电气工程的双三角形描述子技术归属于电气工程学科。。在我国。在我国，，电力电子与电力传，电力电子与电力传动是电气工程

5、的一个二级学科。。图。图1-2用两个三角形对电气工程进行了描述。。其中大三角形描述了电气工程一级学。其中大三角形描述了电气工程一级学科和其他学科的关系，，小三角形则描述了电气工程一级学，小三角形则描述了电气工程一级学科内各二级学科的关系。6/21www.plcworld.cn1.1什么是电力电子技术☞电力电子技术和控制理论控制理论广泛用于电力电子技术中，，它使电力电，它使电力电子装置和系统的性能不断满足人们日益增长的各种需求。。电力电子技术可以看成是弱电控制强电的技。电力电子技术可以看成是弱电控制强电的技

6、术术，术，，是弱电和强电之间的接口，是弱电和强电之间的接口。。而控制理论则是实。而控制理论则是实现这种接口的一条强有力的纽带。另外，，控制理论是自动化技术的理论基础，控制理论是自动化技术的理论基础，，二，二者密不可分，，而电力电子装置则是自动化技术的基，而电力电子装置则是自动化技术的基础元件和重要支撑技术。7/21www.plcworld.cn1.2电力电子技术的发展史■电力电子技术的发展史图图图1-3电力电子技术的发展史◆一般认为，，电力电子技术的诞生是以，电力电子技术的诞生是以1957年美国通用电气公

7、司研制出第一个晶闸管为标志的。8/21www.plcworld.cn1.2电力电子技术的发展史◆晶闸管出现前的时期可称为电力电子技术的史前期或黎明期。☞1904年出现了电子管，，它能在真空中对电子流进行控，它能在真空中对电子流进行控制制，制，，并应用于通信和无线电，并应用于通信和无线电，，从而开启了电子技术用于电，从而开启了电子技术用于电力领域的先河。☞20世纪30年代到50年代，水银整流器广泛用于电化学工业、、电气铁道直流变电所以及轧钢用直流电动机的传、电气铁道直流变电所以及轧钢用直流电动机的传动动，动

8、，，甚至用于直流输电，甚至用于直流输电。。这一时期。这一时期，，各种整流电路，各种整流电路、、逆变、逆变电路、、周波变流电路的理论已经发展成熟并广为应用、周波变流电路的理论已经发展成熟并广为应用。。在。在这一时期，，也应用，也应用直流发电机组来变流。☞1947年美国著名的贝尔实验室发明了晶体管，引发了电子技术的一场革命。9/21www.plcworld.cn1.2电力电子技术的发展史◆晶闸管时代☞晶闸管由于其优越的电气性能和控