电力电子大纲及绪论

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1、2021/7/161电力电子技术基础及其应用BasicofPowerElectronicsTechnology徐文龙第一讲绪论2021/7/1622021/7/163教学大纲一课程的地位、基本要求：本课程是自动化专业基础课。对学生的要求是：①掌握常用电力电子器件的工作原理，开关特性和电器特性。②掌握单相、三相整流电路和有源逆变电路的工作原理，以及各种负载对电路的影响，能设计电路。③掌握并设计不同用途的触发电路。④了解交流调压电路、斩波电路的工作原理及电路结构、换相方法，和参数计算。⑤掌握PWM型逆变电路的工作原理，控制方法。⑥了解电力电子学科的发展方向。⑦掌握基本变流装置的调试

2、实验方法。2021/7/164课程内容第一章：电力电子器件（7学时）功率二极管晶闸管及其工作原理可关断晶闸管（GTO）及其工作原理功率晶体管（GTR）功率场效应晶体管绝缘栅晶体管（IGBT）2021/7/165第二章单相可控整流电路单相可控半波整流电路单相可控全波整流电路2021/7/166第三章三相可控整流电路1．三相半波可控整流电路2．三相全桥可控整流电路3．三相半桥可控整流电路4．变压器漏感对整流电路的影响2021/7/167第四章有源逆变电路1．逆变的概念2、三相有源逆变电路3、逆变失败和最小逆变角限制4、有源逆变的应用2021/7/168第五章交流调压电路及斩波电路单

3、向交流调压电路三相交流调压电路斩波电路分析2021/7/169第六章无源逆变电路1．逆变的换相方式2．电压及电流型逆变电路3．SPWM逆变器及电路2021/7/1610第八章电力电子器件的触发、串、并联及其保护电路电力电子器件的触发(控制)电力电子器件的串并联电力电子器件的保护电路2021/7/1611实验要求：①触发电路和交流调压实验②单相半桥可控整流实验③三相全桥可控整流实验④无源逆变实验⑤单相全桥可控整流实验（选做题）⑥三相有源逆变实验（选做题）2021/7/1612电力电子技术(PowerElectronicsTechnology)什么是电力电子（变流）技术？为什么要学

4、电力电子技术？怎样学习电力电子技术？2021/7/16131．电力电子技术？电力电子技术是一门新兴的很有前途的一门学科。它结合了电力技术、电子技术和控制技术等三个领域。Newell提出的“倒三角”定义，已为各国所接受，即把电力电子学定义为一门交叉于电气工程三大领域：电力、电子和控制之间的边缘科学，可用倒△来表示2021/7/1614国际电气和电子工程师协会（IEEE）的电力电子学会将电力电子技术表述为：有效地使用电力半导体器件，应用电路和设计理论以及分析开发工具，实现对电能的高效能变换和控制的一门技术。2021/7/1615电力电子技术是以电力电子器件为基础。电力电子器件的功能

5、是将以往传统的机械产业、电力与微电子技术融为一体。极大地推动革新了传统产业的技术革命。促进了机电一体化的发展。因此，早期我们也称电力电子技术为半导体变流技术。2021/7/1616电力电子技术是实现电源变换的技术，它包括了下面四种变换：1、电压变换、2、电流变换、3、频率变换、4、波形变换等等。2021/7/16172．电力电子学的任务：是通过电力半导体器件的控制作用，对电网的供电电源加以变换或控制，从而将不同形式的电源提供给各种不同的应用场合。电力电子技术是在器件的基础上发展起来的：以开关方式工作的电力半导体器件是现代电力电子技术的基础和核心。电力半导体器件的每一步新发展，都

6、带来电力电子技术的革命、带动变换、电路技术的相应突破。2021/7/1618电力电子技术是在器件的基础上发展起来的1958年美国贝尔电报电话公司研制出世界上第一个晶闸管(Thyristor)，工作电流只有十几安培。但是由于它具有在电流、电压、频率三个方面的自由度的发展潜力，引起世界的重视，发展很快，为电子学进入功率系统开辟了一个新纪元。由此带来电力电子技术的革命。2021/7/1619电力电子技术是在器件的基础上发展起来的工作于工频（50~60HZ）的普通整流管、晶闸管，开关功率可达5000V/5000A。器件的发展方向是开发高速器件，尤其是自身兼有开通和关断能力的所谓全控型器

7、件。70年代后各种高速、全控型器件的先后问世，使电力电子器件在电力电子领域应用越来越广泛。如GTO（可关断晶闸管）、GTR（大功率晶体管）、PowerFET（功率场效应晶体管）、IGBT（绝缘栅功率晶体管）、MCT（MOS控制晶闸管）等等。2021/7/1620电力电子技术是在器件的基础上发展起来的70年代后各种高速、全控型器件的先后问世，使电力电子器件在电力电子领域应用越来越广泛。如GTO（可关断晶闸管）、GTR（大功率晶体管）、PowerFET（功率场效应晶体管）、IGBT（绝缘栅功率晶