《电力电子技术的应用》课件.ppt

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1、第10章电力电子技术的应用主要包括：一.交流用电设备中的应用1.1电力拖动系统1.4电子镇流器1.2不间断电源1.5焊机电源1.3开关电源1.6功率因数校正技术二.电力系统中的应用2.1高压直流输电2.4灵活交流输电2.2无功功率控制2.5定制电力技术2.3谐波抑制三.移动式用电设备中的应用3.1电动及混合动力汽车的电力驱动技术3.2舰船发电及电力推进技术3.3航空航天飞行器电源系统3.4国防武器装备特种电源系统1第10章电力电子技术的应用本节课的主要内容：★电力拖动系统★不间断电源★开关电源★电子镇

2、流器★焊机电源★功率因数校正技术★高压直流输电教学目标：熟悉电力电子技术的应用领域，了解和把握电力电子技术的新技术发展及应用趋势。21.1电力拖动系统----直流传动系统的变流器装置一.电力电子技术在交流设备中的应用31.1电力拖动系统----交流传动系统的变频器装置■交直交变频器（VVVF电源）特点：输出交流电压与频率可变。优点：可实现交流电机的平滑调速。一.电力电子技术在交流设备中的应用双PWM控制的电压型VVVF电源拓扑电路特点：能源再生反馈；可实现电动机四象限运行；输入电流为正弦波，可实现高功

3、率因数；控制较复杂，技术含量高，成本较高。4一.电力电子技术在交流设备中的应用1.1电力拖动系统----发展趋势■交流传动系统的优点（与直流系统相比）◆最高速度更高和容量更大；◆交流电动机结构简单，体积更小；◆耗电量少，更节能；◆高精度，快速响应。■交流电机的控制技术较为复杂，对所需的电力电子变换器要求也较高。直到近二十年时间，交流调速传动系统才得到迅速的发展。■交流传动系统正逐步取代传统的直流传动系统。5一.电力电子技术在交流设备中的应用1.2不间断电源（UPS）----基本结构原理■不间断电源（U

4、PS）：指当交流输入市电发生异常或断电时，能保证负载不受市电异常断电影响，能确保负载供电不间断，并保证供电质量的装置。■UPS广泛应用于各种对交流供电可靠性和供电质量要求很高的重要场所。■广义地说，UPS包括输出为直流和交流两种情况，目前通常是指输出为交流的情况。UPS是恒压恒频（CVCF）类电源的主要产品之一。UPS基本结构原理图6一.电力电子技术在交流设备中的应用1.2不间断电源（UPS）----油机后备的UPS■市电断电时，蓄电池可供电时间取决于蓄电池容量的大小，为了保证长时间不间断供电，UPS

5、往往还会采用油机作为后备电源，蓄电池只需作为市电与油机之间的过渡，容量可以比较小。用柴油发电机作为后备电源的UPS7一.电力电子技术在交流设备中的应用1.3开关电源----用途、结构及优点■各种电子设备电路需要多路不同直流电压供电。比如数字电路需要5V、3.3V、2.5V，模拟电路需要±12V、±15V等。■开关电源在效率、体积和重量等方面都远远优于线性电源，因此已经基本取代了线性电源，成为电子设备供电的主要电源形式。线性电源的基本电路结构半桥型开关电源基本电路结构8一.电力电子技术在交流设备中的应用

6、1.3开关电源----通信电源系统通信电源系统■分布式电源系统◆在通信交换机、巨型计算机等复杂的电子装置中，供电的路数太多，总功率太大，难以用一个开关电源完成，因此出现了分布式的电源系统。◆一次电源完成隔离变换→48V直流母线→交换机中每块电路板上的DC-DC变换器→电路所需的各种电压。◆一次电源采用多个开关电源并联的方案，每个开关电源仅仅承担一部分功率，并联运行的每个开关电源有时也被成称为“模块”，当其中个别模块发生故障时，系统还能够继续运行，这被称为“冗余”。91.4电子镇流器----用途及结构电

7、子镇流器结构框图◆DC/AC逆变器：开关频率一般为20～70kHz，主要有半桥式逆变电路和推挽式逆变电路两种形式。◆输出级LC串联谐振网络：点灯和限流作用。◆反馈网络：频率同步及异常状态保护电路。一旦出现灯开路或灯不能启动等异常状态，则关断高频变换器输出，从而实现保护功能。一.电力电子技术在交流设备中的应用10一.电力电子技术在交流设备中的应用1.4电子镇流器----优点及趋势电子镇流器结构框图■电子镇流器的主要优点：◆荧光灯不易引起眼睛疲劳。◆荧光灯的光效增高，能耗低。◆采用功率因数校正电路时具有高

8、功率因数。◆在电网电压波动的情况下，保持灯功率和光输出的恒定。趋势：电子镇流器正全面取代传统的电感式镇流器111.5焊机电源----用途、结构及类型■电焊机是用电能产生热量加热金属而实现焊接的电气设备，按照焊接加热原理的不同分为电弧焊机和电阻焊机两大类型。◆电弧焊机是通过产生电弧使金属融化而实现焊接；电阻焊机是使焊接金属通过大电流，利用工件表面接触电阻产生发热而融化实现焊接。◆这种焊接电源由于其优良特性已广泛应用。因存在高频逆变环节，又常被称为逆变焊机电