《电力电子技术》课件

《电力电子技术》本课程将深入探讨电力电子技术的核心原理和关键应用，为学生提供坚实的理论基础和实践技能课程介绍课程目标课程内容

1.掌握电力电子技术的理论基础

1.电力电子技术概述

2.了解电力电子器件的特性和应用

2.功率电子器件

3.熟悉电力电子变换电路的分析和设计

3.电力电子变换电路

4.掌握电力电子技术在不同领域的应用

4.电力电子技术的应用电力电子技术的定义电力电子技术是研究利用电子器件控制和变换电能的技术，它涉及电子器件、电路、控制、系统、应用等多个方面电力电子技术的应用领域电力系统新能源汽车无功补偿、FACTS设备、高压直流输电动汽车、混合动力汽车电新能源发电工业自动化光伏发电、风力发电电机驱动、焊接、加热功率电子器件的分类二极管晶体管12二极管是一种单向导电器件，晶体管是一种三端器件，可以广泛应用于整流、开关、保护用来放大信号或控制电流，是等电路中电力电子电路的核心器件MOSFET IGBT34金属氧化物半导体场效应晶体绝缘栅双极型晶体管，兼具管，具有高效率、低功耗、高MOSFET的高效率和双极型晶速开关等特点，应用广泛体管的高电流能力，是电力电子应用的理想器件二极管的特性和工作原理单向导电1正向电压下导通，反向电压下截止整流作用2将交流电转换为直流电开关作用3控制电路的通断保护作用4防止反向电流损坏电路晶体管的特性和工作原理放大作用1将微弱信号放大成较大的信号开关作用2控制电路的通断电流控制3通过控制基极电流，可以控制集电极电流电力电子换流器的基本拓扑结构整流电路斩波电路逆变电路将交流电转换为直流电将直流电压变换成不同电压等级的直将直流电转换为交流电流电压单相全控整流电路工作原理特点利用四个可控硅，通过控制触发角，实现对交流电压的整流输出电压可调，但输出电流纹波大单相半控整流电路工作原理特点利用两个可控硅，通过控制触发角，实现对交流电压的整流输出电压可调，但输出电流纹波大三相全控整流电路工作原理特点利用六个可控硅，通过控制触发角，实现对三相交流电压的整输出电压可调，输出电流纹波小流三相半控整流电路工作原理特点利用三个可控硅，通过控制触发角，实现对三相交流电压的整输出电压可调，输出电流纹波大流斩波器电路的工作原理12开关控制占空比调节通过开关器件的通断，控制直流电压通过改变开关器件的导通时间，调节的输出输出电压的大小3电压变换实现直流电压的升压或降压斩波电路的功率计算平均功率瞬时功率输出电压乘以输出电流开关器件导通时的功率控制技术PWM脉冲宽度调制控制技术是一种通过改变脉冲宽度来控制输出电压或电流的技术，广泛应用于电力电子电路中正弦波技术PWM正弦波PWM技术是一种利用正弦波作为载波信号，通过比较三角波和正弦波来产生PWM信号的技术，可以生成接近正弦波的输出电压基于的控制DSP PWM基于DSP的PWM控制技术利用数字信号处理器来实现PWM信号的生成和控制，可以实现更加精确和复杂的控制功能逆变电路的基本拓扑结构单相逆变三相逆变将直流电转换为单相交流电将直流电转换为三相交流电单相逆变电路工作原理应用利用开关器件的通断，控制输出电压的极性和大小UPS电源、太阳能逆变器、电机驱动三相逆变电路工作原理应用利用六个开关器件，控制三相交流电压的输出电机驱动、风力发电、电力系统电动机驱动系统电动机驱动系统是一种利用电力电子技术控制电动机运行的系统，广泛应用于各种工业和民用领域电机驱动中的功率电子技术功率电子技术在电机驱动系统中扮演着重要角色，它可以实现电机速度、转矩、位置等方面的精确控制交流电机驱动原理交流电机驱动系统利用电力电子技术将直流电转换为交流电，并控制交流电的频率和电压，从而实现对交流电机的控制直流电机驱动原理直流电机驱动系统利用电力电子技术控制直流电压和电流，从而实现对直流电机的控制步进电机驱动原理步进电机驱动系统利用电力电子技术控制步进电机的相位，实现对电机位置的精确控制磁悬浮列车技术磁悬浮列车利用电力电子技术实现磁悬浮，从而实现高速、低噪声、低能耗的列车运行电力电子技术在新能源汽车中的应用电力电子技术在新能源汽车中应用广泛，包括电池管理系统、电机驱动系统、充电系统等电力电子技术在光伏发电系统中的应用电力电子技术在光伏发电系统中应用广泛，包括逆变器、最大功率点跟踪器等，实现光伏电能的转换和利用静止无功补偿装置静止无功补偿装置是一种利用电力电子技术实现无功补偿的装置，可以提高电力系统的功率因数，减少电力损耗设备及其原理FACTSFACTS设备是一种利用电力电子技术实现灵活交流输电的设备，可以提高电力系统的稳定性和可靠性高压直流输电技术高压直流输电技术是一种利用电力电子技术将交流电转换为直流电，进行远距离输电，然后在接收端再将直流电转换为交流电的技术电力电子技术的未来发展趋势未来电力电子技术将朝着更高效、更智能、更环保的方向发展，并与人工智能、物联网等技术相结合，实现更广泛的应用电力电子技术的应用案例分析本节将介绍一些电力电子技术的典型应用案例，如风力发电系统、电动汽车驱动系统等本课程的重点与难点本课程的重点是掌握电力电子技术的理论基础和应用，难点在于理解和掌握各种电力电子器件的工作原理和特性思考题及讨论本节将提出一些思考题，并进行课堂讨论，加深对电力电子技术的理解和应用参考文献本节列举了一些与电力电子技术相关的参考文献，供学生进一步学习和参考总结本课程系统地介绍了电力电子技术的理论和应用，为学生今后从事相关工作奠定了基础。