电力电子技术的实践应用

时间：2023-06-27 03:40:12 作者：wiwlx 综合材料收藏本文下载本文

【导语】“wiwlx”通过精心收集，向本站投稿了8篇电力电子技术的实践应用，以下是小编为大家准备的电力电子技术的实践应用，欢迎大家前来参阅。

目录
第1篇：电力电子技术的实践应用第2篇：电力电子技术的实践应用第3篇：大功率电力电子技术的应用第4篇：电力电子技术的应用及其发展趋势第5篇：电力电子技术调查报告第6篇：电力电子技术教案第7篇：现代电力电子技术第8篇：现代电力电子技术

篇1：电力电子技术的实践应用

摘要：电力系统想要得到前所未有的供电速度，必须要通过结合电子技术、新材料结构，新的供电设备是代表高科技水平的电子技术，以及大规模在各个领域供电才逐渐显现出来，为现代计算机技术的建设，提供了一个发展的平台。

电子电力系统中，先进的电子设备得到了较普及的应用，通过电子设备所反映出详细信息，能够为广大科研人员提供必要的信息。

关键词：电力系统;电子设备;发电机

一、引言

电力电子技术的全面发展，使得电力电子控制理论和电力电子技术(电力电子)在下半年的20世纪出现于1974年，美国著名学者跨学科的把电力与电子并为一谈，首次出现电力电子技术工程，从技术的角度来看，电力电子技术是更有效的电力控制技术。

电力电子技术包括整流技术和电力电子设备的制造技术，采用逆变器、转换器由两个主要部分组成的设备。

能够更好的实现控制电源“动力”在规定电压内，或者限制电流在更低范围内的电流，以适应当前工作设备的类型。

电力电子技术能够非常灵活的进行组合控制，电力电子是新兴的领域，具有高效率和电力电子技术的使用，这取决于电力电子技术的使用需求。

它已成为现代不可缺少的电力电子技术。

电力电子技术是电力系统中的一个重要组成部分，当前，电力电子技术应用于电力系统模型，能够成功的推广高功率直流输电系统。

二、电力电子技术的应用现状

20世纪50年代后期，电力电子技术开始出现，并应用于越来越多的领域中去。

电力电子技术的使用范围不断扩大，电力电子技术与可控硅功率电子设备正式使用，这是创造性地使用工具，这时整流电路等领域的交流转换电路DC转换电路出现。

在美国诞生第一个集成电路保证电力电子技术的安全性，在1958年，电力电子技术的可靠性得到进一步的保护。

创建智能的应用计算机技术的电力安全维护可操作系统，这种计算机智能自动化的操作系统，能够快速有效的应用到电力系统的分析。

1.电力部门使用电力电子技术的现状

电力电子技术被电力部门较多的使用，所以电力部门必须要进行有效的管理，管理包括复杂和多样机械装置的正常运行所造成电力影响，电力控制系统中最直接控制部分是中央系统。

电力系统不同的操作特性，以及电力系统不同的控制装置，能够有效地改善电力电子的变化，主要体现在利用电子技术更好的改革发电行业。

(1)使用静态能够应用于大型发电机励磁的控制。

由于低成本的可控硅整流分流模式和出色的稳定性，这种控制方法结构简单，是最有效的电力系统公司。

为控电提供技术支持，能够高效激发出有效的控制指令，在发电过程中快速的调整电流。

(2)使用变速恒频激发建成的风电液压控制的有效措施。

如众所周知，为了实现与风力涡轮机的最大有功功率，即相关捕获积极，风力发电效率的第三方实现直接的风力涡轮机发电过程最大风速，为了调整通过改变相应的不同的有效转子激磁电流，以完成预定的目标，实现单元的操作就可以了，为了保持输出频率不变，控制未能叠加在转子速度。

它受水流量的大小和液压单元力的效果，与力的变化率状态一致的合适流量波动和振幅头通过直接变速控制水电发电效率，同样的非常准确的控制恒定目标预定，涉及变速水泵汽轮机电厂以实现最大化的有功功率，满足较大的输出频率的目的。

(3)有效的干预措施。

据有关资料统计，电厂内部8%表示，空气泵的功率消耗的电能，占火电厂发电总量的63%左右的比例。

而非大多数运营效率所面临的一个大问题，通过风扇的转速和变频泵，大功率公司能够有效的解决这个问题，高电压转换器和低电压历史悠久，是一个非常有效实现节能目标的方式。

对于节能技术，当前仍处于起步阶段，电力公司正在积极和国内高校研究开发节能的生产方法，通过设计的高容量、高电压的逆变器已晋升。

2.电力电子促进调速技术

为了实现负载速度和电动工具系列电机额定空载转速，有效降低工作条件相对较差的工作环境中使用的技术，为广大建筑工人在操作过程中，机械设备能够达到完全均匀使用的效果，在相同的方式下尽可能多的避免震动和噪音，能够高效率的延长机械的寿命，电力电子控制系统提供了非常必要的技术支持。

3.推动电子齿轮箱技术的运用

高扭矩条件下，必要的螺栓和螺丝安装技术人员，在低转速因为激活的拆解过程中，螺丝起子或系列电动机扳手传统，实现扭矩降低率完成的螺丝和螺栓生锈顺利卸货发生特别难，将卸载更困难的。

为了使用电子减速齿轮系列电机负载，电压自动上升，工人卸载更容易实现在同一时间减少未能实现高转矩的螺丝和螺栓的安装。

4.有效利用控制电子的扭矩

为了拧紧大螺钉和高扭矩的客观条件，高功率，驱动程序，处理大的螺栓，在许多情况下，操作人员的操作，控制不当，钻头，螺丝的扭矩引起的，电子可以使用的电子扭矩控制装置出现螺栓断裂转矩控制技术，非常巧妙的解决方案的出现，在同一时间，驱动扳手变速控制转矩值，这些问题在一定范围内的最大值以及的转矩控制，以保护水泵的操作，操作者实现的组装螺钉，增强螺栓一致性程度的重要手段。

5.电子控制技术推广使用电动工具

电动工具，是最广泛使用的电子设备，电力电子速度控制的系统技术是的第一电子技术。

为了通过行驶速度设置为当前活动的所有设备中的使用技术，从本质上提高的工作质量，并提高动力工??具的使用率，能够实现一个精确的操作，特别是可以满足在不同的电动速度工具正常工作，创造了十分便利的条件。

6.电力电子系统的电流限流技术

对于电动工具的电源，通过限制起动电流控制的使用，以这个工具的动力工具的启动速度的旅程创建工作为先决条件，效率非常高。

该工具的主体，能够使用磁力线的力控制，通过电枢的启动过程中电子由一个限流电阻器组成电流限制器，每个继电器在电流增加时，就能够立即发现时，及时的切断电源，以保证电子设备的安全使用。

7.微电脑控制技术

微电脑控制，不仅电动工具和机器内部安装一个小的足迹，可以让电力系统的单片机，??能够有一个相对较低的价格继续操作。

高效运作，能够实现工具有效应用，能够更好的保护电子控制的全面控制，使用这种技术的最大优势，控制面板上的按钮工具操作控制工作的能力，可以通过控制自动选择。

三、结语

随着电力电子技术的不断进步，而信息技术水平也在不断的提高，电力系统要使用和探索积极有效的信息系统进行控制，这一技术的广泛应用促进了电力电子技术的发展，电力电子技术在现代化建设中发挥了积极的作用。

参考文献：

[1]彭锦凤.电力电子变换器的小世界网络特性及其故障分析[D].华南理工大学2010

[2]张立.ZVS移相全桥变换器潜电路现象及分析[D].华南理工大学2010

[3]徐薇.一种基于IGBT的双管正激软开关电源的研究与设计[D].吉林大学2010

[4]杨哲.新型软开关的损耗分析与研究[D].天津大学2012

[5]陈林.电力电子变换器中磁性元件磁芯损耗的研究[D].华中科技大学2012

[6]王天福.基于软开关的复合电源DC/DC单元设计与仿真[D].电子科技大学2011

篇2：电力电子技术的实践应用

摘要：电力电子技术是自动化、智能化及机电一体化的一个重要技术，器件是电力电子技术的基础，也是电力电子技术发展的动力，电力电子器件的发展方向也就决定了电力电子技术的发展和应用。

本文从电力电子技术的发展和电力电子技术的应用两方面进行了分析。

关键词：电力电子技术;应用;自动化;智能化

1.电力电子技术的发展

1.1电力电子技术的发展阶段。

电力电子器件的发展分为两个阶段，一是传统电力电子器件，它是以电力二极管和晶闸管(SCR)为代表的第一代电力电子器件，自 1957 年生产第一只晶闸管以来，它以其体积小、功率低等优势首先在大功率整流电路中迅速取代了老式的汞弧整流器，并衍生出快速晶闸管、逆导晶闸管、双向晶闸管、不对称晶闸管等多种品种。

它立足于分立元件结构，工作频率难以提高，大大限制了它的应用范围，但是因为它价格低廉，所以在大电流、高电压的发展空间依旧很多，目前以晶闸管为核心的设备在许多场合仍然被广泛使用。

二是现代电力电子器件，它是将微电子技术和电力电子技术相结合，研制出的一种全新的高频、全控型器件。

现代电力电子器件的主要产品有功率晶闸管、可关断晶闸管、功率场控晶体管、绝缘栅双极晶体管、MOS 门极晶闸管等。

这些产品当中，由于绝缘栅双极晶体管和 MOS 门极晶闸管两个为场控复合器件，所以也成为了最有发展前途的两种[2]。

1.2电力电子技术的发展方向。

未来电力电子器件可能在以下几个方面发展：(1)大容量化。

利用微电子技术，提高单个器件的电压、电流容量，从而达到满足高压大电流的需要 ;(2)易驱动。

由电流驱动发展为电压驱动，大力发展复合器件，还可专门研制专用集成模块，以便更适合中小功率的控制 ;(3)模块化。

采用新技术和新工艺，将几个电力电子器件集中到一起，不仅缩小其体积减少连线，同时还可减低企业的生产成本 ;(4)功率集成化。

充分利用集成电路工艺，将集成电路的功能与电力电子器件集成于一块芯片，实现集成电路功率化和功率器件集成化，并逐步向智能化方向发展 ;(5)降低导通压降。

研制出比二极管压降还低的器件来提高交流效率、节省电能。

2.电力电子技术的应用

2.1工业领域中的应用。

工业领域中，交直流电动机的应用十分普遍，如大型鼓风机、数控机床伺服电机等。

当前，在大量冶金工业中，电力电子技术也被广泛应用于直流电弧炉电源、淬火电源、中高频感应加热电源中。

同时，在水电厂的蓄能机组中，应用现代电力电子技术科对大型机组工作状态、调速作出改变。

此外，工业领域的有很多高温场合，而在高温环境下，电力电子装置的应用有着十分严格的散热要求。

然而随着电力电子器件频率不断提高、容量不断增加，器件发热问题就凸显出来，尤其是在一些高温应用场合，如散热措施不适当，就很有可能造成器件温度超过所允许的最高温[1]。

结合高工作温度、大容量的应用场合，提出了液态冷却，其相比于气体冷却和油冷，可提高两个数量级的导热系数。

通过实践表明，该水冷装置的故障率很低，且具有体积小、冷却效率高、无污染等显著优势。

可以说，该装置在工业领域的应用推广，为电力电子技术的应用提供了基础保障，从而使器件潜力得到充分发挥。

2.2电力电子技术在电力系统中的应用。

电力电子技术在电力系统通向现代化进程的道路上有着不可磨灭的功劳，我们都知道，在高电压输电的工程中，由电厂发出电之后，把电流通过变压器进行变电之后再输送，这样做的目的'是因为在电流一定的情况下，电压越高电流也就越小，在输送的过程中损耗也就越小，可以节省大量的电流，因为电力电子技术的变流特性，尤其是在特高压的输送技术发展中，利用电力电子技术，将直流输送电端的整流和受端电流都应用了晶闸管变流装置，这就在一定程度上解决了长距离、大容量的输送电流导致的电流损耗过大的问题，这一举措为中国的电力行业做出了极大的贡献，使中国电力系统迈出了至关重要的一步。

同时在同步发电机励磁系统和交流电动机的变频调速以及新能源发电和智能电网的应用等方面也得到了广泛应用。

2.3电气节能的应用。

节能已经成为了当前社会发展的必然趋势，因为电在人们日常生活中的重要作用，因此电气节能也就显得尤为重要。

电气节能目前主要包括变频节能、电能质量控制、有源滤波等三个方面，在当前阶段，变频节能在这三个方面中又是重要的一点，人们所熟知的变频冰箱、变频空调等，它们已经开始为人们的生活提供服务。

在未来的发展时期中，电机变频调速行业还要进行快速的发展，这主要是因为它的以下三个重要发展因素：一是因为变频器产品越来越成熟，而且应用广泛，现代电器产品都开始进入变频时代，又由于它的技术越来越新，企业投资产品的成本也越来越低，这就更为变频器产品的发展和应用提供了绝好的机会。

二是因为变频调速节能非常明显的效果，为社会提供了广泛的效益，也为企业提供了较高的利益，所以越来越多的企业对变频调速节能产生了兴趣。

三是国家也开始在这方面出台一些措施，对重点耗能企业进行严格控制，鼓励督促他们发展电气节能，不仅可以降低企业能源的消耗，同时也减少了资源浪费，为社会创造了巨大财富。

2.4交通运输中的应用。

电力电子技术在电气化铁道中有着广泛应用，整流装置被应用于直流机车中，交流机中应用变频装置。

同时，铁道车辆中，直流斩波器的应用也十分广泛，在磁悬浮列车的未来发展中，电力电子技术扮演者重要角色。

除电机的牵引转动外，各种车辆辅助电源同电力电子技术也密不可分，电动汽车电机的驱动与交换就是凭借电力电子装置来实现的，且在蓄电池充电过程，也需要电力电子装置的参与来完成。

船舶、飞机均需要很多电源，且有着不同要求，故它们同电力电子技术难以分割。

而如果将电梯也视作交通运输的话，且也需要电力电子技术的参与，以往，直流调速系统在电梯中普遍应用，而近年来，电梯中应用方式也主要集中在交流变频调速[3]。

2.5电力电子技术在家用电器中的应用。

电力电子技术在家用电器中的应用我们都深有感触，如日常生活中应用到的“节能灯”，就是电力电子技术发展的直接产物，它以其体积小、发光率高等的绝对优势已经取代传统的白炽灯和日光灯。

同时变频空调、变频冰箱、电视机、音响设备、计算机等电子设备也是利用电力电子产品，它们已经进入到了我们的日常生活中，并为我们生活质量的提高做出了巨大的贡献。

3.总结

电力电子器件从开始的单一功率整流管与晶闸管发展到现今的现代电力电子器件，尤其是绝缘栅双极晶体管(IGBI)与 MOS 门极晶闸管(MCT)的出现，摆脱了传统电力电子器件的一些弊端，使电力电子技术进入了一个全新的发展时代，在未来的发展过程中，人们对电子产品要求越来越高的明天，电力电子器件还会得到进一步的发展，电力电子技术也将会给人们的生活带来越来越无法想象的精彩。

且我们有理由相信，在不远的将来，电力电子技术必将取得更好地发展和应用，促使电源技术更加实用、经济、成熟，从而实现高品质、高效率的用电。

参考文献

[1]刘永军。浅谈电力电子技术在电力系统中的应用[J]。黑龙江科技信息，2013，(16)。

[2]陈晨。电力电子技术发展动向与应用[J]。电子技术与软件工程，2013，(9)。

[3]程鹏飞。电力电子技术的应用及发展前景探析[J]。科学之友，2013，(4)。

篇3：大功率电力电子技术的应用

【摘要】大功率电力电子技术是电力系统中应用非常广泛的一种技术，对于促进经济的发展具有重要作用。

本文介绍了电力电子技术与各学科的关系，并且介绍了大功率电力电子技术在实际中的应用。

【关键词】电力电子技术;电力系统;大功率;应用

电力电子技术就是指应用在电力领域的电子技术，是也新科技的基础之一，用途非常广泛。

它利用电力电子期间对电能进行控制和变换，在电力领域具有重要作用。

现在电力电子技术有一个共同的特点就是功率很大，与普通的电子技术相比，有着更多的优势和更强大的功能，对于我国电力事业具有重要作用。

一、电力电子技术与各学科的关系

1、与电子学的关系

由于电力电子技术其实是电子技术在电力领域的应用，电力电子元件的制造理论和制造工艺与普通的电子元件大致相同。

电力电子期间使用的集成电路制造工艺，与微电子制造技术基本相同。

2、与电气工程的关系

由于电力电子工程在电力机牵引、静止无功补偿、高压直流输电、电加热、电镀等领域广泛应用，很多时候电力电子技术也被归纳到电气工程学科中。

3、与控制理论的关系

电力电子技术的装置和系统都是通过控制理论满足的电力电子技术可看成“弱电控制强电”的技术，是“弱电和强电的接口”，控制理论是实现该接口的强有力纽带。

电力电子技术和控制理论是密不可分的。

二、大功率电力电子技术的应用

1、在电力系统中的应用

电力电子技术在电力系统中的应用最典型的是同步发电机励磁系统。

这种系统具有很好的反应速度并且控制功率很小，很容易的就能设计出高顶值电压，在电压调节系统中具有很广安的应用。

电力电子技术在电力系统中的.另一种重要应用是变频调速。

随着社会的发展，节能已经成为一种主流的发展趋势。

电气节能主要是通过电能质量控制、变频调速和有源滤波实现的。

大功率电力电子技术在电气节能上的应用主要是变频调速。

电机变频调速是目前工业节能中的重要方式之一。

随着科技的发展，变频器的技术越来越成熟，普及程度在越来越广，这也导致了企业使用变频器的投资成本也会变得很低，而且电机变频具有很好的节能效果，不仅与当今的社会发展趋势相符合，还能为企业节约成本，带来良好的经济效益。

这些优势使得变频器在电气行业具有十分广泛的应用，而且拥有广阔的发展空间。

另外国家对于使用变频节能装置还能争取到国家有关政策的支持。

2、在新能源发电方面的应用

随着社会的发展，能源问题已经变得越来越突出。

而人们生活生产中消耗的能源却越来越多，能源问题已经形成一种危机。

而且，在过去的发展中，由于过度的追求经济发展却忽略了关注环境问题，对环境造成的危害很大。

为了应对这些问题，出现了很多新能源的发电方法，比如太阳能发电、风力发电等等，这些工程一出现就收到了人们的广泛关注。

电力电子技术在新能源发电上的应用特点主要有：新能源在供给过程中能源供给随机性较大，比如风能、太阳能等都会随着天气的变化而变化，并对电网发电的要求比较高，在新兴的能源使用中，可以充分考虑海洋能等随意性不大的资源。

3、电力牵引应用

所谓电力牵引，实际上就是使用电能为轨道运输提供动力。

它以电力系统作为电源，经过变电所的电力电子器降压、变频成可以为动车、机车提供动力的交流电源。

这种应用在生活十分常见，不过也存在一些问题：由于需要单独设置供电系统，成本较高：机车运行时会产生一种干扰电信信号的波，对电力系统和通信质量产生影响。

在实际应用中，应当进行有效的防护和采取措施，在尽量降低不利影响的前提下，使之为人们服务。

4、智能电网的应用

智能电网对电网进行智能化改造。

这种技术是以高速双向通信网络为基础，并且将先进的控制技术、测量技术与传感技术结合起来，通过先进的管理体系，实现电网运行的高效性、安全性、经济性与可靠运输性。

往深的讲，就是将电网的规模变得比以前更大，运行更加安全高效。

不过目前电网的智能化程度并不是很高，但其已经表现出来的优势已经被人们广泛青睐。

不过智能电网最核心的技术还是大功率电力电子技术，其发展离不开电力电子技术的进步。

例如，智能电网的核心技术是智能电表，电力系统可以根据智能电表了解所有用户的用电情况并且提供具有针对性的个性化服务。

而智能电表就是一种电力电子器。

5、定质电力技术

定质电力技术是应用现代电力电子技术和控制技术，为实现电能质量控制、为用户提供其特定要求的电力供应技术。

随着社会的发展，人们对于电力系统的供电质量和供电可靠性的要求越来越高。

而且在企业生产中，变频调速驱动器、机器人、自动生产线、精密的加工工具、可编程控制器、计算机信息系统的应用越来越广，由于这些设备对于电路的变化感应十分敏感，电力系统很小的波动就可能造成很大的损失，所以对于供电质量的要求很高。

为了保证供电质量，很多企业用户采用各种措施，比如安装不间断电源(UPS)，但是这些措施并不能取得良好的经济效果，所以最根本的解决办法还是在电力部门。

只要电力部门能够控制好供电的质量，问题就迎刃而解，由此，定质电子技术应运而生。

定质电子技术就是将现代的控制技术与电力电子技术结合起来，为提高配电网无功调节的质量，已开发出用于配电网的静止无功发生器。

它由储能电路、可关断的晶闸管(GTO)或绝缘门极双极性三极管(IGBT)变换电路和变压器组成。

它的功能是快速调节电压，发生和吸收电网的无功功率，同时可以抑制电压闪变。

这是“定质电力”的关键设备之一。

此外，静止无功发生器和固态开关配合，可在电网发生故障的暂态过程中保持电压恒定。

另一关键设备是动态电恢复器(DVR)，它由直流储能电路、变换器和级次串联在供电线路中的变压器构成。

变换器根据检测到的线路电压波形情况，产生补偿电压，使合成的电压动态保持恒定。

无论是短时的电压低落或过电压，通过DVR均可以使负载上的电压保持动态恒定。

三、结束语

大功率电力电子技术的出现，使得电力系统发生的重大变革。

随着科技的发展，电力电子技术在电力系统中的应用肯定会越来越普遍，为人们的生产生活带来方便。

参考文献

[1]赵金亮.我国电力电子技术的现状及应用[J].北方经贸，2010(7).

[2]张铭.电力电子技术在电力系统中的应用浅析[J].内蒙古石油化工，2010(8).

[3]吴晨滨.电力电子技术在电力系统应用的发展趋势浅析[J].科技创业月刊，2009(10).

[4]陈伯时.浅谈电力电子技术和科学发展问题——电力电子学会第11届学术年会大会报告[J].变频器世界，2009(1).

[5]王兆安，黄俊.电力电子技术[M].机械工业出版社.2009：53——61.

[6]徐政，卢强.电力电子技术在电力系统中的应用[J].电工技术学报卷，2008.19(8)：26——29.

篇4：电力电子技术的应用及其发展趋势

电力电子技术的应用及其发展趋势

随着科学技术的'发展,电力电子技术由于和现代控制理论、材料科学、电机工程、微电子技术等血多领域密切相关,己逐步发展成为一门多学科相互渗透的综合性技术学科,它的应用领域几乎涉及到国民经济的各个工业部门,介绍了电力电子技术的应用及其发展趋势.

作者：柏承宇作者单位：西安铁路职业技术学院,陕西,西安,710014 刊名：企业导报英文刊名：GUIDE TO BUSINESS 年，卷(期)：2010 “”(7) 分类号：关键词：电力电子应用趋势

篇5：电力电子技术调查报告

电力电子技术调查报告

一．电力电子技术的最新发展及应用情况

随着科学技术的发展，电力电子技术由于和现代控制理论、材料科学、电机工程、微电子技术等许多领域密切相关，已逐步发展成为一门多学科相互渗透的综合性技术学科。电力电子技术作为一门高技术学科，由于其在节能、减小环境污染、改善工作条件等方面有着重要的作用，现在已广泛的应用于传统工业和高新技术产业。在高压直流输电（HVDC）方面，柔性交流输电系统（FACTS），电力谐波治理方面，不间断电源（UPS）中有广泛的应用。

二．电力电子器件的发展水平及参考价格

电力电子器件是电力电子技术的重要基础，也是电力电子技术发展的“龙头”。近年来，电力电子器件正朝着复合化、模块化及功率集成的方向发展，如IGBT、MCT、HVIC等就是这种发展的产物。

普通晶闸管及其派生器件

普通晶闸管广泛应用于交直流调速、调光、调温等低频（400Hz以下）领域，它构成的电路可对电网进行控制和变换。目前水平为12kV/1kA和6500V/4000A。

双向晶闸管可视为一对反并联的普通晶闸管的集成，常用于交流调压和调功电路中。其控制电路比较简单。其水平已超过2000V/500A。

光控晶闸管应用于高压直流输电（HVDC）、静止无功功率补偿（SVC）等领域。其研制水平大约为8000V/3600A。

逆变晶闸管主要用于中频感应加热。其最大容量介于2500V/1600A/1kHz和

800V/50A/20kHz的范围之内。

非对称晶闸管主要用于逆变器和整流器中。目前，国内有厂家生产3000V/900A的非对称晶闸管。

全控型电力电子器件

GTO有对称、非对称和逆导三种类型。与对称GTO相比，非对称GTO通态压降小、抗浪涌电流能力强、易于提高耐压能力（3000V以上）。逆导型GTO是在同一芯片上将GTO与整流二极管反并联制成的集成器件，不能承受反向电压，主要用于中等容量的牵引驱动中。大功率晶体管（GTR）

GTR是一种电流控制的双极双结电力电子器件，其额定值已达1800V/800A/2kHz、1400v/600A/5kHz、600V/3A/100kHz。由它所组成的电路灵活、成熟、开关损耗小、开关时间短，在电源、电机控制、通用逆变器等中等容量、中等频率的电路中应用广泛。功率MOSFET

功率MOSFET应用于开关电源、高频感应加热等高频场合；没有二次击穿问题，安全工作区广，耐破坏性强。目前制造水平大概是1kV/2A/2MHz和60V/200A/2MHz。复合型电力电子器件

绝缘门极双极型晶体管（IGBT）

IGBT可视为双极型大功率晶体管与功率场效应晶体管的复合。IGBT通态压降小、载流密度大、耐压高，驱动功率小、开关速度快、输入阻抗高、热稳定性好。IGBT的开关速度

低于功率MOSFET，却明显高于GTR；IGBT的通态压降同GTR相近，但比功率MOSFET低得多；IGBT的电流、电压等级与GTR接近，而比功率MOSFET高。目前，其研制水平已达4500V/1000A。

MOS控制晶闸管（MCT）

MCT由MOSFET与晶闸管复合。MCT既具备功率MOSFET输入阻抗高、驱动功率小、开关速度快的特性，又兼有晶闸管高电压、大电流、低压降的优点。其工作结温高达150～200℃。现已研制出阻断电压达4000V的MCT，75A/1000VMCT已应用于串联谐振变换器。

功率集成电路（PIC）

PIC是电力电子器件技术与微电子技术相结合的产物，是机电一体化的关键接口元件。 HVIC由多个高压器件与低压模拟器件或逻辑电路在单片上集成，它的功率器件是横向的、电流容量较小，而控制电路的电流密度较大，已有110V/13A和550V/0.5A、80V/2A/200kHz以及500V/600mA的HVIC分别用于上述装置。

SPIC是由一个或几个纵型结构的功率器件与控制和保护电路集成而成，电流容量大而耐压能力差，适合作为电机驱动、汽车功率开关及调压器等。

IPM除了集成功率器件和驱动电路以外，还集成了过压、过流、过热等故障监测电路，并可将监测信号传送至CPU，以保证IPM自身在任何情况下不受损坏。IPM主要用于交流电机控制、家用电器等。已有400V/55kW/20kHzIPM面市。

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全国电气工程及其自动化专业学校排名：

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用人单位对所聘用人才的评价：

1．吃苦耐劳是敬业精神的首选；

2．动手能力较强；

3．业务能力较强，专业基础扎实；

4．集体观念强，有较好的人际关系和团队精神

5．创业精神，

6．心理素质良好，人际关系和谐。

用人单位对所聘用人才的期望：

1．掌握较扎实的数学、物理、化学等自然科学的基础知识，具有较好的人文社会科学和管理科学基础和外语综合能力；

2．系统地掌握本专业领域必需的较宽的技术基础理论知识，主要包括电工理论、电子技术、信息处理、控制理论、计算机软硬件基本原理与应用等；

3．获得较好的工程实践训练，具有较熟练的计算机应用能力；

4．具有本专业领域内1--2个专业方向的专业知识与技能，了解本专业学科前沿的发展趋势；

5．具有较强的工作适应能力，具备一定的科学研究、科技开发和组织管理的实际工作能力

五．与电力电子技术有关的方面，研究课题

电力电子技术可以达到高效节能的目的，具有非常高的实用性，应用范围非常的广，每个用电产品几乎都可以牵涉到电力电子技术。现在的用电设备的供电很多都没有考虑到节能，主要是成本以及人们观念的原因，如果这些用电设备都使用电力电子技术来实现高效节能的目的，那么可想而知，电力电子的发展空间有多大！因此在一个相当长的时期内，我国国民经济的发展和巨大的用户市场对电力电子与电力传动应用技术具有巨大的、持久的需求，这就意味着我国电力电子产业面临着良好的发展机遇和前景。

同时，由于电力电子理论的不断更新完善，新型电力半导体器件的不断发现，以及更具有高效节能性质的电路拓扑的不断出现，电力电子技术未来还有非常大的发展空间，这个行业也必将进一步得到发展，必将节省更多的能源，为国民经济服务，成为国民经济中的一个重要产业.

篇6：电力电子技术教案

电力电子技术教案

电力电子技术教案应用电子技术教研室电力电子技术教案第1讲: 绪论 1 什么是电力电子技术 2 电力电子技术发展概况 3 电力电子技术的应用 4 课程内容、任务及要求第1章电力电子器件 1.1 电力电子器件概述讲述电力电子器件的特征、发展以及分类 1.2 电力二极管 1.PN结与电力二极管的工作原理电力二极管的基本特征重点掌握动态特性的关断特性和开通特性电力二极管的主要参数快速恢复二极管第2讲: 1.3 晶闸管 1.晶闸管的结构与工作原理 PNPN四层三端结构重点掌握晶闸管的开通、关断条件 2.晶闸管的基本特征静态特性和门极伏安特性,重点掌握动态特性的开通和关断过程 3.晶闸管的主要参数电压定额电流定额选取SCR电流额定值时,依有效值相等的原则选取动态参数 di/dt , dv/dt 门极参数 4.晶闸管的派生器件第3讲: 1.4 典型全控型器件门极可关断晶闸管GTO 重点掌握与普通晶闸管设计的不同DD全控型器件动态特性注意关端过程的储存时间最大可关端阳极电流电流关断增益 2.电力晶体管GTR 采用达林顿接法DD大容量二次击穿问题电力场效应晶体管MOSFET 用栅极电压来控制漏极电流垂直导电机制体内反并联二极管栅源电压大于20V将导致绝缘层击穿,并联15V稳压管保护绝缘栅双极晶体管IGBT 体内寄生PNP晶体管带来电导调制机制擎住效应(动态、静态) 1.6 电力电子器件的驱动分为电流型和电压型器件的驱动晶闸管触发电路的要求电力MOSFET的驱动电路 1.7 电力电子器件的保护过电压保护过电流保护缓冲电路(吸收电路) 第4讲: 第2章整流电路本章强调波形分析方法 2.1 单相可控整流电路 2.1.1 单相半波可控整流电路存在直流磁化问题,很少应用阻性负载电路工作原理与工作波形数量关系(Ud、Id、IVT) 阻感负载理解关键:电感对电流变化有抗拒作用电路工作原理与工作波形电路特点带续流二极管时工作情况 2.1.2 单相桥式全控整流电路阻性负载阻感性负载反电动势负载电路特点注意停止导电角概念 2.1.3 单相全波可控整流电路注意与单相桥式全控整流电路的不同点 2.1.4 单相桥式半控整流电路带续流二极管工作,否则会发生失控现象,相当于单相半波不可控电路第5讲: 2.2 三相可控整流电路 2.2.1 三相半波可控整流电路存在直流磁化问题,输出电压波形一周期脉动3次阻性负载 (1)原理分析与工作波形注意自然换向点,=30o (2)数量关系移相范围150o,>30o,输出电压、电流断续阻感负载原理分析与工作波形由于存在电感,使输出电流连续,输出电压出现负值数量关系移相范围90o 第6讲: 2.2.2 三相桥式全控整流电路不存在直流磁化问题,输出电压波形一周期脉动6次特别注意:输出电压在线电压波形上注意管子排列序号自然换向点在线电压60o处阻性负载 (1)=0o、=30o、=60o工作波形 (2)同时导通的2个晶闸管均有触发脉冲宽脉冲触发双窄脉冲触发 (3)重要分析结论 (4)数量关系阻感负载 (1)原理分析与工作波形由于存在电感,使输出电流连续,输出电压出现负值 (2)数量关系移相范围90o 第7讲: 2.3 变压器漏抗对整流电路的影响换向重叠现象换向压降换向重叠角的计算 2.5 整流电路的谐波和功率因数 2.5.1 谐波和无功功率分析基础谐波分析的基础功率因数的基本概念 2.5.2 带阻感负载时可控整流电路交流侧谐波和功率因数分析讲述单相桥式第8讲: 2.5.3 整流输出电压和电流的谐波分析结论:含有m的.倍数次谐波随谐波次数增加,谐波幅值下降增加m,可使谐波含量减少 2.6 大功率可控整流电路 2.6.1 带平衡电抗器的双反星形可控整流电路电路形式平衡电抗器的作用及电路工作原理输出电压波形及其平均值关于平衡电抗器数值的选取结论第9讲: 整流电路的有源逆变工作状态 2.7.1 逆变的概念什么是逆变?为什么要逆变? 直流发电机――电动机系统电能的流转有源逆变产生的条件及逆变工作原理 2.7.2 三相有源逆变电路自然换相点同整流一样,只是在负半周 >90o,输出电压为负值,工作于逆变状态三相半波逆变工作原理三相桥式逆变工作原理从自然换相点向左数角度,画输出电压波形第10讲: 2.7.3 逆变失败及最小逆变角限制何为逆变失败?原因? 脉冲丢失、脉冲延迟晶闸管发生故障交流电源异常换向裕量角不足最小逆变角的限制 2.8 晶闸管直流电动机系统 2.8.1 工作于整流状态时负载电流连续时电动机的机械特性负载电流断续时电动机的机械特性 2.8.2 工作于逆变状态时负载电流连续时电动机的机械特性负载电流断续时电动机的机械特性第11讲: 2.8.3 直流可逆电力拖动系统两组变流器的反并联可逆电路每组变流器都有2种工作状态――整流和逆变正反两组有4种工作状态――电动机4象限运行 2.9 相控电路的驱动控制 2.9.1 同步信号为锯齿波的触发电路同步环节锯齿波形成环节移相控制环节第12讲: 脉冲形成与放大环节强触发与隔离输出环节双窄脉冲形成环节脉冲封锁环节 2.9.3 触发电路的定相同步电压滞后于主电路电压180 o,即满足晶闸管对同步的要求确定整流变压器和同步变压器的接法,即可选定每一晶闸管的同步信号第13讲: 第3章直流斩波电路 3.1 基本斩波电路 3.1.1 降压斩波电路电路拓扑工作原理分析三种控制方式电路解析,注意使电流连续的最小电感值 3.1.2 升压斩波电路电路拓扑工作原理分析升压斩波电路的典型应用 3.1.3 升降压斩波电路和CuK斩波电路此两种电路输出与输入电压极性相反 Boost-Buck电路稳态时,电感电压在一周期的平均值为零 CUK斩波电路稳态时,电容电流在一周期的平均值为零第14讲: 3.2 复合斩波电路和多相多重斩波电路 3.2.1 电流可逆斩波电路 1.V1和VD1构成降压斩波器 2.V2和VD2构成升压斩波器 3.两斩波器交替工作 3.2.2 桥式可逆斩波电路视为两个电流可逆斩波电路的组合 3.2.3 多相多重斩波电路注意相数和重数的概念习题课:讲解第1、2章作业第15讲:实验1 第16讲:实验2 第17讲:实验3 第18讲: 第4章交流电力控制和交交变频电路 4.1交流调压电路 4.1.1 单相交流调压电路阻性负载阻感负载负载电流分解为稳态分量和暂态分量,得出结论: 时,;时, 斩控式交流调压电路 4.1.2 三相交流调压电路相当于3个单相交流调压电路的组合 6只晶闸管触发顺序,脉冲间隔60o 画o时a相负载电压波形第19讲: 4.2 其它交流电力控制电路 4.2.1 交流调功电路 4.2.2 交流电力电子开关 4.3 交交变频电路 4.3.1 单相交交变频电路电路构成和基本工作原理整流与逆变工作状态由i0决定哪组晶闸管工作由io和u0方向决定整流或逆变第20讲: 输出正弦波电压的调制方法注意余弦交点法求交点法的基本公式输入输出特性输出上限频率输入功率因数 4.3.2 三相交交变频电路三相交交变频电路的主电路联结方式公共交流母线进线方式输出星形联结方式输入输出特性输出上限频率和输出电压谐波输入电流谐波输入功率因数第21讲: 逆变电路 5.1 换流方式 5.1.1 逆变电路的基本工作原理 5.1.2 换流方式分类器件换流电网换流负载换流强迫换流 5.2 电压型逆变电路注意电路特点 5.2.1 单相电压型逆变电路半桥逆变电路第22讲: 2.全桥逆变电路视为两个半桥电路的组合两对桥臂交替180o导通 3.电压型逆变电路输出电压的调节方式调节直流侧电压移相控制 PWM调压控制方式 4.带中间抽头变压器的逆变电路 5.2.2 三相桥式电压型逆变电路视为三个半桥组合而成,负载星形联结基本工作方式为180o导电方式注意电路特点简单的定量分析分析线电压和相电压的有效值、基波幅值和谐波第23讲: 5.3 电流型逆变电路注意电路特点 5.3.1 单相电流型逆变电路工作原理重点理解换流过程、保证可靠换流的条件换相时间、反压时间、触发引前角及相位超前角定量分析输出电流负载电压有效值和直流电压的关系关于逆变工作频率他励方式自励方式第24讲: 5.4 多重化逆变电路和多电平逆变电路 5.4.1 多重逆变电路以二重单相电压型逆变电路为例 5.4.2 多电平逆变电路三电平逆变电路通过二极管导通,把U(V、W)点电位箝位在输入电压中点电位输出波形接近正弦波,抑制谐波第6章PWM控制技术 6.1 PWM控制的基本原理 PWM控制的理论支持 PWM波――脉冲列第25讲: 6.2 PWM逆变电路及其控制方法 6.2.1 计算法和调制法计算法调制法调制信号载波信号控制原理单极性控制双极性控制三相桥式PWM逆变电路第26讲: 特定谐波消去法目的是消除特定次谐波,尤其低次谐波如果输出电压半周期开通、关断各K次,则可消去K-1个频率的特定谐波 6.2.2 异步调制和同步调制载波比定义异步调制同步调制基本同步调制分段同步调制 6.2.3 规则采样法自然采样法规则采样法后者比前者计算量小得多,而二者效果接近第27讲:实验4 第28讲: 6.3 PWM跟踪控制技术属于闭环控制 6.3.1 滞环比较方式使用滞环逻辑控制器,控制精度高,实时控制 6.3.2 三角波比较方式无一定的环宽,控制精度低 6.4 PWM整流电路及其控制方法 6.4.1 PWM整流电路的工作原理单相PWM整流电路单相全桥PWM整流电路理解工作原理结论:通过改变整流桥交流输入端电压的相位和幅值,使交流电流超前于交流电压的相位为任意角度,可以实现三相PWM整流电路第29讲: 6.4.2 PWM整流电路的控制方法实现整流目标:=1的控制方法间接电流控制仅直流电压环计算功能用到电路参数,影响控制效果直接电流控制直流电压闭环加交流电流闭环响应速度快,稳定性好软开关技术 7.1 软开关的基本概念 7.1.1 硬开关与软开关采用软开关,使开通和关断功率损耗为零 7.1.2 零电压开关与零电流开关 7.2 软开关电路的分类准谐振电路零开关PWM电路零转换PWM电路三类电路的原理和拓扑结构第30讲: 7.3 典型的软开关电路 7.3.1 零电压开关准谐振电路 7.3.2 谐振直流环――适用于变频器 7.3.3 移相全桥零电压开关PWM电路 7.3.4 零电压转换PWM电路组合变流电路 8.1 间接交流变流电路 8.1.1 间接交流变流电路原理介绍8种电路结构 8.1.2 交直交变频器 VVVF,适用于交流电动机变频调速 8.1.3 CVCF电源应用于UPS 第31讲: 8.2 间接直流变流电路应用于开关