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电力电子绪论45038电力电子技术友://,又称功率电子学(PowerElectronics)。它主要研究各种电力电子器件,以及由这些电力电子器件所构成的各式各样的电路或装置,以完成对电能的变换和控制。它既是电子学在强电(高电压、大电流)或电工领域的一个分支,又是电工学在弱电(低电压、小电流)或电子领域的一个分支,或者说是强弱电相结合的新科学。电力电子学是横跨“电子”、“电力”和“控制”三个领域的一个新兴工程技术学科。友(DC)和交流(AC)两大类。前者有电压幅值和极性的不同,后者除电压幅值和极性外,还有频率和相位的差别。实际应用中,常常需要在两种电能之间,或对同种电能的一个或多个参数(如电压,电流,频率和功率因数等)进行变换。友:交流-直流(AC-DC)变换:将交流电转换为直流电。直流-交流(DC-AC)变换:将直流电转换为交流电。这是与整流相反的变换,也称为逆变。当输出接电网时,称之为有源逆变;当输出接负载时,称之为无源逆变。交-交(AC-AC)变换,将交流电能的参数(幅值或频率)加以变换。其中:改变交流电压有效值称为交流调压;将工频交流电直接转换成其他频率的交流电,称为交-交变频。直流-直流(DC-DC)变换,将恒定直流变成断续脉冲输出,以改变其平均值。友,电能转换是依靠旋转机组来实现的。与这些旋转式的交流机组比较,利用电力电子器件组成的静止的电能变换器,具有体积小、重量轻、无机械噪声和磨损、效率高、易于控制、响应快及使用方便等优点。友—也称可控硅(SCR)问世后,因此,自20世纪60年代开始进入了晶闸管时代。70年代以后,出现了通和断或开和关都能控制的全控型电力电子器件(亦称自关断型器件),如:门极可关断晶闸管(GTO)、双极型功率晶体管(BJT/GTR)、功率场效应晶体管(P-MOSFET)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等。友。现在已有专为各种控制功能设计的专用集成电路,使变换器的控制电路大为简化。微处理器和微型计算机的引入,特别是它们的位数成倍增加,运算速度不断提高,功能不断完善,使控制技术发生了根本的变化,使控制不仅依赖硬件电路,而且可利用软件编程,既方便又灵活。友、复杂的控制策略和方案得到实现,并具有自诊断功能,并具有智能化的功能。将新的控制理论和方法应用在变换器中。综上所述可以看出,微电子技术、电力电子器件和控制理论则是现代电力电子技术的发展动力。友(1)优化电能使用。通过电力电子技术对电能的处理,使电能的使用达到合理、高效和节约,实现了电能使用最佳化。例如,在节电方面,针对风机水泵、电力牵引、轧机冶炼、轻工造纸、工业窑炉、感应加热、电焊、化工、电解等14个方面的调查,潜在节电总量相当于1990年全国发电量的16%,所以推广应用电力电子技术是节能的一项战略措施,一般节能效果可达10%-40%,我国已将许多装置列入节能的推广应用项目。友