电力电子技术(电子教案PPT)

电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术，就是使用电力电子器件（如晶闸管，GTO，IGBT等）对电能进行变换和控制的技术。电力电子技术所变换的“电力”功率可大到数百MW甚至GW，也可以小到数W甚至1W以下，和以信息处理为主的信息电子技术不同电力电子技术主要用于电力变换。 电力电子技术是现代电力系统中的核心技术之一，它涵盖了电能的转换、控制和调节等多个方面。这门技术主要依赖于电力电子器件，如晶闸管、GTO（门极可关断晶闸管）、IGBT（绝缘栅双极晶体管）等。晶闸管作为最早期的电力半导体器件之一，具有容量大、控制特性优良、寿命长和体积小的优势，广泛应用于电能的整流、逆变、斩波、变频和交流调压等领域。 在电力电子技术的课程中，通常会详细讲解以下几个关键知识点： 1. **晶闸管**：晶闸管，全称为晶体闸流管，是一种能够双向导电的大功率半导体器件。它具有三个电极——阳极A、阴极K和门极G，通过门极的控制可以改变其导通和截止状态。晶闸管的应用包括可控整流、逆变、交流调压等。 2. **可控整流电路**：晶闸管可以用于构建单相和三相可控整流电路，通过改变门极的触发信号，可以调整输出的直流电压，从而实现电能的调节。 3. **触发电路**：为了控制晶闸管的导通，需要设计合适的触发控制电路，确保在适当的时刻开启和关闭晶闸管。 4. **有源逆变电路**：晶闸管还可以用于将直流电逆变为交流电，这在电机控制和电力系统中有着广泛应用。 5. **交流调压与直流斩波**：晶闸管可以用于交流调压，改变交流电压的幅度，以及直流斩波，调节直流电压的大小。 6. **变频电路**：晶闸管变频技术可以改变交流电的频率，广泛应用于电机驱动和电力传动系统，以适应不同的负载需求。 7. **电力电子器件的优缺点**：虽然晶闸管具有诸多优点，如高功率放大倍数、快速响应和高效节能，但也存在缺点，如过载能力差，需要额外的保护措施，以及在大角度控制时可能导致电网波形畸变和功率因数降低。 8. **新型电力电子器件**：随着技术的发展，出现了更多高性能的电力电子器件，如GTO、MOSFET和IGBT，它们分别具有自关断能力、驱动电路简单、高速度和高耐压等特性，进一步拓展了电力电子技术的应用范围。 电力电子技术的学习不仅涵盖了基本的理论知识，还包括实际应用中的保护方法和计算，比如过压、过流保护。此外，随着电力电子技术的不断进步，集成化的晶闸管模块成为趋势，它们提高了设备的可靠性和便捷性，对于推动电力系统的现代化至关重要。 电力电子技术是一门涵盖多学科交叉的领域，它结合了电子学、电磁学和控制理论，对提高能源效率、优化电力系统和促进可持续发展起着至关重要的作用。随着新型电力电子器件的不断研发，这一领域的研究和应用将持续深入，为未来的电力系统提供更高效、更智能的解决方案。