电力电子与电气传动概述
电力电子与电力传动
电力电子与电力传动一、专业介绍电力电子与电力传动是电气工程一级学科下属的二级学科，是一门综合了电能转换、电磁学、自动控制、微电子技术及电子信息、计算机技术等学科新成就而迅速发展起来的交叉学科。
1、研究方向目前，各大院校与电力电子与电力传动专业相关的研究方向都略有不同的侧重点。
以北京理工大学为例，该专业所包含的研究方向有:01 电力电子应用及其控制技术02 车辆电力传动理论与设计03 电力电子系统电磁兼容与安全技术2、培养目标热爱祖国，有社会主义觉悟和较高道德修养，在电力电子与电力传动领域具有坚实宽广的理论基础和系统深入的专业知识与技能，具有从事本领域科学研究工作或独立担负专门技术工作的能力，能适应社会对电力电子与电力传动方面的科研、教学、系统设计及软件开发等专门人才的需求。
3、专业特色本学科以电力电子器件为基础，涉及到电气、自动控制、计算机，微处理器技术等多个学科，是一门集电力、电子与控制于一身的新兴交叉学科。
电力电子与电力传动以电气工程领域内的电力电子器件、电气传动控制系统为主要研究对象，着重于电力电子器件的应用、功率变换装置和交、直流电机传动及伺服控制系统的分析、设计与综合。
4、研究生入学考试科目：初试科目：①101思想政治理论②201英语一③301数学一④881电工与电子技术(注：以上北京理工大学为例，各院校在考试科目中有所不同)二、推荐院校电力电子与电力传动硕士全国招生较强的单位有：浙江大学、合肥工业大学、中国矿业大学、西安交通大学、西安理工大学、华中科技大学、清华大学、南京航空航天大学、华北电力大学、哈尔滨工业大学、华南理工大学、上海交通大学、天津大学、西北工业大学、西安电子科技大学、北京交通大学、山东大学三、就业前景(一)应用逐渐多元化，顺应时代趋势电力传动系统是电力电子器件典型的应用领域，在国民经济中占有极其重要的地位，具有广阔的发展前景。
电力电子作为节能，自动化、智能化、机电一体化的基础正朝着应用技术高频化、硬件结构模块化、产品性能绿色化的方向发展。
电力电子与电力传动
电力电子与电力传动电力电子与电力传动技术电力电子是电力工程领域中关于电能的控制、调节与转换技术的一个重要分支。
它的发展与应用为电力系统的高效、稳定运行提供了重要支撑，同时也推动了电力传动领域的创新与发展。
本文将从电力电子与电力传动的基本概念入手，介绍其发展历程、应用领域以及未来发展方向。
一、电力电子与电力传动的基本概念电力电子是研究电能转换与控制的一门学科，其主要研究对象为各种电力器件和电路。
电力传动是指通过电力电子器件和系统进行电能转换和传输的过程。
二、电力电子与电力传动的发展历程电力电子技术的起源可以追溯到20世纪20年代，当时人们开始开发逆变器和整流器等电力电子器件。
随着工业自动化和电化学工业的发展，对电力电子技术的需求不断增加，电力电子技术也得到了迅速发展。
20世纪60年代，电力电子技术实现了大规模应用，成为现代电力系统的重要组成部分。
电力传动技术的发展与电力电子技术的发展密切相关。
电力传动技术最早应用于直流传动领域，随后扩展到交流传动领域。
20世纪70年代，随着高压直流输电技术的突破性进展，电力传动技术得到了广泛应用。
此后，交流传动技术在高速列车、电动汽车等领域也取得了重要进展。
三、电力电子与电力传动的应用领域电力电子与电力传动技术广泛应用于电力系统、工业制造、交通运输、新能源等领域。
在电力系统中，电力电子技术主要应用于输电、配电、电力质量改善等方面。
逆变器、变频器、谐波滤波器等电力电子器件和系统的应用，能够实现电力系统的高效稳定运行。
在工业制造领域，电力电子技术广泛应用于电机驱动、电力控制等方面。
通过使用变频器、伺服控制器等电力电子设备，可以实现对电动机的精确控制，提高工业生产效率。
在交通运输领域，电力电子技术在电动汽车、高速列车、轨道交通等方面有着广泛的应用。
电力电子器件和系统的应用，可以实现对电能的高效利用和传动效果的优化。
在新能源方面，电力电子技术在风能、太阳能等可再生能源的利用中发挥着重要作用。
电力电子与电力传动专业介绍
电路、磁路、电磁场。
3
1.1电力电子学科的形成 2.电子技术
• 主要器件： 晶体管、场效应管、 集成电路、微处理器、 电感、电容。
• 完成功能： 信号产生、变换、存储、 发送、接受。 • 基础理论： 电路、磁路、电磁场。
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1.1电力电子学科的形成
3.电力电子技术
• 主要器件： 晶体管、场效应管、 集成电路、微处理器、 电感、电容。 • 完成功能： 发电、输电、配电、用电 中的电能变换与控制。 • 基础理论： 电路、磁路、电磁场 。
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1.2 电力电子变换和控制的技术经济意义
经过变换处理后再供用户使用的电能，占全国发电总量 的百分比的高低，已成为衡量一个国家技术进步的主要 标志之一； 预计到2020~2030年，美国发电站生产的全部电能都将 经变换和处理后再供负载使用； 2003年美国制定了“国家电力传输路线图”计划，电力 电子被列为五大关键技术之一； 电力电子技术是近年来受到各国关注的智能电网的关键 技术之一； 风能、太阳能等新能源的利用几乎都离不开电力电子技 术的支撑。
电力电子与电力传动
电力电子与电力传动
1 .电力电子学科的形成
2. 电力电子与电力传动技术的经济意义
3. 电力电子与电力传动的研究方向
4.电力电子与电力传动的学科前沿
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1.1 电力电子学科的形成
1.电力技术
• 主要设备： 电机、开关、变压器、 电感、电容、输电线。 • 完成功能： 发电、输电、配电、用电。
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4. 电力电子与电力传动的学科前沿
1 ）高频开关电源技术：所有的信息系统与通信 设备都需要使用开关电源，小到各种便携数码产 品，还有现 在时兴的各种平板电视，大到服务 器系统、通信基站机房、及种种航空设施等； 2 ）在电力系统中的应用：如各种谐波补偿、有 源滤波装置等，还有不断发展的不间断电源设备 （UPS），电动汽车的驱动与控制系统，电机的 节能驱动方面，如各种变频器，在当前能源短缺 的状况下，太阳能、风能及各种再生能源的应用 。
电力电子与电力传动
2020/12/13
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四、主要研究方向
✓ 电力牵引与传动
主要研究轨道交通、无轨电车、船舶和电动汽 车等电力牵引与传动系统中的电能变换器（变 流器）和调速控制方法的理论及应用。
✓ 交流传动及ห้องสมุดไป่ตู้制
主要研究交流电机的高性能调速与
方法，以及它们在工业领域的优化
DC/AC
设计与控制技术。
接
✓ 特种电源技术
直流
得道多助失道寡助，掌控人心方位上 。03:11: 5403:1 1:5403: 11Sund ay, December 13, 2020
安全在于心细，事故出在麻痹。20.12. 1320.1 2.1303: 11:5403 :11:54 December 13, 2020
加强自身建设，增强个人的休养。202 0年12 月13日 上午3时 11分20 .12.132 0.12.13
按照A，B两套培养方案分别设课，学制均为四年， 毕业后均授予工学学士学位。
A方案目标是培养能够从事电气工程及其自动化方 面的研究、工程设计、科技开发、制造运行、实验 分析、经济管理以及电子与计算机应用技术等领域 工作的宽口径“复合型”高级工程技术人才。
B方案目标是培养具有一定的自然科学与人文社科 学科知识与素质，能够掌握电工、电子、信息、控 制与计算机应用专业知识，并具有较强的工程实践 能力，能承担相关专业领域的工程设计、制造运行、 技术开发、实验分析、电子计算机应用和经济管理 的“应用型”高级工程技术人才。
交流
负 载
主要研究采用高频变换技术设计各
种特殊用途的专用电源。
2020/12/13
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四、主要研究方向
✓ 电力电子电路的拓扑变换与应用 主要研究AC/DC变换器、DC/DC变换器、
第四章 电力电子技术与电力传动
电气工程专业导论
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一．电力电子技术的作用（续）
容量为12kV/1.5kA的晶闸管
电气工程专业导论
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一．电力电子技术的作用（续）
电力电子可控开关元件
电气工程专业导论
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一．电力电子技术的作用（续）
——电力电子变换技术
电源可分为两类： 直流电（D.C） ，频率 f =0 交流电（A.C） ，频率 f 0
电力变换按电压(电流)的大 小、波形及频率变换划分为 四类基本变换及相应的四种 电力变换电路或电力变换器。
Converter Inverter
这四类基本变换可以组合成 许多复合型电力变换器
电气工程专业导论
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主要发展发展方向
高频化；
控制数字化；
大容量化
电气工程专业导论
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高频
电气工程专业导论
电气工程专业导论
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软开关：
软开关
和硬开关工作不同，理想的软关断过程是电流先降到 零，电压在缓慢上升到断态值，所以关断损耗近似为 零。由于器件关断前电流已下降到零，解决了感性关 断问题。理想的软开通过程是电压先降到零，电流在 缓慢上升到通态值，所以开通损耗近似为零，器件结 电容的电压亦为零，解决了容性开通问题。
第四章 电力电子技术与电力传动
一．电力电子技术的作用 二．电力电子技术的特点 三．电力电子技术的研究内容 四．电力电子技术的主要应用领域 五．电力电子技术的发展方向
六．电力传动概况
电气工程专业导论
1
一．电力电子技术的作用
电气工程专业导论
2
电力系统
交流电源 （交流发电机）
直流输电 交流/直流 直流/交流
电气工程专业导论
电力电子与电力传动2篇
电力电子与电力传动电力电子与电力传动是现代电气工程的重要领域，涉及到电能的转换、传输和控制。
本文将从电力电子和电力传动的基础概念、应用领域和发展趋势等方面进行探讨。
第一篇：电力电子的基础概念与应用领域电力电子是一门研究电力系统中的电能转换与控制的学科。
它利用半导体器件和电子控制技术，将电力系统中的电能转换为适合特定需求的形式。
电力电子主要包括直流-直流、直流-交流和交流-交流等转换方式。
电力电子的应用领域非常广泛。
在能源领域，电力电子技术被广泛应用于可再生能源发电系统，如风力发电和光伏发电。
通过电力电子装置，可以将不稳定的可再生能源转换为稳定的电能输出，并与电网进行互联。
另外，电力电子还被应用于传统能源发电系统的调节控制，提高发电效率和稳定性。
在交通运输领域，电力电子技术在电动汽车和高铁系统中得到广泛应用。
电力电子装置可以将电能转换为驱动电动汽车或高铁的动力，提高能源利用效率，减少污染物的排放。
此外，在工业领域，电力电子技术被应用于工艺过程控制和能源管理，提高生产效率和节能环保。
电力电子还在电力系统中起着重要的作用。
通过电力电子装置，可以实现电网的无功功率控制和电力质量控制，维持电力系统的稳定和可靠性。
此外，电力电子还被应用于大型的电网互联和分布式发电系统的接入与管理。
电力电子的发展趋势主要包括器件技术的进步和系统级集成的发展。
随着功率半导体器件的不断改进，电力电子装置的效率和可靠性得到了大幅提升。
同时，电力电子装置的体积和重量也得到了显著减小，使得其在各个领域中的应用更加广泛。
此外，随着电力电子的不断进步，系统级集成也成为了发展的趋势。
通过将多个电力电子装置进行集成和协调控制，可以实现更高效、更智能的电能转换和控制。
总之，电力电子与电力传动是现代电气工程的重要内容。
电力电子技术的应用领域非常广泛，包括能源领域、交通运输领域和工业领域等。
随着技术的不断进步，电力电子的发展趋势主要体现在器件技术的进步和系统级集成的发展。
自然科学知识：电力电子学和电气传动
自然科学知识：电力电子学和电气传动电力电子学和电气传动电力电子学和电气传动是现代电气工程领域中最重要的方向之一。
随着现代社会的快速发展和对电能的需求日益增加，电气传动和电力电子学技术也得到了快速发展和广泛应用。
电力电子学是将电气能量转换成其他形式的能量的一种技术，其主要任务是将电能变成可用的或更适合特定用途的形式。
在电力电子学的研究和应用过程中，主要研究电子能量变换器、半导体开关功率电子装置、电力电子传动系统、电力质量改善、电力能量调节等方面的问题。
电力电子学的发展，为电力系统的信息化、高效化和智能化提供了新的技术手段。
电气传动技术是利用电力传动装置对机械运动进行控制和驱动的一种技术。
在这个技术领域中，主要研究电气传动系统、电机和驱动控制器等问题。
电气传动技术广泛应用于工业生产的各个领域中，例如机床、冶金、石化、挖掘机械、轨道交通、电梯、升降机、风力发电等领域。
通过电气传动技术，不仅可以提高生产效率和减少能源消耗，同时也可以提高工作环境的安全性和稳定性。
电力电子学和电气传动技术相互关联，在工业生产和现代社会中都有着重要的应用。
例如，在电机驱动系统中，需要使用功率半导体电子元件和高速控制方法来实现对电机控制，从而使电机系统具有快速响应性和高效性。
在风力发电等分布式能源系统中，电力质量的改善需要电力电子学技术的支持，同时也需要电气传动技术来实现电能的传输和分配。
总体来说，电力电子学和电气传动技术的发展主要受到科技进步和应用需求的影响。
未来，这两个技术领域还有很大的发展空间，将进一步推动工业生产和社会发展的进步和创新。
电力电子与电气传动概述
电力电子与电气传动概述电气C142张启文1 电力电子与电气传动主要内容电力电子与电气传动包括电力电子技术与电气传动两大部分。
电力电子技术的主要内容：电力电子器件及其应用，即应用电力电子器件实现电力变换：AC/DC、DC/DC、DC/AC、AC/AC。
电气传动的主要内容：直流调速与交流调速信息电子技术——信息处理电力电子技术——电力变换电子技术一般即指信息电子技术，广义而言，也包括电力电子技术。
电力电子技术——使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术，即应用于电力领域的电子技术。
2、电力电子技术的发展概况1904年：电子管问世1930-1947：水银整流器时代1957-1970：晶闸管时代1985-2000：IGBT及功率集成器件和发展时代电力电子技术的发展史是以电力电子器件的发展史为纲的。
3、电力电子技术的应用一般工业：交直流电机、电化学工业、冶金工业交通运输：电气化铁道、电动汽车、航空、航海电力系统：高压直流输电、柔性交流输电、无功补偿电子装置电源：为信息电子装置提供动力家用电器：“节能灯”、变频空调其他：UPS、航天飞行器、新能源、发电装置AC/DC可控整流：将交流电变为直流电有源逆变：将直流电变为交流电回送电网交流调压：将固定的交流电变为可调的交流电变频：将频率固定的交流电变为频率可调的交流电直流斩波：将固定的直流电变为可调的直流电4、就业前景(一)应用逐渐多元化，顺应时代趋势电力传动系统是电力电子器件典型的应用领域，在国民经济中占有极其重要的地位，具有广阔的发展前景。
电力电子作为节能，自动化、智能化、机电一体化的基础正朝着应用技术高频化、硬件结构模块化、产品性能绿色化的方向发展。
譬如，风能是正在开发中的具有广阔前景的新能源之一。
它对寻求新能源，改善生态环境，发展偏远地区经济，都具有重大的意义。
在当今积极提倡环保节能的国际大环境下，现代电力电子技术是21世纪各国竞相发展的强国兴邦技术之一，随着与微电子技术的不断融合，其应用范围日益广泛，并且有向各行业渗透的趋势，面临来自环境和资讯等方面的严峻挑战，现代电力行业急需一批既懂电力工程技术，又懂电力电子与电气传动技术的高层次复合型人才。
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电力电子与电气传动概述
电气C142张启文
1 电力电子与电气传动主要内容
电力电子与电气传动包括电力电子技术与电气传动两大部分。
电力电子技术的主要内容：电力电子器件及其应用，即应用电力电子器件实现电力变换：AC/DC、DC/DC、DC/AC、AC/AC。
电气传动的主要内容：直流调速与交流调速
信息电子技术——信息处理
电力电子技术——电力变换
电子技术一般即指信息电子技术，广义而言，也包括电力电子技术。
电力电子技术——使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术，即
应用于电力领域的电子技术。
2、电力电子技术的发展概况
1904年：电子管问世
1930-1947：水银整流器时代
1957-1970：晶闸管时代
1985-2000：IGBT及功率集成器件和发展时代
电力电子技术的发展史是以电力电子器件的发展史为纲的。
3、电力电子技术的应用
一般工业：
交直流电机、电化学工业、冶金工业交通运输：
电气化铁道、电动汽车、航空、航海电力系统：
高压直流输电、柔性交流输电、无功补偿电子装置电源：
为信息电子装置提供动力
家用电器：
“节能灯”、变频空调
其他：
UPS、航天飞行器、新能源、发电装置
AC/DC可控整流：将交流电变为直流电
有源逆变：将直流电变为交流电回送电网
交流调压：将固定的交流电变为可调的交流电
变频：将频率固定的交流电变为频率可调的交流电
直流斩波：将固定的直流电变为可调的直流电
4、就业前景
(一)应用逐渐多元化，顺应时代趋势
电力传动系统是电力电子器件典型的应用领域，在国民经济中占有极其重要的地位，具有广阔的发展前景。
电力电子作为节能，自动化、智能化、机电一体化的基础正朝着应用技术高频化、硬件结构模块化、产品性能绿色化的方向发展。
譬如，风能是正在开发中的具有广阔前景的新能源之一。
它对寻求新能源，改善生态环境，发展偏远地区经济，都具有重大的意义。
在当今积极提倡环保节能的国际大环境下，现代电力电子技术是21世纪各国竞相发展的强国兴邦技术之一，随着与微电子技术的不断融合，其应用范围日益广泛，并且有向各行业渗透的趋势，面临来自环境和资讯等方面的严峻挑战，现代电力行业急需一批既懂电力工程技术，又懂电力电子与电气传动技术的高层次复合型人才。
(二)无处不在的新兴学科
近几十年来，电力电子技术得到迅猛发展，应用范围极其广泛，在各级工业、交通运输、电力系统、通信系统、计算机系统、新能源系统以及家电产品等国民经济和人民生活的各个领域都有重要的应用：大到航天飞行器中的特种电源、远程特高压电压传输系统，小到家用的空调、冰箱和计算机电源，电力电子及电力传动技术可以说是无处不在。
可以毫不夸张地说，只要是需要电能的地方，就需要电力电子和电力传动。
电气传动技术也正在向智能化迈进，具有巨大的研究价值和广泛的应用前景，从而也为广大毕业生提供了源源不断的就业机会。
5、就业方向
本专业适合到电力系统、电气工程及其相关领域的高校、科研单位及企业从事教学、研发、管理、生产等方面的工作。
例如，研究新型电力电子器件、电能的变换与控制、电力电子电源、电力传动及其自动化等理论技术和应用。