中国石油大学华东电力电子技术课件章全
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电力电子技术最新ppt课件
0.637Ud
相电压基波有效值：
UUN1
UUN1m 2
0.45Ud
.
4-26
4.2.2 三相电压型逆变电路
例：三相桥式电压型逆变电路，180°导电方式，Ud=200V。试求输出 相电压的基波幅值UUN1m和有效值UUN1、输出线电压的基波幅值 UUV1m和有效值UUV1、输出线电压中7次谐波的有效值UUV7。
4-13
4.2.1 单相电压型逆变电路
返回
图4－6 单相半桥电压型逆变电路及其工作波形
工单作向（原半3理桥）：电t3压—逆t4 变电电源路经优V缺2对点负总载结供：电，电流指数规律 （（※桥① ② 接※思答源称为★后12电功上载优缺两单考：反之））反（下了因角压率升电点点个相：当馈为tt4向降解为θ型12较。压：：电）——半电负能反=上，决是逆大a负为所容utt桥路载量馈t升负r23这0阻4变时载-c用，幅—一中为提二1。载t一电电感电a怎电/器还值t般的感供极n负电24矛源感负路么压件需ω小u应二性通管载压电盾电经载L。d办为少保，.用极或道。/电为感，压V，？1R。证只在管阻（D压1/经在经.呈？/有22小主感即C为续V单V2感u？1电功要性续uD1d-流向=性1.对d1源率起时流C./续，半，负22电电什，过流电桥,u电载不压路么二程d，流的流.供能的中作极）电指基滞电精一。用管，流数础后，确半？为故指规上电电满，负这数律提压流足并载 些规下出，指。且向二律降了滞数输直极反。单规入流管向负向律端电被全
两个二极管的作用也是提供无功能 量的反馈通道。
图4-8 带中心抽头变压器的逆变电路
在Ud和负载参数相同，变压器匝比为1：1：1情况下，uo和io波 形及幅值与全桥逆变电路完全相同。 与全桥电路的比较：
(2024年)电力电子技术完整版全套PPT电子课件
实验报告撰写与答辩
讲解实验报告的撰写要求和答辩技巧 ，提高学生的综合素质和能力。
36
08
电力电子技术应用案例
2024/3/26
37
新能源发电系统中电力电子技术应用
光伏发电系统
最大功率点跟踪（MPPT ）技术、逆变器并网技术 、孤岛检测与保护技术等 。
2024/3/26
风力发电系统
变桨距控制技术、变速恒 频技术、直驱式永磁风力 发电技术等。
2024/3/26
13
可控整流电路分析与应用
可控整流电路原理
可控整流电路通过控制触发角α的大小，实现对输出电压的调 节。
2024/3/26
可控整流电路应用
可控整流电路广泛应用于直流调速、电力拖动、电解、电镀 等领域。
14
滤波电路原理与设计方法
滤波电路原理
滤波电路是利用电容、电感等元件对交流电的频率特性进行滤波，从而得到平 滑的直流电的电路。
高性能器件选择
选用高性能的功率器件和驱动电路，提高电路的工作频率和可靠性。例如，选用低导通电阻和低栅极电荷的 MOSFET可以降低电路的导通损耗和开关损耗；选用高耐压和高电流的IGBT可以提高电路的带负载能力等 。
系统优化与热设计
对系统进行全面的优化和热设计，确保电路在高负载、高温等恶劣环境下仍能稳定可靠地工作。例如，采用 合理的散热结构和风扇控制策略可以降低电路的工作温度；采用模块化设计可以提高电路的维修性和可扩展 性等。
2024/3/26
功率场效应晶体管（Power MOSFE…
阐述Power MOSFET和IGBT的结构、特点以及在电力电子电路中的 广泛应用。
11
03
整流与滤波技术
2024/3/26
中国石油大学电工电子课件2
第四章 常用半导体器件
3
1. 本征半导体 纯净的、具有晶体结构的半导体。 将四价元素硅或锗材料提纯 并形成单晶体后，便形成共价 键结构。 价电子：最外层原子轨道 上的电子。
4个价电子 晶体结构
共价键
+4
+4
+4
+4
+4
+4
+14 2 8 4
+32 2 818 4
+4
+4
+4
Si
Ge
第四章 常用半导体器件
输入特性曲线
iB f (uBE )
U CE 常 数
iC iB + uBE − + uCE
−
iB 和uBE之间的关系与二 极管相似。 三极管的输入特性也 有一段死区，只有在发 射结外加电压大于死区 电压时，才会产生 iB。
第四章 常用半导体器件
34
输出特性曲线
i C f ( uCE ) I B 常 数
阻止多子扩散
8
动态平衡 PN结
第四章 常用半导体器件
2 . PN结的单向导电性 PN 结加正向电压时，PN结变窄，正向电流较 大，正向电阻较小，PN结处于导通状态。 PN 结加反向电压时，PN结变宽，反向电流较小， 反向电阻较大，PN结处于截止状态。 结论：PN结具有单向导电性。
第四章
常用半导体器件
在电子技术中二极管电路得到广泛应用。基本 电路有限幅电路、整流电路、钳位电路、开关电路 等。 已知含若干个二极管的电路，判断二极管在电路中
的工作状态 分析：判断二极管在电路中的工作状态，常用的方 法是： (1)首先假设二极管断开; (2)求二极管阳极与阴极之间的电压U，
3
1. 本征半导体 纯净的、具有晶体结构的半导体。 将四价元素硅或锗材料提纯 并形成单晶体后，便形成共价 键结构。 价电子：最外层原子轨道 上的电子。
4个价电子 晶体结构
共价键
+4
+4
+4
+4
+4
+4
+14 2 8 4
+32 2 818 4
+4
+4
+4
Si
Ge
第四章 常用半导体器件
输入特性曲线
iB f (uBE )
U CE 常 数
iC iB + uBE − + uCE
−
iB 和uBE之间的关系与二 极管相似。 三极管的输入特性也 有一段死区，只有在发 射结外加电压大于死区 电压时，才会产生 iB。
第四章 常用半导体器件
34
输出特性曲线
i C f ( uCE ) I B 常 数
阻止多子扩散
8
动态平衡 PN结
第四章 常用半导体器件
2 . PN结的单向导电性 PN 结加正向电压时，PN结变窄，正向电流较 大，正向电阻较小，PN结处于导通状态。 PN 结加反向电压时，PN结变宽，反向电流较小， 反向电阻较大，PN结处于截止状态。 结论：PN结具有单向导电性。
第四章
常用半导体器件
在电子技术中二极管电路得到广泛应用。基本 电路有限幅电路、整流电路、钳位电路、开关电路 等。 已知含若干个二极管的电路，判断二极管在电路中
的工作状态 分析：判断二极管在电路中的工作状态，常用的方 法是： (1)首先假设二极管断开; (2)求二极管阳极与阴极之间的电压U，
中国石油大学柔性电力技术(电力电子技术在电力系统中应用)课件第一章
变压器的有载调压开关可具有调节高压线路无功潮流的作用。
(3）架空输电线路 4个参数： 由导体电阻率引起的串联电阻R， 由相与地之间漏电流引起的并联电导G， 由导体周围磁场引起的串联电感L，
由导体之间的电场引起的并联电容C。
线路的功率传输特性
（只考虑在功率传输分析中起主导作用的电感参数）
可控性好、高效节能的用电系统：
用电设备控制特性的需求 节能与环保的需求
现代社会对电力需求的新特点
控制灵活、形式多样的发电系统： 出力动态调节的需求 分布式发电技术的发展 潮流可控、安全稳定的输电系统: 电力市场发展的需求 远距离、大功率、高电压电能传输的需求 模式多样、质量可控的配电系统： 分布电源技术发展与应用的需求 动态电能质量控制的需求 可控性好、高效节能的用电系统： 用电设备控制特性的需求 节能与环保的需求
1.2 电力系统柔性化的必要性
现代社会对电力需求的新特点
控制灵活、形式多样的发电系统：
出力动态调节的需求 分布式发电技术的发展
潮流可控、安全稳定的输电系统:
电力市场发展的需求 远距离、大功率、高电压电能传输的需求
模式多样、质量可控的配电系统：
分布电源技术发展与应用的需求 动态电能质量控制的需求
课程内容
第一章 电力系统的柔性化技术 第二章 电力变换电路与控制 第三章 发电领域的电力电子技术 第四章 直流输电技术 第五章 输电系统柔性并联补偿 第六章 输电系统柔性串联及混合补偿 第七章 柔性化用电与负荷特性
第一章 电力系统的柔性化技术
第一节：传统电力系统的构成与特点
5）统一潮流控制器 （UPFC-Uniform Power Flow Controller） • 统一潮流控制器是并联补偿和串联补偿的结合。并 联部分通常由不控或半控器件构成，串联部分则由 全控器件构建。通过在交流输电线路中注入大小与 相位都可控的等效电源，改变电网的潮流分布。
电力电子技术课件-第1章 电力电子器件 200页
(1) 欲使晶闸管导通需具备两个条件：
① 应在晶闸管的阳极与阴极之间加上正向电 压。
② 应在晶闸管的门极与阴极之间也加上正向 电压和电流。
(2) 晶闸管一旦导通，门极即失去控制作用， 故晶闸管为半控型器件。
(3) 为使晶闸管关断，必须使其阳极电流减小 到一定数值以下，这只有用使阳极电压减 小到零或反向的方法来实现。
(4) 擎住电流IL 晶闸管从断态转换到通态时移去触发信号
之后，要器件维持通态所需要的最小阳极 电流。对于同一个晶闸管来说，通常擎住 电流IL约为维持电流IH的(2～4)倍。
(5) 门极触发电流IGT 在室温且阳极电压为6V直流电压时，使晶
(1) 额定电压
断态重复峰值电压UDRM和反向重复峰值电压URRM 中较小的那个数值标作器件型号上的额定电压。 通常选用晶闸管时，电压选择应取(2～3)倍的安 全裕量。
(2) 额定电流IT(AV) 在环境温度为+40℃和规定冷却条件下，器件在
电阻性负载的单相工频正弦半波电路中,管子全导 通(导通角> 170°)，在稳定的额定结温时所允许 的最大通态平均电流。
功率二极管的开关特性
2. 功率二极管的主要参数
(1) 反向重复峰值电压URRM 取反向不重复峰值电压URSM的80％称为反 向重复峰值电压URRM，也被定义为二极管 的额定电压URR。显然，URRM小于二极管 的反向击穿电压URO。
(2) 额定电流IFR
二极管的额定电流IFR被定义为其额定发 热所允许的正弦半波电流平均值。其正向 导通流过额定电流时的电压降UFR一般为 1～2V。当二极管在规定的环境温度为 +40℃和散热条件下工作时，通过正弦半波 电流平均值IFR时，其管芯PN结温升不超过 允 电许流值为。若正弦电流的最大值为Im，则额定
电力电子技术华电PPT课件
电流限制：控制环节框图（单环系统）
30.11.2020
5
第八章 电机驱动装置
直流电机驱动
现代电力电子技术原理与应用
• 固有的良好调速特性 • 可用于伺服驱动与调速驱动 • 结构负杂 • 维护困难 • 造价较高
30.11.2020
6
第八章 电机驱动装置
直流电机驱动
基本方程
现代电力电子技术原理与应用
9
第八章 电机驱动装置
直流电机驱动
稳态方程
现代电力电子技术原理与应用
vt Raia ea
Tm Beqm Teq
30.11.2020
10
第八章 电机驱动装置
直流电机驱动
基本方程
现代电力电子技术原理与应用
Tem kt f ia ea k e f m
30.11.2020
11
第八章 电机驱动装置
I2 a,rms
F I a ,rm s I a ,av
Tem Ia,av
30.11.2020
15
第八章 电机驱动装置
现代电力电子技术原理与应用
用于驱动直流电机的电力电子装置
• 在所需象限运行的能力 • 电流限流能力 • 较硬的机械特性 • 尽可能好的波形因数 • 快速的响应特性
30.11.2020
16
第八章 电机驱动装置
现代电力电子技术原理与应用
用于驱动直流电机的电力电子装置
伺服驱动装置
• 四象限运行 • 硬机械特性 • 快速响应特性
交接时间的影响
30.11.2020
DC/DC全桥换流器
17
第八章 电机驱动装置
现代电力电子技术原理与应用
用于驱动直流电机的电力电子装置
电力电子技术(ppt)
逆变 有源逆变
把直流电变换成频率、电 压固定或可调的交流电 。
交流输出接电网
无源逆变
交流输出接负载
无源逆变装置的输出
恒频电源 不间断供电电源 变频电源
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第一章电力电子技术的发展
用于各种变频电源、中频感应加热和交流电动机 的变频调速等场合。
直流电源
+ -
无源（有源） 阻抗
交流负载
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第一章电力电子技术的发展
四大类电力电子功率变换设备
1.AC /DC变换 AC /DC变换
把交流电压变换成固定 或可调的直流电压。
整流
整流器
把交流电压变换成固定或 可调的直流电压的装置。
交流电源
非线性电阻
i u
直流负载
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第一章电力电子技术的发展
2.DC /AC变换 DC /AC变换
功率调节器
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变流技术
第一章电力电子技术的发展
电力——交流和直流两种
从公用电网直接得到的是交流，从蓄电池和干电池 得到的是直流。
电力变换四大类
交流变直流、直流变交流、直流变直流、交流变交流
表1 电力变换的种类
输入
输出
直流
交流
交流
整流
交流电力控制 变频、变相
直流
直流斩波
逆变
进行电力变换的技术称为 变流技术。
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补充：王兆安教材
电子技术
信息电子技术
电力电子技术
模拟电子技术 数字电子技术
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。
把直流电变换成频率、电 压固定或可调的交流电 。
交流输出接电网
无源逆变
交流输出接负载
无源逆变装置的输出
恒频电源 不间断供电电源 变频电源
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第一章电力电子技术的发展
用于各种变频电源、中频感应加热和交流电动机 的变频调速等场合。
直流电源
+ -
无源（有源） 阻抗
交流负载
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第一章电力电子技术的发展
四大类电力电子功率变换设备
1.AC /DC变换 AC /DC变换
把交流电压变换成固定 或可调的直流电压。
整流
整流器
把交流电压变换成固定或 可调的直流电压的装置。
交流电源
非线性电阻
i u
直流负载
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第一章电力电子技术的发展
2.DC /AC变换 DC /AC变换
功率调节器
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变流技术
第一章电力电子技术的发展
电力——交流和直流两种
从公用电网直接得到的是交流，从蓄电池和干电池 得到的是直流。
电力变换四大类
交流变直流、直流变交流、直流变直流、交流变交流
表1 电力变换的种类
输入
输出
直流
交流
交流
整流
交流电力控制 变频、变相
直流
直流斩波
逆变
进行电力变换的技术称为 变流技术。
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补充：王兆安教材
电子技术
信息电子技术
电力电子技术
模拟电子技术 数字电子技术
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。
中国石油大学电工电子课件（ＰＤＦ）
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（二）中间级 中间级主要完成电压的放大任务，要求有高的
电压增益，一般采用共射极电压放大器。 （三）输出极 进行功率的放大，驱动负载工作，一般采用互
补对称的功率放大器。
第六章 集成运算放大器及其应用
10
6.1.2 集成运算放大器的符号与主要参数
1.运算放大器的符号
反相输入端：由此端 输入信号，输出信号 与输入信号反相；
反馈信号直接从运放的输出端引出，为电压反
馈；从负载电阻RL靠近“地”端引出，是电流反馈。
29
6.2.3 负反馈放大电路的四种组态
R1
+ ui R2
−
RF
−
R1
+
++
+
RL
uo −
ui −
R2
RF
−
+
+
RL
+ uo −
电压串联负反馈
电压并联负反馈
R1
+ ui
−
− +
+
io RL u+o
−
RF
R1
+
ui
第六章 集成运算放大器及其应用
7
（2）零点漂移的危害 漂移电压和有效信号电压无法分辨，严重
时，漂移电压甚至把有效信号电压淹没，使放大 电路无法正常工作。
（3）解决方法 输入级一般采用高性能的差动放大电路，
来克服温度带来的零点漂移问题。
第六章 集成运算放大器及其应用
8
共模抑制比KCMR 定义为差模放大倍数Ad与共模放大倍数Ac的比
第六章 集成运算放大器及其应用
22
RF
− uf +