电力电子与电力传动
我国电力电子与电力传动系统的发展状况分析
我国电力电子与电力传动系统的发展状况分析传动无疑有着很大的意义，随着电力电子技术、计算机技术以及自动控制技术的迅速发展，电气传动技术也得到了长足的发展。
本文在对大量国内外文献分析的基础上，总结和论述了我国在电力电子和电力传动系统领域的研究现状。
从学术的角度来看，电力电子技术的主要任务是研究电力电子器件（功率半导体）设备，转换器拓扑结构，控制和电力电子应用，实现电力和磁场的能量转换、控制、传输和存储，以便实现合理和有效使用的各种形式的能源，高品质的人力的电力和磁场的能量。
1 电力电子的研究方向就目前情况而言，我国电力电子的研究范围与研究内容主要包括：1）电力电子元器件及功率集成电路；2）电力电子变换器技术的研究主要包括新的或电力能源的节约和新能源电力电子，军事和空间应用等作为特殊的电力电子转换器技术的智能电力电子变换器技术，控制电力电子系统和计算机仿真建模；3）电力电子技术的应用，其研究内容包括超高功率转换器，在能源效率，可再生能源发电，钢铁，冶金，电力，电力牵引，船舶推进应用，电力电子系统的信息化和网络；电力电子系统的故障分析和可靠性；复杂的电力电子系统的稳定性和适应性；4）电力电子系统集成，其研究内容包括标准化电力电子模块；单芯片和多芯片系统设计，集成电力电子系统的稳定性和可靠性。
2 我国电力电子发展中存在的问题当前的主要问题是：中国的电力电子产品和设备目前生产的大部分是也主要是晶闸管，虽然它可以创造一些高科技电子产品和电气设备，但他们都使用电力电子外国生产设备和多组分组装集成的制造方法，尤其是先进的全控型电力电子器件全部依赖进口，而许多关系到国民经济和国家安全，在一些关键领域的核心技术，软件，硬件和关键设备，我国的外资控制和封锁。
特别是在关系国民经济和国家安全，更多先进水平的核心技术差距的关键领域，这种情况正在迅速变化的挑战和我们的道德律令。
在过去，虽然我国国民经济的各个部门，先后引进了国外先进技术，已开始注意到国内突出的问题，从表面上看，虽然对引进技术的绝大多数可以在几年后达到国产化率70％的要求，但只要仔细分析，不难发现，并最终拒绝外国公司转让技术和关键部件，都涉及到高科技的电力电子技术和动力传动产品在核心技术。
电力电子技术与电力传动
人们研究了交流电机的调速，并取得了良好的效果， 人们研究了交流电机的调速，并取得了良好的效果，使这在某些 调速场合代替了直流电动机。 调速场合代替了直流电动机。 除了普通的直流电机和交流电机外，还有各种微控电机。 除了普通的直流电机和交流电机外，还有各种微控电机。微控电 机广泛用于各种家电、办公设备和伺服控制系统中。 机广泛用于各种家电、办公设备和伺服控制系统中。微控电机的 发展和应用，也是电机发展和应用的一个重要方面。 发展和应用，也是电机发展和应用的一个重要方面。 电力拖动系统又称为电力传动系统或电机调速系统。 电力拖动系统又称为电力传动系统或电机调速系统。电机调速传 动分为工艺调速传动、节能调速传动、牵引调速传动和精密、 动分为工艺调速传动、节能调速传动、牵引调速传动和精密、特 种调速传动四大类。 种调速传动四大类。
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印刷板上的平面变压器
3.5 电子电路的封装与制造
电力半导体器件的封装技术包括材料、制造过程、散 电力半导体器件的封装技术包括材料、制造过程、 热管理，以及与器件电气特性有关的布局优化问题。 热管理，以及与器件电气特性有关的布局优化问题。
智能化的IGBT模块封装 智能化的IGBT模块封装
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3.6 电磁干扰和电磁兼容
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3.2 变换器电路结构与设计
根据电能变换的输入输出形式，可以分为四种形式： 根据电能变换的输入输出形式，可以分为四种形式：
交流-直流变换器（AC/DC）——整流器； 交流-直流变换器（AC/DC）——整流器； 整流器 直流-直流变换器（DC/DC）——斩波器 直流-直流变换器（DC/DC）——斩波器； 斩波器； 直流-交流变换器（DC/AC）——逆变器 直流-交流变换器（DC/AC）——逆变器； 逆变器； 交流-交流变换器（AC/AC）——交流调压器 周波变换器； 交流-交流变换器（AC/AC）——交流调压器、周波变换器； 交流调压器、
电气工程五个二级学科
电气工程五个二级学科电气工程是现代科技领域中的核心学科之一，涉及电力、电子、控制、计算机等多个方面。
在本科阶段，电气工程通常被划分为若干个二级学科，以便更深入地研究各个领域。
以下是电气工程的五个二级学科及其简要介绍：1.电力系统与自动化电力系统与自动化是电气工程中最具代表性的学科之一，主要研究电力系统的设计、运行、控制和管理等方面的理论和实践。
该学科涉及电力系统的稳定性、可靠性、优化和自动化控制等关键问题，旨在培养能够在电力系统领域从事规划、设计、运行和控制等方面工作的专业人才。
2.电力电子与电力传动电力电子与电力传动主要研究电力电子器件、变换器电路和控制方法等方面的理论和实践。
该学科的目标是实现电力系统的高效、节能和环保，同时为工业、交通和家庭等领域的能源利用提供技术支持。
电力电子与电力传动的毕业生可以在电力、交通、工业和能源等领域从事研发、设计和应用等方面的工作。
3.电机与电器电机与电器主要研究电机的设计、制造、运行和控制等方面的理论和实践。
该学科涉及各种类型的电机及其驱动控制系统，包括直流电机、交流电机、步进电机和伺服电机等，旨在培养能够在电机与电器领域从事研发、设计和应用等方面工作的专业人才。
4.高电压与绝缘技术高电压与绝缘技术主要研究高电压传输、设备绝缘、过电压防护和电气绝缘材料等方面的理论和实践。
该学科的目标是确保电力系统的安全可靠运行，同时为高电压和绝缘领域的发展提供技术支持。
高电压与绝缘技术的毕业生可以在电力、能源、交通和工业等领域从事研发、设计和应用等方面的工作。
5.电工理论与新技术电工理论与新技术主要研究电工原理、电磁场理论、电路理论和新型电工材料等方面的理论和实践。
该学科的目标是推动电工学科的发展和创新，同时为新型电工材料和器件的开发提供技术支持。
电工理论与新技术的毕业生可以在科研机构、高校和工业等领域从事研发、教学和应用等方面的工作。
总之，电气工程的五个二级学科电力系统与自动化、电力电子与电力传动、电机与电器、高电压与绝缘技术和电工理论与新技术分别涵盖了电力系统的不同方面，为现代工业和科技的发展提供了重要的技术支持。
电力电子与电力传动专业介绍
电路、磁路、电磁场。
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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硕士点培养方案
电力电子与电力传动硕士点培养方案一、学科、专业简介电力电子与电力传动硕士点是电气工程一级学科下的一个二级学科专业点和硕士点，现为安徽省重点学科。
担负着向省内外高校、科研院所和相关大企业输送高级专门科技人才的任务。
现有教授6名，副教授11名，在校研究生30名。
二十世纪八、九十年代以来，该专业建立了以自动化研究所电力电子应用技术研究中心、H1工业控制网（以太网）实验室为代表的专门研究基地。
在国家自然科学基金项目基础上，圆满完成了安徽省八五、九五攻关项目和原冶金部项目，并顺利进入省十五攻关和国家大科学工程项目。
近三年通过17项省级鉴定，获多项省市奖励其中三项达到国际先进水平；以在国际国内学术会议和期刊发表上百篇论文，多片获得全国学术会议和省自然科学优秀论文与宝钢等企业合作的项目以产生上千万元的经济效益。
本校的省级高新技术企业自动化工程公司也为研究生的成长提供了充足的金费与课题来源。
该硕士点前后以培养50余名硕士研究生，并与上海大学，上海交通大学，合肥工业大学建立了实质性合作研究和联合指导博士生关系。
其中有的毕业生进入各重点大学攻读名门博士并学有所成；有的连续进入重点大学博士后站；有的考入中科院研究所博士点，进入国家大科学工程项目；有的进入华为、宝钢等大企业成为技术骨干。
现代化大工业生产的本质是信息流控制能量流，带动生产机械，造就物料流的运动控制过程。
电力电子与电力传动系统处于“三流”交汇的“接口”地位，决定了该学科以控制理论（含经典、现代、智能）为基础，运算机技术为先进手段，强弱电紧密结合，实现运动控制领域中电力传动自动控制和过程控制自动化的信息融合，工业控制网络化，电能传输“绿色”化（限制谐波对电网、负载、环境的污染），以及对以上控制过程进行单体和系统优化等理论和应用研究体系。
旨在提高运动控制系统的运行质量，解决能源、工农业生产、军事、日常生活、环保方面能力传输过程中的节能增效，排除污染，提高产品质量，增加品种规格等问题。
电力电子与电力传动博士研究生培养方案
电力电子与电力传动博士研究生培养方案1.培养目标电力电子与电力传动博士研究生培养目标包括：掌握电力电子与电力传动的核心理论和基本知识，具备系统分析和设计能力；具备深入研究电力电子与电力传动领域的能力，能独立开展科学研究工作；具备应用电力电子与电力传动领域科研成果进行工程实践和技术创新的能力；具备相关学科交叉研究和国际学术交流的能力。
2.培养方案(1)课程学习：博士研究生需要修读一定的专业基础课程和学科前沿、研究热点的选修课程。
基础课程包括电力电子技术、电机工程基础、控制理论等，选修课程包括多电平逆变器、电能变换与调节、电力电子传动系统等，以培养学生的学科深度和广度，提高其科研能力。
(2)科研创新：博士研究生需要参与指导教师的科研项目，并开展独立的科研工作。
研究方向可以包括电力电子器件与技术、电力变换与调节技术、电力传动系统控制与优化等。
学生需要参与项目计划、文献调研、理论研究、实验仿真等工作，完成科研成果并发表学术论文。
(3)学术活动：博士研究生需要积极参与学术交流和学术活动，包括参加学术会议、学术报告、研讨会等。
可以组织或参与相关专业学术组织，开展学术交流和合作，提高学术影响力和人际交往能力。
(4)实践能力：博士研究生需要参与相关电力电子与电力传动项目的实践工作，掌握实际操作技能和工程应用能力。
可以参与开发电力电子产品、设计电力传动系统、解决工程实际问题等。
同时，还可以参与企业实习、工程设计等实践环节，提高实际能力。
3.学位评定(1)课程学习要求：博士研究生需要修满规定的课程学分，并保持一定的课程成绩水平，一般要求课程学分的完成率在80%以上。
(2)学术研究要求：博士研究生需要完成一定的科研论文数量和质量要求，发表一定数量的学术论文，包括SCI/EI检索论文、核心期刊论文等。
博士研究生还需要参与研究项目的申请和承担，主持完成一定规模的科研项目。
(3)学术报告和答辩：博士研究生需要参加学术报告和答辩，向评委会和导师展示研究成果和创新成果。
电子信息工程考研方向：电力电子与电力传动
2017电子信息工程考研方向：电力电子与电力传动电力电子与电力传动学科主要研究新型电力电子器件、电能的变换与控制、功率源、电力传动及其自动化等理论技术和应用。
它是综合了电能变换、电磁学、自动控制、微电子及电子信息、计算机等技术的新成就而迅速发展起来的交叉学科，对电气工程学科的发展和社会进步具有广泛的影响和巨大的作用。
该学科对实践动手能力要求很高，难度较大。
本科是电气工程、自动化、电子信息工程的适合报考这个专业。
该专业需要的基础是电路基础，模拟电路与数字电路，电机学，单片机技术，计算机控制技术，电力电子技术，电力拖动自动控制系统，数字信号处理。
对电力电子与电力传动专业的介绍1、学科研究范围:电力电子器件的原理、制造及其应用技术。
电力电子电路、装置、系统及其仿真与计算机辅助设计。
电力电子系统故障诊断及可靠性。
电力传动及其自动控制系统。
电力牵引。
电磁测量技术与装置。
先进控制技术在电力电子装置中的应用。
电力电子技术在电力系统中的应用。
电能变换与控制。
谐波抑制与无功补偿。
研究方向:(1 )谐波抑制与无功补偿(2 )电力电子电路仿真与设计(3 )计算机控制系统(4 )电气系统智能控制技术(5 )现代控制理论及其电气传动中的应用(6 )系统故障诊断技术及应用(7 )现代交、直流电机调速技术(8 )功率变换技术的研究该专业实力最强的几所院校：华中科技大学(逆变器、UPS方面科研成果卓著，有陈坚、康勇、段善旭等知名教授，加上原南航阮新波教授的加入，华中科技大学无论在交流还是直流电源领域均在国内处于领先地位)浙大(拥有国内唯一的电力电子国家实验室，师资力量雄厚，有汪栖生院士和徐德鸿等知名教授，科研成果较多)西安交通大学(西交的电力电子与能源研究中心在国内处于领先水平，科研成果较多，有电力电子知名专家王兆安教授)南京航空航天大学(有航空电源航空科技重点实验室，师资力量雄厚，科研成果较多) 合肥工业大学和中国矿业大学(有电力电子与电力传动国家重点学科)华北电力大学的张一工教授是国内谐波抑制与无功补偿领军人物之一，另外石新春和韩民晓教授也是电力电子与电力传动佼佼者。
电气工程概论电力电子与电气传动
2）正向压降UF
在指定温度下，流过某一指定的稳态正向电流时对 应的正向压降。
3） 反向重复峰值电压URRM
对电力二极管所能重复施加的反向最高峰值电压。
使用时，应当留有两倍的裕量。
4）反向恢复时间trr
trr= td+ tf
5）最高工作结温TJM
结温是指管芯PN结的平均温度，用TJ表示。 TJM是指在PN结不致损坏的前提下所能承受的最高 平均温度。
计算机
人脑
电力电子技术 电力电子＋运动控制
消化系统和循环系统 肌肉和四肢
电力电子技术是电能变换技术,是把粗电变为精电的技术，
能源是人类社会的永恒话题，电能是最优质的能源，
因此，电力电子技术将青春永驻。
一门崭新的技术，21世纪仍将以迅猛的速度发展。
2 电力电子技术的发展史
历史是人类社会的一面镜子 分析过去、现在有助于把握未来
电压驱动型
——仅通过在控制端和公共端之间施加一定的电压信 号就可实现导通或者关断的控制。
2 不可控器件—电力二极管（略）
2.1 PN结与电力二极管的工作原理 2.2 电力二极管的基本特性 2.3 电力二极管的主要参数 2.4 电力二极管的主要类型
➢ Power Diode结构和原理简单，工作可靠，自 20世纪50年代初期就获得应用。
电子技术的基础 — 电子器件： 晶体管和集成电路
电力电子电路的基础 — 电力 电子器件
1 电力电子器件概述
1.1 电力电子器件的概念和特征 1.2 应用电力电子器件的系统组成 1.3 电力电子器件的分类
1.1电力电子器件的概念和特征
电力电子器件
1）概念: 电力电子器件（Power Electronic Device）
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电力电子与电力传动
电力电子与电力传动
电力电子是指利用电子器件和电子技术来实现对电能的
控制、转换和调节的一门学科。
它在电力系统中起到了至关重要的作用，不仅提高了电能的利用率，还有效地改善了电力质量和系统的稳定性。
而电力传动则是指通过电力装置来驱动机械设备进行工作的过程，它是现代工业生产中不可或缺的一部分。
电力电子技术的发展为电力传动系统带来了许多优势。
首先，电力电子能够实现电能的高效转换和精确控制，提高了能源的利用效率。
其次，电力电子器件的快速开关特性可以实现对电能的精确控制，使电力传动系统能够更好地适应负载变化和工作条件的要求。
此外，电力电子技术还可以提高电力传动的稳定性和可靠性，减少系统的损耗和噪音。
在电力电子与电力传动中，最常见的应用之一是变频调
速技术。
通过电力电子装置将电能进行变频转换，可以实现对电机的调速控制。
变频调速技术具有精确控制、启动平稳、节能高效等优点，在工业生产中被广泛应用于各种机械传动系统，如电机驱动、制动系统、风力发电等方面。
电力电子与电力传动的应用还涉及到电力系统的稳定性
和质量控制。
通过电力电子技术可以对电网进行有源功率调节，调整并补偿电力系统中存在的功率因数、谐波和电压波动等问题，从而提高电力系统的稳定性和电能质量。
此外，电力电子技术还可以实现电网对分布式电源的接入、能量的存储和调度
等功能，提高了电力系统的可靠性和灵活性。
在电力电子与电力传动领域，还存在着一些挑战和问题
需要解决。
首先，电力电子设备常常工作在高温、高电压和大电流等恶劣环境下，其可靠性和稳定性的要求较高。
因此，如何提高电力电子器件的可靠性和耐久性是当前的研究热点之一。
其次，电力传动系统中存在大量的谐波和电磁干扰，对电力电子设备和传动系统的工作造成了一定的影响，如何有效降低谐波和电磁干扰是当前的研究难题之一。
总之，电力电子与电力传动是现代电力系统中不可或缺
的重要组成部分。
它们的发展不仅提高了电能的利用效率和质量，还为工业生产提供了更加可靠和灵活的电力传动解决方案。
随着科技的不断进步和创新，电力电子与电力传动必将迎来更加广阔的发展空间。