第四章 电力电子技术与电力传动
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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。
电力电子与传动知识点电力电子和传动是现代电气工程领域中的重要学科,广泛应用于各个行业和领域。
本文将简要介绍电力电子和传动的一些基本知识点,帮助读者更好地理解和应用这些知识。
一、电力电子基础知识1. 电力电子的概念与应用:电力电子是指将电能进行转换、控制和调节的技术与学科。
它使用电子器件和电力器件,将电能从一种形式(如交流电或直流电)转换为另一种形式,以满足不同的电力需求。
电力电子广泛应用于变频调速、电力拖动、电力供应稳定等领域。
2. 主要电力电子器件:(1)整流器:将交流电转换为直流电的装置,如单相整流桥、三相整流桥等。
(2)逆变器:将直流电转换为交流电的装置,如单相逆变器、三相逆变器等。
(3)开关管:常用的有晶闸管、场效应管、二极管等。
3. 电力电子的控制:电力电子装置的控制需要通过触发器、门极驱动电路等进行,以实现对电力电子器件的开关控制和频率调节。
二、传动系统基础知识1. 传动系统的概念与分类:传动系统是指将动力从源端传递到工作机构的系统。
根据传递方式和机构种类的不同,传动系统可分为机械传动、液压传动、气动传动、电动传动等。
其中,机械传动又可分为齿轮传动、带传动、链传动等。
2. 齿轮传动:(1)齿轮的基本知识:齿轮是用于传递动力和运动的机械元件,由齿轮齿条构成。
齿轮分为直齿轮、斜齿轮、蜗杆和蜗轮等。
(2)齿轮传动的优缺点:齿轮传动具有传递效率高、承载能力强、平稳传动等优点,但也存在噪声大、齿轮磨损和啮合效率低的缺点。
3. 带传动:(1)带传动的基本知识:带传动是通过带状零件将动力传输到工作机构的一种传动方式。
常见的带传动有平带传动和牵引带传动。
(2)带传动的优缺点:带传动具有结构简单、噪声小、传动平稳等优点,但传递功率较小、弹性变形大的缺点。
三、电力电子与传动的结合应用1. 电力电子与变频调速系统:电力电子在变频调速系统中起到至关重要的作用。
它可以将输入的电能通过变频器转换为可调频率的电能,进而控制电动机的转速和运行状态。
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。
电力电子与电力传动学科本学科是电气工程一级学科下的二级学科,是一个既涉及传统电气技术,又会聚了现代电力电子技术、信息与操纵技术的工程应用学科。
特点是综合了强电与弱电、电力与电子、硬件与软件、测量与操纵等多学科的知识,实现对供配电系统、电力拖动系统及机电自动化设备与生产线的供电、驱动与操纵及深层次的理论研究。
本学科与电子科学与技术、信息与通信工程、运算机科学与技术、仪器科学与技术、电路与系统等学科相互交叉,紧密联系,理论深入而又工程性强。
近年来进展势头良好,社会对此方面的高级技术人才有专门好的需求。
一、培养目标本学科硕士学位培养过程中以电力电子、电机拖动及操纵、供配电技术与测量传感及工程操纵为核心,硕士学位获得者应把握电力电子与电力传动科学的基础理论与技术,并把握电子科学、运算机科学及信息科学的一样理论与技术,具有从事电力拖动与操纵系统、供电系统和电子信息系统科学以及相关领域的研究开发及教学工作能力,有严谨求学的学风和高尚的职业道德,熟练把握一门外语。
二、研究方向01机电伺服驱动及操纵技术02电力传动操纵与变流技术03电力电子智能功率驱动及操纵04电力系统自动化05电力电子与电力传动系统06电能质量与操纵三、培养方式和学习年限全日制硕士研究生学习年限一样为两年半至三年;在职硕士研究生学习年限一样为三年半至四年;提早完成硕士学业者,可提早半年毕业;假设因客观缘故不能按时完成学业者,可申请适当延长学习年限,延长时刻不得超过半年。
四、学分与课程学习差不多要求总学分要求不低于26学分,其中课程总学分不低于24个学分,必修环节不低于2学分。
课程学分要求中,学位课不低于15学分,其中所有公共基础课必修〔皆为校统考课程〕,基础课至少选修一门。
学位课能够代替非学位课,但非学位课不能代替学位课。
关于跨学科专业或同等学力录用的硕士生须补相应专业本科核心课程至少3门,但不计学分。
五、课程设置〔详见课程设置表〕六、必修环节〔参见第98页〕七、学位论文〔参见第98页〕电力电子与电力传动学科硕士研究生课程设置。
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。
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。