电力电子技术培训课件(共34张PPT)

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电力电子技术培训课件

3. 逆变
以单相桥式逆变电路为例说明逆变器最基本的工作原理
S1~S4是桥式电路的4个臂，由电力电子器件及辅助电路组成。
uo
S 1 Ud io 负载 S 3 uo S 4 a) io t1 t2 b) t
S 2
3. 逆变
S1、S4闭合，S2、S3断开时，负载电压uo为正。 S1、S4断开，S2、S3闭合时，负载电压uo为负。
2
2U 2
2
(1 cos )
0 .45 U
2
☞随着增大，Ud减小，该电路中VT的移相范围为180。
2. 整流
◆改变触发时刻，ud和id波形随之改变，直流输出电压ud为极性不变，但瞬时值变化的脉动直流，其波形只在u2正半周内出现，故称“半波”整流。加之电路中采用了可控器件晶闸管，且交流输入为单相，故该电路称为单相半波可控整流电路。 ◆通过控制触发脉冲的相位来控制直流输出电压大小的方式称为相位控制方式，简称相控方式。
180。
2. 整流
五、单相全波可控整流电路
ud O i1

t
O
t
a)
b)
■带电阻负载时 ◆电路分析 ☞变压器T带中心抽头。 ☞在u2正半周，VT1工作，变压器二次绕组上半部分流过电流。 ☞u2负半周，VT2工作，变压器二次绕组下半部分流过反方向的电流。 ☞变压器也不存在直流磁化的问题。
2. 整流
变电路 Current Source Type Inverter-CSTI
3. 逆变
电压型逆变电路的特点
(1)直流侧为电压源或并联大电容，直流侧电压基本无脉动。 (2)输出电压为矩形波，输出电流因负载阻抗不同而不同。 (3)阻感负载时需提供无功功率。为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂并联反馈（续流）二极管。

《电力电子技术》 ppt课件

电力电子技术
《电力电子技术》
电力电子技术
《电力电子技术》
引言电力电子器件电力电子电路脉宽调制（PWM）技术和软开关技术
第2页
电力电子技术
《电力电子技术》
➢ 什么是电力电子技术？ ➢ 电力电子技术的发展史 ➢ 电力电子技术的应用
第3页
电力电子技术
《电力电子技术》
➢ 电子技术: 信息电子技术电力电子技术
电力电子技术
IGBT的结构（显示图）
– 图a—N沟道VDMOSFET与GTR组合——N沟道IGBT
（N-IGBT）。 – IGBT比VDMOSFET多一层P+注入区，形成了一个大面
积的P+N结J1。 – ——使IGBT导通时由P+注入区向N基区发射少子，从
而对漂移区电导率进行调制，使得IGBT具有很强的通流能力。 – 简化等效电路表明，IGBT是GTR与MOSFET组成的达林顿结构，一个由MOSFET驱动的厚基区PNP晶体管。 – RN为晶体管基区内的调制电阻。
第17页
电力电子技术
《电力电子技术》
1.不可控器件——电力二极管
2.半控型器件——晶闸管 3. 典型全控型器件
（1）门极可关断晶闸管（2）电力晶体管（3）电力场效应晶体管（4）绝缘栅双极晶体管
★
第18页
电力电子技术
《电力电子技术》
1. IGBT的结构和工作原理
三端器件：栅极G、集电极C和发射极E
➢ 全控型器件（复合型器件）
80年代后期开始，以绝缘栅极双极型晶体管（IGBT）为代表的全控型器件因驱动功率小、开关速度快、载流能力大等得到迅猛的发展。
★
第10页
电力电子技术

电力电子技术(完整幻灯片PPT

1-3
2.1.1 电力电子器件的概念和特征
电力电子器件的损耗通态损耗
主要损耗断态损耗开关损耗
开通损耗关断损耗
通态损耗是器件功率损耗的主要成因。
器件开关频率较高时，开关损耗可能成为器件功率损耗的主要因素。
1-4
2.1.2 应用电力电子器件系统组成
电力电子系统：由控制电路、驱动电路、保护电路
恢复特性的软度：下降时间与
延复迟系时数间，用的S比r表值示tf。/td，或称恢uFFra bibliotek2V0
b) tfr
t
图2-6 电力二极管的动态过程波形
a) 正向偏置转换为反向偏置
b) 零偏置转换为正向偏置
1-17
2.2.2 电力二极管的基本特性
关断过程
IF
diF
dt
trr
须经过一段短暂的时间才能重新获 UF
td
A
G
KK
A A
G
G
P1 N1 P2 N2
J1 J2 J3
K
K G
A
a)
b)
c)
图2-7 晶闸管的外形、结构和电气图形符号
a) 外形 b) 结构 c) 电气图形符号
外形有螺栓型和平板型两种封装。
四层三结三极。
螺栓型封装，通常螺栓是其阳极，能与散热器紧密联接且安装方便。
平板型晶闸管可由两个散热器将其夹在中间。
电力电子技术(完整幻灯片 PPT
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(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

电子行业电力电子技术培训课件

电子行业电力电子技术培训课件1. 课程简介本课程旨在介绍电子行业中的电力电子技术，帮助学员深入了解电力电子相关的理论和实践知识。

通过本课程的学习，学员将掌握电力电子技术的基本原理、应用领域以及常用电力电子器件和电路的设计与调试方法。

2. 课程大纲2.1 电力电子技术概述•电力电子技术的定义和发展历史•电力电子技术在电力系统中的角色和作用•重要的电力电子应用领域介绍2.2 电力电子器件•二极管、可控硅、二极管桥等基本电力电子器件的原理和特性•电力晶体管、绝缘栅双极型晶体管等新型电力电子器件的介绍2.3 电力电子电路•直流调压电路的设计和分析•DC/DC变换器的原理和控制方法•AC/DC变换器的原理和应用•DC/AC变换器（逆变器）的原理和调制技术2.4 电力电子控制技术•控制理论基础•电力电子器件的开关控制技术•PI调节器的设计和参数调整方法2.5 电力电子系统设计与调试•电力电子系统设计的基本流程•电力电子系统的仿真和优化方法•电力电子系统的调试和故障排除技巧3. 学习资源本课程提供以下学习资源，供学员参考和学习： - 电力电子技术相关的经典教材和参考书目 - 电力电子技术在线学习平台和电子课件 - 电力电子技术实验室设备和实验指导书4. 学习评估为了评估学员对电力电子技术的理解和应用能力，本课程将进行以下学习评估形式： - 课堂作业：通过解答电力电子技术相关的问题，检验学员对理论的掌握程度 - 实验报告：学员需完成电力电子实验，并书写实验报告，评估学员的实验能力和数据分析能力 - 期末考试：全面检测学员对电力电子技术的掌握情况5. 总结通过本课程的学习，学员将全面了解电力电子技术的概念、原理和应用。

掌握电力电子器件的特性和电路的设计方法，具备电力电子系统的设计和调试能力。

在电子行业中，电力电子技术的应用广泛，具备这方面的知识和技能将会为学员的职业发展带来巨大的优势。

愿本课程对学员的学习和成长有所帮助！。

电力电子技术培训课件PPT(共 34张)

供用电，应用电子技术专业
人才培养目标
能够较熟练地操作
电气设备
能够从事电气，电
子设备的安装、调试、运行维护
、生产等工作
能够胜任电子/电气设备制造企业的销售、跟单、客服等岗位，具有职业生涯发展基础的高等应用型
专业技术人才。
-4-
1.1 《电力电子技术》课程定位
供用电、应用电子专业面向的职业岗
-17-
2.1 教学内容选取依据
1）源于真实，能够呈现装备制造业的工作内容
和形式。
2）在装备制造业中这些任务最典型、被广泛使
用到。
3）具有结构完整的工作过程，即计划、实施和
工作成果的检查与评价，易于转换成学习性的工作任务。
4）学生能够在完成工作任务的过程中最大程度
地获得课程相关专业知识。
5）参考维修电工国家职业标准融合教学内容
1）感知：使用专业软件演示感应加热设备的熔炼、淬火、热
电气产品电加力工电与子检技测术电气产品安装、运行及维护
电气设备销售及服务电气产品的生产管理与设备改造升级
-5-
1.1 《电力电子应用技术》课程定位
供
电力电子技术
电、
应
电
电气产品安装、运行及维护
专
业
面 1）直接为学生二年级的《直流调速
向系统》，三年级的顶岗实习、和最终
的的就业服务。
本课程的教学重点：晶闸管等开关器件的功能、开关器件的各种应用技术、新技术的应用和实践能力的培养。
本课程的教学难点：PWM调制技术、交-交变频技术及相关实践能力的培养。
-24-
3. 教学方法与手段
-25-

电力电子技术PPT课件

➢ 控制方式: PWM控制技术成为主导
■
绪论第15页
复合型器件和功率集成电路
➢ 80年代后期开始
复合型器件：以绝缘栅极双极型晶体管(IGBT)
为代表
➢IGBT是MOSFET和BJT的复合
它集MOSFET的驱动功率小、开关速度快的优点和BJT通态压降小、载流能力大的优点于一身，性能十分优越，使之成为现代电力电子技术的主导器件
绪论第10页
2. 电力电子技术的发展史
1958年美通用电气公司制造的第一只晶闸管标志电力电子器件和技术的诞生。
电力电子器件的发展对电力电子技术的发展起着决定性的作用，因此，电力电子技术的发展史就是电力电子器件的发展史。
■
绪论第11页
2. 电力电子技术的发展史
〔四个阶段〕
➢ 史前期（1957年以前）：使用水银整流器（汞整流器），其性能和晶闸管类似。这段时间，各种整流、逆变、周波变流的电路和理论已经成熟并广泛应用。
技术研究的也就是电源技术。
➢ 电力电子技术对节省电能有重要意义。特别在大型风机、水泵采用变频调速方面，在使用量十分庞大的照明电源等方面，电力电子技术的节能效果十分显著，因此它也
被称为是节能技术。
■
绪论第23页
4. 本课程的内容简介
分为三大部分
➢ 第一部分：电力电子器件
主要介绍各种电力电子器件的基本结构、工作原理、主要参数、应用特性，以及驱动、缓冲、保护、串并联等器件应用的共性问题和基础性问题
1.什么是电力电子技术
➢ 定义:
电力电子技术（power electronics）：是电子技术的分支
电子技术: 信息电子技术电力电子技术
信息电子技术——模拟电子技术和数字电子技术

电力电子技术ppt课件

② 按照内部载流子的工作性质分：单极型器件：导通时只有空穴或电子一种载流子导电的器件。功率场
效应晶体管，器件的特点主要是工作频率高、导通压降较大，单个器件容量较小。双极型器件：导通时的载流子既有空穴也有电子导电的器件。功率二极管、晶闸管及派生器件、可关断晶闸管、双极型功率晶体管等。器件的特点主要是功率较高、而工作频率较低。复合型器件：复合型既含有单极型器件的结构，又有双极型器件的结构，通常其控制部分采用单极性结构，主功率部分采用双极型结构。绝缘栅双极型晶体管、MOS控制晶闸管等。结合了两者的优点，具有卓越的电气性能，是电力电子器件的发展方向。
电力电子技术
（第3版）
绪论
1. 电力电子技术的内容 2. 电力电子技术的发展 3. 电力电子技术的应用 4. 电力电子技术课程的学习要求
1. 电力电子技术的内容
电力电子学 , 又称功率电子学 (Power Electronics)。它主要研究各种电力电子器件，以及由这些电力电子器件所构成的各式各样的电路或装置，以完成对电能的变换和控制。
4. 电力电子技术课程的学习要求
熟悉和掌握常用电力电子器件的工作机理、特性和参数，能正确选择和使用它们。
熟悉和掌握各种基本变换器的工作原理，特别是各种基本电路中的电磁过程，掌握其分析方法、工作波形分析和变换器电路的初步设计计算。
了解各种开关元件的控制电路、缓冲电路和保护电路。了解各种变换器的特点、性能指标和使用场合。掌握基本实验方法与训练基本实验技能。
电力电子器件的电压、电流、开关频率是影响它们使用的关键参数 ➢电压容量从低到高的顺序依次为功率场效应晶体管、绝缘栅双极型晶体管、双极型功率晶体管、可关断晶闸管、晶闸管，其中绝缘栅双极型晶体管、双极型功率晶体管电压容量接近，可关断晶闸管、晶闸管电压容量接近。 ➢电流容量从低到高的顺序依次为功率场效应晶体管、绝缘栅双极型晶体管、双极型功率晶体管、可关断晶闸管、晶闸管，其中绝缘栅双极型晶体管、双极型功率晶体管电流容量接近。 ➢开关频率从低到高的顺序依次为晶闸管、可关断晶闸管、双极型功率晶体管、绝缘栅双极型晶体管、功率场效应晶体管，其中绝缘栅双极型晶体管、双极型功率晶体管的开关频率接近。

2024版年度电力电子技术全套课件

19
可控整流电路
电路组成
可控整流电路采用晶闸管等可控器件，通过控制触发角来调节输
出电压。
2024/2/3
工作原理
在交流电的正半周或负半周，通过控制晶闸管的导通角，实现输出电压的调节。
特点
输出电压可调、效率高，但电路较复杂、成本较高，适用于对电压稳定性要求较高的场合。
20
整流电路的应用与特点
33
07
电力电子技术的应用实例
2024/2/3
34
开关电源
2024/2/3
原理与分类
详细阐述开关电源的工作原理，包括AC/DC、DC/DC转换等，并介绍其分类，如线性电源、开关电源等。
设计与实现
深入分析开关电源的设计方法，包括电路拓扑、控制策略、磁性元件设计等，并提供实际设计案例。
性能与优化
探讨开关电源的性能指标，如效率、纹波、稳定性等，并介绍优化方法，如软开关技术、同步整流技术等。
35
不间断电源UPS
2024/2/3
工作原理
解释UPS的工作原理，包括在线式、后备式等不同类型UPS的工作过程。
选型与应用
介绍UPS的选型依据，如负载类型、容量需求等，并探讨其在不同领域的应用，如数据中心、医疗设备、工业自动化等。
感谢观看
2024/2/3
39
绿色化
环保意识的提高将推动电力电子技术向更加环保的方向发展，如采用可再生能源、降低能耗等。
6
02
电力电子器件
2024/2/3
7
不可控器件
电力二极管（Power Diode）
工作原理及特性
主要参数与选型
2024/2/3
8
不可控器件

现代电力电子技术培训课件(共78张PPT)

脉冲宽度调制 .
1、180°导通型方波输出三相逆变器希望输出的三相相电压波形
从波形看，每个周期输出六种状态： UW高V低；U高VW低；UV高W低； UW低V高；U低VW高； UV低W高。每个桥臂的导通角度为180°，同一相上下两个桥臂交替导电，三相负载同时施加电压，各相导电的角度依次相差120°。设六个开关为K1~K6，其中K为VT和VD的并联。六个开关的导通顺序为K1、K2、K3、 K4、K5、K6. 在同一时刻，有三个开关导通，或者上桥臂一个下桥臂两，或者上桥臂两开关下桥臂一个。
④ U相低的前60°、 V相高的中间60 °和W
相低的后60 °， K2、K3 、K4导通
相对于N点， V相上的电压为 2/3 Ud ，U相和 W相上的电压为-1/3 Ud 。
⑤ U相低的中间60°、 V相高的后60 °和W
相高的前60 °， K3 、K4 、K5导通

压各为180°的方波，输出电压有效值的调节只能靠改变直流侧电压Ud完成，由于直流侧并联有大电容，影响了调节的快速性。
移相控制方式对成对导通的两组开关器件（对角开关器件为一组）的驱动信号不再按相差控制，而是移动一定角度，使输出电压波形的宽度发生变化，从而实现调节输出电压的目的。 VT1、VT4和VT3、VT2的驱动信号互补，但VT1与VT4、 VT2与 VT3的驱动信号错开δ 角。
现代电力电子技术
第六章
DC/AC变换
6.1 逆变电路的分类和控制方式 6.1.1 逆变电路的分类按直流电源的性质分类: 电压型逆变电路电流型逆变电路按逆变电路输出交流电的相数分类: 单相逆变电路三相逆变电路多相逆变电路按负载以及能量传递情况分类: 无源逆变器有源逆变器

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本课程的教学重点：晶闸管等开关器件的功能、开关器件的各种应用技术、新技术的应用和实践能力的培养。本课程的教学难点：PWM调制技术、交-交变频技术及相关实践能力的培养。
-24-
3. 教学方法与手段
-25-
1 教学方法与手段
-8-
1.3 课程目标
能
知识
力目目标标
1）掌握常见电力电子器件的特性、参数、使用；掌握电力电子变换电路的原理及应用。 2）掌握电气原理图、电气布局图、电气接线图识图、绘图要领。 3）熟记并理解电气设备常见电气故障的故障现象、故障排除方法。 4）掌握电气控制电路基本环节的工作原
理。
-9-
电气产品加工与检测电力电子技术
电气产品安装、运行及维护
电气设备销售及服务
电气产品的生产管理与设备改造升级
-5-
1.1 《电力电子应用技术》课程定位
供电、应电专业面向的职业岗位
电力电子技术

电气产品安装、运行及维护
1）直接为学生二年级的《直流调速系统》，三年级的顶岗实习、和最终的就业服务。 2）生产服务型企业维修电工——常用机电设备的电气安装、调试、维护能力
课程总体设计是从简单到复杂，从易到难，使得学生从“小项目”得到“大道理”，能把已掌握的知识应用自动化专业面向的岗位上，于此同时能够安全正确操作。在此基础上加强前导（或并行）课程相互运用内容，小组成员之间根据自己的特长，对课程不同任务进行设计，从而完成一个完整的任务，在此之间锻炼了同学的团队精神。
1.3 课程目标
能
素质
力目目标标
1）养成良好的安全生产意识，能够自觉按规程操作； 2）养成良好的环境保护意识，能够自觉保持工作场所的整洁； 3）具有良好的团队协作精神，主动适应团队工作要求。 4）具有通过不同途径获取信息的能力；
-10-
1.4 课程开发思路 1）以就业市场调研为基础，以职业为导向；
2.3
2.4
教学整体设计
课程的重点与难点
-17-
2.1 教学内容选取依据
1）源于真实，能够呈现装备制造业的工作内容和形式。 2）在装备制造业中这些任务最典型、被广泛使用到。 3）具有结构完整的工作过程，即计划、实施和工作成果的检查与评价，易于转换成学习性的工作任务。 4）学生能够在完成工作任务的过程中最大程度地获得课程相关专业知识。 5）参考维修电工国家职业标准融合教学内容
供用电，应用电子技术专业人才培养目标
能够较熟练地操作电气设备能够从事电气，电子设备的安装、
调试、运行维护
、生产等工作
能够胜任电子/电气设备制造企业的销售、跟单、
客服等岗位，具有职业生涯发展基础的高等应用型
专业技术人才。
-4-
1.1 《电力电子技术》课程定位
供用电、应用电子专业面向的职业岗
-18-
2.2课程教学情景创设
三大能力
核心能力
专业能力
综合能力
六大课题
调光灯
PWM调速装置无级调速器
电风扇
开关电源
中频感应加热电源
变频器
教学情景
教学情景一教学情景二
教学情景三教学情景四教学情景五教学情景六
-19-
2.3 教学整体设计
小项目大道理知识应用正确操作
-6-
1.2 前后衔接课程
前导课程
后续课程
电路基础电子技术基础单片机原理及应用
电力电子技术
调速系统的调试与检修变频技术顶岗实习
供用电，应用电子专业核心课程
-7-
1.3 课程目标
能
能选用电力电子器件的能力； 2）培养学生电力电子系统分析和调试的能力电气布局图，电气接线图，并按图调试； 3）具备普通电气设备故障排除的能力； 4）依据简单控制要求，设计改造电路的能力。
-15-
专业面向的职业岗位
典型工作任务归纳
1.4 课程开发思路 4）以学生为主体，以项目实训为手段，达到 “教、学、做”一体化；
1
演示成功案例，阐明技能要求。
2
3
→
项目实训
→
剖析实训过程典型错误，引导和布置学生课后对该项目的进一步学习。
15％
50％
35％
-16-
2. 教学内容 2.1 2.2 教学内容选取课程教学情景创设
-20-
2.3 教学整体设计
-21-
2.3 教学整体设计
-22返回
2.3 教学整体设计
可控开关为例掌握有关晶闸管的知识根据以上掌握的知识完成调光灯的设计
懂理论会应用能操作
-23-
2.4 《电力电子技术》课程的重点与难点
本课程的教学目标：能完成自动化生产线、新能源设备、常用机电设备的电气安装、调试、维护。
学院教学资源课程开发根据市场调研的岗位要求确定课程的教学内容，而不是仅仅一本教材。
人才培养目标的实现
-11-
1.4 课程开发思路 1）以就业市场调研为基础，以职业为导向；
①本团队下企业锻炼所获得的实际工作经验； ②与企业人士的沟通。
-12-
1.4 课程开发思路 1）以就业市场调研为基础，以职业为导向；
输变电设备
工程机械
数控机床
医疗器械矿山设备
生物制药
汽车零部件
-14-
生产服务型企业维修电工——常用机电设备的安装、调试、维护能力
1.4 课程开发思路
3）以真实工作任务及其工作过程为依据整合、序化教学内容，科学设计学习性工作任务;
典型工作任务（共4个）： ① 电气控制系统的安装与调试 ② 工控机的操作、编程技术 ③ 数控机床电气控制设备的安装、调试及维护技术 ④ 机床电气故障排除
机电工程系 XXXXX
电力电子技术说课
主要说课内容
课程设置课程内容课程方法与手段课程实施与保障课程特色
-2-
1.电力电子技术课程设置
1.1 课程定位
1.2 衔接课程 1.3 课程目标
1.4 课程开发思路
-3-
1.1 《电力电子技术》课程定位
《电力电子技术》——供用电，应用电子技术专业核心课程
调研结果：电气、机电设备安装调试技能主要集中于： ①能够识图、读图、画图； ②能够利用设备的随机资料排除故障； ③电气设备简单改造、升级； ④电气系统的调试、安装与检修。
-13-
1.4 课程开发思路
2）以装备制造业为背景设计教学载体（学习性工作任务）；十大制造门类港口设备轨道交通
船舶制造

电力电子技术培训课件(共34张PPT)

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