《电力电子技术的应用》课件.ppt
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- 电力电子技术的应用 电力 电子技术 应用 课件
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1、 第第1010章章 电力电子技术的应用电力电子技术的应用主要包括主要包括:一一.交流用电设备中的应用交流用电设备中的应用 1.1 电力拖动系统电力拖动系统 1.4 电子镇流器电子镇流器 1.2 不间断电源不间断电源 1.5 焊机电源焊机电源 1.3 开关电源开关电源 1.6 功率因数校正技术功率因数校正技术二二.电力系统中的应用电力系统中的应用 2.1 高压直流输电高压直流输电 2.4 灵活交流输电灵活交流输电 2.2 无功功率控制无功功率控制 2.5 定制电力技术定制电力技术 2.3 谐波抑制谐波抑制三三.移动式用电设备中的应用移动式用电设备中的应用 3.1 电动及混合动力汽车的电力驱动技术
2、电动及混合动力汽车的电力驱动技术 3.2 舰船发电及电力推进技术舰船发电及电力推进技术 3.3 航空航天飞行器电源系统航空航天飞行器电源系统 3.4 国防武器装备特种电源系统国防武器装备特种电源系统第第1010章章 电力电子技术的应用电力电子技术的应用本节课本节课的主要内容的主要内容 :电力拖动系统电力拖动系统 不间断电源不间断电源 开关电源开关电源 电子镇流器电子镇流器 焊机电源焊机电源 功率因数校正技术功率因数校正技术 高压直流输电高压直流输电 教学目标:教学目标:熟悉电力电子技术的应用领域,了解和把握电熟悉电力电子技术的应用领域,了解和把握电力电子技术的新技术发展及应用趋势。力电子技术的
3、新技术发展及应用趋势。31.1 电力拖动系统电力拖动系统-直流传动系统的变流器装置直流传动系统的变流器装置一一.电力电子技术在交流设备中的应用电力电子技术在交流设备中的应用41.1 电力拖动系统电力拖动系统-交流传动系统的变频器装置交流传动系统的变频器装置交直交变频器(交直交变频器(VVVFVVVF电源电源 )特点:输出交流电压与频率可变。特点:输出交流电压与频率可变。优点:可实现交流电机的平滑调速。优点:可实现交流电机的平滑调速。一一.电力电子技术在交流设备中的应用电力电子技术在交流设备中的应用 双双PWM控制的电压型控制的电压型VVVF电源拓扑电源拓扑电路特点:电路特点:能源再生反馈;可实
4、现电动机四象限运行;输入电流为正弦波,可实现高能源再生反馈;可实现电动机四象限运行;输入电流为正弦波,可实现高功率因数;控制较复杂,技术含量高,成本较高。功率因数;控制较复杂,技术含量高,成本较高。5一一.电力电子技术在交流设备中的应用电力电子技术在交流设备中的应用1.1 电力拖动系统电力拖动系统-发展趋势发展趋势交流传动系统的优点交流传动系统的优点(与直流系统相比)(与直流系统相比)最高速度更高和容量更大;最高速度更高和容量更大;交流电动机结构简单,体积更小;交流电动机结构简单,体积更小;耗电量少,更节能;耗电量少,更节能;高精度,快速响应。高精度,快速响应。交流电机的控制技术较为复杂,对所
5、需的电力电子变换交流电机的控制技术较为复杂,对所需的电力电子变换器要求也较高。直到近二十年时间,交流调速传动系统才器要求也较高。直到近二十年时间,交流调速传动系统才得到迅速的发展。得到迅速的发展。交流传动系统正逐步取代传统的直流传动系统。交流传动系统正逐步取代传统的直流传动系统。6一一.电力电子技术在交流设备中的应用电力电子技术在交流设备中的应用1.2 不间断电源(不间断电源(UPS)-基本结构原理基本结构原理 不间断电源(不间断电源(UPS):指当交流输入市电发生异常或断电时,能保证负载):指当交流输入市电发生异常或断电时,能保证负载不受市电异常断电影响,能不受市电异常断电影响,能确保负载供
6、电不间断确保负载供电不间断,并保证供电质量的装置。,并保证供电质量的装置。UPS广泛应用于各种对交流供电可靠性和供电质量要求很高的广泛应用于各种对交流供电可靠性和供电质量要求很高的重要场所重要场所。广义地说,广义地说,UPS包括输出为直流和交流两种情况,目前通常是指输出为交包括输出为直流和交流两种情况,目前通常是指输出为交流的情况。流的情况。UPS是是恒压恒频(恒压恒频(CVCF)类电源)类电源的主要产品之一。的主要产品之一。UPS基本结构原理图基本结构原理图7一一.电力电子技术在交流设备中的应用电力电子技术在交流设备中的应用1.2 不间断电源(不间断电源(UPS)-油机后备的油机后备的UPS
7、市电断电时,蓄电池可供电时间取决于蓄电池容量的大小,为了市电断电时,蓄电池可供电时间取决于蓄电池容量的大小,为了保证保证长时间不间断供电长时间不间断供电,UPSUPS往往还会采用往往还会采用油机油机作为作为后备电源后备电源,蓄电,蓄电池只需作为市电与油机之间的过渡,容量可以比较小。池只需作为市电与油机之间的过渡,容量可以比较小。用柴油发电机作为后备电源的用柴油发电机作为后备电源的UPS8一一.电力电子技术在交流设备中的应用电力电子技术在交流设备中的应用1.3 开关电源开关电源-用途、结构及优点用途、结构及优点各种电子设备电路需要多路不同直流电压供电。比如数字电路需各种电子设备电路需要多路不同直
8、流电压供电。比如数字电路需要要5V、3.3V、2.5V,模拟电路需要,模拟电路需要12V、15V等。等。开关电源在开关电源在效率、体积和重量效率、体积和重量等方面都远远等方面都远远优于线性电源优于线性电源,因此,因此已经基本取代了线性电源,成为电子设备供电的主要电源形式。已经基本取代了线性电源,成为电子设备供电的主要电源形式。线性电源的基本电路结构线性电源的基本电路结构 半桥型开关电源基本电路结构半桥型开关电源基本电路结构 9一一.电力电子技术在交流设备中的应用电力电子技术在交流设备中的应用1.3 开关电源开关电源-通信电源系统通信电源系统通信电源系统通信电源系统 分布式电源系统分布式电源系统
9、 在通信交换机、巨型计算机等复在通信交换机、巨型计算机等复杂的电子装置中,供电的路数太多,杂的电子装置中,供电的路数太多,总功率太大,难以用一个开关电源完总功率太大,难以用一个开关电源完成,因此出现了成,因此出现了分布式的电源系统分布式的电源系统。一次电源一次电源完成隔离变换完成隔离变换48V直流直流母线母线交换机中每块电路板上的交换机中每块电路板上的DC-DC变换器变换器电路所需的各种电压。电路所需的各种电压。一次电源采用多个开关电源一次电源采用多个开关电源并联并联的方案,每个开关电源仅仅承担一部的方案,每个开关电源仅仅承担一部分功率,并联运行的每个开关电源有分功率,并联运行的每个开关电源有
10、时也被成称为时也被成称为“模块模块”,当其中个别,当其中个别模块发生故障时,系统还能够继续运模块发生故障时,系统还能够继续运行,这被称为行,这被称为“冗余冗余”。101.4 电子镇流器电子镇流器-用途及结构用途及结构电子镇流器结构框图电子镇流器结构框图DC/AC逆变器逆变器:开关频率一般为:开关频率一般为2070kHz,主要有半桥式逆变电路和推,主要有半桥式逆变电路和推挽式逆变电路两种形式。挽式逆变电路两种形式。输出级输出级LC串联谐振网络串联谐振网络:点灯点灯和和限流限流作用。作用。反馈网络反馈网络:频率同步频率同步及及异常状态保护电路异常状态保护电路。一旦出现灯开路或灯不能启动。一旦出现灯
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