电力电子学基础

电力电子学基础
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作者: 编著 ,
2020-09
版次: 1
ISBN: 9787111659181
定价: 39.80
装帧: 其他
开本: 16开
纸张: 胶版纸
页数: 221页
字数: 356千字
  • 电力电子技术作为电能高效变换和高效利用的关键技术,已经广泛应用于工业生产、新能源发电、现代化交通、航空航天、信息系统等众多领域。随着电力电子技术的发展,电力电子技术已经成为一门系统科学——电力电子学。本书由四部分组成,第壹部分是电力电子学的预备知识;第二部分是基本电力电子变换器原理和设计;第三部分是电力电子变换器的通用技术;第四部分是电力电子变换器的应用。书中系统地介绍了学习电力电子学所需的预备知识,增加了电力电子变换器参数设计的内容,归纳了电力电子的通用技术,介绍了电力电子变换器在不同领域的典型应用。

      

      

       本书循序渐进,适合电气工程及其自动化、自动化专业及相关专业的本科生学习;本书内容丰富,基本涵盖了近年来电力电子领域出现的新技术,可供研究人员、工程技术人员参考。本书附有大量的习题,并给出了解题的过程和答案,适合相关专业人员自学。 前言



    第1章概述1



    1.1电力电子学基本范畴1



    1.2电力电子学发展历史3



    1.3电力电子技术应用及未来发展5



    1.4本书的内容安排和特点7



    习题8



    第2章电力电子学预备知识9



    2.1主要元器件功能和作用9



    2.1.1电力电子器件9



    2.1.2电感与电容12



    2.1.3电感电容电路的谐振特性14



    2.2电参数计算15



    2.2.1电压和电流的瞬时值15



    2.2.2电压和电流的有效值、平均值16



    2.2.3有功功率及功率因数17



    2.2.4纹波和谐波17



    2.2.5器件主要参数18



    2.3调制原理19



    2.3.1相控原理19



    2.3.2斩控原理19



    2.3.3PWM原理20



    2.4分析方法20



    2.4.1工作模态及等效电路20



    2.4.2状态方程21



    2.5仿真工具21



    2.5.1MATLAB22



    2.5.2PSIM22



    2.5.3其他仿真软件22



    2.6本章小结23



    习题23



    第3章ACDC变换器25



    3.1不可控整流器25



    3.1.1单相不可控整流器25



    3.1.2电容滤波的单相不可控整流器28



    3.1.3三相不可控整流器29



    3.1.4电容滤波的三相不可控整流器33



    3.2晶闸管可控整流器34



    3.2.1单相可控整流器34



    3.2.2三相可控整流器39



    3.3PWM整流器45



    3.3.1桥式PWM整流器45



    3.3.2VIENNA整流器49



    3.4设计实例51



    3.4.1电容滤波单相不可控整流器的



    设计52



    3.4.2电容滤波三相不可控整流器的



    设计52



    3.4.3单相桥式可控整流器的设计53



    3.4.4三相桥式可控整流器的设计54



    3.4.5单相桥式PWM整流器的设计55



    3.5本章小结55



    习题56



    第4章DCAC变换器58



    4.1电压型逆变器58



    4.1.1单相电压型逆变器58



    4.1.2三相电压型逆变器70



    4.1.3电压型Z源逆变器78



    4.2电流型逆变器81



    4.3有源逆变器84



    4.3.1单相桥式整流器的有源逆变工作



    状态84



    4.3.2三相桥式整流器的有源逆变工作



    状态85



    4.4设计实例85



    4.4.1单相电压型半桥逆变器的设计85



    4.4.2单相电压型全桥逆变器的设计87



    4.4.3三相电压型桥式逆变器的设计88



    4.5本章小结88



    习题89



    第5章DCDC变换器90



    5.1非隔离型DCDC变换器90



    5.1.1Buck变换器90



    5.1.2Boost变换器95



    5.1.3BuckBoost变换器100



    5.1.4Cuk、Sepic和Zeta变换器103



    5.1.5非隔离型DCDC变换器的特性



    比较107



    5.2隔离型DCDC变换器107



    5.2.1正激变换器107



    5.2.2反激变换器110



    5.2.3全桥变换器113



    5.2.4半桥变换器115



    5.2.5推挽变换器117



    5.2.6隔离型DCDC变换器的特性



    比较119



    5.3设计实例120



    5.3.1Buck变换器的设计120



    5.3.2Boost变换器的设计120



    5.3.3BuckBoost变换器的设计121



    5.3.4反激变换器的设计122



    5.3.5全桥变换器的设计124



    5.4本章小结125



    习题125



    第6章ACAC变换器127



    6.1交流调压器127



    6.1.1单相相控式交流调压器127



    6.1.2三相相控式交流调压器129



    6.1.3斩控式交流调压器132



    6.2交流电力控制电路135



    6.2.1交流调功电路135



    6.2.2交流电力电子开关136



    6.3直接交交变频器136



    6.3.1周波变换器136



    6.3.2矩阵变换器139



    6.4间接交交变频器141



    6.5设计实例142



    6.5.1单相Buck型交流调压器的



    设计142



    6.5.2三相相控式交流调压器的设计143



    6.5.3三相间接交交变频器的设计143



    6.6本章小结144



    习题145



    第7章电力电子变换器通用技术146



    7.1均压和均流技术146



    7.1.1电力电子器件的串联均压146



    7.1.2电力电子器件的并联均流147



    7.1.3电力电子变换器模块式均压和



    均流148



    7.2软开关技术149



    7.2.1准谐振变换器151



    7.2.2零开关PWM变换器155



    7.2.3零转换变换器157



    7.3多重化技术159



    7.3.1多相多重直流变换器159



    7.3.2多重化整流器163



    7.3.3多重化逆变器164



    7.4多电平变换器技术166



    7.4.1中点钳位型多电平变换器166



    7.4.2飞跨电容型多电平变换器167



    7.4.3级联H桥型多电平变换器170



    7.4.4模块化多电平变换器171



    7.5同步整流技术174



    7.6功率因数校正技术175



    7.7本章小结177



    习题177



    第8章电力电子变换器应用179



    8.1开关电源179



    8.2不间断电源180



    8.2.1后备式UPS181



    8.2.2双变换在线式UPS181



    8.2.3在线互动式UPS182



    8.2.4Delta变换式UPS182



    8.3交直流调速系统183



    8.3.1直流调速系统184



    8.3.2交流调速系统184



    8.4有源电力滤波器185



    8.5无功补偿装置186



    8.5.1晶闸管控制电抗器187



    8.5.2晶闸管投切电容器187



    8.5.3静止无功发生器188



    8.6高压直流输电190



    8.6.1高压直流输电系统190



    8.6.2柔性直流输电系统191



    8.7风力发电192



    8.7.1永磁同步风力发电系统192



    8.7.2双馈风力发电系统193



    8.8光伏发电193



    8.9电动汽车194



    8.10本章小结195



    习题196



    各章习题解答197



    参考文献221
  • 内容简介:
    电力电子技术作为电能高效变换和高效利用的关键技术,已经广泛应用于工业生产、新能源发电、现代化交通、航空航天、信息系统等众多领域。随着电力电子技术的发展,电力电子技术已经成为一门系统科学——电力电子学。本书由四部分组成,第壹部分是电力电子学的预备知识;第二部分是基本电力电子变换器原理和设计;第三部分是电力电子变换器的通用技术;第四部分是电力电子变换器的应用。书中系统地介绍了学习电力电子学所需的预备知识,增加了电力电子变换器参数设计的内容,归纳了电力电子的通用技术,介绍了电力电子变换器在不同领域的典型应用。

      

      

       本书循序渐进,适合电气工程及其自动化、自动化专业及相关专业的本科生学习;本书内容丰富,基本涵盖了近年来电力电子领域出现的新技术,可供研究人员、工程技术人员参考。本书附有大量的习题,并给出了解题的过程和答案,适合相关专业人员自学。
  • 目录:
    前言



    第1章概述1



    1.1电力电子学基本范畴1



    1.2电力电子学发展历史3



    1.3电力电子技术应用及未来发展5



    1.4本书的内容安排和特点7



    习题8



    第2章电力电子学预备知识9



    2.1主要元器件功能和作用9



    2.1.1电力电子器件9



    2.1.2电感与电容12



    2.1.3电感电容电路的谐振特性14



    2.2电参数计算15



    2.2.1电压和电流的瞬时值15



    2.2.2电压和电流的有效值、平均值16



    2.2.3有功功率及功率因数17



    2.2.4纹波和谐波17



    2.2.5器件主要参数18



    2.3调制原理19



    2.3.1相控原理19



    2.3.2斩控原理19



    2.3.3PWM原理20



    2.4分析方法20



    2.4.1工作模态及等效电路20



    2.4.2状态方程21



    2.5仿真工具21



    2.5.1MATLAB22



    2.5.2PSIM22



    2.5.3其他仿真软件22



    2.6本章小结23



    习题23



    第3章ACDC变换器25



    3.1不可控整流器25



    3.1.1单相不可控整流器25



    3.1.2电容滤波的单相不可控整流器28



    3.1.3三相不可控整流器29



    3.1.4电容滤波的三相不可控整流器33



    3.2晶闸管可控整流器34



    3.2.1单相可控整流器34



    3.2.2三相可控整流器39



    3.3PWM整流器45



    3.3.1桥式PWM整流器45



    3.3.2VIENNA整流器49



    3.4设计实例51



    3.4.1电容滤波单相不可控整流器的



    设计52



    3.4.2电容滤波三相不可控整流器的



    设计52



    3.4.3单相桥式可控整流器的设计53



    3.4.4三相桥式可控整流器的设计54



    3.4.5单相桥式PWM整流器的设计55



    3.5本章小结55



    习题56



    第4章DCAC变换器58



    4.1电压型逆变器58



    4.1.1单相电压型逆变器58



    4.1.2三相电压型逆变器70



    4.1.3电压型Z源逆变器78



    4.2电流型逆变器81



    4.3有源逆变器84



    4.3.1单相桥式整流器的有源逆变工作



    状态84



    4.3.2三相桥式整流器的有源逆变工作



    状态85



    4.4设计实例85



    4.4.1单相电压型半桥逆变器的设计85



    4.4.2单相电压型全桥逆变器的设计87



    4.4.3三相电压型桥式逆变器的设计88



    4.5本章小结88



    习题89



    第5章DCDC变换器90



    5.1非隔离型DCDC变换器90



    5.1.1Buck变换器90



    5.1.2Boost变换器95



    5.1.3BuckBoost变换器100



    5.1.4Cuk、Sepic和Zeta变换器103



    5.1.5非隔离型DCDC变换器的特性



    比较107



    5.2隔离型DCDC变换器107



    5.2.1正激变换器107



    5.2.2反激变换器110



    5.2.3全桥变换器113



    5.2.4半桥变换器115



    5.2.5推挽变换器117



    5.2.6隔离型DCDC变换器的特性



    比较119



    5.3设计实例120



    5.3.1Buck变换器的设计120



    5.3.2Boost变换器的设计120



    5.3.3BuckBoost变换器的设计121



    5.3.4反激变换器的设计122



    5.3.5全桥变换器的设计124



    5.4本章小结125



    习题125



    第6章ACAC变换器127



    6.1交流调压器127



    6.1.1单相相控式交流调压器127



    6.1.2三相相控式交流调压器129



    6.1.3斩控式交流调压器132



    6.2交流电力控制电路135



    6.2.1交流调功电路135



    6.2.2交流电力电子开关136



    6.3直接交交变频器136



    6.3.1周波变换器136



    6.3.2矩阵变换器139



    6.4间接交交变频器141



    6.5设计实例142



    6.5.1单相Buck型交流调压器的



    设计142



    6.5.2三相相控式交流调压器的设计143



    6.5.3三相间接交交变频器的设计143



    6.6本章小结144



    习题145



    第7章电力电子变换器通用技术146



    7.1均压和均流技术146



    7.1.1电力电子器件的串联均压146



    7.1.2电力电子器件的并联均流147



    7.1.3电力电子变换器模块式均压和



    均流148



    7.2软开关技术149



    7.2.1准谐振变换器151



    7.2.2零开关PWM变换器155



    7.2.3零转换变换器157



    7.3多重化技术159



    7.3.1多相多重直流变换器159



    7.3.2多重化整流器163



    7.3.3多重化逆变器164



    7.4多电平变换器技术166



    7.4.1中点钳位型多电平变换器166



    7.4.2飞跨电容型多电平变换器167



    7.4.3级联H桥型多电平变换器170



    7.4.4模块化多电平变换器171



    7.5同步整流技术174



    7.6功率因数校正技术175



    7.7本章小结177



    习题177



    第8章电力电子变换器应用179



    8.1开关电源179



    8.2不间断电源180



    8.2.1后备式UPS181



    8.2.2双变换在线式UPS181



    8.2.3在线互动式UPS182



    8.2.4Delta变换式UPS182



    8.3交直流调速系统183



    8.3.1直流调速系统184



    8.3.2交流调速系统184



    8.4有源电力滤波器185



    8.5无功补偿装置186



    8.5.1晶闸管控制电抗器187



    8.5.2晶闸管投切电容器187



    8.5.3静止无功发生器188



    8.6高压直流输电190



    8.6.1高压直流输电系统190



    8.6.2柔性直流输电系统191



    8.7风力发电192



    8.7.1永磁同步风力发电系统192



    8.7.2双馈风力发电系统193



    8.8光伏发电193



    8.9电动汽车194



    8.10本章小结195



    习题196



    各章习题解答197



    参考文献221
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