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电力电子技术基础
作者:洪乃刚
丛书名:高等学校自动化类专业系列教材
定价:35元
印次:1-5
ISBN:9787302162681
出版日期:2008.01.01
印刷日期:2012.07.26
本书按《全国高等学校自动化专业系列教材》编审委员会“以教学创新为指导思想,以教材带动教学改革”的要求编写,以典型器件为基础,以电路为重点,以分析为手段,以典型应用为归宿,介绍了电力电子的基础知识和应用技术。 本书共分9章,内容以电力电子器件和交流直流、直流直流、直流交流、交流交流四类重要变换为主,并介绍了软开关、开关电源、谐波分析与抑制、功率因数补偿等高效节能的新技术。本书以基本的开关电路归纳了电力电子电路的共性和基本概念。在电路的分析中引入了现代仿真技术,介绍了在MATLAB软件平台上构建电力电子电路模型,通过模型仿真研究电力电子电路的方法。在习题中增加了部分实践题和网上检索的要求,以期拓展学生思路,提高学生的实际能力。 本书适用于高等学校自动化专业、电气工程及其自动化等电类专业本科的教材,也可供研究生和工程技术人员参考。
more >教育部高等学校自动化专业教学指导分委员会联合四个自动化教育学会,以教学创新为指导思想,以教材带动教学改革,组织编写《全国高等学校自动化专业系列教材》。本书按编审委员会对《电力电子技术》提出的要求编写,这些要求可概括为: 要体现系列教材的“先进性、创新性、适用性”。以典型器件为基础,以电路为重点,以分析为手段,以典型应用为归宿,要求涵盖效率与节能,软开关,谐波分析与抑制,功率因数与校正,开关电源,电能质量控制与管理,以及电力电子电路的仿真等内容。 电力电子技术是一门研究电能变换和控制的科学,它和现代计算机技术结合并同步发展,极大地丰富了自动化的内涵和意义。电力电子技术列入自动化专业教学计划仅有30余年历史,教学内容已从单一的可控硅整流到现在的四大变换及其广泛的应用,变化之大、发展之快、应用之广,新技术和知识点多是该课程的特点。电力电子技术定位为自动化专业的技术基础课,在有限的学时内要全面掌握电力电子技术的基础和新技术是困难的,现在许多学校在该课后还开设了现代电力电子、新电源等选修课程,因此本书以基本变换为重心,以软开关、组合电路等新技术为拓展,定名本书为《电力电子技术基础》。 本书按48学时要求编写,共分9章。为解决内容与学时之间的矛盾,《电力电子技术基础》将教学内容分为主讲和选讲两部分,以前6章(器件、AC/DC、DC/DC、DC/AC、AC/AC 四种主要变换)为主讲内容,后3章为选讲内容,前6章中带“*”的章节也可以选讲,如此安排使教学有一定的弹性,以满足不同教学要求和对象的需要。 电力电子电路属于开关电路,具有开关非线性的特征。研究电力电子电路常采用波形分析和分段处理的方法,除这些方法外,本书还引入了仿真。仿真是现代电子电路研究分析和设计的重要手段,仿真不需要物质的仪器设备,在电脑上进行电路的分析和研究,本教材在每章后都有仿真举例。教材主要使用MATLAB软件,MATLAB的功能较强,在控制理论课程中已经常使用,对后续课程电力拖动自动控制系统和电力系统等MATLAB也是很好的仿真软件,采用MATLAB有利于课程间的衔接。根据我们的实践,在课程中引入仿真后,调动了学生的学习兴趣,尤其是为他们的新想法和新设计提供了一个检验的平台,对学生的创新教育和能力培养可起很好的作用。我们也将仿真应用到课程设计中,用仿真检验设计,取得了较好的效果。仿真宜以上机为主,建议讲授中以一二次演示,重点在介绍仿真的步骤和方法,其他以学生上机自学教师指导为主。 电力电子技术有很强的应用性,在教学中常有电路多、复杂难学的反映,为此本教材在导论中安排了“开关变流的概念”一节,以一个开关到m×n个开关的电路归纳了各种变流电路在拓扑结构上的共性,介绍了开关电路整流和逆变,调压和变频的基本原理,相控和斩控的概念,为后面电路的学习作先导。除此之外,本书在编写中还考虑了如下几点: 1. 从应用的角度介绍电力电子器件。以常用的晶闸管、MOSFET、IGBT为主,对器件的结构和原理以及新型器件仅作简要介绍,着重于器件的外特性和驱动控制。 2. 突出全控型器件电路,紧缩半控型和不控型器件电路内容。因为晶闸管整流器应用很广泛,第3章仍以晶闸管电路为主,但增加了PWM整流,其他各章都以全控器件为主。 3. 谐波和功率因数是绿色、环保用电的重要指标,谐波治理和功率因数提高与电力电子技术密切相关,因此将谐波和功率因数单列一章,对谐波和功率因数的定义,危害和治理作了较系统的介绍,供选学。 4. 增加开关电源和电子镇流器等电力电子新应用。开关电源作为一种新型电源,在仪器仪表,新能源,新光源中大量应用,开关电源和电子镇流器是基本变流电路的级联,因此综合在第8章变流电路的组合中介绍。将变流电路的串并联和级联组合为一章,目的是引导学生开拓视野和思路,运用变流技术开发变流电路的新应用。 5. 每章后都有小结和习题,习题除练习和思考题外,增加了部分实践和仿真题,并提出了网络检索的要求,希望引导学生要善于观察周围环境,将学习的变流技术知识与日常生活、生产联系起来,通过上网获取更多的积极有益的知识。 全书由洪乃刚编写,华中科技大学陈坚教授主审,陈坚教授以严谨的治学态度,对本书提出了许多重要的建议和修改意见。安徽工业大学黄松清副教授审阅了本书的前5章,郑诗程副教授审阅了后4章,研究生董德智、丁文鹏、徐杰、汤代斌为本书作了部分仿真和资料工作,编者对他们的指导和帮助表示衷心的感谢。 本书在编写过程中,重点参考了王兆安、黄俊主编《电力电子技术》,陈坚编著《电力电子学》,林渭勋著《现代电力电子电路》等著作,在出版过程中得到陈伯时教授,萧德云教授,清华大学出版社王一玲主任等的关心和支持,在此谨表感谢。 关于本书中仿真电路的模型可登录安徽工业大学主页的精品课程网站下载,www.ahut.edu.cn/精品课程/电力电子技术。对本书存在的漏误和不到之处,敬请各位读者批评指正,联系邮箱hongnaigang@ahut.edu.cn。 作者〖〗2007年4月15日于安徽工业大学
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