图书前言

《电力电子技术基础》自2008年出版以来已经历时7年,经许多学校使用,主要反馈意见是: (1)内容较多,难于在48~64学时内讲完。(2)希望对电力电子新技术和新应用,如新能源、电压空间矢量控制、PWM整流器等有较多的介绍。(3)许多读者对电力电子仿真技术感兴趣,要求更多地介绍这方面内容。编者认为电力电子作为电源变换和控制技术,应用广泛,技术发展很快,但是电力电子技术是自动化专业的一门技术基础课,在有限的学时内要完成这些任务是非常困难的,尤其电力电子电路的控制与具体的应用密切相关,这些应用分布在后续专业课程中,在电力电子技术课程中过多介绍将造成内容的重复,并且还不易讲清楚。一般,电力电子电路相对其控制而言,电路的变化较小,控制的手段和方法随微机技术发展日新月异。电力电子技术课程的重心在于基本变换电路,掌握这些变换的原理,应用新的控制技术,电力电子技术将有更大更广阔的创新空间。

《电力电子技术基础》第2版吸取读者的建议,重点对第3章整流器,第5章逆变器进行了改写,增加了第7章PWM整流器和功率因数控制。第1版将PWM整流归入第3章,但PWM控制主要在第5章逆变器中介绍,在第3章中讲PWM整流有困难。现在PWM整流器是新能源光伏发电和风力发电,电网动态无功补偿的重要技术,因此将PWM整流器单列一章,第3章以晶闸管整流器为主。现在使用晶闸管模拟触发电路已经较少,数字化触发是潮流所趋,并且触发软件已经模块化,因此第2版晶闸管触发以介绍触发和同步原理为主,使该章的篇幅进一步有所压缩。第5章逆变器主要改写了电压空间矢量控制,从三相磁场介绍空间电压矢量比较复杂,第2版改从正弦量的数学表示方法引入电压空间矢量,进而介绍逆变器开关状态与电压空间矢量的关系和控制,以便学生易于理解。

 电力电子仿真是读者比较关心的内容,仿真对学习和研究都有很大帮助,本书第1版使用的电力电子模型是Version2版本,第2版已采用Version3,可以在MATLAB7.1以上的新版本上运行。本书的仿真仅是部分电力电子电路的仿真举例,有更多需要的读者可参考笔者所著《电力电子、电机控制系统建模和仿真》和《电力电子电机控制系统仿真技术》两书。

从教学出发,电力电子器件,交流直流变换,直流直流变换,直流交流变换,交流交流变换是本课程重点,建议教学以本书前6章为重点,后4章根据专业方向和学时适当选讲。本书提供PPT课件和书中仿真举例的模型,需要者可在清华大学出版社网页下载。

本书在编写过程中参考了许多专家学者的教材和著作,对他们在电力电子技术方面的贡献,编者由衷地表示敬佩和感谢,也感谢众多读者对本书的建议,感谢清华大学出版社王一玲编辑对本书出版的指导和帮助。

作者

2015年4月