电力电子技术期末复习资料.doc

电力电子期末复习纲要 制作人：陈义洋1、可控电力电子器件：电力晶体管GTR；门极可关断晶闸管GTO；电力场效应晶体管MOSFET；绝缘栅双极型晶体管IGBT。2、晶闸管工作状态：导通和关断3、晶闸管型号:型号为KS100-8的元件表示双向晶闸管 晶闸管、它的额定电压为 800V伏、额定有效电流为100A。4、电力电子器件分类：不可控型、半控型、全空型。5、门极伏安特性（曲线）：6、普通晶闸管的图形符号是 ， 三个电极分别是阳极A ， 阴极K 和 门极G 晶闸管的导通条件是晶闸管主电路加正向电压，晶闸管控制电路加适当正向电压；关断条件是阳极电流小于维持电流IH.6、常用触发电路：阻容移相桥触发电路、单结晶闸管触发电路、同步信号为正弦波的触发电路、锯齿波同步触发电路、KC系列的集成电路和数字式触发电路。7、变流电路的换流方式有 器件换流、电网换流、负载换流、脉冲换流 等四种。8、电力电子的交流技术：整流与可控整流电路、直流斩波电路、逆变电路、交流变换电路（ACAAC变换）电力电子变流技术现在一般都应用在可控整流、有源逆变、交流调压、逆变器（变频器）、直流斩波和无触点功率静态开关等几个方面。9、逆变电路的定义：在实际应用中除了将交流电能变换成直流电能外，还需要将直流电能变换成交流电能，这种对于整流的逆向过程为逆变。完成这一过程的电路叫。10逆变电路的类型：有源逆变、无源逆变、负载换流型逆变、电压型逆变、电流型逆变11、无源逆变电路和有源逆变电路有何区别？答：有源逆变电路是把逆变电路的交流侧接到电网上，把直流电逆变成同频率的交流反送到电网去。无源逆变电路的交流侧直接接到负载，将直流电逆变成某一频率或可变频率的交流供给负载。12、电流逆变和电压逆变的区别？电流型逆变：1)直流侧为电流源 2）逆变输出的电流波形为矩形波并且与负载阻抗角无关，而交流侧输出的电流波形和相位因负载阻抗的情况不同而不同 3）逆变桥不用反馈二极管。电压型逆变：1）直流侧为电压源 2）逆变输出电压波形为矩形波与伏在性质无关，而交流侧输出的电压波形及相位与负载阻抗性质有关 3）逆变桥都并联了反馈二极管。12、PWM的控制原理：将一个直流电压分成N等分，并把每一等份说包围的面积都用一个与其面积相等的等幅矩形脉冲来代替。脉宽调制调速，是直流电源电压基本不变的情况下通过电子开关的通断，改变施加到电机电枢端得直流电压脉冲宽度（即所谓的占空比），以调节输入电机电枢的电压平均值的调速方式。使输出端得到一系列幅值相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或所需要的波形。13、交交变换（交流调压调功的区别）交流调压电路和交流调功电路的电路形式完全相同,二者的区别在于控制方式不同。 交流调压电路是在交流电源的每个周期对输出电压波形进行控制。而交流调功电路是将负载与交流电源接通几个波,再断开几个周波,通过改变接通周波数与断开周波数的比值来调节负载所消耗的平均功率。14、实现有源逆变必须满足的条件？答：（1）一定要有直流电动势源，其极性必须与晶闸管的导通方向一致，且其值应大于变压器直流侧的平均电压Ud。（2）变压器必需工作在90区域，使Ud 0。15、谐波污染对电网有哪些具体影响？改善方法？谐波污染对电网的影响主要表现在：（1）造成电网的功率损耗增加、设备寿命缩短、接地保护功能失常、遥控功能失常，造成设备的不安全运行。（2）引起变电站局部的并联或串联谐振，造成电压互感器灯设备损坏；造成变电站系统中的设备和元件产生附加的谐波损耗，引起电力变压器、电力电缆、电动机等设备发热，电容器损坏，并加速绝缘材料的老化；造成断路器电弧熄灭时间的延长，影响断路器的开断容器；造成电子元器件的继电保护或自动装置误动作；影响电子仪表和通信系统的正常工作，降低通信质量；增大附加磁场的干扰等。谐波的抑制方法（1） 改善供电系统(2） 降低谐波源的谐波含量可以采取脉宽调制(PWM)法(3) 在谐波源处吸收谐波电流可以采用无源滤波器加以抑制、采用有源滤波器加以抑制、 通过加装静止无功补偿装置加以抑制16、什么叫整流？什么叫逆变？什么叫有源逆变？什么叫无源逆变？答：把交流电变为直流电的过程叫整流；把直流电变为交流电的过程叫逆变；将直流电变为和电网同频率的交流电并反送到交流电网去的过程称为有源逆变；将直流电变为交流电直接供给负载使用的过程叫无源逆变。17、全控器件的优缺点？功率场效应管是一种性能优良的电子器件，缺点是电流不够大和耐压不够高。18、什么是组合变流电路？19、直接变频与间接变频的区别？习题：1、普通晶闸管内部有三个 PN结,，外部有三个电极，分别是 阳极A 极 阴极K极和 门极G 极。2、晶闸管在其阳极与阴极之间加上 正向 电压的同时，门极上加上触发 电压，晶闸管就导通。3、晶闸管的工作状态有正向 阻断 状态，正向 导通 状态和反向 阻断 状态。4、某半导体器件的型号为KP507的，其中KP表示该器件的名称为 普通晶闸管 ，50表示 额定电流50A ，7表示 额定电压700V 。5、只有当阳极电流小于 维持电流 电流时，晶闸管才会由导通转为截止。二、分析题1、由下面单结晶体管的触发电路图画出各点波形。答：2. 单相桥式全控整流电路，负载中，L值极大，当时，要求：（1）作出、和的波形；（2）求整流输出平均电压、平均电流，变压器二次电流有效值；解：（1）作图。（2）当时， 3、 在图1所示的降压斩波电路中，已知，L值极大，。（1）分析斩波电路的工作原理；（2）采用脉宽调制控制方式，当，时，计算输出电压平均值、输出电流平均值。解：（1）参考书上简要说明。（2）根据公式得 4、单相半波可控整流电路，电阻性负载。要求输出的直流平均电压为5092V之间连续可调，最大输出直流电流为30A，由交流220V供电，求晶闸管控制角应有的调整范围为多少？选择晶闸管的型号规格（安全余量取2倍，=1.66）。解： 单向半波可控整流电路的 UL=0.45U2当UL=50V时COS=1=10则=90当UL=92V时COS=1=1=0.87则=30控制角的调整范围应为090由=1.66知I=1.66Id=1.6630=50A 为最大值 IT(AV)=2=2=64A 取100A又 Uyn=2UTM=2220=624V 取700V晶闸管的型号为：KP100-7。5、 某感性负载采用带续流二极管的单相半控桥整流电路，已知电感线圈的内电阻Rd=5，输入交流电压U2=220V，控制角=60。试求晶闸管与续流二极管的电流平均值和有效值。解：首先求整流使出电压的平均值Ud=0.9=0.9220=149 V再求负载电流Id = Ud / Rd = (149 / 5) 30 A晶闸管与续流二极管的电流平均值和有效值分别为IdT = Id = = 10 AIT = Id = 30