电力电子重点

1、电力电子重点.习题P95第三题P50 例 3/ P122 例 5/ P124 例 5-31-1.电力电子技术就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。2. 电力变换通常可分为四大类，即交流变直流，直流变交流，直流变直流，交流变交流。3. 通常把电力电子技术分为电力电子器件制造技术和交流技术两个分支4. 工作在开关状态时一般需要安装散热器。5. 对于螺栓型封装，通常螺栓是其阳极。6. 晶闸管正常工作时的特性：(1) 当晶闸管承受反向电压时，不论门极是否有触发电流，晶闸管都 不会导通。(2) 当晶闸管承受正向电压时， 仅在门极有触发电流的情况下晶闸管 才能开通。(3) 晶闸管一旦导通，门极就

2、失去控制作用，不论门极触发电流是否 还存在，晶闸管都保持导通。(4) 若要使已导通的晶闸管关断，只能利用外加电压和外电路的作用 使流过晶闸管的电流降低到零的某一数值以下。7. 通常取晶闸管的U和U中较小的标值作为该器件的额定电压。RRMD& 对同一晶闸管来说，通常I约为I的24倍。HL9.晶闸管的派生器 件：快速晶闸管，双向晶闸管，逆导晶闸管，光控 晶闸管。3-10. 单相桥式全控整流电路： 带电阻负载的工作情况 (1)2 UU。和晶闸管承受的最大正向电压和反向电压分别为2222 cos 1=0.9U整流电压平均值：U2d2 (2)带阻感负载的工作情况 cos整流电压平均值：U=0.9Ud晶闸

3、管移相范围为090 i ,图3-6 ui波形P2 dd49单相全波可控整流电路：11. cos i=0.9U(1)计算公式 带电阻负载整流电压平均值：U2d2 cosU=0.9U带阻感负 载整流电压平均值： 2 d (2) 波形 P 图 3-10 b ) u，i 15id12.三相半波可控整流电路：电流由一个二极管向另一个二极管转移， 称这些交点为自然换相点。 自然换相点是各相晶闸管能触发导通的最=0。早时刻，将其作为计算各晶闸管触发角的起点，即 13.三相桥式全控整流电路：=60时的波形 P59 图 3-21 u(1) 带电阻负载 ,u VT1d角移相范围为带阻感负载时：三相桥式全控整流电路

4、0(2)90 =2.34Ucos(3)带阻感负载或带电阻负载W 60时，U2d(4)变压器二 次电流有效值 I=0.816I d2 电力电子装置消耗无功功率对公用电网的不利影响： 14.无功功率会导致电流增大和视在功率增加， 导致设备容量增加。 (1) 从而使设备和线路的损耗增加。 无功功率增加， 会使总电流增加， (2)冲击性无功负载还会使电压剧烈波动。(3)无功功率使线路压降增 大，15.双反星形电路的应用场合是低电压大电流。 有源逆变电路常 用于直流可逆调速系统，交流绕线转子异步电动 16.机串级调速以 及高压直流输电等方面。17.产生逆变的条件：要有直流电动势，其 极性需和晶闸管的导通

5、方向一致，其值应大(1)于变流器直流侧的平均电压。n为负值。，使（2）要求晶闸管的控制角U2半控桥或有 续流二两者必须同时具备才能实现有源逆变。 必须指出， 不能出现负 值，也不允许直流侧出现极管的电路，因其整流电压Ud只能采用欲实 现有源逆变，故不能实现有源逆变。负极性的电动势， 全控电路。 逆变运行时，一旦发生换相失败，外界的直流电源就会通过晶闸 18. 或者使变流器的输出平均电压和直流电动势变成顺管电路形成短路， 这种向串联。由于逆变电路的内阻很小，就会形成很大的短路电流， 情况成为逆变失败，或称为逆变颠覆。3035。一般取最小逆变角 B 4-19.当交流侧接在电网上，即交流侧接有电源时

6、，称为 有源逆变；当交流侧直接和负载连接时，称为无源逆变。电流从一个支路向另一个支路转移的过程称为换流， 也叫换相。 20.21. 换流方式有以下几种：器件换流，电网换流，负载换流，强迫换流。22. 逆变电路根据直流侧电源性质的不同可分为两种：直流侧是电压 源的称为电压型逆变电路；直流侧是电流源的称为电流型逆变电路。23. 电压型逆变电路的特点：(1) 直流侧为电压源，或并联有大电容，相当于电压源。直流侧电压 基本无脉动，直流回路呈现低阻抗。(2) 由于直流电压源的钳位作用，交流侧输出电压波形为矩形波，并 且与负载阻抗角无关。 而交流侧输出电流波形和相位因负载阻抗情况 的不同而不同。(3) 当

7、交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，直流侧电容起缓冲无 功能量的作用。 为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道， 逆 变桥各臂都并联了反馈二极管。5-24. 斩波电路有三种控制方式：(1) 保持开关周期 T 不变，调节开关导通时间 t ，称为脉冲宽度调制om或脉冲调宽型。(2)保持开关导通时间t不变，调节开关周期T,称为频率调制或调 om频型。t和T都可调，使占空比改变，称为混合型。 om24. 一个控制周 期中电源侧的电流脉波数称为斩波电路的相数。 负载电流脉波数称为 斩波电路的重数。直流变流电路分为单端和双端电路两大类。 - 带隔离的直流 25.6-26 在每半个周波内通过对晶闸管开通

8、相位的控制， 可以方便的调 .以交流电的周期这种电路称为交流调压电路。节输出电压的有效值，可以改变通态周期数和断态周期数的比，为单位控制晶闸管的通断，如果并这种电路成为交流调功电路。方便的调节输出功率的平均值， 则串入而只是根据需要接通或断开电路，不着意调节输出平均功率， 交变-时，交电路中的晶闸管为交流电力电子开关。电网频率为50HZ20HZ频电路的输出上限频率约为即公共交流母线进线方 -交变频电 路主要有两种接线方式， 27. 三相交 式和输出星形联结方式。 成本较 电路结构复杂， 个，28. 矩阵式变频电路所用的开关器件为 18，0.866 控制方法还不算成熟。此外，其输出输入最大电压比

9、只有高， 用于 交流电动机调速是输出电压偏低。 7-29 控制就是对脉冲的宽度进行 调制的技术。即通过对一系列.PWM脉冲的宽度经行调制，来等效的 获得所需要的波形。fc称之比与调制信号频率fN=f30.在PWM控制电 路中，载波频率 rcfr 为载波比。载波信号和调制信号不保持同步的调 制方式称为异步调制。 载波比 N 等于常数， 并在变频时使载波和信号 波保持同步的方式称为同步调制。31. 在正弦波和三角波的自然交点时刻控制功率开关器件的通断，这 种生成SPW波形的方法称为自然采样法。32. 不用正弦波，而采用梯形波作为调制信号，可以有效地提高直流 电压利用率。33. PWM波形的生成方法

10、有：计算法，调制法，跟踪控制方法。34. 通过对PWM整流电路的适当控制，可以使其输入电流非常接近正弦波，且和输入电压同相位。功率因数近似为1。这种整流电路也可 以称为单位功率因数变流器，或高功率因数整流器。35. 为了使PW整流电路在工作时功率因数近似为 1,即要求输入电 流为正弦波且和电压同相位，可以有很多中控制方法。根据有没有引 入电流反馈可以将这些控制方法分为两种， 没有引入交流电流反馈的 称为间接电流控制，引入交流电流反馈的称为直流电流控制。8-36 .通过在开关过程前后引入谐振，使开关通前电压先降到零，关 断前电流先降到零，就可以消除开关过程中电压、电流的重叠，降低 他们的变化率，

11、从而大大减小甚至消除开关损耗。同时，谐振过程限 制了开关过程中电压和电流的变化率，这使得开关噪声也显著减小。 这样的电路被称为软开关电路，而这样的开关过程也被称为软开关。37. 软开关电路可分成准谐振电路、零开关 PWMfe路、零转换PWMfe 路。38. 准谐振电路可分为零电压开关准谐振电路、零电流开关准谐振电 路、零电压开关多谐振电路、用于逆变器的谐振直流环。9-39.使电力MOSFE开通的栅源极间驱动电压一般取 1015V,使 IGBT开通的栅射极间驱动电压一般取 1520V。40. 电力电子装置中可能发生的过电压分为外因过电压和内因过电压 两种。外因过电压主要来自操作过电压和雷击过电压， 内因过电压主 要来自换相过电压和关断过电压。抑制外因过电压的措施中，采用过电压抑制电路是最为常见的。 采用雪崩二极管，金属氧化物压 RC 敏 电阻，硒堆和转折二极管等来限制或吸收过电压。过电流分过载和短路两种情况，其保护措施常有：快速熔断器、41.直流快速断路器、过电流继电器。开，缓冲电路为吸收电路，关断缓 冲电路又称为42du/dt抑制电路di通缓冲电路又称为/ dt抑制电 路。43.当需要同时串联和并联晶闸管时，通常采用先串后并的方法 连接。10-44还能继续不间断断电源是当交流输入电源发生异常或断 电时， 向负载供电，并能保证供