电力电子技术(王兆安)复习重点

1、.第一章电力电子器件1、电力电子技术 是用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术器件名称电力二极晶闸管可关断晶大功率晶电力场效应绝缘栅双管闸管体管晶体管极晶体管电路图形文字符号VDVTGTOGTRMOSFETIGBT按控制程不可控半控度分类全控按控制信电流驱动号分类电压驱动2、四种电力变换 交流变直流（ ACDC）、直流变交流（ DCAC）、直流变直流（ DCDC）、交流变交流（ ACAC）。常用电力电子器件、电路图形文字符号和分类：二、晶闸管的导通条件：阳极正向电压、门极正向触发电流.三、 晶闸管关断条件是 ：晶闸管阳极电流小于维持电流。导通后晶闸管电流由外电路决定实现方法：加反向阳极电压。

2、3、晶闸管额定电流 是指：晶闸管在环境温度 40 和规定的冷却状态下，稳定结温时所允许流过的最大工频正弦半波电流的平均值。4、I T(AV) 与其有效值 I VT的关系是 I T(AV) =I VT/1.575、晶闸管对触发电路脉冲的要求是： 1）触发脉冲的宽度应保证晶闸管可靠导通 2 ）触发脉冲应有足够的幅度 3）所提供的触发脉冲应不超过晶闸管门极电压，电流和功率额定且在门极伏安特性的可靠触发区域之内 4）应有良好的抗干扰性能，温度稳定性与主电路的电气隔离。第二章：整流电路1、单相桥式全控整流电路结构组成：A纯电阻负载 ： 的移相范围 0180o， Ud 和 I d 的计算公式 ，要求能画出

3、在 角下的 Ud，I d 及变压器二次测电流的波形 ( 参图 3-5); B阻感负载 ：R+大电感 L 下， 的移相范围 090o， Ud 和 I d 计算公式要求能画出在 角下的 Ud,I d ，Uvt1 及 I 2 的波形 ( 参图 3-6);2、三相半波可控整流电路 ：=0 o 的位置是三相电源自然换相点A）纯电阻负载 的移相范围 0150 oB）阻感负载（ R极大电感 L） 的移相范围 090 o Ud I d I vt 计算公式参图 3-17 能画出在 角下能 Ud I d I vt 的波形（ Id 电流波形可认为近似恒定）3、三相桥式全控整流电路的工作特点：A ）能画出三相全控电阻

4、负载整流电路，并标出电源相序及VT器件的编号。B ）纯电阻负载 的移相范围 0120 oC ）阻感负载 RL（极大）的移相范围 090 oUd I d I dvt I vt 的计算及晶闸管额定电流I t （ AV）及额定电压 Utn 的确定D ）三相桥式全控整流电路的工作特点：1）每个时刻均需要两个晶闸管同时导通，形成向负载供电的回路，其中一个晶闸管是共阴极组的，一个共阳极组的，且不能为同一相的晶闸管。2）对触发脉冲的要求：六个晶闸管的脉冲按VT1-V T2-V T3-V T4-V T5-V T6的顺序，相位一次差60 o；共阴极;.组 VT1,V T3,V T5 的脉冲依次差 120 o，共

5、阴极组 VT4,V T6,V T2 也依次差 120 o；同一相得上下两个桥臂，即 VT1 与VT4，VT3与 VT6， VT5 与 VT2，脉冲相差 180o3）整流输出电压 Ud 一周期脉动六次，每次脉动的波形都一样，故该电路为六脉波整流电路。4）在整流电路合闸启动过程中或电流断续时，为确保电路的正常工作，需保证导通的两个晶闸管均有脉冲。 为此可采用两种方法：一种是使脉冲宽度大于 60o（一般取 80100o），称为宽脉冲触发；另一种方法是，在触发某个晶闸管的同时，给前一个晶闸管补发脉冲，即用两个窄脉冲代替宽脉冲，两个窄脉冲的前沿相差 60o，脉宽一般为 2030 o, 称为双脉冲触发。5

6、）=0 o时晶闸管承受最大正、反向电压的关系是 根6U4、有源逆变： 当交流侧接在电网上，即交流侧接有电源时称为有源逆变 。逆变条件： 1）负载要有直流电动势，其极性和晶闸管的到导通方向一致，其值应大于变流器直流侧的平均电压。2）要求晶闸管的控制角 大于 /2 ，使 Ud 为负值。有源逆变失败： 逆变运行时，一旦发生换相失败，外接的直流电源就会通过晶体管电路形成短路，或者使变流器的输出平均电压和直流电动势变成顺向串联，由于逆变电路的内阻很小，形成很大的短路电流，这种情况称为逆变失败。有源逆变失败原因：1）触发电路工作不可靠，不能适时，准确的给各晶闸管分配脉冲，如脉冲丢失，脉冲延时等，致使晶闸管

7、不能正常换相，使交流电源电压和直流电动势顺向串联，形成短路。2）晶闸管发生故障，在应该阻断期间，器件失去阻断能力，或在应该导通时，器件不能导通，造成逆变失败。3）在逆变工作时，交流电源发生缺相或突然消失，由于直流电动势 Em的存在，晶闸管仍可导通，此时变流器的交流侧由于失去了同直流电动势极性相反的电压，因此直流电动势将通过晶闸管使电路短路。4）换相的裕量角不足，引起换相失败，应考虑变压器漏抗引起重叠角，对逆变电路换相的影响。有源逆变失败防止： 选用可靠的触发器，正确的选择晶闸管的参数，不仅防止逆变角 不能等于零，而且不能太小，必须限制在某一允许的最小角度内5、同步信号为锯齿波的触发电路有哪几个

8、基本环节组成？1）脉冲形成环节2）锯齿波的形成和脉冲移相环节3）同步环节 4）双窄脉冲形成环节6、晶闸管整流电路其输出直流电压 Ud的大小都与那些因素有关？与整流电路的结构（即整流参数） U2 和 角的大小及负载性质有关。第三章直流直流变流电路1、直接直流变流的电流的电路称为斩波电路直流斩波电路有哪三种控制方式？1）保持开关周期T 不变，调节开关导通时间Ton，称为脉冲宽度调制或脉冲调宽型2）保持开关导通时间Ton 不变，改变开关周期T，称为频率调制或调频型3）Ton 和 T 都可调，使占空比改变，称为混合型。2、降压斩波电路（ 120 页），升压斩波电路（ 123124页），升降压斩波电路（

9、 126127 页）负载上的 Uo， Io 的计算方法第四章交流电力控制电路和交交变频电路1. 单相调压电路纯电路结构组成：电阻负载，阻感负载2. 单相调压电路纯电路负载 的移相范围为 0 ，阻感负载 的移相范围 3. -见图书 146 （A）第五章逆变电路1. 与整流相对应，把直流电变成交流电称为逆变。当交流侧接在电网上，即交流侧接有电源时，称为有源;.逆变；当交流侧直接和负载连接时，称为无源逆变 。2. 逆变电路基本工作原理。答：如图，当开关 S1S4 闭合， s2s3 断开时，负载电压 u0 为正；当开关 s1 s4 断开， s2 s3 闭合时， u0 为负。这样，就把直流电变成了交流电

10、，改变两组开关的切换频率，即可改变输出交流电的频率。这就是逆变电路最基本的工作原理。3. 电流从一个支路向另一个支路转移的过程称为换流（换相） ，换流方式有哪四种 ？答：器件换流 电网换流 负载换流 强迫换流4. 什么是电压型逆变电路 ？什么是 电流型逆变电路 ？二者各有什么特点？答：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 。电压型逆变电路有以下主要特点：电流型逆变电路有以下主要特点：1）直流侧为电压源，或并联有大电容，相当于电1）直流侧串联大电感，相当于电流源。直流侧电压源。直流侧电压基本无脉动，直流回路呈现低阻

11、流基本无脉动，直流回路呈现高阻抗。抗。2）电路中开关器件的作用仅是改变直流电流的流2）由于直流电压源的钳位作用，交流侧输出电压通路径，因此交流侧输出电流为矩形波，并且与负波形为矩形波，并且与负载阻抗角无关。而交流侧载阻抗角无关。而交流侧输出电压波形和相位则因输出电流波形和相位因负载阻抗的不同而不同。负载阻抗情况的不同而不同。3）当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，直3）当交流侧为阻抗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。为了给交流侧向流侧电感起缓冲无功能量的作用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. 三相电压型逆变电路的基本工作方式是180

12、6;导电方式 ，即每个桥臂的导电角度为 180°，同单一相上下两个臂（器件）交替导电，因此称为纵向换流 。第六章 PWM控制技术1、何为 PWM脉宽调制技术？PWM控制就是对对脉冲宽度进行调制技术。即通过这一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需波形（含形状和幅值）2、 PWM控制的重要理论基础是什么？面积等效原理3、通过脉宽调制控制输出的 PWM波若等效正弦波， 则成为 SPWM控制其 PWM波形成为 SPWM波形，若 SPWM 波为双极性则这种调制方法也称为双极性 SPWM调制。4、电压型逆变电路进行SPWM控制调制方法 通常是怎样实现的？通常采用等腰三角波或锯齿波作为载波（其中三角波最多）因为等腰三角波能够注意一点水平宽度和高度或线性关系且左右对称，当他和任意一个平缓变化的调制信号波相交时，如果在交点时刻对电路开关器件通断进行控制就可以得到宽度正比于信号波幅值的脉冲，这样正好符合PWM控制要求。5、何为单极性和双极性PWM控制？单极性 PWM控制：在 Ur 的半个周期三角波载波只在正极性或负极性一种极性范围内变化。采用双极性方式时， 在 Ur 的半个周期内， 三角波载波既在正极性又在负极性两种范围内变化得到的 PWM 波形有正有负。6、何为载波比 ?何为异步调制？各有什么缺点？载波信号和调制信号