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电力电子技术在变频器中的应用

电力电子技术在变频器中的应用
电力电子技术在变频器中的应用

电力电子技术在变频器中的应用

发表时间:2018-08-14T11:46:32.820Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第8期作者:李猛崔哲刘见娜

[导读] 电力电子技术的应用是变频器应用的重要组成部分,研究其相关课题有着重要意义。

山东省产品质量检验研究院山东济南 250102

摘要:电力电子技术的应用是变频器应用的重要组成部分,研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述,分析了变频器中PLC自动控制技术的应用策略,并结合相关实践经验,分别从多个角度与方面就变频器常见故障解决措施展开了研究,阐述了个人对此的几点看法与认识,望有助于相关工作的实践。

关键词:电力电子技术;变频器;应用;策略

1前言

电力电子技术的应用是一项实践性较强的综合性工作,其在变频器应用中的特殊性不言而喻。该项课题的研究,将会更好地提升对电力电子技术的分析与掌控力度,从而通过合理化的措施与途径,进一步优化变频器工作的最终整体效果。

2 PLC自动控制技术概述

2.1基本结构

PLC是一种可编程逻辑控制器,是采用数字运算进行操作的电子系统,主要是为了工业生产而专门设计的系统。在PLC中使用可编程的存储器,当运行存储命令时,可以同时执行逻辑运算、顺序控制、计数等多项命令,能够通过多种方式进行控制从而完成整个生产过程。PLC在一定意义上说是一种计算机,因为其结构与计算机类似,同是由电源、CPU、存储器以及功能模块等组成,如图1为PLC的内部结构。CPU是PLC的核心,起神经中枢的作用,每个PLC至少有一个CPU。

2.2工作原理

PLC的主要功能是能够实现顺序编程,采用的是循环扫描工作方式,整个工作流程可以分为三个阶段:第一步,输入采样,PLC可以通过扫描将输入端通断状态进行读取,并传输到存储器(输入映像)中;第二步,执行程序,PLC会按照顺序程序逐条执行指令,从存储器中读取有关元件的通断状态,然后按照用户编辑的程序命令进行逻辑运算,再将运输结果存入到存储器(输入映像)中;第三步,输入刷新,PLC将存储器中的运算结果以控制信号的方式向外输出,驱动输出设备执行结果。

3变频器简介

变频器是一種专门把50Hz至60Hz的工频电源,转化成不同频率的交流电源,使电动机能够进行变速的设备。变频器是运动控制系统中的功率变换器,能够为机电提供可控的高性能变压变频的交流电源,而得到迅猛发展。变频器的大量推广使用,在节能、省力化、自动化及提高生产率、提高质量、减少维修和提高舒适性等多方面都取得了不错的应用效果。变频器主要由整流电路、直流中间电路、逆变电路以及其它周边电路组成。整流电路主要是对电网交流电源进行整流,直流中间电路会对整流电路的输出进行平滑滤波,而逆变电路发挥的作用最大,负责将直流中间电路输出的直流电压(电流)转换为具有所需频率的交流电压(电流)。变频器主控制电路中心有一个高性能的微处理器,通过接口电路收集各种检测信号和参数设定值,对输入的信号进行处理,同时具备加减速速率调节功能和运算处理能力。 4变频器中PLC自动控制技术的应用策略

4.1PLC模块的选择

变频器中运用PLC自动控制技术,首先面临着选择PLC模块的问题。近年来,市场上出现的变频器种类较多,同时所设置的PLC控制系统也不同。工业生产企业在选择变频器时需要重点了解其PLC模块功能,确保变频器运行的可靠性和稳定性。在工业生产领域使用的变频器需要详细分析PLC模块的工艺特点和控制要求,其中的PLC控制系统一般要考虑机型、I/O模块输入输出点数、存储器容量、电源、通信联网功能、编程功能以及其它特殊控制功能。此外,还需要观测PLC的输入信号类型、电压等级以及接线连接方式,确保选择的PLC模块能够有效的与变频器契合,从而满足工业生产需要。

4.2通信协议的实现

当PLC自动控制技术在变频器中应用的过程中,最关键应用的就是通信协议,就通信协议自身来说,可以根据差异性的特点将其划分为MOD-BUS通信协议和自由口通信协议两种形式。一般在变频器中,多是采用专用通信协议,指的是变频器与PLC两者之间签订的专用协议,通过有效的应用PLC自动控制技术,就能够实现变频器与PLC自动控制系统中的自动控制,就能够有效的运用变频器。除此之外,人们在分析通信协议的过程中,还应该注重调试通讯效果,通过提高技术方法的合理性和科学性,来增强变频器在应用过程中的稳定性、安全性和可靠性,这样PLC自动控制技术的价值也能够得到更加充分的体现。在一般情况下,生产企业会根据自身生产经营的特点来选择最合适的通信协议,这样变频器在运行的过程中能够保证该技术的控制效率,对企业自身的经济发展具有积极的促进意义。

4.3自动化控制的实现

变频器自动化控制也是PLC自动控制系统在变频器中的一个重要应用。在实际运用过程中,PLC自动控制技术主要是通过I/O端子来实现自动化控制的效果。PLC自动控制技术主要有两方面的内容,其一是PLC控制系统,其二是I/O端子,这两个角度分别为模拟量端子和PLC连接、数字输入端和PLC连接,其中,模拟量端子和PLC连接的自身并没有端子,它的自动化控制是通过将PLC的扩展模块同变频器模拟量端子相连接而实施的。而数字输入端同PLC连接,则本身带有I/O端子,将PLC同变频器的输入端连接起来,就可以有效实施对变频器的自动化控制了。在实际的工业生产过程中,企业在采取合理的连接方式时,首先需充分考虑PLC系统与变频器的自身特点,通过结合企业生产的需求来对变频器预先设定的频率进行一定的调节,从而可以有效地满足企业生产的各项需求。

5变频器常见故障解决措施

5.1加减速的过电流故障处理

第一,在处理加速过电流故障问题的过程中,需要延长加速工作时间,科学调整V/F曲线,利用手动转矩调整方式,正确设置相关参数,保证其运行正常性。对于瞬时发生的过电流故障问题而言,需要科学设置跟踪启动系统。如果由于电网电压过低发生过电流问题,就

三相的异步电动机变频调速系统设计的及仿真

天津职业技术师范大学 课程设计说明书题目:三相异步电动机变频调速系统设计及仿真 指导老师: 班级:机检1112班 组员

天津工程师范学院 课程设计任务书 机械工程学院机检1112 班学生 课程设计课题: 三相异步电动机变频调速系统设计及仿真 一、课程设计工作日自 2015 年 1 月 12 日至 2015 年 1 月 23 日 二、同组学生: 三、课程设计任务要求(包括课题来源、类型、目的和意义、基本要求、完成时 间、主要参考资料等): 1、目的和意义 交流调速是一门重要的专业必修课,它具有很强的实践性。为了加深对所学课程(模拟电子技术、数字电子技术、电机与拖动、电力电子变流技术等)的理解以及灵活应用所学知识去解决实际问题,培养学生设计实际系统的能力,特开设为期一周的课程设计。 2、具体内容 写出设计说明书,内容包括: (1)各主要环节的工作原理; (2)整个系统的工作原理(包括启动、制动以及逻辑切换过程); (3)调节器参数的计算过程。 2.画出一张详细的电气原理图; 3.采用Matlab中的Simulink软件对整个调速系统进行仿真研究,对计算得到的调节 器参数进行校正,验证设计结果的正确性。将Simulink仿真模型,以及启动过程中的电流、转速波形图附在设计说明书中。 4、考核方式 1.周五采用口试方式进行考核(以小组为单位),成绩按百分制评定。其中小组分数占60%,个人成绩占40%(包括口试情况和上交材料内容); 2.每天上午8:30--11:30在综合楼226房间答疑。 五、参考文献 1、陈伯时.电力拖动自动控制系统----运动控制系统(第3版).机械工业出版社,2003 指导教师签字:教研室主任签字:

电力电子技术的产品、技术和前沿动态

电力电子技术的简介、产品、技术及前沿动态摘要:本文简要地介绍了电力电子技术的内涵、产品;回顾了电力电子技术的发展历程以及主要应用;介绍了我国电力电子技术产业的发展现状以及电力电子技术将来的发展趋势。 关键词:电力电子、电力电子器件、电力电子设备和系统 如今,公认的是“电力技术是通向可持续发展的桥梁”,因为在保证相同的能源服务水平的前提下, 使用电力这种优质能源最清洁、方便,易于控制、效率最高。以下将对若干电力电子技术的产品,发展历史,以及前沿技术的现状和未来发展前景进行论述。 一、电力电子技术简介 现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,促进了电力电子技术在许多新领域的应用。现在已经进入现代电力电子时代。 电力电子技术是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的电子技术。它包括电力电子器件、电力电子设备和系统及其控制三个方面,与以信息处理为主的信息电子技术不同,电力电子技术主要用于功率变换。 二、电力电子技术的应用及产品 电力电子设备和系统种类繁多、行业应用范围极广,主要包括三大类产品:变频器、电能质量类产品以及电子电源产品。

电力电子技术应用领域十分广泛几乎涉及到国民经济各个工业部门和社会生活各个方面。下面具体说一下其的应用领域。 1、一般工业 工业中大量应用各种交直流电动机。例如,很多交流电机都广泛采用电力电子交直流调速技术来提高调速性能。一些对调速性能要求不高的大型鼓风机等近年来也采用了变频装置,以达到节能的目的。还有些不调速的电机为了避免起动时的电流冲击而采用了软起动装置,这种软起动装置也是电力电子装置。 2、交通运输 电气化铁道中广泛采用电力电子技术。电气机车中的直流机车中采用整流装置,交流机车采用变频装置;直流斩波器也广泛用于铁道车辆;车辆中的各种辅助电源、蓄电池的充电也应用了电力电子技术;此外,一台高级汽车中需要许多控制电机,它们也要靠变频器和斩波器驱动并控制。飞机、船舶需要很多不同要求的电源,因此航空和航海都离不开电力电子技术。 3、电力系统 电力电子技术在电力系统中有着非常广泛的应用。直流输电其送电端的整流阀和受电端的逆变阀都采用晶闸管变流装置。此外,近年发展起来的柔性交流输电也是依靠电力电子装置才得以实现的。晶闸管控制电抗器、晶闸管投切电容器都是重要的无功补偿装置。在配电网系统,电力电子装置还可用于防止电网瞬时停电、瞬时电压跌落、闪变等,以进行电能质量控制,改善供电质量。

浅谈电力电子技术在电子电源中的应用

浅谈电力电子技术在电子电源中的应用 衢州电力局吴丹 电力电子技术无处不在、天生具有节能效果预计全球未来将有95%以上的电能要经过电力电子技术的处理后才能使用。电力电子技术的核心是电力电子元器件电力电子元器件的发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,以功率MOSFET和IGBT为代表的功率半导体器件的诞生,标志着传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。CCID预计电力电子器件的年平均增长速度超过20%。IGBT 等新型电力电子器件的年平均增长率超过30%。电力电子装置种类繁多、行业应用范围极广电力电子装置主要包括三大类产品:变频器、电能质量类产品以及电子电源产品。电力电子技术在电力行业的应用涉及发电、输电、配电、其中电力电子技术在电子电源产品中的应用尤为突出。 电子电源就是对公用电网或某种电能进行变换和控制,向各种用电负载提供优质电能的供电设备,其代表有开关电源和不间断电源(UPS)等。其中开关电源是一种电压转换电路,主要的工作内容是升压和降压,广泛应用于现代电子产品。因为开关三极管总是工作在“开” 和“关” 的状态,所以叫开关电源。开关电源实质就是一个振荡电路,这种转换电能的方式,不仅应用在电源电路,在其它的电路应用也很普遍,如液晶显示器的背光电路、日光灯等。开关电源与变压器相比具有效率高、稳性好、体积小等优点,缺点是功率相对较小,而且会对电路产生高频干扰,变压器反馈式振荡电路,能产生有规律的脉冲电流或电压的电路叫振荡电路,变压器反馈式振荡电路就

是能满足这种条件的电路。 程控交换站,计算机、电视、医疗设备、航天、航海舰艇及家电上,都广泛应用开关电源,开关电源最大的应用领域是在通信行业,美国开关电源中用于通信方面的占开关电源总量的35%。这些开关电源都采用高频化技术,使其体积重量大大减小,能耗和材料也大为降低。 下面介绍一款典型的单片开关电源产品——TOP开关。 1、结构:TOP开关集各种控制功能、保护功能及耐压700V的功率开关MOSFET于一体,采用TO 220或8脚DIP封装。少数采用8脚封装的TOP开关,除D、C两引脚外,其余6脚实际连在一起,作为S端,故仍系三端器件。三个引出端分别是漏极端D、源极端S和控制端C。其中,D是内装MOSFET的漏极,也是内部电流的检测点,起动操作时,漏极端由一个内部电流源提供内部偏置电流。控制端C 控制输出占空比,是误差放大器和反馈电流的输入端。在正常操作时,内部的旁路调整端提供内部偏置电流,且能在输入异常时,自动锁定保护。源极端S是MOSFET的源极,同时是TOP开关及开关电源初级电路的公共接地点及基准点。 2、工作原理:TOP包括10部分,其中Zc为控制端的动态阻抗,RE是误差电压检测电阻。RA与CA构成截止频率为7kHz的低通滤波器。主要特点是: (1)前沿消隐设计,延迟了次级整流二级管反向恢复产生的尖峰电流冲击;

交流变频调速电机原理

交流变频调速基本原理 一.异步电动机概述 1.异步电动机旋转原理 异步电动机的电磁转矩是由定子主磁通和转子电流相互作用产生的。 ⑴磁场以n0转速顺时针旋转,转子绕组切割磁力线,产生转子 电流 ⑵通电的转子绕组相对磁场运动,产生电磁力 ⑶电磁力使转子绕组以转速n旋转,方向与磁场旋转方向相同 2.旋转磁场的产生 旋转磁场实际上是三个交变磁场合成的结果。这三个交变磁场应满足: ⑴在空间位置上互差2π/3 rad电度角。这一点,由定子三相绕 组的布置来保证

⑵在时间上互差2π/3 rad相位角(或1/3周期)。这一点,由通 入的三相交变电流来保证 3.电动机转速 产生转子电流的必要条件是转子绕组切割定子磁场的磁力线。因此,转子的转速n必须低于定子磁场的转速n0,两者之差称为转差: Δn=n0-n 转差与定子磁场转速(常称为同步转速)之比,称为转差率:s=Δn / n0 同步转速n0由下式决定: n0=60 f / p 式中,f为输入电流的频率,p为旋转磁场的极对数。 由此可得转子的转速 n=60 f(1-s)/ p 二.异步电动机调速 由转速n=60 f(1-s)/ p可知异步电动机调速有以下几方法: 1.改变磁极对数p (变极调速) 定子磁场的极对数取决于定子绕组的结构。所以,要改变p,必须将定子绕组制为可以换接成两种磁极对数的特殊形式。 通常一套绕组只能换接成两种磁极对数。 变极调速的主要优点是设备简单、操作方便、机械特性较硬、

效率高、既适用于恒转矩调速,又适用于恒功率调速;其缺点是有极调速,且极数有限,因而只适用于不需平滑调速的场合。2.改变转差率s (变转差率调速) 以改变转差率为目的调速方法有:定子调压调速、转子变电阻调速、电磁转差离合器调速、串极调速等。 ⑴定子调压调速 当负载转矩一定时,随着电机定子电压的降低,主磁通减少,转子感应电动势减少,转子电流减少,转子受到的电磁力减少,转差率s增大,转速减小,从而达到速度调节的目;同理,定子电压升高,转速增加。 调压调速的优点是调速平滑,采用闭环系统时,机械特性较硬,调速范围较宽,缺点是低速时,转差功率损耗较大,功率因素低,电流大,效率低。调压调速既非恒转矩调速,也非恒功率调速,比较适合于风机泵类特性的负载。 分体机上的室内风机就是利用定子电压调速的方法进行调速的,其调速电路如下图。 根据风机速度的反馈信号,控制晶闸管SCR导通的相角,从而控制风机定子的输入电压,以控制风机的风速。 前面讲在空间位置上互差2π/3 rad电度角的三相绕组通以在时间上互差2π/3 rad相位角(或1/3周期)三相交变电流可产生旋转磁场,同样,在空间位置上互差π/2 rad电度角的两相绕组通以在时间上互差π/2 rad相位角(或1/2周期)两相交变电

电力电子技术的应用及其发展

【应用管理】 电力电子技术是利用电力电子器件对电能进行控制和转换的学科。它包括电力电子器件、变流电路和控制电路三部分,是电力、电子、控制三大电气工程技术领域之间的交叉学科。随着科学技术的发展,电力电子技术由于和现代控制理论、材料科学、电机工程、微电子技术等血多领域密切相关,已逐步发展成为一门多学科相互渗透的综合性技术学科。随着电力电子、计算机技术的迅速发展,交流调速取代直流调速已成为发展趋势。变频调速以其优异的调速和启、制动性能被国内外公认为是最有发展前途的调速方式。变频技术是交流调速的心技术,电力电子和计算机技术又是变频技术的核心,而电力电子器件是电力电子技术的基础。电力电子技术是近几年迅速发展的一种高新技术,广泛应用于机电一体化、电机传动、航空航天等领域,现已成为各国竞相发展的一种高新技术。 一、电力电子技术应用 用电领域中的电力电子技术,电动机的优化运行。全世界的用电量中约有60%左右是通过电动机来消耗的。高能量密度的电源应用,电化学电源广泛应用在作为国民经济的铜、铝、锌、镍等有色金属以及氯碱等电解产业中;体积小、重量轻、效率高的各种开关电源应用也是十分广泛;信息领域中的电力电子技术,电力电子技术为信息技术提供先进的电源和运动控制系统,日益成为信息产品中不可缺少的一部分;发电领域中的电力电子技术,发电机的直流励磁。常规发电机中励磁的建立已经由传统的直流磁励机转变为由中频交流励磁机加电力电子整流的方法,并已取得良好的经济效益,可靠性较高。水轮发电机的变频励磁。发电频率取决于发电机的转速,采用了电力电子技术后,将水轮发电机直流励磁转变为低频交流变频励磁。当水流量减少时,提高励磁频率,可以把发电频率补偿到额定,延长水轮发电机的发电周期,解决了水力发电中发电机工作时间受季节性水流量影响而导致的频率无法调节、浪费较多水能的问题;环保型能源发电,利用太阳能、风能、潮汐能、地热能等新能源发电,是解决一次能源危机(煤、石油、天然气等石化类能源日趋匮乏)的重要途径,它们是可再生的绿色能源。 二、电力电子器件发展趋势 纵观几十年的发展历史,半导体器件起到了推动电子技术发展的作用,晶闸管等电力半导体器件扮演了电力电子发展中的主要角色。电力电子技术的创新与电力电子器件制造工艺,己成为世界各国工业自动化控制和机电一体化领域竞争最激烈的阵地,各发达国家均在这一领域注入极大的人力,物力和财力,使之进入高科技行业,就电力电子技术的理论研究言,目前日本、美国及法国、荷兰、丹麦等西欧国家可以说是齐头并进,在这些国家各种先进的电力电子功率量不断开发完善,促进电力电子技术向着高频化迈进,实现用电设备的高效节能,为真正实现工控设备的小型化,轻量化,智能化奠定了重要的技术基础,也为21世纪电力电子技术的不断拓展创新描绘了广阔的前景。 1.全球范围内石油储量、煤储量逐渐在减少,生态平衡也严重受到破坏,环境污染越来越严重,现在世界各国普遍关注新能源的应用..新能源发电中的电力电子技术应用特点如下:一次能源供给随机性大,风能、太阳能都随天气情况而有很大变化;并网发电要求高,电网侧要求输入电能波动小,电能质量高等。 2.电力牵引(electric traction)是利用电能为动力的一种轨道运输牵引动力形式。电力机车或动车的牵引电动机将电能转换为机械能,驱动铁路列车、电动车组和城市轨道交通电动车辆组运行。因此,在以后的发展中,要不断应用先进的技术来扼杀电力牵引的缺点,达到尽量完美。 3.智能电网,就是电网的智能化,它是建立在集成的高速双向通信网络的基础上,通过先进的传感和测量技术、控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用,实现电网的可靠、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。智能电网技术正蓬勃发展,太阳能和风能发电是智能电网的分布式发电组成部分。从更高的层面来讲,现今的电网变得比以往更大、更安全及更高能效,但其智能化程度仍然偏低,故智能电网是当今的重要发展趋势。 我国开发研制电力电子器件的综合技术能力与国外发达国家相比,仍有较大的差距,要发展和创新我国电力电子技术,并形成产业化规模,就必须走有中国特色的产学创新之路,即牢牢坚持和掌握产、学、研相结合的方法走共同发展之路。从跟踪国外先进技术,逐步走上自主创新,从交叉学科的相互渗透中创新,从器件开发选择及电路结构变换上创新,这对电力技术创新是尤其实用的。目前世界上许多大公司已开发出IPM智能化功率模块,日本三菱、东芝及美国的国际整流器公司已有成熟的产品推出。国产电力半导体器件研发生产能力还落后于世界电力电子器件的发展水平,在新世纪国际电力电子崛起之时,中国电力半导体器件的落后状态将会影响中国经济的发展,国产电力半导体器件产业任重而道远。从发展前景看,以电力半导体器件及“变频技术”为核心的电力电子行业,在国家政策的强持下将会走向更加辉煌的明天。 电力电子技术的应用及其发展 刘云霞 (北方机电工业学校河北张家口075000) 摘要:随着科技的不断发展和人们要求的不断提高,电力电子技术的应用越来越广泛。电力电子技术作为信息产业和传统产业之间的桥梁,它将在国民经济中占有很重要的作用。本为主要从电气节能、新能源发电、电力牵引以及智能电网这几个领域对电力电子技术的应用进行分析。 关键词:电力电子;技术;应用及其发展 刘云霞:电力电子技术的应用及其发展 114 ··

电力电子技术的发展与应用

电力电子技术的发展与应用作为电气自动化的学生,我们有必要对专业课程电力电子技术做个全面的了解。我们先对电力电子的定义做了解,再对电子电力技术的发展做大致介绍,最后综述电力电子技术的应用。 电力电子技术,是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的电子技术。电力电子技术包括电力电子器件、电力电子设备和系统及其控制三个方面,涉及电力电子器件,电力电子设备和系统,电力电子技术在各个行业的应用。与以信息处理为主的信息电子技术不同,电力电子技术主要用于功率(电力)变换,所变换“电力”功率的范围小到数瓦(W),大到数百兆瓦(MW)甚至吉瓦(GW)。 电力电子技术分为电力电子器件制造技术和变流技术,电力电子技术是建立在电子学、电工原理和自动控制三大学科上的新兴学科。因它本身是大功率的电技术,又大多是为应用强电的工业服务的,故常将它归属于电工类。电力电子技术的内容主要包括电力电子器件、电力电子电路和电力电子装置及其系统。电力电子器件以半导体为基本材料,最常用的材料为单晶硅;它的理论基础为半导体物理学;它的工艺技术为半导体器件工艺。近代新型电力电子器件中大量应用了

微电子学的技术。电力电子电路吸收了电子学的理论基础,根据器件的特点和电能转换的要求,又开发出许多电能转换电路。 电力电子技术的发展史:一般认为,电力电子技术的诞生是以1957年美国通用电气公司研制出第一个晶闸管为标志的。 晶闸管出现前的时期可称为电力电子技术的史前期或黎明期。1904年出现了电子管,它能在真空中对电子流进行控制,并应用于通信和无线电,从而开启了电子技术用于电力领域的先河。20世纪30年代到50年代,水银整流器广泛用于电化学工业、电气铁道直流变电所以及轧钢用直流电动机的传动,甚至用于直流输电。1947年美国著名的贝尔实验室发明了晶体管,引发了电子技术的一场革命。 晶闸管时代,晶闸管由于其优越的电气性能和控制性能,使之很快就取代了水银整流器和旋转变流机组,并且其应用范围也迅速扩大。电力电子技术的概念和基础就是由于晶闸管及晶闸管变流技术的发展而确立的。晶闸管是通过对门极的控制能够使其导通而不能使其关断的器件,属于半控型器件。对晶闸管电路的控制方式主要是相位控制方式,简称相控方式。晶闸管的关断通常依靠电网电压等外部条件来实现。这就使得晶闸管的应用受到了很大的局限。

浅谈电力电子技术

浅谈电力电子技术 【摘要】电力电子技术正在不断发展,新材料、新结构器件的陆续诞生,计算机技术的进步为现代控制技术的实际应用提供了有力的支持,在各行各业中的应用越来越广泛。电力电子技术在电力系统中的应用研究与实际工程也取得了可喜成绩。 【关键词】电力电子电路;电力电子;电子元件 电力电子技术诞生近半个世纪以来,使电气工程、电子技术、自动化技术等领域发生了深刻的变化,同时也给人们的生活带来了巨大的影响。目前,电力电子技术仍以迅猛的速度发展着,新的电力电子器件层出不穷,新的技术不断涌现,其应用范围也不断扩展。不论在全世界还是在我国,电力电子慢慢的被人所熟知,下面我们就电力电子电路和其应用、结构等进行简单阐述。 1.电力电子电路 1.1 电子电路的概念 电子电路时利用电力电子器件对工业电能进行变换和控制的大功率电子电路。因为电路中无旋转元、部件,故又称静止式变流电路,以区别于传统的旋转式变流电路(由电动机和发电机组成的变流电路)。电力电子电路始见于20世纪30年代,包括由气体闸流管和汞弧整流管组成的低频变流电路和由高频电子管组成的变流电路。它们构成了第一代电力电子电路。60年代由晶闸管组成了第二代电路,泛称半导体电力电子电路(又称半导体变流电路)。80年代,由于可关断晶闸管(GTO)和双极型功率晶体管(GTR)等新型器件的实用化,又逐渐在不同领域中取代了普通晶闸管并形成第三代电路。由于它们具有控制极关断和工作频带较宽的优点,使电力电子电路具有更佳的技术和经济性能,获得了更为广泛的应用。 1.2 电力电子电路的特征 电力电子器件一般都工作在开关状态导通时(通态)阻抗很小,接近于短路,电压降接近于零,而电流由外电路决定阻断时(断态)阻抗很大,接近于断路,电流几乎为零,而管子两端电压由外电路决定电力电子器件的动态特性(也就是开关特性)和参数,也是电力电子器件特性很重要的方面,有些时候甚至上升为第一位的重要问题。作电路分析时,为简单起见往往用理想开关来代替 1.3 典型电力电子电路的系统结构 电力电子电路的系统包括以下三种: (1)电力电子器件:如功率二极管、晶闸管、功率MOSFET、IGBT、MCT

电力电子技术的发展及应用趋势

浅析电力电子技术的发展及应用 张友均 摘要:本文主要简要回顾了电力电子技术的发展史,简述了电力电子在电力系统中的一些应用及发展趋势。关键词:电力电子技术;发展史;电力系统;应用;发展趋势 1 引言 自上世纪五十年代末第一只晶闸管问世以来,电力电子技术开始登上现代电气控制技术舞台,标志着电力电子技术的诞生。究竟什么是电力电子技术呢?美国电气与电子工程师协会下设的电力电子学会对“电力电子技术”的阐述是:有效的使用电力半导体器件,应用电路设计理论以及分析开发工具,实现对电能高效能变换和控制的一门技术。对电能的高效能变换和控制包括对电压,电流,频率或波形等方面的变换。它广泛应用于电力、电气自动化及各种电源系统等工业生产和民用部门。它是介于电力、电子和控制三大领域之间的交叉学科。目前,电力电子技术的应用已遍及电力、汽车、现代通信、机械、石化、纺织、家用电器、灯光照明、冶金、铁路、医疗设备、航空、航海等领域。进入21世纪,随着新的理论、器件、技术的不断出现,特别是与微控制器技术的日益融合,电力电子技术的应用领域也必将不断地得以拓展,随之而来的必将是智能电力电子时代。 2 电力电子技术的发展史 电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。 2.1 整流器时代 大功率的工业用电由工频( 50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解) 、牵引(电气机车、电传动的

浅谈电力电子技术的发展及应用

浅谈电力电子技术的发展及应用 发表时间:2017-11-06T13:35:33.807Z 来源:《电力设备》2017年第18期作者:王鹏 [导读] 摘要:文章从电力电子技术的相关概念及其发展历程出发,就此项技术在交通运输、家电、电力节能等方面的具体应用展开探究。 (南瑞集团公司(国网电力科学研究院)国电南瑞科技股份有限公司江苏省南京市 210000) 摘要:文章从电力电子技术的相关概念及其发展历程出发,就此项技术在交通运输、家电、电力节能等方面的具体应用展开探究。 关键词:电力电子技术;发展;具体应用 1电力电子技术的相关概念 电力电子技术又称为功率电子技术,主要是对各种电子电力器件,以及与之构成的可控制、转换电能的相关装置及电路展开研究。此技术不仅是电工学在电子领域或弱电中的分支,同时也是电子学在电动领域或强电中的分支,总体来说,是结合强弱电的一门新型学科。当前,我国科技发展迅猛,电力电子技术也愈发重要,其可优化电能的使用情况,达到高效节能的目的。除此之外,通过应用电力电子技术,可有效改造相关传统产业,促进机电一体化发展,并且还能统一功率及信息化处理,在有机结合微电子技术的基础上,促进电子技术的进一步改革与发展。 2电力电子技术的发展历程 自上世纪五十年代诞生第一只晶闸管以来,电力电子技术就获得了显著发展,并在电气传动技术领域占据了重要的一席之地。以下就电力电子技术的发展历程展开探究。 2.1晶闸管整流时代 工频(也即50Hz)交流发电机为大功率工业用电的主要来源,在实际应用过程给中,以直流形式消费的电能约占20%,例如牵引(包括地铁机车、电气机车、城市无轨电车等)、直流传动(造纸及轧钢)、电解(包括化工原料及有色金属)等领域。为将工频交流电高效率地转变为直流电,就需要应用到大功率的硅整流器。在20世纪60、70年代,人们加大了大功率硅整流器的开发及应用力度,国内还曾掀起开办硅整流器厂的热潮,现阶段我国大部分的硅整流器制造厂就是于那个时代建成的,那一时期也被称为电力电子技术晶闸管时代。 2.2逆变时代 自20世纪70年代以后,自关断器件被制造出来并投入实际应用中,此时,电力电子技术便进入到逆变时代。当时,在世界范围内爆发了能源危机,而具备显著节能效果的交流电机变频调速因此获得了迅速的发展。其中,将直流电逆变为频率为0至100Hz的交流电为变频调速的关键性技术,而应用在大功率逆变中的晶闸管、门极可关断晶闸管、巨型功率晶体管等便迅速成为当时众多电力电子技术的主要组成部分。尽管当时电力电子技术已实现逆变以及整流等功能,但工作频率比较低,且只是在中低频率的范围内。 2.3现代变频器时代 自20世纪80年代以后,人们加大了大规模集成电路技术的应用力度,这为电力电子技术的发展奠定了扎实的基础。在集成电路技术中,高压大电流以及精细加工两种技术得到了有机结合。其中,传统采用低频技术处理问题为主的电力电子学,以及集大电流、高压、高频于一身的,以功率IGBT与MOSFET为代表的功率半导体复合器件,均朝着以高频处理问题为主的现代电力电子学方向进行转变。此种现象显示,当时已进入到了电力电子的现代变频器时代。在此时期,集成电路技术被大规模应用在各种新型的器件中,并不断朝着模块化及复合化的方向发展,不但有效缩小了电力电子器件的体积,使其结构更加紧凑,而且还能将不同器件的优点进行综合。总体而言,随着这些新型器件的飞速发展,交流电机变频调速的频率更高,性能也更加可靠、完善,这为电力电子技术的高频发展,以及用电设备的小型轻量化、节材节能高效化、机电一体化提供了非常重要的基础支持。 3电力电子技术的具体应用 3.1在交通运输中的具体应用 随着时代的进步与发展,电力电子技术在众多领域得到了非常广泛的应用,例如在电气化铁道交通中,电气机车中的交流机车便应用到了变频装置,而直流机车则应用到了整流装置。同时,在磁悬浮列车中的牵引电机传动以及各种辅助电源等方面,也应用到了电子电力技术,可以说,磁悬浮列车的顺利运行离不开电力电子技术的支持。除此之外,在电动汽车的电机方面,为了发挥出控制驱动的作用,同样需要对电子装置展开合理应用。而在飞机、船舶等交通运输工具方面,其对电源的应用也存在着不小的差异,因此,科学应用电力电子技术就具有关键性的作用。 3.2在家电中的具体应用 在人们日常生活中的各种家电方面,电力电子技术也得到了较为广泛的应用,给人们的生活带来了极大的便利。例如,生活中常见的洗衣机,通过应用电力电子技术,便可有效替代手工劳动,人们只需在洗衣机中放入脏衣服,再按下按钮,便可借助电力电子技术的相关功能完成洗衣服的整个过程。其次,厨房中常见的洗碗机,其应用电力电子技术的原理与洗衣机的应用原理大致相同;而空调器通过应用电力电子技术,可起到显著的节能效果,经大量实践研究证明,其节约的电能约占30%及以上;在工作效率方面,电频荧光灯要明显高于平常使用的普通白炽灯。 3.3在发电环节中的具体应用 经分析得知,我国经济快速发展离不开能源的支持,在经济建设不断深入的大背景下,消耗了大量的能源,特别是电能。现阶段,经济发展的一项关键条件便是有机结合电力与工业,正是由于电能具有利用率高、稳定性高等显著优势,因而其消耗量呈现出不断增加的趋势。分析我国工业发展的整体情况可知,当前的工业用电还存在一系列不了合理的情况,导致电力能源的严重浪费。随着可持续发展理念的提出与实行,人们对节约电能也愈发重视。而通过应用电力电子技术,便可有效节约原材料,优化各种电力设备的性能,最终充分降低电能的消耗程度。 3.4在电力节能中的具体应用 近些年来,我国不断加大对水力发电、风力发电等新能源的开发及利用力度,其中涉及到发电机电流频率的转换。具体来说,水头的流量及压力对水力发电的功率起到了决定性的作用,而这会影响到机组最佳转速的变化。此时,为实现有效功率的最大化,就需要对转子励磁电流频率进行调整,从而实现机组的变速运行。此外,在大型发电机中,也应用到了晶闸管整流自并励的方式来实现相对静止励磁的

变频调速系统技术原理及应用

变频调速系统技术原理及应用 0 引言 随着工业自动化技术的飞速发展,人们对自动化监控系统的要求越来越高,如要求界面简单明了,易于操作,实时性好,开发周期短,便于修改、扩充、升级。这些要求促使工控组态软件应运而生,组态是指通过专用的软件定义系统的过程,工控组态软件是利用系统软件提供的工具,通过简单形象的组态工作,构成系统所需的软件。国外软件商推出了各种工业控制软件包,如美国Wonderware 公司的In-Touch,美国Intellution 公司的iFIX,德国西门子公司的WinCC;国产工控组态软件则以北京亚控科技发展有限公司出品的“Kingview (组态王)”组态软件为代表[1]。 PLC 作为现代工业控制的三大支柱(PLC、机器人和CAD/CAM)之一,编程、操作简易方便,程序修改灵活,功能强大。被广泛应用于冶金、矿业、机械、轻工等领域,加速了机电一体化的进程。科威公司生产的EASY系列嵌入式PLC 是将PLC 内核构建于控制器内,运用PLC 语言开发用户所需产品,能提高开发速度,降低开发费用,提高控制器的稳定性[2]。嵌入式PLC 又称客制式PLC,即根据用户的控制需要定制硬件,以PLC 的应用方式解决对象控制问题的专用PLC。EASY嵌入式PLC软件平台具有开发通用、专用PLC 的基本功能,支持CAN bus现场总线、支持通用HMI、组态软件包。 变频器技术是一门综合性的技术,它建立在控制技术、电力电子技术、微电子技术和计算机技术的基础上。与传统的交流拖动系统相比,利用变频器对交流电动机进行调速控制,可以实现大范围内的高效连续精确调速控制。其完善的保护功能既能保护变频器,又能保护电机及相关用电设备[3]。富士系列变频器是高性能和多功能的理想结合,动态转矩矢量控制能在各种运行条件下实现对电动机的最佳控制。强大的功能和鲜明的特点使其广泛应用于工业场合。 1 Kingview组态软件 Kingview(组态王)完全基于网络概念,支持客户机- 服务器模式和Internet/Intranet 浏览器技术,并且是一种可伸缩的柔性结构,根据网络规模大小,可以将不同站点设计成I/O 服务器、报警服务器、数据服务器、登录服务器、校时服务器、客户机等,在系统扩展和变化时,有着极大的灵活性。组态王设计成全冗余结构,在五个层面上提供了冗余:I/O通道冗余、双设备冗余、双网冗余、双机冗余及双系统冗余。组态王被设计成一个完全意义上的软件平台,允许用户进行功能扩展和发挥,它也是一个ActiveX容器,无须编程即可将第三方控件直接连入组态王中[4]。

电力拖动课程设计--高压电机变频(10000伏)控制系统的选择设计

电力拖动课程设计 高压电机变频(10000伏)控制系统的选择设计

引言 高压变频器应用的领域和范围也越来越为大,这使得高效、合理地利用能源(尤其是电能)成为了可能。电机是国民经济中主要的耗电大户,高压大功率的更为突出,而这些设备大部分都有节能的潜力。大力发展高压大功率变频调速技术,将是时代赋予我们的一项神圣使命,而这使命也将具有深远的意义。 由于电力电子技术的不断发展和进步,伴随着新的控制理论的提出与完善,使交流调速传动,尤其是性能优异的变频调速传动得到飞速的发展。近年来,变频器的售价不断下降,而其使用功能却不断提升和扩大,它现在已经广泛应用于从一些数百瓦级的家用器械直到一些数千千瓦级的大型工业传动装置的驱动。交流变频调速已从最初的只能用于风机、水泵的调速过渡到应用于各类要求高精度、快响应的高性能调速指标的工业现场。变频器的大量推广使用,在节能、省力化、自动化及提高生产率、提高质量、减少维修和提高舒适性等多方面都取得了令世人瞩目的应用效果。但是,变频器毕竟是近二十年来新出现的一种蕴涵多种高新技术的电力电子产品,要想让它发挥很好的应用效果,就必须对它的选型和配置做深入的研究。 设计要求 通过设计学生应熟悉各种电气设备,电动机,变频器,传感器,PID调节器等。 要求完成资料收集工作、提出设计方案并完成全部设计工作。在设计工作中,对所提供的各部分图纸应符合制图标准,并要求所有电气工程符号应采用国家统一标准。

目录 一、交流调速系统概述 (4) 二、高压变频器概述 (4) 三、系统组成及工作原理 (6) 四、高压变频器技术参数 (8) 五、系统故障及处理方法 (16) 六、结束语 (20)

电力电子技术的应用

电力电子技术的应用 电力电子技术是利用电力电子器件对电能进行控制和转换的学科。它包括电力电子器件、变流电路和控制电路三部分,是电力、电子、控制三大电气工程技术领域之间的交叉学科。随着科学技术的发展,电力电子技术由于和现代控制理论、材料科学、电机工程、微电子技术等血多领域密切相关,已逐步发展成为一门多学科相互渗透的综合性技术学科。 电力电子技术是近几年迅速发展的一种高新技术,广泛应用于机电一体化、电机传动、航空航天等领域,现已成为各国竞相发展的一种高新技术。它不仅应用于一般工业,也广泛用于交通运输、电力系统、通信系统、计算机系统、新能源系统等,在照明、空调等家用电器及其他领域中也有着广泛的应用。以下分几个主要应用领域加以叙述。 一、一般工业 工业中大量应用各种交直流电动机。直流电动机有良好的调速性能,给其供电的可控整流电源或直流斩波电源都是电力电子装置。近年来,由于电力电子变频技术的迅速发展,使得交流电机的调速性能可与直流电机相媲美,交流调速技术大量应用并占据主导地位。大至数千kW的各种轧钢机,小到几百W的数控机床的伺服电机,以及矿山牵引等场合都广泛采用电力电子交直流调速技术。一些对调速性能要求不高的大型鼓风机等近年来也采用了变频装置,以达到节能的目的。还有些不调速的电机为了避免起动时的电流冲击而采用了软起动装置,这种软起动装置也是电力电子装置。电化学工业大量使用直流电源,电解铝、电解食盐水等都需要大容量整流电源。电镀装置也需要整流电源。电力电子技术还大量用于冶金工业中的高频或中频感应加热电源、淬火电源及直流电弧炉电源等场合。电力电子技术在一般工业中的应用最主要的就是电机调速传动和电源。电机调速传动又分工艺调速传动和节能调速传动两大类:工艺调速传动指工艺要求必须调速的传动,例如轧机,矿井卷扬,机床,造纸等以前用直流电动机驱动的机械的传动。节能调速指风机、泵等以前不调速,为节能而改用调速。 二、交通运输 电气化铁道中广泛采用电力电子技术。电气机车中的直流机车中采用整流装置,交流机车采用变频装置。直流斩波器也广泛用于铁道车辆。在未来的磁悬浮列车中,电力电子技术更是一项关键技术。除牵引电机传动外,车辆中的各种辅助电源也都离不开电力电子技术电动汽车的电机靠电力电子装置进行电力变换和驱动控制,其蓄电池的充电也离不开电力电子装置。一台高级汽车中需要许多控制电机,它们也要靠变频器和斩波器驱动并控制。飞机、船舶需要很多不同要求的电源,因此航空和航海都离不开电力电子技术。如果把电梯也算做交通运输,那么它也需要电力电子技术。以前的电梯大都采用直流调速系统,而近年来交流变频调速已成为主流。其典型代表就是在常导中低速磁悬浮列车中的应用,其中的电力电子设备都起着举足轻重的作用。 三、电力系统 电力电子技术在电力系统中有着非常广泛的应用。据估计,发达国家在用户最终使用的电能中,有60%以上的电能至少经过一次以上电力电子变流装置的处理。电力系统在通向现代化的进程中,电力电子技术是关键技术之一。可以毫不夸张地说,如果离开电力电子技术,电力系统的现代化就是不可想象的。直流输电在长距离、大容量输电时有很大的优势,其送电端的整流阀和受电端的逆变阀都采

电力电子技术的主要应用领域

电力电子技术的主要应用领域 陈旻忞电气1321 (苏州科技学院天平学院江苏苏州215009) 摘要:电力电子技术在我国各行业现代化技术改造中可以发挥重大作用。随着科技技术的不断发展和人们要求的不断提高,电工电子技术的应用越来越广泛。本文主要从一般工业、电力系统、电气节能、新能源这几个领域对电力电子技术的应用进行分析。 关键词:电力电子;电机传动;电力系统;新能源;发电;节能 引言 电力系统是电力电子技术应用的一个重要领域。最早成功的是高压直流输电,1986年美国电力科学研究院提出了灵活交流输电的概念,相应出现了统一潮流控制器等多种设备。电力电子设备和系统逐步投入运行,大幅度提高了电力系统的稳定水平,产生巨大效益。在节能方面,通过变频器、节能灯、无功补偿装置、开关电源、逆变焊机等,产生了比较明显的节能效果。在一般工业中,电力电子主要用于电机调速传动和电源。在全球气候变化和世界石油、煤炭等化石能源日益紧缺的今天,低耗高效和寻找开发新能源是根本出路。电力电子是解决能源问题的关键技术,它对新能源的开发、转化、输送、储存和利用等各方面发挥着重要的作用。随着再生能源技术的发展,“分布式发电系统”将得到更大的发展空间。 1 一般工业 电力电子技术在一般工业上的应用繁多复杂,主要应用于电机调速传动和电源,也包含了在输电环节的应用。本文在一般工业方面对电机调速传动和电源做主要阐述。关于输电环节的应用,则归于下一节电力系统中做详细阐述。

1.1 电机调速传动 在一般工业中大量应用各种交直流电动机。直流电动机有良好的调速性能,给其供电的可控整流电源或直流斩波电源都是电力电子装置。在20世纪90年达中期以前,大多数调速系统都由采用晶闸管和双向晶闸管的变换器供电,最典型的是晶闸管——直流电机调速系统。在20世纪90年代中期以来,大功率IGBT 的应用,以及IGBT逆变技术的成熟和发展,迅速在相关功率等级的应用领域取代了晶闸管和双向进闸管[1]。近年来,由于电力电子变频技术的迅速发展,交流电机的调速性能也直追直流电机,交流调速技术大量应用并占据主导地位。 1.2 电源 随着工业设备的大容量化和高性能化,对电源质量有了更高的要求。电源质量改善装置对此将起到重要的作用。在电力电子技术的应用及各种电源系统中,开关电源技术处于核心地位。开关电源是利用现代电力电子技术,控制功率半导体器件开通和关断的时间见、比率,维持稳定输出电压的一种电源。与线性稳压电源相比,开关电源体积小、效率高、重量轻,在各种电子设备中得到广泛运用。高频、高可靠、低耗、低噪音、抗干扰和模块化是开关电源的发展趋势[2]。 2 电力系统 2.1 在发电环节中的应用 2.1.1 大型发电机的静止励磁控制 静止励磁采用晶闸管整流自并励方式,具有结构简单。可靠性高及造价低等优点,被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节,因而具有特有的快速性调节,给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件[3]。

浅谈电力电子技术在电力系统中的应用与发展趋势

浅谈电力电子技术在电力系统中的应用与发展趋势 李洪新 胜利油田滨南采油厂山东省滨州市256606 摘要,概述性地介绍电力电子技术在电力系统中的各类应用,重点在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用.以及电力电子技术的发展趋势。 关键词s直流输电;电力电子;微电子;发电机;换流技术 前言 电力电子技术是一个以功率半导体器件、电路技术、计算机技术、现代控制技术为支撑的技术平台。电力电子技术广泛应用于国民经济、人民生活和现代化军事装备等众多领域,是传统产业改造,高新技术发展和国防工业进步的重要支柱。据估算,现代化国家所用电能的90%以上都将利用电力电子技术进行各种处理,可大量节约电能和提高用电设备的性能。发电和远距离输电的现代化技术更大量需要电力电子技术。 经过50年的发展历程,它在传统产业设备发行、电能质量控制、新能源开发和民用产品等方面得到了越来越广泛的应用。最成功地应用于电力系统的大功率电力电子技术是直流输电(HVDC)。自20世纪80年代,柔性交流输电(FACTS)概念被提出后,电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注,多种设备相继出现。本文介绍了电力电子技术在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用,以及电力电子技术的发展趋势。 l电力电子技术和微电子技术 1947年晶体管发明之后,到50年代末开始向两个方向发展。一个是以1958年集成电路的诞生为标志的微电子技术,它面向处理,其特点是加工线条越来越细,集成度越来越高,功能越来越全。目前生产水平典型线宽为0.5-0.6微米,典型产品为16Mb的动态随机存储器(DRAM)和PowerPC及Pentium(奔腾)微处理器。研制水平还远高于此。微电子技术的发展带动了一系列高新技术的兴起,标志着第一次电子技术革命的开始,其应用几乎遍及所有领域。 1957年晶闸管的问世标志着电力电子技术的开端,它面向电力处理,其特点是功率越来越大,性能越来越高,派生器件越来越多。到70年代末期80年代初为传统电力电子技术已经衍生出快速晶闸管、逆导晶闸管、不对称晶闸管、光控晶闸管等整个家族。 80年代以来,微电子技术和电力电子技术在各自发展的基础上,又逐渐走向结合。电力电子器件在工艺和结构上,大量采用微电子微细加工技术的工艺方法和加工设备,使传统电力电子器件的高电压、大电流、深注入技术与微细加工技术有机结合,统一在一块芯片上。目前,典型电力电子器件的最细线条可达2-3微米。从此产生现代电力电子技术,开始了第二次电子技术革命。 电力电子技术与微电子技术结合,首先出现了多种全控型器件。它们的功能特点是实现了自关断,从而避免了传统电力电子器件关断时所需的强迫换流电路。其结构特点是,一个器件由多个元胞并联,大面积集成。例如,1000A的门极关断晶闸管(GTO)含有近千个单元(GTO)。一个40A/IOOV的电力MOS场效应管(VDMOS),有3.5万个元胞并联,最小间距3微米,整个制造过程共i00多道工序,全部利用微电子MOS集成电路制造技术。其中关键工艺为离子注入、细线光刻、外延、自对准双扩散、薄栅氧化、表面钝化及背面金属化等。一个300A的静电感应晶闸管(SITH)含有5万个元胞,而一个50A/500V的MOS控制晶闸管(McT)则含有10万个元胞并联。

A电力电子及变频器期末模拟试卷答案

大连航运职业技术学院学期期末考试试卷学年第 201 -201 年级)(试卷课程变频器(答案)电 力电子及11、在U/f控制方式下,当输出频率比较低时,会出现输出转矩不足的情况,要求 变频器具有( C )功能。考试方式(■闭卷□ 开卷)机电一体化适用专业电气自动化船舶电子电气 A:频率偏置 B:转差补偿 C:转矩补偿 D:段速控制 12、高压变频器指工作电压在( B )KV以上的变频器。 A:3 B;1 C:6 D:10 )C 13、工业洗衣机甩干时转速快,洗涤时转速慢,烘干时转速更慢,故需要变频器的 (一、单项选择题功能。(在每小题四个备选答案中选出一个正确答案, 填在单选题答得分:段速控制 D:电压自动控制 A:转矩补偿 B:频率偏置 C 2(本大题共16小题,每小题分,总计32分)案栏中) C )。14、变频调速过程中,为了保 持磁通恒定,必须保持(。正弦波脉冲宽度调制英文缩写是( C )1、f不变不变 D: U·:输出电压U不变 B:频率f不变 C:U/FA:A:PWM BPAM :CSPWM D:SPAM A ) 运算。PID功能中,I 是指(15、变频器的 B )有关系。2、三相异步电动机的转速除了 与电源频率、转差率有关,还与(:求和:微分 C:比例 DA:积分 B D C B A:磁极数:磁极对数:磁感应强度:磁场强度)值时输出的频率值。16、变频器的基本 频率是指输出电压达到(A 3)。、目前,在中小型变频器中普遍采用的电力电子器件是( D /4/3 D:UU B:U/2 C:U A:NNNN::GTO CMOSFET DIGBT: A:SCR B 属于(、4IGBT B 得分)控制型元件。、填空题二个(将每空 正确答案按空号填写在填空题答案栏中)(本大题共10 A:电流:电阻 D:频率 C B: 电压分,总计20分)空,每空25)型。、变频器种类很多,其中按滤波方式可分为电压型和 ( A :电感 D:电容 C B A:电流:电阻型。1、 变频器种类很多,其中按滤波方式可分为电压型和电流)控制型元件。属于 (、电力晶体管6GTR A 2、变频器的组成可分为主电路和控制电路。 A:电流 D C:电压 B:电阻:频率3、变频器是由计算机控制将工频交流电变为 可调交流电压、交流电的电器设备。 7)调速。、对电动机从基本频率向上的变频调速属于( A 4、变频调速时,基频以下的 调速属于恒转矩调速,基频以上的属于恒功率调 B:恒功率:恒转矩A速。 :恒转差率:恒磁通C D5、变频调速的基本控制方式有基频以下和基频以

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