《电力电子技术基础》课程复习(打印版)_图文
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电力电子技术第五版复习资料第1章绪论1 电力电子技术定义:是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术,是应用于电力领域的电子技术,主要用于电力变换。
2 电力变换的种类(1)交流变直流AC-DC:整流(2)直流变交流DC-AC:逆变(3)直流变直流DC-DC:一般通过直流斩波电路实现(4)交流变交流AC-AC:一般称作交流电力控制3 电力电子技术分类:分为电力电子器件制造技术和变流技术。
第2章电力电子器件1 电力电子器件与主电路的关系(1)主电路:指能够直接承担电能变换或控制任务的电路。
(2)电力电子器件:指应用于主电路中,能够实现电能变换或控制的电子器件。
2 电力电子器件一般都工作于开关状态,以减小本身损耗。
3 电力电子系统基本组成与工作原理(1)一般由主电路、控制电路、检测电路、驱动电路、保护电路等组成。
(2)检测主电路中的信号并送入控制电路,根据这些信号并按照系统工作要求形成电力电子器件的工作信号。
(3)控制信号通过驱动电路去控制主电路中电力电子器件的导通或关断。
(4)同时,在主电路和控制电路中附加一些保护电路,以保证系统正常可靠运行。
4 电力电子器件的分类根据控制信号所控制的程度分类(1)半控型器件:通过控制信号可以控制其导通而不能控制其关断的电力电子器件。
如SCR晶闸管。
(2)全控型器件:通过控制信号既可以控制其导通,又可以控制其关断的电力电子器件。
如GTO、GTR、MOSFET 和IGBT。
(3)不可控器件:不能用控制信号来控制其通断的电力电子器件。
如电力二极管。
根据驱动信号的性质分类(1)电流型器件:通过从控制端注入或抽出电流的方式来实现导通或关断的电力电子器件。
如SCR、GTO、GTR。
(2)电压型器件:通过在控制端和公共端之间施加一定电压信号的方式来实现导通或关断的电力电子器件。
如MOSFET、IGBT。
根据器件内部载流子参与导电的情况分类(1)单极型器件:内部由一种载流子参与导电的器件。
第7章 PWM控制技术 PWM控制技术河南科大自动化系多媒体教案(WSBU2.0 版)河南科大自动化系多媒体教案(WSBU2.0版)第7章 PWM控制技术 PWM控制技术河南科大自动化系多媒体教案(WSBU2.0 版)河南科大自动化系多媒体教案(WSBU2.0版) 7.3 PWM跟踪控制技术滞环比较方式跟踪控制方法: 跟踪控制方法: 不是用信号波对载波进行调制,而是把希望输出的波形作为指令信号,把实际波形作为反馈信号,通过“ 两者的瞬时值比较”来决定逆变电路开关器件的通断,使实际的输出跟踪指令信号变化。
滞环环宽电抗器L的作用图7-22 采用滞环比较方式电流跟踪控制图7-23 滞环比较方式的指令电流和输出电流常用的(跟踪)比较方式:滞环比较方式、三角波比较方式。
1基本原理 2参数影响①L的影响: L大时,i的变化率小,跟踪慢; L小时,i的变化率大,开关频率过高; ②环宽的影响环宽过宽时:开关频率低,跟踪误差大;环宽过窄时:跟踪误差小,但开关频率过高(损耗大电流跟踪控制应用最多。
第7章 PWM控制技术 PWM控制技术河南科大自动化系多媒体教案(WSBU2.0 版)河南科大自动化系多媒体教案(WSBU2.0版)第7章 PWM控制技术 PWM 控制技术河南科大自动化系多媒体教案(WSBU2.0 版)河南科大自动化系多媒体教案(WSBU2.0版)三角波比较方式基本原理• 先把i*U、i*V和i*W和实际电流iU、iV、iW进行比较,求出偏差, 通过放大器A放大后, 再去和三角波进行比较,产生PWM波形。
第9章电力电子器件应用的共性问题驱动电路的基本任务:——将控制信号转换为电力电子器件的“开通”或“关断”信号。
• 对半控型器件: 只需提供开通控制信号。
• 对全控型器件: 既要提供开通控制信号, 又要关断控制信号。
驱动电路(的作用)?①主电路与控制电路之间的接口。
是电力电子装置的重要环节,对整个装置的性能有很大的影响。
《电力电子技术》复习资料一 电力电子器件1. 要点:① 半控器件:晶闸管(SCR )全控器件:绝缘栅双极型晶体管(IGBT )、电力晶体管(GTR )、 门极关断晶闸管(GTO )、电力场效应管(MOSEFT ) 不可控器件:电力二极管各器件的导通条件、关断方法、电气符号及特点。
②注意电流有效值与电流平均值的区别: 平均值:整流后得到的直流电压、电流。
有效值:直流电压、电流所对应的交流值。
波形系数:K f =有效值/平均值 。
③电力电子技术器件的保护、串并联及缓冲电路: du /dt :关断时,采用阻容电路(RC )。
di/dt :导通时,采用电感电路。
二 整流电路1. 单相半波电路:① 注意电阻负载、电感负载的区别: ② 有效值与平均值的计算:平均值:整流后得到的直流电压、电流。
21cos 0.452d U U α+=d d U I R=有效值:直流电压、电流所对应的交流值。
U U =U I R = 波形系数:电流有效值与平均值之比。
f dIk I =② 注意计算功率、容量、功率因数时要用有效值。
③ 晶闸管的选型计算:Ⅰ求额度电压:2TM U =,再取1.5~2倍的裕量。
Ⅱ 求额度电流(通态平均电流I T (AV )) 先求出负载电流的有效值(f d I k I =); →求晶闸管的电流有效值(I T =I );→求晶闸管的电流平均值(()/T AV T f I I k =),再取1.5~2倍裕量。
2. 单相全桥电路负载:①注意电阻负载、电感负载和反电动势负载的区别: ② 电阻负载的计算:α移相范围:0~π负载平均值:整流后得到的直流电压、电流。
(半波的2倍)21cos 0.92d U U α+=d d U I R=负载有效值:直流电压、电流所对应的交流值。
U U =U I R = 晶闸管:电流平均值I dT 、电流有效值I T :dT d12I I =T I =③ 电感负载的计算:Ⅰ加续流二极管时,与电阻负载相同。
第7章 PWM控制技术 PWM控制技术河南科大自动化系多媒体教案(WSBU2.0 版)河南科大自动化系多媒体教案(WSBU2.0版)第7章 PWM控制技术 PWM控制技术河南科大自动化系多媒体教案(WSBU2.0 版)河南科大自动化系多媒体教案(WSBU2.0版) 7.3 PWM跟踪控制技术滞环比较方式跟踪控制方法: 跟踪控制方法: 不是用信号波对载波进行调制,而是把希望输出的波形作为指令信号,把实际波形作为反馈信号,通过“ 两者的瞬时值比较”来决定逆变电路开关器件的通断,使实际的输出跟踪指令信号变化。
滞环环宽电抗器L的作用图7-22 采用滞环比较方式电流跟踪控制图7-23 滞环比较方式的指令电流和输出电流常用的(跟踪)比较方式:滞环比较方式、三角波比较方式。
1基本原理 2参数影响①L的影响: L大时,i的变化率小,跟踪慢; L小时,i的变化率大,开关频率过高; ②环宽的影响环宽过宽时:开关频率低,跟踪误差大;环宽过窄时:跟踪误差小,但开关频率过高(损耗大电流跟踪控制应用最多。
第7章 PWM控制技术 PWM控制技术河南科大自动化系多媒体教案(WSBU2.0 版)河南科大自动化系多媒体教案(WSBU2.0版)第7章 PWM控制技术 PWM 控制技术河南科大自动化系多媒体教案(WSBU2.0 版)河南科大自动化系多媒体教案(WSBU2.0版)三角波比较方式基本原理• 先把i*U、i*V和i*W和实际电流iU、iV、iW进行比较,求出偏差, 通过放大器A放大后, 再去和三角波进行比较,产生PWM波形。
第9章电力电子器件应用的共性问题驱动电路的基本任务:——将控制信号转换为电力电子器件的“开通”或“关断”信号。
• 对半控型器件: 只需提供开通控制信号。
• 对全控型器件: 既要提供开通控制信号, 又要关断控制信号。
驱动电路(的作用)?①主电路与控制电路之间的接口。
是电力电子装置的重要环节,对整个装置的性能有很大的影响。
采用性能良好的驱动电路(具有的好处): (1 可使电力电子器件工作在较理想的开关状态; (2 缩短开关时间,减小开关损耗,提高效率、安全性。
②对器件或整个装置的一些保护措施也往往设在驱动电路中,或通过驱动电路实现。
M579系列,EXB系列集成驱动器。
③驱动电路还要提供控制电路与主电路之间的电气隔离环节。
图7-27 三角波比较方式电流跟踪型逆变电路特②为改善输出电压波形, 三角波载波常用三相三角波载波; 点③和滞环比较控制相比,这种控制方式输出电流所含的谐波少. 63 ①开
关频率固定, 等于载波频率, 高频滤波器设计方便; 64 第7章 PWM控制技术 PWM 控制技术河南科大自动化系多媒体教案(WSBU2.0 版)河南科大自动化系多媒体教案(WSBU2.0版)第7章 PWM控制技术 PWM控制技术河南科大自动化系多媒体教案(WSBU2.0 版)河南科大自动化系多媒体教案(WSBU2.0版)电气隔离:光隔离、磁隔离。
对压控器件驱动电路的要求: a 为快速建立驱动电压,要求驱动电路输出电阻小。
b 开通驱动电压: (1)MOSFET栅-源电压:
10~18V;(2)IGBT 栅-射电压:15~20V。
c 关断时施加一定幅值的负驱动电压(一般取-5~-15V)。
d 在栅极串入一只(数十欧左右)低值电阻。
——可减小寄生振荡。
——阻值应随被驱动器件电流额定值的增大而减小。
电力电子装置可能的过电压原因? 1 外因过电压:主要来自雷击和系统中的操作过程等外因。
①操作过电压:由分闸、合闸等开关操作引起。
②雷击过电压:由雷击引起。
2 内因过电压: 主要来自电力电子装置内部器件的开关过程. ①换相过电压:晶闸管或二极管在“换相”结束后,不能立刻恢复阻断,会有较大的反向电流流过。
当恢复了阻断能力时,该反向电流急剧减小, 会由线路电感在器件两端感应出过电压。
②关断过电压: 全控型器件“关断”时,正向电流迅速降低而由线路电感在器件两端感应出的过电压。
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第7章 PWM控制技术 PWM控制技术河南科大自动化系多媒体教案(WSBU2.0 版)河南科大自动化系多媒体教案(WSBU2.0版)第7章 PWM控制技术 PWM控制技术缓冲电路( 缓冲电路(吸收电路: 吸收电路过电流:过载和短路两种情况常用措施:快速熔断器、直流快速断路器、过电流继电器、电子保护。
一般采用几种保护措施,提高可靠性和合理性。
1)电子保护作为第一保护措施。
2)直流快速断路器整定在电子电路动作之后实现保护。
3)过电流继电器整定在过载时动作。
4)快熔仅作为短路时部分区段的保护。
——抑制器件的内因过电压、du/dt、过电流和di/dt,减小器件的开关损耗。
河南科大自动化系多媒体教案(WSBU2.0 版)河南科大自动化系多媒体教案(WSBU2.0版)uCE 无缓冲电路时 d i iC 无 dt 抑制电路时 u CE iC 有缓冲电路时 O di 有 dt 抑制电路时• 开通缓冲电路(di/dt抑制电路。
• 关断缓冲电路(du/dt抑制电路。
t 图9-14
di/dt抑制电路和充放电型RCD缓冲电路及波形 a 电路 b 波形缓冲电路作
用分析? 1)无缓冲电路时:• V开通时:di/dt很大。
• V关断时:du/dt很大,并出现很高过电压。
2)有缓冲电路时:• V开通时:Cs通过Rs向V放电,使iC先上一个台阶;以后因有Li,iC上升速度减慢。
• V关断时:负载电流通过VDs向Cs分流, 减轻了V的负担, 抑制了du/dt和过电压。
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