电力电子技术WM控制技术

电力电子技术总结HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】1、电力电子技术的概念：所谓电力电子技术就是应用于电力领域的电子技术。

2、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。

3、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。

4、70年代后期，以门极可关断晶闸管（GTO）、电力双极型晶体管（BJT）和电力场效应晶体管（Power-MOSFET）为代表的全控型器件迅速发展。

5、全控型器件的特点是，通过对门极（基极、栅极）的控制既可使其开通又可使其关断。

6、把驱动、控制、保护电路和电力电子器件集成在一起，构成电力电子集成电路（PIC）。

第二章1、电力电子器件的特征◆所能处理电功率的大小，也就是其承受电压和电流的能力，是其最重要的参数，一般都远大于处理信息的电子器件。

◆为了减小本身的损耗，提高效率，一般都工作在开关状态。

◆由信息电子电路来控制 ,而且需要驱动电路。

◆自身的功率损耗通常仍远大于信息电子器件，在其工作时一般都需要安装散热器2、电力电子器件的功率损耗3、电力电子器件的分类（1）按照能够被控制电路信号所控制的程度◆半控型器件：主要是指晶闸管（Thyristor ）及其大部分派生器件。

器件的关断完全是由其在主电路中承受的电压和电流决定的。

◆全控型器件：目前最常用的是 IGBT 和Power MOSFET 。

通过控制信号既可以控制其导通，又可以控制其关断。

◆不可控器件：电力二极管（Power Diode ） 不能用控制信号来控制其通断。

（2）按照驱动信号的性质◆电流驱动型 ：通过从控制端注入或者抽出电流来实现导通或者关断的控制。

通态损耗断态损耗开关损耗 开通损耗关断损耗◆电压驱动型仅通过在控制端和公共端之间施加一定的电压信号就可实现导通或者关断的控制。

PWM控制方法引言采样控制理论中有一个重要结论：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。

PWM控制技术就是以该结论为理论基础，对半导体开关器件的导通和关断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等而宽度不相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或其他所需要的波形。

按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，既可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率。

PWM控制的基本原理很早就已经提出，但是受电力电子器件发展水平的制约，在上世纪80年代以前一直未能实现。

直到进入上世纪80年代，随着全控型电力电子器件的出现和迅速发展，PWM控制技术才真正得到应用。

随着电力电子技术、微电子技术和自动控制技术的发展以及各种新的理论方法，如现代控制理论、非线性系统控制思想的应用，PWM控制技术获得了空前的发展。

到目前为止，已出现了多种PWM控制技术，根据PWM控制技术的特点，到目前为止主要有以下8类方法。

1 相电压控制PWM1.1 等脉宽PWM法VVVF(V ariable V oltage V ariable Frequency)装置在早期是采用PAM（Pulse Amplitude Modulation）控制技术来实现的，其逆变器部分只能输出频率可调的方波电压而不能调压。

等脉宽PWM法正是为了克服PAM法的这个缺点发展而来的，是PWM法中最为简单的一种。

它是把每一脉冲的宽度均相等的脉冲列作为PWM波，通过改变脉冲列的周期可以调频，改变脉冲的宽度或占空比可以调压，采用适当控制方法即可使电压与频率协调变化。

相对于PAM法，该方法的优点是简化了电路结构，提高了输入端的功率因数，但同时也存在输出电压中除基波外，还包含较大的谐波分量。

1.2 随机PWM在上世纪70年代开始至上世纪80年代初，由于当时大功率晶体管主要为双极性达林顿三极管，载波频率一般不超过5kHz，电机绕组的电磁噪音及谐波造成的振动引起了人们的关注。

电力电子技术中的电力电子控制技术是什么电力电子技术是指将电力和电子技术相结合，用于实现电力的调控、变换和控制的一门学科。

其中，电力电子控制技术则是电力电子技术中的重要组成部分，主要用于控制电力电子设备的工作状态和输出特性，以满足不同的应用需求。

本文将就电力电子控制技术的基本原理、应用领域以及发展趋势等方面展开论述。

一、电力电子控制技术的基本原理电力电子控制技术的基本原理可归纳为以下几点：1. 可控硅技术：可控硅是一种具有开关特性的电子元器件，可通过外部控制信号，实现对电流的控制。

在电力电子应用中，可控硅被广泛应用于交流电压的调制、变换和控制等方面。

2. 双向开关技术：双向开关是指能够实现正向和反向电流流动的电子开关元器件。

双向开关技术常用于直流电源和交流电源之间的转换与控制。

3. 脉宽调制技术：脉宽调制技术是一种通过改变电流或电压的脉冲宽度来控制输出功率的方法。

通过调整脉冲的宽窄，可以实现对输出电压、电流的精确控制。

二、电力电子控制技术的应用领域电力电子控制技术广泛应用于以下几个领域：1. 交流传动系统：在交流传动系统中，电力电子控制技术可用于调节电机的速度、转矩和位置。

例如，变频调速技术可以通过调整电机的频率和电压，实现对电机转速的精确控制。

2. 新能源发电系统：在新能源发电系统中，电力电子控制技术可以用于控制光伏发电系统、风力发电系统和储能系统等。

例如，逆变器技术可将直流电能转换为交流电能，实现与电网的互连。

3. 电力质量控制：电力质量控制是指在电力系统中，通过电力电子控制技术提高电力质量的稳定性和可靠性。

例如，采用无功补偿技术可以减小电压波动和谐波，改善电力系统的供电质量。

三、电力电子控制技术的发展趋势随着科技的不断进步，电力电子控制技术也在不断发展。

未来的发展趋势主要表现在以下几个方面：1. 高效节能：电力电子控制技术将更加注重提高能量的利用效率，减少能源消耗。

例如，采用无感应功率器件和高效控制算法，以提高系统的能源转换效率。

电力电子技术中的PWM调制技术详解在现代工业领域中，电力电子技术扮演着至关重要的角色。

PWM （脉宽调制）技术作为电力电子技术的核心之一，已经广泛应用于各种电源和驱动系统中。

本文将深入探讨PWM调制技术的原理、应用和优势。

1. PWM调制技术的原理PWM调制技术是通过改变脉冲宽度的方式来控制电路输出的一种方法。

其基本原理是将模拟信号转换为脉冲信号，通过调整脉冲的宽度来控制输出电压或电流的大小。

PWM信号的脉冲宽度与所需输出信号的幅值成正比。

在PWM调制技术中，常用的脉冲产生方法包括比较器法、计数器法和改进型PWM等。

其中，比较器法是最常用的一种方法。

该方法通过一个比较器将输入信号与一定频率、恒定幅度的三角波进行比较，从而产生脉冲宽度调制的信号。

2. PWM调制技术的应用PWM调制技术已经广泛应用于各种电力电子设备和系统中。

以下是几个常见的应用领域：2.1 变频调速系统PWM调制技术在变频调速系统中起到了关键作用。

通过调整PWM 信号的脉冲宽度，可以实现对电机转矩和转速的精确控制。

这种技术的应用使得电机的运行更加稳定、高效，并且节省能源。

2.2 电力逆变器电力逆变器是将直流电能转换为交流电能的设备，广泛应用于太阳能发电、风能发电等领域。

PWM调制技术能够有效地控制逆变器的输出波形质量，提高逆变器的效率和稳定性。

2.3 电源管理系统在电源管理系统中，PWM调制技术能够实现电源的高效转换和稳定输出。

通过精确控制PWM信号的脉冲宽度，可以实现电源的输出电压的调节和稳定，以满足不同电器设备的需求。

3. PWM调制技术的优势PWM调制技术相比传统的模拟控制方法具有以下优势：3.1 高精度控制PWM调制技术能够精确调节输出信号的幅度，通过调整脉冲宽度来实现高精度控制。

这种精准性在很多需要精确控制的领域非常重要，比如电机调速系统和逆变器控制系统。

3.2 高效能转换由于PWM调制技术只有两种状态（高电平和低电平），因此能量损耗相对较小，能够实现高效率的能量转换。

1、电力电子技术的概念：所谓电力电子技术就是应用于电力领域的电子技术。

2、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。

3、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。

4、70年代后期，以门极可关断晶闸管（GTO ）、电力双极型晶体管（BJT ）和电力场效应晶体管（Power-MOSFET ）为代表的全控型器件迅速发展。

5、全控型器件的特点是，通过对门极（基极、栅极）的控制既可使其开通又可使其关断。

6、把驱动、控制、保护电路和电力电子器件集成在一起，构成电力电子集成电路（PIC ）。

第二章1、电力电子器件的特征◆所能处理电功率的大小，也就是其承受电压和电流的能力，是其最重要的参数，一般都远大于处理信息的电子器件。

◆为了减小本身的损耗，提高效率，一般都工作在开关状态。

◆由信息电子电路来控制,而且需要驱动电路。

◆自身的功率损耗通常仍远大于信息电子器件，在其工作时一般都需要安装散热器 2、电力电子器件的功率损耗3、电力电子器件的分类（1）按照能够被控制电路信号所控制的程度◆半控型器件：?主要是指晶闸管（Thyristor ）及其大部分派生器件。

?器件的关断完全是由其在主电路中承受的电压和电流决定的。

◆全控型器件：?目前最常用的是IGBT 和PowerMOSFET 。

?通过控制信号既可以控制其导通，又可以控制其关断。

◆不可控器件：?电力二极管（PowerDiode ）?不能用控制信号来控制其通断。

（2）按照驱动信号的性质◆电流驱动型：?通过从控制端注入或者抽出电流来实现导通或者关断的控制。

◆电压驱动型?仅通过在控制端和公共端之间施加一定的电压信号就可实现导通或者关断的控制。

（3）按照驱动信号的波形（电力二极管除外） ◆脉冲触发型?通过在控制端施加一个电压或电流的脉冲信号来实现器件的开通或者关断的控制。

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。