电力电子装置总结
- 格式:pptx
- 大小:916.96 KB
- 文档页数:59
大二电力电子技术基础知识点总结如下是大二电力电子技术基础知识点的总结:电力电子技术是电气工程领域的重要分支之一,它主要涉及电力电子器件和电力电子电路的设计与应用。
在大二的学习中,我们接触到了很多电力电子技术的基础知识点,这些知识点对于我们的学习和未来的工作都有着重要的意义。
下面是对这些知识点的总结:1. 电力电子器件电力电子器件是实现电力电子技术的基石,常见的电力电子器件有功率场效应管(MOSFET)、双极型晶体管(BJT)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等。
这些器件具有不同的特性和应用场景,我们需要掌握它们的工作原理、特性参数以及选型和驱动方法。
2. 电力电子电路电力电子电路是电力电子技术的核心,其中包括直流-直流变换器、直流-交流变换器、交流-交流变换器等。
我们需要了解这些电路的结构和工作原理,掌握它们的控制方法、效率计算以及应用领域。
3. 开关功率器件开关功率器件是电力电子电路的关键组成部分,常见的开关功率器件有晶闸管(SCR)、双向可控硅(Triac)、发光二极管(LED)等。
了解开关功率器件的工作原理、特性和保护方法,能够更好地设计和应用电力电子电路。
4. 电力电子变换器电力电子变换器是实现电能的变换与调控的关键设备,常见的电力电子变换器有直流电压变换器、直流电流变换器、交流电压变换器等。
我们需要了解这些变换器的结构和动作原理,掌握它们的控制策略、效率计算以及在电力系统中的应用。
5. 短路保护与故障诊断在电力电子技术应用中,短路故障是常见的问题。
我们需要学习短路保护的原理和方法,能够设计和应用短路保护电路。
同时,故障诊断技术也十分重要,我们需要了解故障诊断的基本原理和方法,能够快速准确地分析和解决故障问题。
6. 可编程控制器(PLC)在电力电子技术中的应用近年来,可编程控制器在电力电子技术中的应用越来越广泛。
我们需要了解PLC的基本原理和应用技巧,能够利用PLC实现电力电子设备的自动控制和远程监控。
电力电子装置及系统概述张密李静怡牟书丹李子君0 引言在电力系统中,许多功能的实现都需要靠电力电子装置来完成。
比如说可再生能源的并网发电、无功和谐波的动态补偿、储能装置的功率转换、配用电能的双向流动、交直流电网的柔性互联等。
随着科技的日益发展,大功率、高电压电力电子器件的发展,变换器单元化、模块化以及智能化水平的提高,控制策略和调制策略性能的提升,电力电子装置在电力系统中的作用会越来越大。
1 电力电子装置及系统的概念电力电子装置是以满足用电要求为目标,以电力半导体器件为核心,通过合理的电路拓扑和控制方式,采用相关的应用技术对电能实现变换和控制的装置。
电力电子装置和负载组成的闭环控制系统称为电力电子控制系统,其基本组成如图所示。
它是通过弱电控制强电实现其功能的。
控制系统根据运行指令和输入、输出的各种状态,产生控制信号,用来驱动对应的开关器件,完成其特定功能。
2 电力电子装置的主要类型电力电子装置的种类繁多,根据电能转换形式的不同,基本上可以分为5大类:交流-直流变换器(AC/DC)、直流-交流变换器(DC/AC)、直流-直流变换器(DC/DC)、交流-交流变换器(AC/AC)和电力电子静态开关。
1.AC/DC变换器AC/DC变换器又称整流器。
用于将交流电能变换为直流电能。
2.DC/DC变换器DC/DC变换器用于将一种规格的直流电能变换为另一种规格的直流电能。
采用PWM 控制的DC/DC变换器也称直流斩波器,主要用于直流电机驱动和开关电源。
3.DC/AC变换器DC/AC变换器又称逆变器。
用于将直流电能变换为交流电能。
根据输出电压及频率的变化情况,可分为恒压恒频(CVCF)及变压变频(VVVF)两类,前者用作稳压电源,后者用于交流电动机变频调速系统。
4.AC/AC变换器AC/AC变换器用于将一种规格的交流电能变换为另一种规格的直流电能。
输入和输出频率相同的称为交流调压器,频率发生变化的称为周波变换器或变频器。
电力电子技术总结电力电子技术总结1晶闸管是三端器件,三个引出电极分别是阳极,门极和阴极。
2单向半波可控整流电路中,控制角α最大移相范围是0~180°3单相半波可控整流电路中,从晶闸管开始导通到关断之间的角度是导通角 4在电感性负载三相半波可控整流电路中,晶闸管承受的最大正向电压为√6U2 5在输入相同幅度的交流电压和相同控制角的条件下,三相可控整流电路与单相可控整流电路比较,三相可控可获得较高的输出电压6直流斩波电路是将交流电能转化为直流电能的电路7逆变器分为有源逆变器和无源逆变器8大型同步发电机励磁系统处于灭磁运行时,三相全控桥式变流器工作于有源逆变9斩波器的时间比控制方式分为点宽调频,定频调宽,调宽调频三种 10 DC 变换的两种主要形式为斩波电路控制型和直交直电路 11在三相全控桥式变流电路中,控制角和逆变角的关系为α+β=π12三相桥式可控整流电路中,整流二极管在每个输入电压基波周期内环流次数为6次 13在三相全控桥式整流逆变电路中,直流侧输出电压Ud=-β 14在大多数工程应用中,一般取最小逆变角β的范围是β=30° 15在桥式全控有源逆变电路中,理论上你逆变角β的范围是0~30° 16单相桥式整流电路能否用于有源逆变电路中是17改变SPWM逆变器中的调制比,可以改变输出电压的幅值电流型逆变器中间直流环节贮能元件是大电感19三相半波可控整流电路能否用于有源逆变电路中?能20在三相全控整流电路中交流非线性压敏电阻过电压保护电路的连接方式有星型和三角形 21抑制过电压的方法之一是用储能元件吸收可能产生过电压的能量,并用电阻将其消耗 22为了利用功率晶闸管的关断,驱动电流后延应是一个负脉冲23 180°导电型电压源型三相桥式逆变电路,其换相是在同一桥臂的上下两个开关元件之间进行24改变SPWM逆变器的调制波频率,可以改变输出电压的基波频率。
25恒流驱动电路中抗饱和电路的主要作用是减小器件的存储时间,从而加快关断时间。
电力电子知识点总结电力电子是一门涉及电力系统中电能的转换和控制的学科。
在电力系统中,电能的转换和控制是实现能量的高效传输和管理的关键。
以下是电力电子的一些主要知识点的总结。
1. 电力电子器件电力电子器件是实现电能转换和控制的核心组成部分。
以下是一些常见的电力电子器件。
1.1 整流器整流器是将交流电转换为直流电的器件。
常见的整流器有单相和三相整流器。
单相整流器单相整流器是将单相交流电转换为直流电的器件。
常见的单相整流器有单相半波整流器和单相全波整流器。
单相半波整流器单相半波整流器通过绝缘栅双极型晶体管(IGBT)或二极管将单相交流电的负半周整流为直流电。
单相全波整流器单相全波整流器通过绝缘栅双极型晶体管(IGBT)或二极管将单相交流电的全周期整流为直流电。
三相整流器三相整流器是将三相交流电转换为直流电的器件。
常见的三相整流器有三相半波整流器和三相全波整流器。
1.2 逆变器逆变器是将直流电转换为交流电的器件。
常见的逆变器有单相和三相逆变器。
单相逆变器单相逆变器通过绝缘栅双极型晶体管(IGBT)或金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)将直流电转换为单相交流电。
三相逆变器三相逆变器通过绝缘栅双极型晶体管(IGBT)或金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)将直流电转换为三相交流电。
2. 电力电子应用电力电子在电力系统中有广泛的应用。
以下是一些常见的电力电子应用。
2.1 变频调速变频调速是通过电力电子器件控制电机的转速,实现对电机功率的精确控制。
这在许多工业应用中非常重要,例如电梯、风力发电机组和电动汽车。
2.2 可再生能源发电电力电子在可再生能源发电中起到关键作用。
例如,风力发电和太阳能光伏发电系统中的电力电子器件可以将可再生能源转换为交流电并连接到电网。
2.3 电力传输和配电电力电子在电力传输和配电中也发挥着重要的作用。
例如,柔性交流输电系统(FACTS)可以通过调节电力电子组件的参数来提高电力系统的稳定性和可靠性。
电⼒电⼦总结完美版讲解⼀、填空题1、对SCR 、TRIAC 、GTO 、GTR 、Power MOSFET 、这六种电⼒电⼦器件,其中要⽤交流电压相位控制的有SCR TRIAC 。
可以⽤PWM 控制的有GTO GTR Power MOSFET IGBT;要⽤电流驱动的有SCR TRIAC GTO GTR (准确地讲SCR 、TRIAC 为电流触发型器件),要⽤电压驱动的有Power MOSFET IGBT ;其中⼯作频率最⾼的⼀个是Power MOSFET ,功率容量最⼤的两个器件是SCR GTR;属于单极性的是Power MOSFET;可能发⽣⼆次击穿的器件是GTR,可能会发⽣擎住效应的器件是IGBT ;属于多元集成结构的是PowerMOSFET IGBT GTO GTR 。
2、SCR 导通原理可以⽤双晶体管模型来解释,其触发导通条件是阳极加正电压并且门极有触发电流,其关断条件是阳极电流⼩于维持电流。
3、GTO 要⽤门极负脉冲电流关断,其关断增益定义为最⼤可关断阳极电流与门极负脉冲电流最⼤值的⽐即off β=ATO GMI I ,其值约为5左右,其关断时会出现特殊的拖尾电流。
4、Power MOSFET 通态电阻为正温度系数;其定义式为=|DS DS U GS I ≥0,⽐较特殊的是器件体内有寄⽣的反向⼆极管,此外,应防⽌其栅源极间发⽣擎住效应。
5、电⼒⼆极管额定电流是指最⼤⼯频正弦半波波形条件下测得值,对于应⽤于⾼频电⼒电⼦电路的电⼒⼆极管要⽤快恢复型⼆极管,但要求其反向恢复特性要软。
6、在电⼒电⼦电路中,半导体器件总是⼯作在开关状态,分析这类电路可以⽤理想开关等效电路;电⼒电⼦技术的基础是电⼒电⼦器件制造技术,追求的⽬标是⾼效地处理电⼒。
7、硬开关电路的电⼒电⼦器件在换流过程中会产⽣较⼤的开关损耗,主要原因是其电压波形与电流波形发⽣重叠,为了解决该缺陷,最好使电⼒电⼦器件⼯作在零电压开通,零电流关断状态;也可采⽤由⽆源元件构成的缓冲技术,但它们⼀般是有损耗的。
电力系统中电力电子装置的运用分析随着工业化进程的不断发展与城市化步伐的加快,我们的生活离不开电力。
电力系统是电力的重要组成部分,它负责电能的输送和分配。
在电力系统中,电力电子装置应运而生,这类装置的应用是电力系统技术发展的重要里程碑,极大地促进了电能的高效利用和可靠性提高。
本文将对电力电子装置在电力系统中的运用进行详细的分析和总结。
一、电力电子技术的发展电力电子技术是将半导体器件应用于电力系统中,将输入电能进行整流、变换、逆变、稳压、调速等处理,得到所需要的输出电能。
这种技术的核心是半导体器件的开发和应用,包括二极管、晶闸管、场效应晶体管、功率MOSFET等。
总的来说,电力电子技术的发展经历了以下几个阶段:(1)早期阶段:20世纪50年代初,电力电子技术处于萌芽阶段,技术水平较低,只能用于小功率的电子产品和实验室。
(2)中期阶段:70年代初期,电力电子技术逐渐进入实用化阶段,TRIAC、IGBT等新型功率器件得到发展,工业自动化和电力变频器得到了广泛的应用。
同时,电力电子技术也在电力系统的输电、变电、配电等领域展现出巨大的应用前景。
(3)现代阶段:21世纪初期,电力电子技术迎来了一个高速发展的阶段,得益于半导体封装和散热技术的多样化应用,以及数字电力技术和智能化电力装备的不断进步,电力电子技术已成为电力系统中不可或缺的重要组成部分。
二、电力电子装置在电力系统中的应用(1)电力调节器电力调节器主要用于实现局部电网电源调节和电动机的起停控制。
在电力系统中,由于电源、负载和线路的特性不同,导致电压、电流、频率等参数的大小、波形、相位存在差异。
使用电力调节器可以快速地调节电力系统的电压、电流、频率等参数,以满足不同的工作环境和设备要求。
(2)电力变频器电力变频器是电力系统中最常用的电子装置之一,主要用于变频调速。
由于电机的速度控制需要通过电源频率、电压或者电动机外部的机械结构来实现。
使用电力变频器,可以在不改变输入电源结构和电机结构的情况下,通过调整输出频率的大小来实现电机的调速,降低能耗,提高电机控制精度和工作效率。
电力电子器件总结:名称优缺点应用场合电力二极管整流二极管优:结构简单、工作可靠`缺:不可控整流,续流,电压隔离、钳位或保护SBD(肖特基)FRD(快恢复SCR晶闸管可控硅FST(快速)优:承受电压和电流容量在所有器件中最高缺:半控| TRIAC(双向)RCT(逆向)LTT(光控)电力MOSFET(单极型)(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)金属-氧化物-半导体-场效应晶体管%优:开关速度快(利用电场感应控制反型层导电沟道,不存在正偏PN结所固有的载流子存储效应),输入阻抗高,热稳定性好,所需驱动功率小且驱动电路简单,工作频率高,不存在二次击穿问题。
缺:电流容量小,耐压低。
一般只适用于功率不超过10kW的电力电子装置GTO(双极型)优点:电压、电流容量大,适用于大功率场合,具有电导调制效应,其通流能力很强;缺:电流关断增益很小,关断时门极负脉冲电流大,开关速度低,驱动功率大,驱动电路复杂,开关频率低兆瓦以上的大功率…GTR(双极型)电力二极管优:耐压高,电流大,开关特性好,通流能力强,饱和压降低;缺:开关速度低,为电流驱动,所需驱动功率大,驱动电路复杂,存在二次击穿问题基本淘汰IGBT(混合型)《绝缘栅门极晶体管(Insulated- Gate Bipolar Translator)结合了GTR和MOSFET的优点优:开关速度高,开关损耗小,具有耐脉冲电流冲击的能力,通态压降较低,输入阻抗高,为电压驱动,驱动功率小缺:开关速度低于电力MOSFET,电压,电流容量不及GTO广泛应用,指望一统天下(主要兆瓦以下)几种不可替代的场合:FRD(Fast Recovery Diode)在中、高频整流和逆变;SBD(Schottky Barrier Diode)在低压高频整流;(开关速度非常快,开关损耗也特别小,耐压比较低)LTT(Light Triggered Thyristor)高电压大功率;(光触发保证住电路与控制电路之间的绝缘和电气隔离,可以避免电磁干扰的影响)GTO(Gate-Turn-Off Thyristor)兆瓦以上的大功率。
电力电子技术知识点总结一、电力电子器件1. 晶闸管:晶闸管是一种具有双向导电性能的电子器件,可以控制大电流、大功率的交流电路。
其结构简单,稳定性好,具有一定的可逆性,可用作直流电压调节元件、交流电压调节元件、静止开关、逆变器等。
2. 可控硅:可控硅是一种具有双向导电性的半导体器件,具有控制开关特性,可用于控制大电流、大功率的交流电路。
可控硅具有可控性强,工作稳定等特点,适用于电力调节、交流电源、逆变器等领域。
3. MOSFET:MOSFET是一种以金属氧化物半导体栅极场效应晶体管为基础的器件,和普通的MOS晶体管相比,MOSFET在导通电阻上有较低的压降、耗散功率小、寄生电容小、开关速度快等优点,适用于开关电路、逆变器、电源调节等领域。
4. IGBT:IGBT是一种继承了MOSFET和双极晶体管的特点的半导体器件,具有高阻塞电压、低导通压降、大电流、耐脉冲电流等特点,适用于高频开关电路、变频器、电源逆变器、电机调速等领域。
5. 二极管:二极管是最基本的电子元件之一,具有正向导通和反向截止的特点,广泛用于整流、短路保护、开关电源等方面。
以上所述的电力电子器件是电力电子技术的基础,掌握了这些器件的特性和应用,对于电力电子技术的学习和应用具有重要的意义。
二、电力电子拓扑结构1. 变流器拓扑结构:变流器是电力电子技术中的一种重要装置,用于将直流电转换为交流电或者改变交流电的频率、电压和相数等。
常见的变流器拓扑结构包括单相全桥变流器、三相全桥变流器、单相半桥变流器、三相半桥变流器等。
2. 逆变器拓扑结构:逆变器是电力电子技术中的一种重要装置,用于将直流电转换为交流电,逆变器可以选择不同的拓扑结构和控制策略,以满足不同的电力系统需求。
常见的逆变器拓扑结构包括单相全桥逆变器、三相全桥逆变器、单相半桥逆变器、三相半桥逆变器等。
3. 母线型柔性直流输电系统:母线型柔性直流输电系统是一种新型电力电子系统,用于将大容量的交流电转换为直流电进行长距离输电。
电力电子行业工作经验总结在过去的xxx年里,我在电力电子行业中积累了丰富的工作经验。
通过与各种电力电子设备和技术的接触,我不仅提升了自己的专业能力,还在实践中不断成长和发展。
本文将总结我在电力电子行业的工作经验,并分享一些我所学到的重要教训和感悟。
总结一:技术水平的提升在我的工作经历中,技术水平的提升是我在电力电子行业中最重要的收获之一。
通过参与各类电力电子项目,包括逆变器、变频器和电能质量控制器等,我不仅了解了这些设备的工作原理,还学会了如何进行产品设计、开发和测试。
在不断修正和完善设计方案的过程中,我深刻认识到技术上的细节和严谨性的重要性。
此外,我也了解到电力电子行业的技术发展速度十分迅猛。
为了保持自己的竞争力,我积极学习新的技术知识并跟踪最新的行业动态。
不仅要掌握基础知识,还需要了解行业趋势和市场需求。
这样可以帮助我更好地适应行业的变化并为公司带来创新和竞争优势。
总结二:团队协作的重要性在电力电子项目中,团队协作是非常关键的。
作为一个团队成员,我学会了如何与不同职能部门进行有效的沟通和协调。
通过与工程师、项目经理、市场团队和客户等各种团队成员的合作,我更好地理解了产品的整体开发流程,并提高了自己的团队合作能力和沟通能力。
同时,我也学到了有效领导团队的能力。
在某些项目中,我被委以领导角色,需要协调团队成员、制定计划和解决问题。
通过这些经历,我学会了如何发挥每个团队成员的优势,激发他们的潜力,并最终实现项目目标。
总结三:质量控制与安全意识在电力电子行业中,质量控制和安全意识是非常重要的。
在项目开发和生产过程中,我始终坚持高标准的质量控制,并参与制定和改进相关流程和标准。
通过有效的质量控制措施,我在项目中节省了成本、提高了产品质量,并提高了客户满意度。
同时,我始终将安全放在首位。
在现场安装、调试和维护过程中,我严格遵守相关安全操作规程,确保团队和设备的安全。
我还积极参与安全培训和交流活动,提高自己的安全意识和应急处理能力。
电力电子课设总结与体会一、引言电力电子作为一门重要的电子学科,对现代电力系统的稳定性和可靠性有着至关重要的作用。
在我所学的电力电子课程中,我参与了一项课程设计,通过这个过程,我深刻体会到了电力电子的应用价值和实践意义。
二、课设背景我们的课程设计是设计一个功率因数修正的交流调压电路,它主要用于调整电源的输出功率因数,以提高电力系统的能效和稳定性。
这个项目对于我们来说是一个很好的机会,可以将我们在理论课上学到的知识应用到实际项目中。
三、设计过程1. 课设要求分析在开始设计之前,我们仔细分析了课设的要求,明确了需要实现的功能和性能指标。
这包括设计的输入和输出电压范围、效率要求、输出功率因数等。
通过对这些要求的分析,我们明确了设计的目标和思路。
2. 电路拓扑选择在选择电路拓扑时,我们综合考虑了多种因素,包括成本、功率因数调整范围、效率等。
最终,我们选择了升压型非隔离式交流调压电路。
这种拓扑结构相对简单,成本较低,同时能够满足我们的要求。
3. 元器件选择与参数设计在进行元器件选择和参数设计时,我们参考了各种资料和厂家的数据手册。
我们需要选择合适的功率开关器件、电感和电容等元器件,并根据设计要求计算出它们的参数。
这一步需要考虑元器件的损耗、效率和可靠性等方面的因素,确保设计的可行性和稳定性。
4. 电路仿真与调试在设计完成后,我们利用仿真软件对电路进行了仿真分析。
通过仿真,我们可以评估电路的性能,包括输出电压稳定性、效率、功率因数等。
同时,仿真还可以帮助我们发现潜在的问题,并进行相应的调整和优化。
5. 实验验证与优化经过仿真验证后,我们进行了电路的实际搭建和调试。
在搭建电路的过程中,我们注意了各种电路连接和元器件的安装要求。
在调试过程中,我们积极探索和解决了一些问题,通过调整电路参数和控制策略,最终达到了设计要求。
四、成果与收获通过这个课程设计,我不仅学到了电力电子相关的理论知识,也掌握了实际应用的技能。
我深刻认识到电力电子在电力系统中的重要性和广泛应用的前景。