电路运行条件对电力电子器件性能的影响
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一、填空题绪论1、电力变换的四大类整流、直流斩波、交流电力控制变频变相和逆变。
第二章1、电力电子器件一般都工作在开关状态。
2、电力电子器件一般是由控制电路、驱动电路和以电力电子器件为核心的主电路组。
3、电力电子器件的损耗主要为通态损耗和断态损耗,当器件的开关频率较高时,开关损耗会增大。
4、按电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度,可以将电力电子器件分为半控型器件、全控型器件和不可控型器件。
5、晶闸管有阳极A、阴极K和门极G。
6、电力二极管的特性是正向导通和反向截止。
7、要使晶闸管导通必须在阳极可正向电压,在门极加正向电压。
8、在晶闸管的阳极加反向电压时,不论门极加何种电压,晶闸管都截止。
9、多个晶闸管并联要考虑均流问题,多个晶闸管串联要考虑均压问题。
第二章1、单向半波可控整流电路带电阻负载时α角的移相范围0~π,阻感负载α角的移相范围是0~π/2。
2、单向桥式全控整流电路带纯电阻负载时α角的移相范围是0~π,单个晶闸管承受的最大反压是0~π/2,单个晶闸管承受的最大反压是3、三相半波可控整电路中,三个晶闸管的触发脉冲相序互差120°,单个晶闸管承受最大反压带阻感性负载时α角的移相范围是0~π/2。
4、逆变电路中,当交流侧和电网联结时称有源逆变,若要实现逆变必须要用可控整流电路,当0〈α〈π/2时,电路工作在整流状态,π/2〉α〉π时,电路工作在逆变状态。
5、使变流器工作于有源逆变状态的条件有二:①直流侧要有电动势,其极性须和晶闸管的导通方向一致,其值应大于变流电路直流侧的平均电压;②要求晶闸管的控制角α>π/2,使U d为负值。
第三章1、直流斩波电路是把直流变为直流的电路。
2、斩波电路2种最基本的电路是降压斩波和升压斩波。
3、斩波的三种控制方法是脉冲宽度调制(脉冲调宽型)、频率调制(调频型)和混合型。
4、升降压斩波电路升压的条件是1/2〈α〈1。
第四章1、改变频率的电路叫变频电路。
电力系统中的电力电子器件及其应用在当今高度依赖电力的社会中,电力系统的稳定运行和高效发展至关重要。
电力电子器件作为电力系统中的关键组成部分,正发挥着日益重要的作用。
它们的出现和应用,为电力系统的优化、控制和能源转换带来了革命性的变化。
电力电子器件是一种能够对电能进行高效控制和转换的半导体器件。
常见的电力电子器件包括二极管、晶闸管、晶体管(如 MOSFET 和IGBT)等。
这些器件具有不同的特性和性能,适用于各种不同的电力系统应用场景。
二极管是最简单的电力电子器件之一,它只允许电流单向通过。
在电力系统中,二极管常用于整流电路,将交流电转换为直流电。
例如,在电源适配器中,二极管将交流市电整流为直流电,为电子设备提供稳定的电源。
晶闸管则是一种具有可控导通特性的器件。
通过施加合适的触发信号,可以控制晶闸管的导通和关断。
晶闸管在电力系统中的应用非常广泛,如用于高压直流输电系统中的换流器、无功补偿装置等。
通过控制晶闸管的导通角,可以实现对交流电压和电流的调节,从而达到控制无功功率和提高电能质量的目的。
MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)和 IGBT(绝缘栅双极型晶体管)是现代电力电子系统中常用的晶体管器件。
它们具有开关速度快、导通电阻小、驱动功率低等优点。
MOSFET 适用于高频、小功率的应用场景,如开关电源、电动汽车充电器等。
IGBT 则在中大功率的电力变换领域表现出色,如变频器、新能源发电系统中的逆变器等。
在电力系统中,电力电子器件的应用范围十分广泛。
首先,在发电环节,可再生能源的开发和利用离不开电力电子技术。
例如,太阳能光伏发电系统中,通过电力电子逆变器将太阳能电池板产生的直流电转换为交流电并并入电网。
风力发电系统中,电力电子变流器用于控制风机转速,实现最大功率跟踪,同时将风机发出的交流电转换为符合电网要求的电能。
在输电环节,高压直流输电技术凭借其输电距离远、输电容量大、损耗低等优势,成为了远距离大容量输电的重要手段。
电力电子器件的选型与参数设计在电力系统中,电力电子器件起到了关键的作用,它们能够实现电能的变换、调节和控制。
而在进行电力电子器件的选型和参数设计时,需要考虑多种因素,包括工作条件、性能指标、可靠性要求等。
本文将介绍电力电子器件的选型和参数设计的相关知识。
一、电力电子器件的分类电力电子器件根据其功能和工作原理的不同,可以分为多种类型,如整流器、逆变器、快速开关等。
其中,整流器用于将交流电转换为直流电,逆变器则可实现将直流电转换为交流电,而快速开关则用于实现电能的快速开关和调节。
二、选型原则在进行电力电子器件的选型时,要根据具体的应用需求,考虑以下几个方面:1. 电流和电压要求:根据电流和电压的大小来选择适当的器件,确保其能够满足实际工作条件下的电流和电压要求。
2. 效率和损耗:考虑器件的效率和损耗,选择能够在给定工作条件下具有较高效率的器件,以减少能源的浪费和器件的热损耗。
3. 可靠性要求:根据实际应用的可靠性要求,选择能够满足要求的可靠性水平的器件,以确保系统的正常运行和长寿命。
4. 成本和可获得性:考虑器件的价格和市场可获得性,选择在满足性能要求的前提下具有较低成本且易于获得的器件。
三、参数设计在电力电子器件的参数设计中,主要包括以下几个方面:1. 额定电流和电压:根据应用需求和选定器件的额定值,确定实际电流和电压的大小。
2. 开关频率:根据应用需求和器件的特性,选择适当的开关频率,确保器件能够稳定工作。
3. 开关损耗和导通损耗:根据器件的工作特性和选定开关频率,计算开关损耗和导通损耗。
4. 散热设计:根据器件的功耗和散热条件,设计散热系统,以确保器件能够在正常工作温度范围内运行。
5. 控制电路设计:根据应用需求,设计器件的控制电路,实现对电流、电压等参数的精确控制和调节。
四、案例分析以整流器的选型和参数设计为例,假设需要设计一个额定电流为100A、额定电压为220V的整流器。
首先,根据额定电流和电压的要求,选择适当的整流器型号。
电力电子器件电力电子器件(Power ElectronicDevice)是指可直接用于处理电能的主电路中,实现电能的变换或控制的电子器件。
主电路:在电气设备或电力系统中,直接承担电能的变换或控制任务的电路。
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。
电力电子器件的功率损耗断态损耗通态损耗:是电力电子器件功率损耗的主要成因。
开关损耗:当器件的开关频率较高时,开关损耗会随之增大而可能成为器件功率损耗的主要因素。
分为开通损耗和关断损耗。
电力电子器件在实际应用中,一般是由控制电路、驱动电路和以电力电子器件为核心的主电路组成一个系统。
电力电子器件的分类按照能够被控制电路信号所控制的程度◆半控型器件:指晶闸管(Thyristor)、快速晶闸管、逆导晶闸管、光控晶闸管、双向晶闸管。
◆全控型器件:IGBT、GTO、GTR、MOSFET。
◆不可控器件:电力二极管(Power Diode)、整流二极管。
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。
Thyrister,GTR,GTO。
◆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。
电力MOSFET,IGBT,SIT。
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。
晶闸管,SCR,GTO。
◆电平控制型:必须通过持续在控制端和公共端之间施加一定电平的电压或电流信号来使器件开通并维持在通断状态。
GTR,MOSFET,IGBT。
按照载流子参与导电的情况◆单极型器件:由一种载流子参与导电。
电力电子技术题库 Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】南通大学电气工程学院电力电子技术题库第二章电力电子器件一、填空题1、若晶闸管电流有效值是157A,则其额定电流为100A。
若该晶闸管阳、阴间电压为60sinwtV,则其额定电压应为60V。
(不考虑晶闸管的电流、电压安全裕量。
)2、功率开关管的损耗包括两方面,一方面是导通损耗;另一方是开关损耗。
3、在电力电子电路中,常设置缓冲电路,其作用是抑制电力电子器件的内因过电压、du/dt或者过电流和di/dt,减小器件的开关损耗。
4、缓冲电路可分为关断缓冲电路和开通缓冲电路。
5、电力开关管由于承受过电流,过电压的能力太差。
所以其控制电路必须设有过流和过压保护电路。
二、判断题1、“电力电子技术”的特点之一是以小信息输入驱动控制大功率输出。
(√)2、某晶闸管,若其断态重复峰值电压为500V,反向重复峰值电压为700V,则该晶闸管的额定电压是700V。
(×)3、晶闸管导通后,流过晶闸管的电流大小由管子本身电特性决定。
(×)4、尖脉冲、矩形脉冲、强触发脉冲等都可以作为晶闸管的门极控制信号。
(√)5、在晶闸管的电流上升至其维护电流后,去掉门极触发信号,晶闸管级能维护导通。
(×)6、在GTR 的驱动电路设计中,为了使GTR 快速导通,应尽可能使其基极极驱动电流大些。
(×)7、达林顿复合管和电力晶体管属电流驱动型开关管;而电力场效应晶体管和绝缘栅极双极型晶体管则属电压驱动型开关管。
(√)8、IGBT 相比MOSFET,其通态电阻较大,因而导通损耗也较大。
(×)9、整流二级管、晶闸管、双向晶闸管及可关断晶闸管均属半控型器件。
(×)10、导致开关管损坏的原因可能有过流、过压、过热或驱动电路故障等。
(√)三、选择题1、下列元器件中,( BH )属于不控型,( DEFIJKLM)属于全控型,( ACG )属于半控型。
浅谈电力电子技术应用状况及其对电力系统的影响摘要:由于电子计算机的进一步发展,我国的电力电子科学技术已经取得了相当程度的发展。
而且国家也越来越重视开发电力电子科学技术,这也就使电力电子科学技术为我国的电力生产发展提供了支持。
电力电子技术在电力系统中已经得到了广泛应用。
文章重点探讨电力电子技术在电力系统中的具体应用,包括研究电力电子技术对电力系统发电、输电、节能和通信领域的影响等,并希望能为电力电子科学技术的发展提供一些支持。
关键词:电力电子技术;应用;电力系统;影响引言电力与电子技术将传统电力和现代电子技术相结合,使之更加接近于人们的生活。
在新型电子设备的技术支持下,电力电子技术逐渐在电力系统中取得了一席之地。
它不但使电力系统的正常工作变得更加平稳,也同时保证了控制系统中电子设备的正常功能,不但提高了电力系统的总体工作效益,也同时使电力电子技术变成了支持我国电力系统运作的最主要技术手段。
一、电力电子技术的应用状况电力电子技术分为电力电子电路应用电路与专用设备生产技术。
电力电子器件的发展共经过了三个过程。
一代为半控级,二代为全控级,三代为复合级。
而电源集成电源系统(PLC)则整合了供电、管理、电源设备以及保护电路。
尽管功耗较小,但这也是一种技术发展方向。
在电力系统,电力电子技术广泛应用在各个领域中。
从统计分析结果可以看到,在发达国家地区一零点五以上的电力用户问题都是用电力电子转换装置解决的。
而激励控制系统的现代化,又离不开电力电子技术的应用。
因此无功功率补偿谐波处理技术也对电力系统中具有意义。
可控电抗器(TCR)和晶闸管电容器(TSC)在劳而无功补偿中都十分关键。
新的静止同步补偿器(STATCOM)和有源电力滤波器(APF)的表现也不错。
二、电力电子技术对电力系统的影响晶闸管是电力电子技术中最突出的特点。
在随后的发展过程中,电力电子技术也逐步突破了阻碍发展的障碍,并在不断壮大。
同时电力电子技术也在逐步使用于电路系统中,使耗电量在逐渐减小,而电源的利用率也在逐步提高。