电力电子技术复习总结计划重点.docx
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第一章 电力电子器件
1、电力电子技术 是用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术
2、四种电力变换 ①交流变直流( AC —DC )、②直流变交流( DC —AC )、③直流变直流( DC —DC )、④交流变交流( AC —AC )。
器件名称
电力二极
晶闸管
可关断晶
大功率晶
电力场效应
绝缘栅双 管
闸管
体管
晶体管
极晶体管
电路图形
文字符号
VD VT
GTO
GTR
MOSFET
IGBT
按控制程 不可控 √
半控 √
度分类
全控
√
√ √
√
按控制信 电流驱动 / √
√
√
号分类
电压驱动
/
√
√
常用电力电子器件、电路图形文字符号和分类:
二、晶闸管的导通条件 :阳极正向电压、门极正向触发电流 .
三、 晶闸管关断条件是 :晶闸管阳极电流小于维持电流。
导通后晶闸管电流由外电路决定
实现方法:加反向阳极电压。
3、晶闸管额定电流 是指:晶闸管在环境温度 40 和规定的冷却状态下,稳定结温时所允许流过的最大工频正弦半波电流的平均值。
4、I T(AV) 与其有效值 I VT 的关系是 I T(AV) =I VT /
5、晶闸管对触发电路脉冲的要求是: 1)触发脉冲的宽度应保证晶闸管可靠导通 2 )触发脉冲应有足够的幅度 3)所提供的触发脉冲应不超过晶闸管门极电压,电流和功率额定且在门极伏安特性的可靠触发区域 之内 4)应有良好的抗干扰性能,温度稳定性与主电路的电气隔离。
第二章:整流电路
1、单相桥式全控整流电路结构组成 : A .纯电阻负载 :α的移相范围 0~180o , U d 和 I d 的计算公式 ,
要求能画出在α角下的 U d ,I d 及变压器二次测电流的波形 ( 参图 3-5); B .阻感负载 :R+大电感 L 下,α的移相范围 0~90o ,U d 和 I d 计算公式要求能画出在α角下的 U d ,I d ,U vt1 及 I 2 的波形 ( 参图 3-6);
2、三相半波可控整流电路 :α =0 o 的位置是三相电源自然换相点A )纯电阻负载 α的移相范围 0~150 o
B )阻感负载( R +极大电感 L ) ①α的移相范围 0~90 o ②U d I d I vt 计算公式③参图 3-17 能画出在α角下能 U d I d I vt 的波形( Id 电流波形可认为近似恒定) 3、三相桥式全控整流电路的工作特点:
A
B
)能画出三相全控电阻负载整流电路,并标出电源相序及)纯电阻负载α的移相范围 0~120 o VT 器件的编号。 C )阻感负载 R +L (极大)的移相范围 0~90 o
U d I d I dvt I vt 的计算及晶闸管额定电流 I t ( AV )及额定电压 U tn 的确定
D )三相桥式全控整流电路的工作特点:
1)每个时刻均需要两个晶闸管同时导通,形成向负载供电的回路,其中一个晶闸管是共阴极组的,
一个共阳极组的,且不能为同一相的晶闸管。
2)对触发脉冲的要求:六个晶闸管的脉冲按 V T1-V T2-V T3-V T4-V T5-V T6的顺序,相位一次差 60 o ;共阴极
组 V ,V ,V
T5 的脉冲依次差 120 o ,共阴极组 V ,V ,V T2 也依次差 120 o ;同一相得上下两个桥臂,即 V 与
T1
T3 T4 T6
T1
V T4,V T3与 V T6, V T5 与 V T2,脉冲相差 180o
3)整流输出电压 U d 一周期脉动六次,每次脉动的波形都一样,故该电路为六脉波整流电路。
4)在整流电路合闸启动过程中或电流断续时,为确保电路的正常工作,需保证导通的两个晶闸管均
有脉冲。 为此可采用两种方法:一种是使脉冲宽度大于 60o (一般取 80~100o ),称为宽脉冲触发;另一
种方法是,在触发某个晶闸管的同时,给前一个晶闸管补发脉冲,即用两个窄脉冲代替宽脉冲,两个窄脉
冲的前沿相差 60o,脉宽一般为 20~30 o, 称为双脉冲触发。
5)α =0 o 时晶闸管承受最大正、反向电压的关系是根√ 6Uα
4、有源逆变:当交流侧接在电网上,即交流侧接有电源时称为有源逆变。
逆变条件: 1)负载要有直流电动势,其极性和晶闸管的到导通方向一致,其值应大于变流器直流侧的
平均电压。
2)要求晶闸管的控制角α大于π/2 ,使 U d为负值。
有源逆变失败:逆变运行时,一旦发生换相失败,外接的直流电源就会通过晶体管电路形成短路,或
者使变流器的输出平均电压和直流电动势变成顺向串联,由于逆变电路的内阻很小,形成很大的短路电流,
这种情况称为逆变失败。
有源逆变失败原因:
1)触发电路工作不可靠,不能适时,准确的给各晶闸管分配脉冲,如脉冲丢失,脉冲延时等,致使晶闸
管不能正常换相,使交流电源电压和直流电动势顺向串联,形成短路。
2)晶闸管发生故障,在应该阻断期间,器件失去阻断能力,或在应该导通时,器件不能导通,造成逆
变失败。
3)在逆变工作时,交流电源发生缺相或突然消失,由于直流电动势 Em的存在,晶闸管仍可导通,此时变流
器的交流侧由于失去了同直流电动势极性相反的电压,因此直流电动势将通过晶闸管使电路短路。
4)换相的裕量角不足,引起换相失败,应考虑变压器漏抗引起重叠角,对逆变电路换相的影响。
有源逆变失败防止:选用可靠的触发器,正确的选择晶闸管的参数,不仅防止逆变角β 不能等于零,而且不能太小,必须限制在某一允许的最小角度内
5、同步信号为锯齿波的触发电路有哪几个基本环节组成
1)脉冲形成环节2)锯齿波的形成和脉冲移相环节3)同步环节 4)双窄脉冲形成环节
6、晶闸管整流电路其输出直流电压Ud的大小都与那些因素有关
与整流电路的结构(即整流参数)U2和α角的大小及负载性质有关。
第三章直流—直流变流电路
1、直接直流变流的电流的电路称为斩波电路
直流斩波电路有哪三种控制方式
1)保持开关周期T 不变,调节开关导通时间Ton,称为脉冲宽度调制或脉冲调宽型
2)保持开关导通时间Ton 不变,改变开关周期T,称为频率调制或调频型
3)Ton 和 T 都可调,使占空比改变,称为混合型。
2、降压斩波电路( 120 页),升压斩波电路( 123~124页),升降压斩波电路( 126~127 页)负载上的 Uo,Io 的计算方法
第四章交流电力控制电路和交交变频电路
1.单相调压电路纯电路结构组成:电阻负载,阻感负载
2.单相调压电路纯电路负载α的移相范围为 0≦α≦π,阻感负载α的移相范围ψ≦α≦π
见图书 146 (A)
第五章逆变电路
1.与整流相对应,把直流电变成交流电称为逆变。当交流侧接在电网上,即交流侧接有电源时,称为有源逆变;当交流侧直接和负载连接时,称为无源逆变。
2.逆变电路基本工作原理。
答:如图,当开关 S1﹑S4闭合, s2﹑s3断开时,负载电压 u0为正;当开关 s1﹑ s4断开, s2﹑s3闭合时, u0为负。这样,就把直流电变成了交流电,改变两组开关的切换频率,即可改变输出交流电的频率。这就是逆变电路最基本的工作原理。
3.电流从一个支路向另一个支路转移的过程称为换流(换相),换流方式有哪四种
答:器件换流电网换流负载换流强迫换流
4.什么是电压型逆变电路什么是电流型逆变电路二者各有什么特点
电压型逆变电路;直流侧是答:逆变电路根据直流侧电源性质的不同可分为两种:直流侧是电压源的称为
电流源的称为电流型逆变电路。