《电力电子技术》复习要点.pdf
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王兆安《电力电子技术》复习要点
第一章绪论
1、电子技术包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。
2、电力变换的种类
3、晶闸管半控型器件主要采用相位控制方式,称为相控方式;全控型器件主要采用脉宽调制方式,称为斩控方式。
4、1957年第一个晶闸管的问世标志着电力电子技术的诞生。
第二章电力电子器件
1、电力电子器件与信息电子器件相比具有的的特征:
(1)电力电子器件可处理的电功率大;(2)电力电子器件工作在开关状态;(3)电力电子器件需信息电子电路来控制;(4)电力电子器件需安装散热器。
2、在实际中,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。
3、按照能够被控制电路信号所控制的程度分为:半控型器件;全控型器件;不可控器件。
4、按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间信号的性质,电力电子器件分为:电流驱动型;电压驱动型。GTO、GTR为电流驱动型,IGBT、MOSFET为电压驱动型。
5、驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间信号的波形,电力电子器件分为:脉冲触发型;电平控制型。
6、晶闸管导通的条件:晶闸管阳极承受正向电压,且门极有触发电流。
7、晶闸管由导通变为关断的条件:去掉阳极正向电压或者施加反压,或者使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下。
8、晶闸管只可以控制开通不能控制关断,因此被称为半控型器件。电力晶体管、电力场效应晶体管、绝缘栅双极晶体管可以通过在门极施加负的脉冲电流使其关断,因而属于全控型器件。
8、维持电流是指使晶闸管维持导通所必需的最小电流
9、擎住电流是晶闸管刚从断态转入通态并移除触发信号后,能维持导通所需的最小电流。
10、晶闸管的四怕:高压、过流、电压冲击du/dt、电流冲击di/dt。
第三章整流电路
1、整流电路的分类:(1)按组成的器件可分为不可控、半控、全控三种。(2)按电路结构可分为桥式电路和零式电路。(3)按交流输入相数分为单相电路和多相电路。(4)按变压器二次侧电流的方向是单向或双向,分为单拍电路和双拍电路。
2、整流电路可分为相位控制整流电路和斩波控制整流电路。
3、触发延迟角:从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲止的电角度。
4、导通角:晶闸管在一个电源周期中处于通态的电角度
5、相控方式:通过控制触发脉冲的相位来控制直流输出电压大小的方式。
6、阻感负载的特点是电感对电流变化有抗拒作用,使得流过电感的电流不能发生突变。
7、交流电源供给电阻R 消耗能量和电感L 吸收的磁场能量
8、单相半波可控整流电路电阻负载,移相范围0--180。
9、单相半波可控整流电路阻感负载,由于电感的存在延迟了VT 的关断时刻,使ud 波形出现负的部分,与带电阻负载时相比其平均值Ud 下降;若L 足够大,id 连续,且id 波形接近一条水平线。
10、单相半波可控整流电路带电阻或者阻感负载,移相范围都是0--180︒
11、续流:L 中储存能量逐渐释放,供给电阻消耗能量和变压器二次绕组吸收的能量,维持id 在回路中流通。12、单相桥式全控型整流电路:带电阻负载电路原理图、电路工作过程、电压电流波形图。
13、单相桥式全控型整流电路:带阻感负载电路原理图、电路工作过程、电压电流波形图。
14、单相半波可控整流电路变压器二次侧含有直流分量,造成铁心直流磁化;而单相全波可控整流电路不存在直流磁化。
15、单相桥式全控整流电路带电阻负载:
(1)整流电压平均值2
1cos 0.92d U U α
+=(2)向负载输出的直流电流平均值21cos 0.92d d U U I R R α+==(3)晶闸管移相范围0--180︒
16、单相桥式全控整流电路带阻感负载:
(1)整流电压平均值d 20.9cos U U α
=(2)负载电感很大,id 不能突变且波形近似为一条水平线(电感起平波作用)。
(3)晶闸管移相范围为:0--90︒
17、例题3-1
18、三相半波可控整流电路为得到零线,变压器二次侧必须接成星形,而一次侧接成三角形,避免3次谐波流入电网。
19、自然换相点:电流由一个二极管向另个二极管转移,将其作为α的起点,即α=0。
20、三相半波可控整流电路带电阻负载时,α角的移相范围为0---150︒,带阻感负载α的移相范围为0----90︒。
21、三相桥式全控型整流电路:
(1)电路原理图
(2)电压电流波形图
(3)晶闸管的导通顺序为VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6
(4)三相桥式全控整流电路电阻负载α=0︒时晶闸管工作情况
整流输出电压ud为2个相电压相减,是线电压最大的一个,是线电压在正半周期的包络线。
22、宽脉冲触发:使脉冲宽度大于60︒
23、双脉冲触发:用两个窄脉冲代替宽脉冲,两个窄脉冲的前沿相差60︒,脉宽一般为20︒~30︒。常用的是双脉冲触发。
24、三相桥式全控整流电路带电阻负载时,α角的移相范围是0----120︒
25、三相桥式全控整流电路带阻感负载时,的α角移相范围为0----90︒
26、换相重叠角:电感对电流的变化起阻碍作用,电感电流不能突变,因此换相过程不能瞬间完成,换相过程持续的时间用电角度γ表示,称为换相重叠角。
27、电力电子装置消耗无功功率,对电网的危害:(1)导致设备容量增加。(2)使设备和线路的损耗增加。(3)使线路压降增大,冲击性负载使电压剧烈波动。
28、谐波对电网的危害:(1)降低发电、输电及用电设备的效率。(2)影响用电设备的正常工作,使设备振动、发热、寿命缩短。(3)引起电网局部的谐振,使谐波放大,加剧危害。(4)导致继电保护和自动装置的误动作。(5)对通信系统造成干扰。
29、在正弦电路中,功率因数是由电压和电流的相位差ϕ决定的,其值为λ=cosϕ
30、多重化整流的目的:减轻因整流装置功率的进一步增大,所产生的谐波、无功功率等对电网的干扰。
31、逆变:把直流电转变成交流电的过程。
32、有源逆变:直流电转变成交流电,当交流侧和电网联接时,称为有源逆变。
33、无源逆变:直流电转变成交流电,当交流侧不与电网联接,而直接接到负载。
有源逆变电路用于直流可逆调速系统,交流绕线转子异步电动机串级调速及高压直流输电34、既工作在整流状态又工作在逆变状态,称为变流电路。