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。
1.晶闸管导通的条件是什么?关断的条件是什么?
答: 晶闸管导通的条件:
应在晶闸管的阳极与阴极之间加上正向电压。
应在晶闸管的门极与阴极之间也加上正向电压和电流。
晶闸管关断的条件:
要关断晶闸管,必须使其阳极电流减小到维持电流以下,或在阳极和阴极加反向电压。
晶闸管维持的条件
要维持晶闸管,必须使其晶闸管电流大于到维持电流。
2.变压器漏感对整流电路的影响
（1）出现换相重叠角r,整流输出电压平均值Ud降低。
（2）整流电路的工作状态增多
（3）晶闸管的di/dt减小，有利于晶闸管的开通。
（4）换相时晶闸管电压出现缺口，产生正的du/dt,可能使晶闸管误导通，为此必须加吸收电路.
（5）换相使电网电压出现缺口，成为干扰源。
3.什么是谐波，什么是无功功率，们的危害.
为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率成为无功功率，电力电子装置消耗无功功率，对公用电网的不利影响：
（1）无功功率会导致电流增大和视在功率增加，导致设备容量增加；（2）无功功率增加，会使总电流增加，从而使设备和线路的损耗增加（3）无功功率使线路压降增加，冲击性无功负载还会使电压剧烈波动。
谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量，电力电子装置产生谐波，对公用电网的危害：
（1）谐波使电网中的元件产生附加的谐波损耗，降低发电、输电及用电设备的效率，大量的三次谐波流过中性线会使线路过热甚至发生火灾；（2）谐波影响各种电气设备的正常工作，使电机发生机械振动、噪声和过热，使变压器局部严重过热，使电容器、电缆等设备过热、使绝缘老化、寿命缩短以至损坏；（3）谐波会引起电网中局部的并联谐振和串联谐振，从而使谐波放大会使危害大大增大，甚至引起严重事故；（4）谐波会导致继电保护和自动装置的误动作，并使电气测量仪表计量不准确；（5）谐波会对领近的通信系统产生干扰，轻者产生噪声，降低通信质量，重者导致信息丢失，使通信系统无法正常工作。
电力电子技术复习题
Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】 电力电子技术复习题
1、晶闸管是三端器件，三个引出电极分别是：______极、______极和______极。
2、单相半波可控整流电路中，控制角α的最大移相范围是__________。
3、对于同一个晶闸管，其维持电流IH_______擎住电流IL（数值大小关系）。[Il=(2~4)Ih]
4、在GTR和IGBT两种自关断器件中，属于电压驱动的器件是_____，属于电流驱动的器件是___。
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，三相可控整流电路可获得__________的输出电压。
6、为了使电力晶体管安全、可靠地运行，驱动电路和主电路应该实行_________4。
7、把交流电能转换成直流电能称整流，把一种直流电能转换成另一种直流电能称_________，而把直流电能转换成交流电能称_________。
8、可关断晶闸管（GTO）的电流关断增益βoff 的定义式为βoff=___________，其值越______越好。
9、单相全控桥式整流大电感负载电路中，晶闸管的导通角θ=___________。
10、将直流电能转换为交流电能，并把交流电能直接提供给交流用电负载的逆变电路称为___________逆变器。
11、对于普通晶闸管，在没有门极触发脉冲的情况下，有两种因素会使其导通，一是
过高，二是_______________。
12、晶闸管一旦导通，门极就失去了控制作用，故晶闸管为 器件。能保持晶闸管导通的最小电流称为 。
13、电压型单相桥式逆变电路中，与开关管反并联的二极管起着___________和防止开关器件承受反压的作用。 14、电力电子电路中为了实现主电路与控制电路的隔离，常采用的隔离方法有_________隔离和_________隔离。
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2、什么叫逆变失败？逆变失败的原因是什么？
答：晶闸管变流器在逆变运行时，一旦不能正常换相，外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路，或者使变流器输出的平均电压和直流电动势变成顺向串联，形成很大的短路电流，这种情况叫逆变失败，或叫逆变颠覆。
造成逆变失败的原因主要有： （2分）
触发电路工作不可靠。例如脉冲丢失、脉冲延迟等。
晶闸管本身性能不好。在应该阻断期间管子失去阻断能力，或在应该导通时不能导通。
交流电源故障。例如突然断电、缺相或电压过低等。
换相的裕量角过小。主要是对换相重叠角估计不足，使换相的裕量时间小于晶闸管的关断时间。
逆变失败后果会在逆变桥与逆变电源之间产生强大的环流，损坏开关器件（4分）
防止逆变失败采用最小逆变角βmin防止逆变失败
、晶闸管实现导通的条件是什么？关断的条件及如何实现关断？
答：在晶闸管阳极——阴极之间加正向电压，门极也加正向电压，产生足够的门极电流Ig，则晶闸管导通，其导通过程叫触发。关断条件：使流过晶闸管的阳极电流小于维持电流。
（3分）
实现关断的方式：1>减小阳极电压。
2>增大负载阻抗。
3>加反向电压。
3、为什么半控桥的负载侧并有续流管的电路不能实现有源逆变？（5分）
答：由逆变可知，晶闸管半控桥式电路及具有续流二极管电路，它们不能输出负电压Ud固不能实现有源逆变。 （5分）
2、电压型逆变电路的主要特点是什么？（8分）
(1) 直流侧为电压源或并联大电容，直流侧电压基本无脉动；（2分）
(2) 输出电压为矩形波，输出电流因负载阻抗不同而不同；（3分）
(3) 阻感负载时需提供无功。为了给交流侧向直流侧反馈的无功提供通道，逆变桥各臂并联反馈二极管。（3分）
