電力電子技術(shù)復(fù)習(xí)資料情況總結(jié)(王兆安)

1、/.電力電子技術(shù)復(fù)習(xí)題1第1章電力電子器件1. 電力電子器件一般工作在開關(guān) 狀態(tài)。2. 在通常情況下，電力電子器件功率損耗主要為 通態(tài)損耗_，而當(dāng)器件開關(guān)頻率較高時(shí)，功率損耗主要為開關(guān)損耗 。3.電力電子器件組成的系統(tǒng)，一般由_控制電路驅(qū)動電路、主電路三部分組成，由于電路中存在電壓和電流的過沖，往往需添加保護(hù)電路 。單極型4按內(nèi)部電子和空穴兩種載流子參與導(dǎo)電的情況，電力電子器件可分為器件雙極型器件復(fù)合型器件三類。L電力二極管的工作特性可概括為 承受正向電壓導(dǎo)通，承受反相電壓截止6.電力二極管的主要類型有普通二極管、快恢復(fù)二極管、肖特基二極管。乙肖特基二極管的開關(guān)損耗 小于 快恢復(fù)二極管的開關(guān)損

2、耗。8. 晶閘管的基本工作特性可概括為正向電壓門極有觸發(fā)則導(dǎo)通、反向電壓則 截止 。L對同一晶閘管，維持電流IH與擎住電流IL在數(shù)值大小上有IL大于IH 。10.晶閘管斷態(tài)不重復(fù)電壓 UDSM與轉(zhuǎn)折電壓 Ubo數(shù)值大小上應(yīng)為，UDSM大于UbQ逆導(dǎo)晶閘管是將 二極管 與晶閘管 反并聯(lián)(如何連接)在同一管芯上的功 率集成器件。12. GT 0的 多元集成 結(jié)構(gòu)是為了便于實(shí)現(xiàn)門極控制關(guān)斷而設(shè)計(jì)的。13M0SFET勺漏極伏安特性中的三個(gè)區(qū)域與 GTRtt發(fā)射極接法時(shí)的輸出特性中的三個(gè)區(qū)域有對應(yīng)關(guān)系，其中前者的截止區(qū)對應(yīng)后者的_截止區(qū)_、前者的飽和區(qū)對 應(yīng)后者的 放大區(qū)、前者的非飽和區(qū)對應(yīng)后者的 飽和

3、區(qū)。14.電力MOSFE的通態(tài)電阻具有 正 溫度系數(shù)。15JGBT的開啟電壓UGE(th )隨溫度升高而 略有下降 ，開關(guān)速度 小于 電力MOSFET16.按照驅(qū)動電路加在電力電子器件控制端和公共端之間的性質(zhì)，可將電力電子器件分為電壓驅(qū)動型和電流驅(qū)動型兩類。1ZIGBT的通態(tài)壓降在1/2或1/3額定電流以下區(qū)段具有 _負(fù)溫度系數(shù)，在1/2或1/3額定電流以上區(qū)段具有 _正_溫度系數(shù)。18.在如下器件：電力二極管（Power Diode ）、晶閘管（SCR、門極可關(guān)斷晶 閘管（GTO、電力晶體管（GTR、電力場效應(yīng)管（電力 MOSFET、絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）中，屬于不可控器件的是_電力

4、二極管，屬于半控型器件 的是晶閘管_，屬于全控型器件的是_ GTO、GTR、電力 MOSFET IGBT _; 屬于單極型電力電子器件的有 電力MOSFET，屬于雙極型器件的有 電力二極 管、晶閘管、GTO、GTR _屬于復(fù)合型電力電子器件得有 IGBT _ ;在可控 的器件中，容量最大的是_晶閘管_，工作頻率最高的是電力MOSFET屬于電壓 驅(qū)動的是電力 MOSFET IGBT _，屬于電流驅(qū)動的是_晶閘管、GTO、GTR _第2章整流電路J電阻負(fù)載的特點(diǎn)是_電壓和電流成正比且波形相同_，在單相半波可控整流 電阻性負(fù)載電路中，晶閘管控制角a的最大移相范圍是_0-180O。2.阻感負(fù)載的特點(diǎn)是

5、 流過電感的電流不能突變，在單相半波可控整流帶阻0-180°感負(fù)載并聯(lián)續(xù)流二極管的電路中，晶閘管控制角a的最大移相范圍是_，其承受的最大正反向電壓均為_72u2_,續(xù)流二極管承受的最大反向電壓為_妞2_ （設(shè)U2為相電壓有效值）。3單相橋式全控整流電路中，帶純電阻負(fù)載時(shí)，a角移相范圍為 0-180°， 單個(gè)晶閘管所承受的最大正向電壓和反向電壓分別為 _J2u2/2_和_72u2 ；帶阻 感負(fù)載時(shí)，a角移相范圍為 0-90。，單個(gè)晶閘管所承受的最大正向電壓和反向電壓分別為妞2_和_卮2一帶反電動勢負(fù)載時(shí)，欲使電阻上的電流不出現(xiàn) 斷續(xù)現(xiàn)象，可在主電路中直流輸出側(cè)串聯(lián)一個(gè) 一平波

6、電抗器_。n2 _生單相全控橋反電動勢負(fù)載電路中，當(dāng)控制角a大于不導(dǎo)電角 時(shí)，晶閘管的導(dǎo)通角=_n a- _；當(dāng)控制角 小于不導(dǎo)電角 時(shí)，晶閘管的導(dǎo)通角L電阻性負(fù)載三相半波可控整流電路中，晶閘管所承受的最大正向電壓 UFm等于_屈2_,晶閘管控制角a的最大移相范圍是0-150°，使負(fù)載電流連續(xù)的條件為30° _（U2為相電壓有效值）。6三相半波可控整流電路中的三個(gè)晶閘管的觸發(fā)脈沖相位按相序依次互差120O_，當(dāng)它帶阻感負(fù)載時(shí)，的移相范圍為0-90° 。乙三相橋式全控整流電路帶電阻負(fù)載工作中， 共陰極組中處于通態(tài)的晶閘管 對應(yīng)的是 最高 的相電壓，而共陽極組中處于導(dǎo)

7、通的晶閘管對應(yīng)的是最低 的相電壓；這種電路角的移相范圍是_0-120o_, ud波形連續(xù)的條件是_ cn_08.對于三相半波可控整流電路，換相重迭角的影響，將使用輸出電壓平均值9. 電容濾波單相不可控整流帶電阻負(fù)載電路中，空載時(shí)，輸出電壓為_伍2_，隨負(fù)載加重Ud逐漸趨近于_0.9 U 2，通常設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)取RO1.5-2.5_T，此時(shí)輸出電壓為 Ud-_1.2_U2（U2為相電壓有效值，T為交流電源的周期）010. 電容濾波三相不可控整流帶電阻負(fù)載電路中，電流id斷續(xù)和連續(xù)的臨界條件是_ RC J3_，電路中的二極管承受的最大反向電壓為 _/6_U211. 實(shí)際工作中，整流電路輸出的電壓是周期

8、性的非正弦函數(shù)，當(dāng) 從0°90°變化時(shí)，整流輸出的電壓ud的諧波幅值隨的增大而增大，當(dāng) 從90°180°變化時(shí)，整流輸出的電壓 ud的諧波幅值隨的增大而_減小_012-逆變電路中，當(dāng)交流側(cè)和電網(wǎng)連結(jié)時(shí)，這種電路稱為有源逆變，欲實(shí)現(xiàn)有源逆變，只能采用全控_電路；對于單相全波電路，當(dāng)控制角 0<<時(shí)，電路工作在 整流 狀態(tài);時(shí)，電路工作在 逆變 狀態(tài)。13. 在整流電路中,能夠?qū)崿F(xiàn)有源逆變的有_單相全波_、_三相橋式整流電路 _等（可控整流電路均可），其工作在有源逆變狀態(tài)的條件是有直流電動勢，其極性和晶閘管導(dǎo)通方向一致，其值大于變流器直流側(cè)平均電

9、壓和 晶閘管的控制角> 90°,使輸出平均電壓 Ud為負(fù)值014.晶閘管直流電動機(jī)系統(tǒng)工作于整流狀態(tài)，當(dāng)電流連續(xù)時(shí)，電動機(jī)的機(jī)械特性為一組 平行的直線,當(dāng)電流斷續(xù)時(shí)，電動機(jī)的理想空載轉(zhuǎn)速將 抬高,隨的增加，進(jìn)入斷續(xù)區(qū)的電流_加大 _0但直流可逆電力拖動系統(tǒng)中電動機(jī)可以實(shí)現(xiàn)四象限運(yùn)行，當(dāng)其處于第一象 限時(shí)，電動機(jī)作 電動 運(yùn)行，電動機(jī) 正 轉(zhuǎn)，正組橋工作在 整流 狀態(tài)：當(dāng)其 處于第四象限時(shí)，電動機(jī)做 發(fā)電 運(yùn)行,電動機(jī) 反轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn),_ 組橋工作在逆 變狀態(tài)。16.大、中功率的變流器廣泛應(yīng)用的是 晶體管 觸發(fā)電路,同步信號為鋸齒 波的觸發(fā)電路，可分為三個(gè)基本環(huán)節(jié)，即脈沖的形成與放大_

10、、_鋸齒波的形成 與脈沖移相 和同步環(huán)節(jié) 0第3章直流斬波電路1. 直流斬波電路完成得是直流到_直流=的變換。2. 直流斬波電路中最基本的兩種電路是 _降壓斬波電路 和_升壓斬波電路_。3.斬波電路有三種控制方式：_脈沖寬度調(diào)制（PWM_、_頻率調(diào)制_和_ （ton 和T都可調(diào)，改變占空比）混合型。4. 升壓斬波電路的典型應(yīng)用有_直流電動機(jī)傳動_和_單相功率因數(shù)校正_等。L升降壓斬波電路呈現(xiàn)升壓狀態(tài)的條件為_0.51 （為導(dǎo)通比）Sepic6.CuK斬波電路電壓的輸入輸出關(guān)系相同的有升壓斬波電路 斬波電路_和_Zeta斬波電路乙Sepic斬波電路和Zeta斬波電路具有相同的輸入輸出關(guān)系， 所不

11、同的是:Sepic斬波電路 的電源電流和負(fù)載電流均連續(xù),Zeta斬波電路 的輸入、輸出電流均是斷續(xù)的，但兩種電路輸出的電壓都為正極性的。8._斬波電路用于拖動直流電動機(jī)時(shí)，降壓斬波電路能使電動機(jī)工作于第1_象限，升壓斬波電路能使電動機(jī)工作于第2象限,電流可逆斬波電路1、2、3、能使電動機(jī)工作于第1和第2象限。9橋式可逆斬波電路用于拖動直流電動機(jī)時(shí)， 可使電動機(jī)工作于第4象限。10.復(fù)合斬波電路中，電流可逆斬波電路可看作一個(gè)升壓斬波電路和一個(gè)降壓_斬波電路的組合；多相多重?cái)夭娐分校?相3重?cái)夭娐废喈?dāng)于3個(gè)基本斬波電路并聯(lián)。第4章 交流一交流電力變換電路亙改變頻率的電路稱為 變頻電路，變頻電路

12、有交交變頻電路和 交直交變頻_電路兩種形式，前者又稱為 _直接變頻電路，后者也稱為_間接變頻電路_。 乙單相調(diào)壓電路帶電阻負(fù)載，其導(dǎo)通控制角的移相范圍為0-180°，隨的增大，Uo降低，功率因數(shù)降低。3單相交流調(diào)壓電路帶阻感負(fù)載，當(dāng)控制角 < （=arctan（ L/R）時(shí),VT1的導(dǎo)通時(shí)間 逐漸縮短,VT2的導(dǎo)通時(shí)間 逐漸延長。4J根據(jù)三相聯(lián)接形式的不同，三相交流調(diào)壓電路具有多種形式，TCR屬于.支路控制三角形_聯(lián)結(jié)方式,TCR的控制角 的移相范圍為_90O-180，線電流中 所含諧波的次數(shù)為6k ± 1。5. 晶閘管投切電容器 選擇晶閘管投入時(shí)刻的原則是：_該時(shí)刻

13、交流電源電壓 應(yīng)和電容器預(yù)先充電電壓相等6.把電網(wǎng)頻率的交流電直接變換成可調(diào)頻率的交流電的變流電路稱為交變頻電路。7.單相交交變頻電路帶阻感負(fù)載時(shí)，哪組變流電路工作是由_輸出電流的方向_決定的，交流電路工作在整流還是逆變狀態(tài)是根據(jù) _輸出電流方向和輸出電壓方向是否相同決定的。8.當(dāng)采用6脈波三相橋式電路且電網(wǎng)頻率為 50Hz時(shí)，單相交交變頻電路的輸出上限頻率約為 20Hz。丄三相交交變頻電路主要有兩種接線方式，即 _公共交流母線進(jìn)線方式_和_輸出星形聯(lián)結(jié)方式_，其中主要用于中等容量的交流調(diào)速系統(tǒng)是 _公共交流母線進(jìn)線方式010. 矩陣式變頻電路是近年來出現(xiàn)的一種新穎的變頻電路。它采用的開關(guān)器件

14、是全控器件；控制方式是斬控方式0電力電子技術(shù)復(fù)習(xí)題2、簡答題1、晶閘管導(dǎo)通的條件是什么?(1) 晶閘管陽極和陰極之間施加正向陽極電壓(2) 晶閘管門極和陰極之間必須施加適當(dāng)?shù)恼蛎}沖電壓和電流2、有源逆變實(shí)現(xiàn)的條件是什么?(1) 晶閘管的控制角大于90度，使整流器輸出電壓Ud為負(fù)(2) 整流器直流側(cè)有直流電動勢，其極性必須和晶閘管導(dǎo)通方向一致,其幅值應(yīng)大于變流器直流側(cè)的平均電壓3、電壓源逆變電路與電流源逆變電路的區(qū)別?(1) 電壓型無源逆變電路直流側(cè)接大電容濾波，輸出電壓為方波交流,輸出電流的波形與負(fù)載性質(zhì)有關(guān)；電流型無源逆變電路直流側(cè)接大電感濾波， 輸 出電流為方波交流，輸出電壓的波形與負(fù)載

15、性質(zhì)有關(guān)(2) 電壓型無源逆變電路各逆變開關(guān)管都必須反并聯(lián)二極管，以提供之后的感性負(fù)載電流回路；電流型無源逆變電路各逆變開關(guān)管不需反并聯(lián)二極管,但是應(yīng)在負(fù)載兩端并聯(lián)電容，以吸收換流時(shí)負(fù)載電感中的儲能4 、單極性調(diào)制與雙極性調(diào)制的區(qū)別？1)單極性調(diào)制是指逆變器輸出的半個(gè)周期中，被調(diào)制成的脈沖輸出電壓只有一種極性，正半周為+Ud和零，負(fù)半周為-Ud和零2)雙極性調(diào)制是指逆變器輸出的每半個(gè)周期中都被調(diào)制成+/-Ud 之間變化的等幅不等寬的脈沖列在近似相同的條件下，單極性調(diào)制比雙極性調(diào)制具有更好的諧波抑制效果。5、電力變換的基本類型包括哪些？包括四種變換類型：(1)整流AC-DC(2)逆變DC-AC(

16、3) 斬波DC-DC(4) 交交電力變換 AC-AC6、半控橋能否用于有源逆變？為什么。半控橋不能用于有源逆變，因?yàn)榘肟貥蛘鬏敵鲭妷涸谝葡喾秶鷥?nèi)始終大于零。7 、直流斬波器的控制方式？時(shí)間比控制方式：定頻調(diào)寬 定寬調(diào)頻 調(diào)頻調(diào)寬 瞬時(shí)值控制和平均值控制8 、電壓型無源逆變的特點(diǎn)是什么？電壓型無源逆變電路輸入為恒定的直流電壓，輸出電壓為方波交流電壓，輸出電流波形與負(fù)載的性質(zhì)有關(guān)， 阻感需要在功率電子器件旁邊反并聯(lián)二極 管，以提供滯后電流的續(xù)流回路。9 、簡述正弦脈寬調(diào)制技術(shù)的基本原理？正弦脈寬調(diào)制技術(shù)是把正弦波調(diào)制成一系列幅值相等， 寬度按正弦規(guī)律變化的脈沖列， 實(shí)現(xiàn)的方式有計(jì)算法和調(diào)制法兩種

17、， 調(diào)制法分為單極型調(diào)制和雙 極型調(diào)制。10、電力電子技術(shù)的定義和作用電力電子技術(shù)是研究利用電力電子器件實(shí)現(xiàn)電能變換和控制的電路， 內(nèi)容涉及電力電子器件、 功率變換技術(shù)和控制理論， 作用是把粗電變成負(fù)載需要的精電。11、電力電子系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)電力電子系統(tǒng)包括功率變換主電路和控制電路， 功率變換主電路是屬于電路變換的強(qiáng)電電路，控制電路是弱電電路，兩者在控制理論的支持下實(shí)現(xiàn)接口, 從而獲得期望性能指標(biāo)的輸出電能。12、電力電子器件的分類(1)從門極驅(qū)動特性可以分為：電壓型和電流型 (2)從載流特性可以分為：單極型、雙極型和復(fù)合型(3) 從門極控制特性可以分為：不可控、半控及全控型13、有源逆變和無

18、源逆變的區(qū)別有源逆變是把直流電能逆變成交流電能后送給電網(wǎng);無源逆變是把直流電能逆變正交流電能后送給負(fù)載;14、直流斬波器的控制方式(1) 定頻調(diào)寬(2) 定寬調(diào)頻(3) 調(diào)頻調(diào)寬、圖1所示的單相橋式整流電路中，U2 220V、觸發(fā)角a 30，負(fù)載為阻感負(fù)載，電感L的值極大，R 5 。1、繪制輸出電壓Ud、輸出電流id、變壓器副邊電流2的波形；2、計(jì)算輸出電壓Ud、輸出電流id的平均值及功率因數(shù);3、計(jì)算晶閘管的電流有效值。RLttt>2答案:1波形繪制如圖2 .電路參數(shù)計(jì)算）Ud0.9U 2 cos0.9 220 cos30 171.47(V)IdUdR171.47534.29(A)Ud

19、 IdUdU2 I2U20.782203 .電路參數(shù)計(jì)算It24.25(A)72三、三相全控橋式整流電路帶反電動勢阻感負(fù)載，已知：負(fù)載電阻R 1=120°或逆變角P =60°時(shí),電感Ld ，相電壓U2220V，Lb 1mH，當(dāng)反電動勢E 400V，控制角a請計(jì)算輸出電壓平均值 Ud、輸出電流平均值I d和換相重疊角答案:Ud 2.34U 2 cos a6 Xb Id2IdUd 400代入數(shù)據(jù)，解得:Ud29(3 (V)Id換相重疊角 計(jì)算:cos cosa1O9B9A>Xb Id解得:J6 U2 sin石8.9四、圖3所示單相交流調(diào)壓電路,U1為正弦交流輸入電壓，有效

20、值U220V，接阻感負(fù)載，其中R 0.5， L 2mH，求負(fù)載電流的最大有效值、最大輸出功率及此時(shí)功率因數(shù)。-XT、i1/VT2VT1ou1uo答案:角。負(fù)載電流最大時(shí)，電路必須工作在連續(xù)模式，此時(shí)控制角等于負(fù)載阻抗1 L 1 250 2 103負(fù)載阻抗角：tan 2) tant) 51.47R0.5220Ui那么控制角等于51.47時(shí)，電流波形連續(xù)，負(fù)載電流最大負(fù)載電流最大值：Io . 2'2 f 2275A)Jr2 ( L)2V0.52 0.628'最大輸出功率：Po Ui I。cos 377(KW)此時(shí)功率因數(shù):cosa cos 0.62觸發(fā)角a 60，負(fù)載為阻i2的波形

21、；2、計(jì)算輸出電五、圖1所示的單相橋式整流電路中，U2220V、性負(fù)載，R 10 1、繪制輸出電壓Ud、輸出電流id、變壓器副邊電流壓Ud、輸出電流id的平均值及功率因數(shù);3、請計(jì)算晶閘管的電流有效值;口/.2答案:1.波形繪制如圖（9 分）.電路參數(shù)計(jì)算Ud0.91 cosU2 0.92220 1 cOs60 148.5(V)2IdUd"r器 14-85(A)(sin2h0.89.電路參數(shù)計(jì)算I U2 fsin2T14(A)六、圖2所示的三相半波可控電路中，相電壓 U220 V、觸發(fā)角a 60，電ttt' LIR2. Ud 1.17 U2 cos1.17220cos60 1287(V)Id嚅 1287(A)T 743*感L的值極大，R 10 1、計(jì)算輸出電壓Ud、輸出電流id的平均值、a相的電流ia的有效值；2、繪制輸出電壓Ud、輸出電流id、a相的電流ia的波形。Ta jJ jVT1idud_r 廣