電力電子技術(shù)(王兆安)復習重點

1、第一章 電力電子器件1、電力電子技術(shù)是用電力電子器件對電能進行變換和控制的技術(shù)2、四種電力變換交流變直流（ACDC）、直流變交流（DCAC）、直流變直流（DCDC）、交流變交流（ACAC）。器件名稱電力二極管晶閘管可關(guān)斷晶閘管大功率晶體管電力場效應(yīng)晶體管絕緣柵雙極晶體管電路圖形文字符號VDVTGTOGTRMOSFETIGBT按控制程度分類不可控半控全控按控制信號分類電流驅(qū)動電壓驅(qū)動 常用電力電子器件、電路圖形文字符號和分類：2、 晶閘管的導通條件：陽極正向電壓、門極正向觸發(fā)電流.3、 晶閘管關(guān)斷條件是：晶閘管陽極電流小于維持電流。 導通后晶閘管電流由外電路決定 實現(xiàn)方法：加反向陽極電壓。3、晶

2、閘管額定電流是指：晶閘管在環(huán)境溫度40和規(guī)定的冷卻狀態(tài)下，穩(wěn)定結(jié)溫時所允許流過的最大工頻正弦半波電流的平均值。4、IT(AV)與其有效值IVT的關(guān)系是IT(AV)=IVT/1.575、晶閘管對觸發(fā)電路脈沖的要求是：1）觸發(fā)脈沖的寬度應(yīng)保證晶閘管可靠導通 2）觸發(fā)脈沖應(yīng)有足夠的幅度3）所提供的觸發(fā)脈沖應(yīng)不超過晶閘管門極電壓，電流和功率額定且在門極伏安特性的可靠觸發(fā)區(qū)域之內(nèi)4）應(yīng)有良好的抗干擾性能，溫度穩(wěn)定性與主電路的電氣隔離。第二章：整流電路1、單相橋式全控整流電路結(jié)構(gòu)組成：A純電阻負載：的移相范圍0180º，Ud和Id的計算公式， 要求能畫出在角下的Ud，Id及變壓器二次測電流的波形

3、(參圖3-5);B阻感負載：R+大電感L下，的移相范圍090º，Ud和Id計算公式 要求能畫出在角下的Ud,Id，Uvt1及I2的波形(參圖3-6);2、三相半波可控整流電路：=0 º 的位置是三相電源自然換相點A）純電阻負載的移相范圍0150 ºB）阻感負載（R極大電感L）的移相范圍090 ºUd Id Ivt計算公式參圖3-17 能畫出在角下能Ud Id Ivt的波形（Id電流波形可認為近似恒定）3、三相橋式全控整流電路的工作特點： A）能畫出三相全控電阻負載整流電路，并標出電源相序及VT器件的編號。 B）純電阻負載的移相范圍0120 º

4、C）阻感負載RL（極大）的移相范圍090 º Ud Id Idvt Ivt 的計算及晶閘管額定電流It（AV）及額定電壓Utn的確定 D）三相橋式全控整流電路的工作特點：1）每個時刻均需要兩個晶閘管同時導通，形成向負載供電的回路，其中一個晶閘管是共陰極組的，一個共陽極組的，且不能為同一相的晶閘管。2）對觸發(fā)脈沖的要求：六個晶閘管的脈沖按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的順序，相位一次差60 º；共陰極組VT1,VT3,VT5的脈沖依次差120 º，共陰極組VT4,VT6,VT2也依次差120 º；同一相得上下兩個橋臂，即VT1與VT4，VT

5、3與VT6，VT5與VT2，脈沖相差180º3）整流輸出電壓Ud一周期脈動六次，每次脈動的波形都一樣，故該電路為六脈波整流電路。4）在整流電路合閘啟動過程中或電流斷續(xù)時，為確保電路的正常工作，需保證導通的兩個晶閘管均有脈沖。 為此可采用兩種方法：一種是使脈沖寬度大于60º（一般取80100º），稱為寬脈沖觸發(fā)；另一種方法是，在觸發(fā)某個晶閘管的同時，給前一個晶閘管補發(fā)脈沖，即用兩個窄脈沖代替寬脈沖，兩個窄脈沖的前沿相差60º，脈寬一般為2030 º,稱為雙脈沖觸發(fā)。5）=0 º時晶閘管承受最大正、反向電壓的關(guān)系是 根6U4、有源逆變：當

6、交流側(cè)接在電網(wǎng)上，即交流側(cè)接有電源時稱為有源逆變。逆變條件：1）負載要有直流電動勢，其極性和晶閘管的到導通方向一致，其值應(yīng)大于變流器直流側(cè)的平均電壓。2）要求晶閘管的控制角大于/2，使Ud為負值。有源逆變失敗：逆變運行時，一旦發(fā)生換相失敗，外接的直流電源就會通過晶體管電路形成短路，或者使變流器的輸出平均電壓和直流電動勢變成順向串聯(lián)，由于逆變電路的內(nèi)阻很小，形成很大的短路電流，這種情況稱為逆變失敗。有源逆變失敗原因：1）觸發(fā)電路工作不可靠，不能適時，準確的給各晶閘管分配脈沖，如脈沖丟失，脈沖延時等，致使晶閘管不能正常換相，使交流電源電壓和直流電動勢順向串聯(lián)，形成短路。2）晶閘管發(fā)生故障，在應(yīng)該阻

7、斷期間，器件失去阻斷能力，或在應(yīng)該導通時，器件不能導通，造成逆變失敗。3）在逆變工作時，交流電源發(fā)生缺相或突然消失，由于直流電動勢Em的存在，晶閘管仍可導通，此時變流器的交流側(cè)由于失去了同直流電動勢極性相反的電壓，因此直流電動勢將通過晶閘管使電路短路。4）換相的裕量角不足，引起換相失敗，應(yīng)考慮變壓器漏抗引起重疊角，對逆變電路換相的影響。有源逆變失敗防止：選用可靠的觸發(fā)器，正確的選擇晶閘管的參數(shù)，不僅防止逆變角不能等于零，而且不能太小，必須限制在某一允許的最小角度內(nèi)5、同步信號為鋸齒波的觸發(fā)電路有哪幾個基本環(huán)節(jié)組成？1）脈沖形成環(huán)節(jié)2）鋸齒波的形成和脈沖移相環(huán)節(jié)3）同步環(huán)節(jié)4）雙窄脈沖形成環(huán)節(jié)6

8、、晶閘管整流電路其輸出直流電壓Ud的大小都與那些因素有關(guān)？與整流電路的結(jié)構(gòu)（即整流參數(shù)）U2和角的大小及負載性質(zhì)有關(guān)。第三章 直流直流變流電路1、直接直流變流的電流的電路稱為斬波電路 直流斬波電路有哪三種控制方式？1）保持開關(guān)周期T不變，調(diào)節(jié)開關(guān)導通時間Ton，稱為脈沖寬度調(diào)制或脈沖調(diào)寬型2）保持開關(guān)導通時間Ton不變，改變開關(guān)周期T，稱為頻率調(diào)制或調(diào)頻型3）Ton和T都可調(diào)，使占空比改變，稱為混合型。2、降壓斬波電路（120頁），升壓斬波電路（123124頁），升降壓斬波電路（126127頁）負載上的Uo，Io的計算方法第四章 交流電力控制電路和交交變頻電路1.單相調(diào)壓電路純電路結(jié)構(gòu)組成：電

9、阻負載，阻感負載2.單相調(diào)壓電路純電路負載的移相范圍為0，阻感負載的移相范圍3.-見圖書 146（A）第五章 逆變電路1.與整流相對應(yīng)，把直流電變成交流電稱為逆變。當交流側(cè)接在電網(wǎng)上，即交流側(cè)接有電源時，稱為有源逆變；當交流側(cè)直接和負載連接時，稱為無源逆變。2.逆變電路基本工作原理。答：如圖，當開關(guān)S1S4閉合，s2s3斷開時，負載電壓u0為正；當開關(guān)s1s4斷開，s2s3閉合時，u0為負。這樣，就把直流電變成了交流電，改變兩組開關(guān)的切換頻率，即可改變輸出交流電的頻率。這就是逆變電路最基本的工作原理。3.電流從一個支路向另一個支路轉(zhuǎn)移的過程稱為換流（換相），換流方式有哪四種？答：器件換流 電網(wǎng)

10、換流 負載換流 強迫換流4.什么是電壓型逆變電路？什么是電流型逆變電路？二者各有什么特點？答：逆變電路根據(jù)直流側(cè)電源性質(zhì)的不同可分為兩種：直流側(cè)是電壓源的稱為電壓型逆變電路；直流側(cè)是電流源的稱為電流型逆變電路。電壓型逆變電路有以下主要特點：1） 直流側(cè)為電壓源，或并聯(lián)有大電容，相當于電壓源。直流側(cè)電壓基本無脈動，直流回路呈現(xiàn)低阻抗。2） 由于直流電壓源的鉗位作用，交流側(cè)輸出電壓波形為矩形波，并且與負載阻抗角無關(guān)。而交流側(cè)輸出電流波形和相位因負載阻抗的不同而不同。3） 當交流側(cè)為阻感負載時需要提供無功功率，直流側(cè)電容起緩沖無功能量的作用。為了給交流側(cè)向直流側(cè)反饋的無功能量提供通道，逆變橋各臂都并

11、聯(lián)了反饋二極管。電流型逆變電路有以下主要特點：1） 直流側(cè)串聯(lián)大電感，相當于電流源。直流側(cè)電流基本無脈動，直流回路呈現(xiàn)高阻抗。2） 電路中開關(guān)器件的作用僅是改變直流電流的流通路徑，因此交流側(cè)輸出電流為矩形波，并且與負載阻抗角無關(guān)。而交流側(cè)輸出電壓波形和相位則因負載阻抗情況的不同而不同。3） 當交流側(cè)為阻抗負載時需要提供無功功率，直流側(cè)電感起緩沖無功能量的作用5.三相電壓型逆變電路的基本工作方式是180°導電方式，即每個橋臂的導電角度為180°，同單一相上下兩個臂（器件）交替導電，因此稱為縱向換流。第六章 PWM控制技術(shù)1、何為PWM脈寬調(diào)制技術(shù)？PWM控制就是對對脈沖寬度進

12、行調(diào)制技術(shù)。即通過這一系列脈沖的寬度進行調(diào)制，來等效地獲得所需波形（含形狀和幅值）2、PWM控制的重要理論基礎(chǔ)是什么？面積等效原理3、通過脈寬調(diào)制控制輸出的PWM波若等效正弦波，則成為SPWM控制其PWM波形成為SPWM波形，若SPWM波為雙極性則這種調(diào)制方法也稱為雙極性SPWM調(diào)制。4、電壓型逆變電路進行SPWM控制調(diào)制方法通常是怎樣實現(xiàn)的？通常采用等腰三角波或鋸齒波作為載波（其中三角波最多）因為等腰三角波能夠注意一點水平寬度和高度或線性關(guān)系且左右對稱，當他和任意一個平緩變化的調(diào)制信號波相交時，如果在交點時刻對電路開關(guān)器件通斷進行控制就可以得到寬度正比于信號波幅值的脈沖，這樣正好符合PWM控制要求。5、何為單極性和雙極性PWM控制？ 單極性PWM控制：在Ur的半個周期三角波載波只在正極性或負極性一種極性范圍內(nèi)變化。采用雙極性方式時，在Ur的半個周期內(nèi)，三角波載波既在正極性又在負極性兩種范圍內(nèi)變化得到的PWM波形有正有負。6、何為載波比?何為異步調(diào)制？ 各有什么缺點？載波信號和