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文檔簡介
電力電子技術
北京理工大學自動化學院廖曉鐘Copyright?2005PEMC.BIT.Allrightsreserved.Copyright?2005PEMC.BIT.Allrightsreserved.第1章緒論第2章電力電子器件第3章整流電路第4章逆變電路第5章直流-直流變流電路第6章交流-交流變流電路第7章PWM控制技術第8章軟開關技術內容Copyright?2005PEMC.BIT.Allrightsreserved.緒論-1
基本概念-1:什么是電力電子技術?所謂電力電子技術是一種電能處理技術(ElectricalEnergyProcessing),即采用電力電子器件和線路對電能進行變換(conversion)、控制(control)和高效利用(efficientuse)的一門技術。Copyright?2005PEMC.BIT.Allrightsreserved.緒論-2
基本概念-2:電力變換有幾種形式?其名稱分別是什么?變流技術的概念?電力變換四大類:交流變直流、直流變交流、直流變直流、交流變交流進行電力變換的技術稱為變流技術,即用電力電子器件構成電力變換電路和對其進行控制的技術,以及構成電力電子裝置和電力電子系統的技術。Copyright?2005PEMC.BIT.Allrightsreserved.電力電子器件-11.幾個概念主電路、半控型器件、全控型器件、不可控型器件2.電力電子器件的特點(1)
功率參數是主要參數(2)
工作在開關狀態(tài),動態(tài)特性是主要參數(3)
由弱電控制強電(4)
采取散熱措施Copyright?2005PEMC.BIT.Allrightsreserved.電力電子器件-2
SCRGTRGTOPowerMOSFETIGBT符號
結構特點垂直導電四層三端結構
達林頓結構Nˉ區(qū)提高耐壓多元集成PNPN四層三端多元集成Nˉ區(qū)提高耐壓多元集成MOSFET和GTR達林頓復合結構驅動方式電流電流電流電壓電壓應用開關頻率100HZ~1.3KHZ1K~8KHZ100HZ~1.3KHZ50K~1MHZ1K~40KHZ注意問題
二次擊穿門極關斷電流非常大存在靜電感應,易發(fā)生靜電擊穿擎住效應Copyright?2005PEMC.BIT.Allrightsreserved.
4、工作在開關狀態(tài)的電力電子器件的損耗主要是動態(tài)損耗,其損耗和開關頻率及開關時間成正比。5、安全工作區(qū),電感性負載加續(xù)流二極管6、電力電子器件的保護:過流、過壓、di/dt過大、du/dt過大電力電子器件-3Copyright?2005PEMC.BIT.Allrightsreserved.整流電路-11、整流電路1)電路形式:單相半波、單相橋式
(記電路)三相半波(三相零式)、三相橋式2)負載種類:電阻性:Ud和id的波形形狀相同電感性:id和Ud波形不同;
角變大;電感較大時,電流連續(xù);電感極大值,電流平直。
反電勢負載:
角變??;移相范圍變?。浑娏鲾嗬m(xù);平均電壓Ud增大。Copyright?2005PEMC.BIT.Allrightsreserved.整流電路-2
反電勢負載:
角變??;移相范圍變??;電流斷續(xù);平均電壓Ud增大。串入電感可以改善斷續(xù)狀態(tài),甚至可以使電流連續(xù)平直。3)分析方法正向陽極電壓下可以觸發(fā)導通;電流為零關斷。4)電流連續(xù)時,5)平均電壓和平均電流的計算方法
Copyright?2005PEMC.BIT.Allrightsreserved.整流電路-32.變壓器漏感的影響漏感引起換相重疊角
,從而引起換相壓降
3、整流電路的諧波和功率因數(概念要記?。?)非正弦電流、電壓可用傅立葉級數形式表示2)基波、諧波、諧波次數、n次電流諧波含有率
HRIn、電流諧波總畸變率THDi
Copyright?2005PEMC.BIT.Allrightsreserved.整流電路-4
非正弦電路中的功率因數=基波因數
(=)
基波功率因數
3)整流電路交流側諧波
整流電路交流側功率因數
單相橋
、三相橋95
4、逆變有源逆變的條件逆變失敗原因及采取措施Copyright?2006PEMC.BIT.Allrightsreserved.逆變電路?小結換流方式分為外部換流和自換流兩大類,外部換流包括電網換流和負載換流兩種,自換流包括器件換流和強迫換流兩種。逆變電路電壓型逆變電路,單相(分析),三相(分析),多重(概念),多電平(概念)Copyright?2004PEMC.BIT.Allrightsreserved.直流斬波電路-11.六種基本斬波電路可看成直流變壓器CukSepicZetaBoostChopperBuckChopperBoost-BuckChopper三個基本斬波電路會分析,記住電路。Copyright?2004PEMC.BIT.Allrightsreserved.直流斬波電路-2電流可逆斬波電路最大脈動量橋式可逆斬波電路記住電路會分析3.調制方法PWM調頻型、混合型2.兩種組合斬波電路交流-交流變流電路交流-交流變流電路:交流電力控制電路(交流調壓電路(移相控制和斬控方式),交流調功電路,交流電力電子開關),變頻電路◆單相交流調壓電路的電路構成,在電阻負載和阻感負載時的工作原理和電路特性?!羧嘟涣髡{壓電路的基本構成?!艟чl管相位控制交-交變頻電路的電路構成、工作原理和正弦波調制原理。Copyright?2006PEMC.BIT.Allrightsreserved.
PWM控制技術
面積等效原理,脈沖寬度調制,SPWM,逆變電路的單極性PWM控制方式,逆變電路的雙極性PWM控制方式,同一電路可以實現不同的控制方式(會分析單相H型橋式電路)調制法,同步調制,異步調制,分段同步調制規(guī)則采樣法概念,諧波分析結論滯環(huán)比較法Copyright?2004PEMC.BIT.Allrightsreserved.軟開關技術
零轉換PWM電路——零電壓轉換PWM電路
記住并設計準諧振電路、零開關PWM電路,分析圖8-8電路實現零電
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