電力電子技術(shù)簡(jiǎn)答題總結(jié)(與之前上傳的幻燈片配套)

PAGEPAGE1電力電子技術(shù)簡(jiǎn)答題總結(jié)(與之前上傳的幻燈片配套)第一篇：電力電子技術(shù)簡(jiǎn)答題總結(jié)(與之前上傳的幻燈片配套)1.電力電子器件為什么通常處于開關(guān)狀態(tài)？電力電子器件的損耗有哪些？(幻燈片3,4頁(yè))2.晶閘管的開通條件是什么？關(guān)斷條件是什么？(幻燈片6頁(yè))3.三相橋式全控整流電路觸發(fā)方式有哪幾種？答：雙脈沖觸發(fā)方式和寬脈沖觸發(fā)方式4.關(guān)于整流電路的移相范圍，諧波，功率因數(shù)，晶閘管最大正反向電壓5.帶平衡電抗器的雙反星型電路和三相橋式電路的對(duì)比以及適用場(chǎng)合(幻燈片25,26頁(yè))6.逆變實(shí)現(xiàn)的條件(27頁(yè))7.什么是逆變失敗？逆變失敗的原因(28頁(yè))8.器件的換流方式有哪幾種？(31頁(yè))9.電壓型逆變電路的特點(diǎn)，電流型逆變電路的特點(diǎn)(38,39頁(yè))10.降壓斬波電路的原理和電路圖(42頁(yè))11.升壓斬波電路的原理和電路圖(43頁(yè))12.升降壓斬波電路的原理和電路圖(45頁(yè))13.多相多重?cái)夭娐肥窃趺礃?gòu)成的？相數(shù)和重?cái)?shù)分別是什么意思？(48頁(yè))14.全波整流電路和全橋整流電路的特點(diǎn)以及適用范圍(54頁(yè))15.單相交流調(diào)壓電路如果α<第二篇：電力電子技術(shù)簡(jiǎn)答題2、什么叫逆變失?。磕孀兪〉脑蚴鞘裁?？答：晶閘管變流器在逆變運(yùn)行時(shí)，一旦不能正常換相，外接的直流電源就會(huì)通過(guò)晶閘管電路形成短路，或者使變流器輸出的平均電壓和直流電動(dòng)勢(shì)變成順向串聯(lián)，形成很大的短路電流，這種情況叫逆變失敗，或叫逆變顛覆。造成逆變失敗的原因主要有：（2分）觸發(fā)電路工作不可靠。例如脈沖丟失、脈沖延遲等。晶閘管本身性能不好。在應(yīng)該阻斷期間管子失去阻斷能力，或在應(yīng)該導(dǎo)通時(shí)不能導(dǎo)通。交流電源故障。例如突然斷電、缺相或電壓過(guò)低等。換相的裕量角過(guò)小。主要是對(duì)換相重疊角估計(jì)不足，使換相的裕量時(shí)間小于晶閘管的關(guān)斷時(shí)間。逆變失敗后果會(huì)在逆變橋與逆變電源之間產(chǎn)生強(qiáng)大的環(huán)流，損壞開關(guān)器件（4分）防止逆變失敗采用最小逆變角βmin防止逆變失敗、晶閘管實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通的條件是什么？關(guān)斷的條件及如何實(shí)現(xiàn)關(guān)斷？答：在晶閘管陽(yáng)極——陰極之間加正向電壓，門極也加正向電壓，產(chǎn)生足夠的門極電流Ig，則晶閘管導(dǎo)通，其導(dǎo)通過(guò)程叫觸發(fā)。關(guān)斷條件：使流過(guò)晶閘管的陽(yáng)極電流小于維持電流。（3分）實(shí)現(xiàn)關(guān)斷的方式：1>減小陽(yáng)極電壓。2>增大負(fù)載阻抗。3>加反向電壓。3、為什么半控橋的負(fù)載側(cè)并有續(xù)流管的電路不能實(shí)現(xiàn)有源逆變？（5分）答：由逆變可知，晶閘管半控橋式電路及具有續(xù)流二極管電路，它們不能輸出負(fù)電壓Ud固不能實(shí)現(xiàn)有源逆變。（5分）2、電壓型逆變電路的主要特點(diǎn)是什么？（8分）(1)直流側(cè)為電壓源或并聯(lián)大電容，直流側(cè)電壓基本無(wú)脈動(dòng)；（2分）(2)輸出電壓為矩形波，輸出電流因負(fù)載阻抗不同而不同；（3分）(3)阻感負(fù)載時(shí)需提供無(wú)功。為了給交流側(cè)向直流側(cè)反饋的無(wú)功提供通道，逆變橋各臂并聯(lián)反饋二極管。（3分）3、逆變電路必須具備什么條件才能進(jìn)行逆變工作？答：逆變電路必須同時(shí)具備下述兩個(gè)條件才能產(chǎn)生有源逆變：（1）變流電路直流側(cè)應(yīng)具有能提供逆變能量的直流電源電勢(shì)Ed，其極性應(yīng)與晶閘管的導(dǎo)電電流方向一致。（3分）（2）變流電路輸出的直流平均電壓Ud的極性必須為負(fù)（相對(duì)于整流時(shí)定義的極性），以保證與直流電源電勢(shì)Ed構(gòu)成同極性相連，且滿足Ud（2分）1、3、簡(jiǎn)述實(shí)現(xiàn)有源逆變的基本條件，并指出至少兩種引起有源逆變失敗的原因哪些電路類型不能進(jìn)行有源逆變？（5分）（1）外部條件：要有一個(gè)能提供逆變能量的直流電源，且極性必須與直流電流方向一致，其電壓值要稍大于Ud；（2分）（2）內(nèi)部條件：變流電路必須工作于β<90°區(qū)域，使直流端電壓Ud的極性與整流狀態(tài)時(shí)相反，才能把直流功率逆變成交流功率返送回電網(wǎng)。這兩個(gè)條件缺一不可。（2分）當(dāng)出現(xiàn)觸發(fā)脈沖丟失、晶閘管損壞或快速熔斷器燒斷、電源缺相等原因都會(huì)發(fā)生逆變失敗。當(dāng)逆變角太小時(shí)，也會(huì)發(fā)生逆變失敗。（3分）不能實(shí)現(xiàn)有源逆變的電路有：半控橋電路，帶續(xù)流二極管的電路3、下面BOOST升壓電路中，電感L、電容C與二極管的作用是什么？（7分）答：儲(chǔ)存電能升壓（3分）；保持輸出電壓穩(wěn)定（4分）。1、試說(shuō)明IGBT、GTR、GTO和電力MOSFET各自的優(yōu)缺點(diǎn)。（12分）器件優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)IGBT開關(guān)速度高，開關(guān)損耗小，具有耐脈沖電流沖擊的能力，通態(tài)壓降較低，輸入阻抗高，為電壓驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)功率小開關(guān)速度低于電力MOSFET,電壓，電流容量不及GTOGTR耐壓高，電流大，開關(guān)特性好，通流能力強(qiáng)，飽和壓降低開關(guān)速度低，為電流驅(qū)動(dòng)，所需驅(qū)動(dòng)功率大，驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜，存在二次擊穿問(wèn)題GTO電壓、電流容量大，適用于大功率場(chǎng)合，具有電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)，其通流能力很強(qiáng)電流關(guān)斷增益很小，關(guān)斷時(shí)門極負(fù)脈沖電流大，開關(guān)速度低，驅(qū)動(dòng)功率大，驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜，開關(guān)頻率低電力MOSFET開關(guān)速度快，輸入阻抗高，熱穩(wěn)定性好，所需驅(qū)動(dòng)功率小且驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單，工作頻率高，不存在二次擊穿問(wèn)題電流容量小，耐壓低，一般只適用于功率不超過(guò)10kW的電力電子裝置2、試分析下圖間接交流變流電路的工作原理，并說(shuō)明其局限性。（10分）答：圖是帶有泵升電壓限制電路的電壓型間接交流變流電路，它在中間直流電容兩端并聯(lián)一個(gè)由電力晶體管V0和能耗電阻R0組成的泵升電壓限制電路。當(dāng)泵升電壓超過(guò)一定數(shù)值時(shí)，使V0導(dǎo)通，把從負(fù)載反饋的能量消耗在R0上（5分）。其局限性是當(dāng)負(fù)載為交流電動(dòng)機(jī)，并且要求電動(dòng)機(jī)頻繁快速加減速時(shí)，電路中消耗的能量較多，能耗電阻R0也需要較大功率，反饋的能量都消耗在電阻上，不能得到利用（5分）。3、軟開關(guān)電路可以分為哪幾類？各有什么特點(diǎn)？（10分）答：根據(jù)電路中主要的開關(guān)元件開通及關(guān)斷時(shí)的電壓電流狀態(tài)，可將軟開關(guān)電路分為零電壓電路和零電流電路兩大類；根據(jù)軟開關(guān)技術(shù)發(fā)展的歷程可將軟開關(guān)電路分為準(zhǔn)諧振電路，零開關(guān)PWM電路和零轉(zhuǎn)換PWM電路（4分）。準(zhǔn)諧振電路：準(zhǔn)諧振電路中電壓或電流的波形為正弦波，電路結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但諧振電壓或諧振電流很大，對(duì)器件要求高，只能采用脈沖頻率調(diào)制控制方式（2分）。零開關(guān)PWM電路：這類電路中引入輔助開關(guān)來(lái)控制諧振的開始時(shí)刻，使諧振僅發(fā)生于開關(guān)過(guò)程前后，此電路的電壓和電流基本上是方波，開關(guān)承受的電壓明顯降低，電路可以采用開關(guān)頻率固定的PWM控制方式（2分）。零轉(zhuǎn)換PWM電路：這類軟開關(guān)電路還是采用輔助開關(guān)控制諧振的開始時(shí)刻，所不同的是，諧振電路是與主開關(guān)并聯(lián)的，輸入電壓和負(fù)載電流對(duì)電路的諧振過(guò)程的影響很小，電路在很寬的輸入電壓范圍內(nèi)并從零負(fù)載到滿負(fù)載都能工作在軟開關(guān)狀態(tài)，無(wú)功率的交換被消減到最?。?分）。3、晶閘管變流裝置中為什么在主電路上要加入整流變壓器進(jìn)行降壓？（7分）答：采用整流變壓器降壓后可以使晶閘管工作在一個(gè)合適的電壓上，可以使晶閘管的電壓定額下降（2分），使晶閘管工作于小控制角，這有利于減少波形系數(shù)，提高晶閘管的利用率，實(shí)際上也減少的晶閘管的電流定額由于控制角小，這對(duì)變流裝置的功率因素的提高也大為有利（2分）。4、單相電壓型逆變電路中，電阻性負(fù)載和電感性負(fù)載對(duì)輸出電壓、電流有何影響？電路結(jié)構(gòu)有哪些變化？（7分）答：電阻性負(fù)載時(shí)，輸出電壓和輸出電流同相位，波形相似，均為正負(fù)矩形波（2分）。電感性負(fù)載時(shí)，輸出電壓為正負(fù)矩形波，輸出電流近似為正弦波，相位滯后于輸出電壓，滯后的角度取決于負(fù)載中電感的大小（3分）。在電路結(jié)構(gòu)上，電感性負(fù)載電路，每個(gè)開關(guān)管必須反向并聯(lián)續(xù)流二級(jí)管（2分）。、簡(jiǎn)述對(duì)觸發(fā)電路的三點(diǎn)要求。（5分）1）觸發(fā)電路輸出的脈沖應(yīng)具有足夠大的功率；（1分）2）觸發(fā)電路必須滿足主電路的移相要求；（2分）3）觸發(fā)電路必須與主電路保持同步。（2分）5、對(duì)于正弦脈沖寬度調(diào)制（SPWM），什么是調(diào)制信號(hào)？什么是載波信號(hào)？何謂調(diào)制比？（5分）答：在正弦脈沖寬度調(diào)制（SPWM）中，把希望輸出的波形稱作調(diào)制信號(hào)；（2分）而對(duì)它進(jìn)行調(diào)制的三角波或鋸齒波稱為載波信號(hào)；（2分）載波頻率fc與調(diào)制信號(hào)頻率fr之比，N=fc/fr稱為載波比。（1分）1、什么是可控整流?它是利用晶閘管的哪些特性來(lái)實(shí)現(xiàn)的?（5分）答：將交流電通過(guò)電力電子器件變換成大小可以調(diào)節(jié)的直流電的過(guò)程稱為可控整流。（3分）可控整流主要利用了晶閘管的單向可控導(dǎo)電特性。（2分）4、電壓源型變頻器和電流源型變頻器的區(qū)別是什么？（5分）答：電流型變頻器的直流環(huán)節(jié)是電感器，而電壓型變頻器的直流環(huán)節(jié)是電容器。（3分）電壓型變頻器不能工作于再生制動(dòng)狀態(tài)，因?yàn)殡娙輧啥穗妷翰荒苘S變。（2分）試簡(jiǎn)述三相半控橋式整流電路與三相全控橋式整流電路的特點(diǎn)。1、答：三相全控橋式整流電路采用6只晶閘管構(gòu)成，而三相半控橋式整流電路采用三只晶閘管和三只二極管構(gòu)成；（2分）三相全控橋可以工作在有源逆變狀態(tài)，而三相半控橋只能工作在整流狀態(tài)；（2分）三相半控橋可能會(huì)出現(xiàn)失控現(xiàn)象，而全控橋不會(huì)。（1分）3、舉出三種常用過(guò)電流保護(hù)電器，并指出其動(dòng)作時(shí)間的典型值。答：1）快速熔斷器，在流過(guò)6倍額定電流時(shí)熔斷時(shí)間小于20XX（2分）2）直流快速開關(guān)，動(dòng)作時(shí)間只有2ms（1分）3）電流檢測(cè)和過(guò)電流繼電器，開關(guān)動(dòng)作幾百毫秒。（2分）在晶閘管可控整流電路的直流拖動(dòng)中，當(dāng)電流斷續(xù)時(shí)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性有哪些特點(diǎn)？答：在晶閘管可控整流電路的直流拖動(dòng)中，當(dāng)電流斷續(xù)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的理想空載轉(zhuǎn)速將抬高；機(jī)械特性變軟，即負(fù)載電流變化很小也可引起很大的轉(zhuǎn)速變化。2、在三相半波可控整流電路中，如果控制脈沖出現(xiàn)在自然換流點(diǎn)以前，可能會(huì)出現(xiàn)什么情況？能否換相？、答：在三相半波可控整流電路中，如果每只晶閘管采用獨(dú)立的觸發(fā)電路，那么控制脈沖出現(xiàn)在自然換流點(diǎn)以前，電路將停止工作；如果三只晶閘管采用同一個(gè)觸發(fā)電路（對(duì)共陰極連接），則控制脈沖出現(xiàn)在自然換流點(diǎn)以前，電路仍然能正常換相，但此時(shí)的控制角較大，輸出電壓較低。3、在三相全控橋式有源逆變電路中，以連接于A相的共陽(yáng)極組晶閘管V14為例說(shuō)明，在一個(gè)周期中，其導(dǎo)通及關(guān)斷期間兩端承受電壓波形的規(guī)律。答：共陽(yáng)極組三只晶閘管輪流導(dǎo)通120XX其順序是VT4àVT6àVT2。所以，當(dāng)VT4導(dǎo)通時(shí)，兩端電壓為零；當(dāng)VT6導(dǎo)通時(shí)，VT4兩端電壓為線電壓uvu；當(dāng)VT2導(dǎo)通時(shí)，VT4兩端電壓為線電壓uwu。6、脈寬可調(diào)的斬波電路如圖，說(shuō)明電路中V12及L1、C、V22各有什么作用？V11承受反壓的時(shí)間由哪些參數(shù)決定?（6分）答：（1）V12為換相輔助晶閘管。（1分）（2）L1、C、V22構(gòu)成換相單方向半周期諧振電路，C為換相電容V22為單方向振蕩限制二極管。（2分）（3）V11承受反壓時(shí)間由C、L和R決定。（2分）5、試說(shuō)明功率晶體管(GTR)的安全工作區(qū)SOA由哪幾條曲線所限定?答：功率晶體管(GTR)的安全工作區(qū)SOA由以下條曲線所限定：最高電壓UceM、集電極最大電流IcM、最大耗散功率PcM以及二次擊穿臨界線。什么是晶閘管交流開關(guān)？交流調(diào)壓器的晶閘管常用哪些方式控制？答：如果令交流調(diào)壓器中的晶閘管在交流電壓自然過(guò)零時(shí)關(guān)斷或?qū)?，則稱之為晶閘管交流開關(guān)（1分）。交流調(diào)壓器中的晶閘管有兩種控制方式：(1)相位控制在電源電壓的每一周期，在選定的時(shí)刻將負(fù)載與電源接通，改變選定的時(shí)刻即可達(dá)到調(diào)壓的目的，即相控方式（2分）；(2)通-斷控制將晶閘管作為開關(guān)，使負(fù)載與電源接通若干周波，然后再斷開一定的周波，通過(guò)改變通斷的時(shí)間比達(dá)到調(diào)壓的目的。有全周波連續(xù)式和全周波間隔式兩種形式（2分）。3、3、電壓型逆變電路中反饋二極管的作用是什么？為什么電流型逆變電路中沒(méi)有反饋二極管？答：在電壓型逆變電路中，當(dāng)交流側(cè)為阻感負(fù)載時(shí)需要提供無(wú)功功率，直流側(cè)電容起緩沖無(wú)功能量的作用。為了給交流側(cè)向直流側(cè)反饋的無(wú)功能量提供通道，逆變橋各臂都并聯(lián)了反饋二極管。當(dāng)輸出交流電壓與電流的極性相同時(shí)，電流經(jīng)電路中的可控開關(guān)器件流通，而當(dāng)輸出電壓與電流極性相反時(shí)，由反饋二極管提供電流通道（3分）。在電流型逆變電路中，直流電流極性是一定的，無(wú)功能量由直流側(cè)電感來(lái)緩沖。當(dāng)需要從交流側(cè)向直流側(cè)反饋無(wú)功能量時(shí)，電流并不反向，依然經(jīng)電路中的控開關(guān)器件流通，因此不需要并聯(lián)二極管（2分）。4、什么是組合變流電路？一般的開關(guān)電源是怎樣組合的？為什么要這樣組合？答：組合變流電路是將某幾種基本的變流電路（AC/DC、DC/DC、AC/AC、DC/DC）組合起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)一定新功能的變流電路（2分）。開關(guān)電源通常采用交-直-交-直方式組合（1分）。由于開關(guān)電源采用了工作頻率較高的交流環(huán)節(jié)，變壓器和濾波器都大大減小，因此同等功率條件下其體積和重量都遠(yuǎn)小于相控整流電源。除此之外，工作頻率的提高還有利于控制性能的提高。由于這些原因，在數(shù)百KW以下的功率范圍內(nèi)，開關(guān)電源正逐漸取代相控整流電源（2分）。4、什么叫過(guò)電流？過(guò)電流產(chǎn)生的原因是什么？答：當(dāng)流過(guò)晶閘管的電流大大超過(guò)其正常工作電流時(shí)，稱為過(guò)電流。產(chǎn)生的原因有：（1）直流側(cè)短路；（2）機(jī)械過(guò)載；（3）可逆系統(tǒng)中產(chǎn)生環(huán)流或者逆變失??；（4）電路中管子誤導(dǎo)通及管子擊穿短路等。（5分）5、IGBT、GTR、GTO和電力MOSFET的驅(qū)動(dòng)電路各有什么特點(diǎn)?。IGBT驅(qū)動(dòng)電路的特點(diǎn)是:驅(qū)動(dòng)電路具有較小的輸出電阻,ⅠGBT是電壓驅(qū)動(dòng)型器件,IGBT的驅(qū)動(dòng)多采用專用的混合集成驅(qū)動(dòng)器。（1分）GTR驅(qū)動(dòng)電路的特點(diǎn)是:驅(qū)動(dòng)電路提供的驅(qū)動(dòng)電流有足夠陡的前沿,并有一定的過(guò)沖,這樣可加速開通過(guò)程,減小開通損耗,關(guān)斷時(shí),驅(qū)動(dòng)電路能提供幅值足夠大的反向基極驅(qū)動(dòng)電流,并加反偏截止電壓,以加速關(guān)斷速度。（1分）GTO驅(qū)動(dòng)電路的特點(diǎn)是:GTO要求其驅(qū)動(dòng)電路提供的驅(qū)動(dòng)電流的前沿應(yīng)有足夠的幅值和陡度,且一般需要在整個(gè)導(dǎo)通期間施加正門極電流,關(guān)斷需施加負(fù)門極電流,幅值和陡度要求更高,其驅(qū)動(dòng)電路通常包括開通驅(qū)動(dòng)電路,關(guān)斷驅(qū)動(dòng)電路和門極反偏電路三部分。（2分）電力MOSFET驅(qū)動(dòng)電路的特點(diǎn):要求驅(qū)動(dòng)電路具有較小的輸入電阻,驅(qū)動(dòng)功率小且電路簡(jiǎn)單。（1分）2、單相橋式全控整流電路和單相橋式半控整流電路接大電感負(fù)載，負(fù)載兩端并接續(xù)流二極管的作用是什么？?jī)烧叩淖饔檬欠裣嗤?？?）其負(fù)載兩端并接續(xù)流二極管是為了使交流電源電壓進(jìn)入負(fù)半周時(shí)，由續(xù)流二極管續(xù)流，使晶閘管關(guān)斷，提高整流輸出電壓的平均值（3）單相橋式半控整流電路接大電感負(fù)載，負(fù)載兩端并接續(xù)流二極管的作用是為了避免失控現(xiàn)象的發(fā)生，保證整流電路的安全運(yùn)行4、變頻器由那些基本部分構(gòu)成？答：1)整流器。2)逆變器。3)中間直流環(huán)節(jié)。4)控制電路。1、什么是控制角а？導(dǎo)通角θ？為什么一定要在晶閘管承受正向電壓時(shí)觸發(fā)晶閘管？（5分）答：（1）把晶閘管承受正壓起到觸發(fā)導(dǎo)通之間的電度角稱為控制角。（2分）（2）晶閘管一個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通的電角度稱為導(dǎo)通角。（2分）（3）晶體管的性能與三極管性能差不多，都是在正向壓降觸發(fā)導(dǎo)通，反向截止（1分）4、用單結(jié)晶體管的觸發(fā)電路,當(dāng)移相到晶閘管達(dá)到某一導(dǎo)通角時(shí),再繼續(xù)調(diào)大導(dǎo)通角時(shí),忽然晶閘管變成全關(guān)斷是何原因?（5分）答：?jiǎn)谓Y(jié)晶體管導(dǎo)通后,如果由電源通過(guò)電位器加到發(fā)射極的電流超過(guò)谷點(diǎn)電流單結(jié)晶體管就關(guān)不了。這時(shí)，單結(jié)晶體管只產(chǎn)生一個(gè)脈沖，尚能保持晶閘管工作，但是若進(jìn)一步減小電位器電阻，加大發(fā)射極電流，那么在同步電源的梯形波上升前沿發(fā)射極就與基極直通，電容沖不上電，不能發(fā)出觸發(fā)脈沖，晶閘管就全關(guān)斷了。（5分）1、單相可控整流電路供電給電阻負(fù)載或蓄電池充電（反電勢(shì)負(fù)載），在控制角α相同，負(fù)載電流平均值相等的條件下，哪一種負(fù)載晶閘管的額定電流值大一些？為什么？（6分）答：（1）反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載電路中晶閘管的額定電流大一些。因?yàn)楫?dāng)控制角為α?xí)r，電阻性負(fù)載時(shí)，晶閘管的導(dǎo)通角θ＝π-α。（1分）（2）而反電動(dòng)勢(shì)式負(fù)載時(shí)，當(dāng)α小于不導(dǎo)電角δ時(shí)，θ＝π-2δ；當(dāng)α大于不導(dǎo)電角δ時(shí)，晶閘管的導(dǎo)通角θ＝π-α-δ。（2分）（3）所以，反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載時(shí)的波形系數(shù)Kf1大于電阻性負(fù)載時(shí)的波形系數(shù)Kf2。當(dāng)負(fù)載電流平均值相等的條件下，反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載時(shí)的晶閘管電流的有效值大于電阻性負(fù)載時(shí)的晶閘管電流的有效值。因此，反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載晶閘管的額定電流大一些。（3分）4、什么是換相重疊角？換相重疊角是什么原因造成的？（5分）、在三相整流電路中，由于換相過(guò)程持續(xù)的時(shí)間電角度，稱為換相重疊角。原因由于變壓器漏抗對(duì)電路的影響，造成換流電路中的電流不能發(fā)生突變引起的換相重疊角。2、換流重疊角的產(chǎn)生給逆變電帶來(lái)哪些不利影響？（4分）答：（1）由于變壓器漏感和線路電感等因素的影響，晶閘管的換流（換相）不能瞬時(shí)完成，均需一定的時(shí)間即換相重疊角γ所對(duì)應(yīng)的時(shí)間。（2分）（2）如果逆變角βπ/2，使Uβ為負(fù)值；③主回路中不能有二極管存在。3、什么是逆變失敗，造成逆變失敗的原因有哪些？如何防止逆變失敗?答：1逆變運(yùn)行時(shí)，一旦發(fā)生換流失敗，外接的直流電源就會(huì)通過(guò)晶閘管電路形成短路，或者使變流器的輸出平均電壓和直流電動(dòng)勢(shì)變?yōu)轫樝虼?lián)，由于逆變電路內(nèi)阻很小，形成很大的短路電流，稱為逆變失敗或逆變顛覆。2逆變失敗的原因3防止逆變失敗的方法有：采用精確可靠的觸發(fā)電路，使用性能良好的晶閘管，保證交流電源的質(zhì)量，留出充足的換向裕量角β等。4、電壓型逆變器與電流型逆變器各有什么樣的特點(diǎn)？答：按照逆變電路直流測(cè)電源性質(zhì)分類，直流側(cè)是電壓源的稱為逆變電路稱為電壓型逆變電路，直流側(cè)是電流源的逆變電路稱為電流型逆變電路電壓型逆變電路的主要特點(diǎn)是：①直流側(cè)為電壓源，或并聯(lián)有大電容，相當(dāng)于電壓源。直流側(cè)電壓基本無(wú)脈動(dòng)，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(fù)載阻抗角無(wú)關(guān)。而交流側(cè)輸出電流波形和相位因負(fù)載阻抗情況的不同而不同。③當(dāng)交流側(cè)為阻感負(fù)載時(shí)需要提供無(wú)功功率，直流側(cè)電容起緩沖無(wú)功能量的作用。為了給交流側(cè)向直流側(cè)反饋的無(wú)功能量提供通道，逆變橋各臂都并聯(lián)了反饋二極管。電流型逆變電路的主要特點(diǎn)是：①直流側(cè)串聯(lián)有大電感，相當(dāng)于電流源。直流側(cè)電流基本無(wú)脈動(dòng)，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(fù)載阻抗角無(wú)關(guān)。而交流側(cè)輸出電壓波形和相位則因負(fù)載阻抗情況的不同而不同。③當(dāng)交流側(cè)為阻感負(fù)載時(shí)需要提供無(wú)功功率，直流側(cè)電感起緩沖無(wú)功能量的作用。因?yàn)榉答仧o(wú)功能量時(shí)直流電流并不反向，因此不必像電壓型逆變電路那樣要給開關(guān)器件反并聯(lián)二極管。5、換流方式有哪幾種？分別用于什么器件？答：換流方式有種：器件換流：利用全控器件的自關(guān)斷能力進(jìn)行換流。全控型器件采用此換流方式。電網(wǎng)換流：由電網(wǎng)提供換流電壓，只要把負(fù)的電網(wǎng)電壓加在欲換流的器件上即可。負(fù)載換流：由負(fù)載提供換流電壓，當(dāng)負(fù)載為電容性負(fù)載即負(fù)載電流超前于負(fù)載電壓時(shí)。強(qiáng)迫換流：設(shè)置附加換流電路，給欲關(guān)斷的晶閘管強(qiáng)迫施加反向電壓換流稱為強(qiáng)迫換流。7、單相全波與單相全控橋從直流輸出端或從交流輸入端看均是基本一致的，兩者的區(qū)別？答：1單相全波可控整流電路中變壓器是二次側(cè)繞組帶中心抽頭，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。繞組集體惡心對(duì)銅鐵等材料的消耗比單相全控橋多2單相全波可控整流電路中只用兩個(gè)晶閘管，比單相全控橋可控整流電路少兩個(gè)，相應(yīng)地，晶閘管的門機(jī)驅(qū)動(dòng)也少兩個(gè)。3單項(xiàng)全波整流電路中，導(dǎo)電回路只含一個(gè)晶閘管，比單相橋少一個(gè)，因而管壓降也少一個(gè)8、橋式全控整流電路、三相橋式全控整流電路中，當(dāng)負(fù)載分別為電阻負(fù)載。答：?jiǎn)蜗鄻蚴饺卣麟娐?，?dāng)負(fù)載為電阻負(fù)載時(shí)，要求的晶閘管移相范圍是0~180°，當(dāng)負(fù)載為電感負(fù)載時(shí)，要求的晶閘管移相范圍是0~90°。三相橋式全控整流電路，當(dāng)負(fù)載為電阻負(fù)載時(shí)，要求的晶閘管移相范圍是0~120XX當(dāng)負(fù)載為電感負(fù)載時(shí)，要求的晶閘管移相范圍是0~90°。10、交流調(diào)壓電路和交流調(diào)功電路有什么區(qū)別？二者各運(yùn)用于什么樣的負(fù)載？答：交流調(diào)壓電路和交流調(diào)功電路的電路形式完全相同，二者的區(qū)別在于控制方式不同。交流調(diào)壓電路是在交流電源的每個(gè)周期對(duì)輸出電壓波形進(jìn)行控制。而交流調(diào)功電路是將負(fù)載與交流電源接通幾個(gè)周波，再斷開幾個(gè)周波，通過(guò)改變接通周波數(shù)與斷開周波數(shù)的比值來(lái)調(diào)節(jié)負(fù)載所消耗的平均功率。交流調(diào)壓電路廣泛用于燈光控制（如調(diào)光臺(tái)燈和舞臺(tái)燈光控制）及異步電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)，也用于異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速。在供用電系統(tǒng)中，還常用于對(duì)無(wú)功功率的連續(xù)調(diào)節(jié)。此外，在高電壓小電流或低電壓大電流直流電源中，也常采用交流調(diào)壓電路調(diào)節(jié)變壓器一次電壓。如采用晶閘管相控整流電路，高電壓小電流可控直流電源就需要很多晶閘管串聯(lián)；同樣，低電壓大電流直流電源需要很多晶閘管并聯(lián)。這都是十分不合理的。采用交流調(diào)壓電路在變壓器一次側(cè)調(diào)壓，其電壓電流值都不太大也不太小，在變壓器二次側(cè)只要用二極管整流就可以了。這樣的電路體積小、成本低、易于設(shè)計(jì)制造。交流調(diào)功電路常用于電爐溫度這樣時(shí)間常數(shù)很大的控制對(duì)象。由于控制對(duì)象的時(shí)間常數(shù)大，沒(méi)有必要對(duì)交流電源的每個(gè)周期進(jìn)行頻繁控制。9、畫出降壓斬波電路原理圖并簡(jiǎn)述降壓斬波電路工作原理。答：降壓斬波器的原理是：在一個(gè)控制周期中，讓V導(dǎo)通一段時(shí)間ton，由電源E向L、R、M供電，在此期間，uo＝E。然后使V關(guān)斷一段時(shí)間toff，此時(shí)電感L通過(guò)二極管VD向R和M供電，uo＝0。一個(gè)周期內(nèi)的平均電壓Uo＝ton/(ton++toff)E。輸出電壓小于電源電壓，起到降壓的作用11、單極性和雙極性PWM調(diào)制有什么區(qū)別？三相橋式PWM型逆變電路中，輸出相電壓（輸出端相對(duì)于直流電源中點(diǎn)的電壓）和線電壓SPWM波形各有幾種電平？答：三角波載波在信號(hào)波正半周期或負(fù)半周期里只有單一的極性，所得的PWM波形在半個(gè)周期中也只在單極性范圍內(nèi)變化，稱為單極性PWM控制方式。三角波載波始終是有正有負(fù)為雙極性的，所得的PWM波形在半個(gè)周期中有正、有負(fù)，則稱之為雙極性PWM控制方式三相橋式PWM型逆變電路中，輸出相電壓有兩種電平：0.5Ud和-0.5Ud。輸出線電壓有三種電平Ud、0、-Ud。12、三相橋式全控整流電路，其整流輸出電壓含有哪些諧波？幅值最大的為那一次？答：三相橋式全控整流電路的整流輸出電壓中含有6k（k＝1、2、3……）次的諧波，其中幅值最大的是次諧波。變壓器二次側(cè)電流中含有6k±1(k=1、2、3……)次的諧波，其中主要的是5、7次諧波。13、試分析為何正激電路在開關(guān)S關(guān)斷到下一次開通的一段時(shí)間內(nèi)必須使勵(lì)磁電流降回零？答：否則下一個(gè)開關(guān)周期中，勵(lì)磁電流將在本周期結(jié)束時(shí)的剩余值基礎(chǔ)上繼續(xù)增加，并在以后的開關(guān)周期中依次累積起來(lái)，越來(lái)越大，從而導(dǎo)致變壓器勵(lì)磁電感飽和，勵(lì)磁電感飽和后，勵(lì)磁電流會(huì)更加迅速的增長(zhǎng)，最終會(huì)毀壞電路中的開關(guān)元件。14、多相多重?cái)夭娐酚泻蝺?yōu)點(diǎn)？多相多重?cái)夭娐芬蛟陔娫磁c負(fù)載間接入了多個(gè)結(jié)構(gòu)相同的基本斬波電路，使得輸入電源電流和輸出負(fù)載電流的脈動(dòng)次數(shù)增加、脈動(dòng)幅度減小，對(duì)輸入和輸出電流濾波更容易，濾波電感減小。此外，多相多重?cái)夭娐愤€具有備用功能，各斬波單元之間互為備用，總體可靠性提高。15、交交變頻電路的最高輸出頻率是多少？制約輸出頻率提高的因素是什么？一般來(lái)講，構(gòu)成交交變頻電路的兩組變流電路的脈波數(shù)越多，最高輸出頻率就越高。當(dāng)交交變頻電路中采用常用的6脈波三相橋式整流電路時(shí)，最高輸出頻率不應(yīng)高于電網(wǎng)頻率的1/3~1/2。當(dāng)電網(wǎng)頻率為50Hz時(shí)，交交變頻電路輸出的上限頻率為20XX左右。當(dāng)輸出頻率增高時(shí)，輸出電壓一周期所包含的電網(wǎng)電壓段數(shù)減少，波形畸變嚴(yán)重，電壓波形畸變和由此引起的電流波形畸變以及電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)是限制輸出頻率提高的主要因素。17、電力電子裝置產(chǎn)生的諧波對(duì)公用電網(wǎng)會(huì)造成危害，主要包括哪些方面？1）諧波使電網(wǎng)中的元件產(chǎn)生附加的諧波損耗，降低發(fā)電，輸電及用電設(shè)備的效率，大量的三次諧波流過(guò)中型線會(huì)使線路過(guò)熱甚至發(fā)生火災(zāi)。2）諧波影響各種電氣設(shè)備的正常工作，使電機(jī)發(fā)生機(jī)械振動(dòng)，噪聲和過(guò)熱，使變壓器局部嚴(yán)重過(guò)熱，使電容器，電纜等設(shè)備過(guò)熱，使絕緣老化，壽命縮短以致?lián)p壞。3）諧波會(huì)引起電網(wǎng)中局部的并聯(lián)諧振和串聯(lián)諧振，從而使諧波放大，使上述危害增大，甚至引起事故。4）諧波會(huì)導(dǎo)致繼電器保護(hù)和自動(dòng)裝置的誤動(dòng)作，并使電氣測(cè)量?jī)x表計(jì)量不準(zhǔn)確。5）諧波會(huì)對(duì)鄰近的通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，輕者產(chǎn)生噪聲，降低通信質(zhì)量，重者導(dǎo)致信息丟失，使通信系統(tǒng)無(wú)法正常工作。18、試比較雙反星形可控整流電路和三相橋式整流可控電路的異同點(diǎn)。帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路與三相橋式全控整流電路相比有以下異同點(diǎn)：①三相橋式電路是兩組三相半波電路串聯(lián)，而雙反星形電路是兩組三相半波電路并聯(lián)，且后者需要用平衡電抗器；②當(dāng)變壓器二次電壓有效值U2相等時(shí)，雙反星形電路的整流電壓平均值Ud是三相橋式電路的1/2，而整流電流平均值Id是三相橋式電路的2倍。③在兩種電路中，晶閘管的導(dǎo)通及觸發(fā)脈沖的分配關(guān)系是一樣的，整流電壓ud和整流電流id的波形形狀一樣。19、逆變電路多重化的目的是什么，串聯(lián)多重和并聯(lián)多重各用于什么場(chǎng)合？逆變電路多重化的目的之一是使總體上裝置的功率等級(jí)提高，二是可以改善輸出電壓的波形。因?yàn)闊o(wú)論是電壓型逆變電路輸出的矩形電壓波，還是電流型逆變電路輸出的矩形電流波，都含有較多諧波，對(duì)負(fù)載有不利影響，采用多重逆變電路，可以把幾個(gè)矩形波組合起來(lái)獲得接近正弦波的波形。逆變電路多重化就是把若干個(gè)逆變電路的輸出按一定的相位差組合起來(lái)，使它們所含的某些主要諧波分量相互抵消，就可以得到較為接近正弦波的波形。組合方式有串聯(lián)多重和并聯(lián)多重兩種方式。串聯(lián)多重是把幾個(gè)逆變電路的輸出串聯(lián)起來(lái)，并聯(lián)多重是把幾個(gè)逆變電路的輸出并聯(lián)起來(lái)。串聯(lián)多重逆變電路多用于電壓型逆變電路的多重化。并聯(lián)多重逆變電路多用于電流型逆變電路得多重化。20XX交變頻電路的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？應(yīng)用在哪些場(chǎng)合？交交變頻電路的主要特點(diǎn)是：只用一次變流，效率較高；可方便實(shí)現(xiàn)四象限工作；低頻輸出時(shí)的特性接近正弦波。主要不足是：接線復(fù)雜，如采用三相橋式電路的三相交交變頻器至少要用只晶閘管；受電網(wǎng)頻率和變流電路脈波數(shù)的限制，輸出頻率較低；輸出功率因數(shù)較低；輸入電流諧波含量大，頻譜復(fù)雜。主要用途：500千瓦或1000千瓦以下的大功率、低轉(zhuǎn)速的交流調(diào)速電路，如軋機(jī)主傳動(dòng)裝置、鼓風(fēng)機(jī)、球磨機(jī)等場(chǎng)合。24、變壓器漏感對(duì)整流電路有哪些影響？1）出現(xiàn)換相重疊角γ，整流輸出電壓平均值Ud降低2）整流電路的工作狀態(tài)增多3）晶閘管的di/dt減少，有利于晶閘管的安全開通。有時(shí)人為串入進(jìn)線電抗器以抑制晶閘管的di/dt。4）換相時(shí)晶閘管電壓出現(xiàn)缺口，產(chǎn)生正的du/dt，可能使晶閘管誤導(dǎo)通，為此必須加吸收電路。25?單相橋式半控整流電路什么情況下會(huì)發(fā)生失控，如何避免？當(dāng)α突然增至180度或觸發(fā)脈沖丟失時(shí)，會(huì)發(fā)生一個(gè)晶閘管持續(xù)導(dǎo)通而兩個(gè)二極管輪流導(dǎo)通的情況，這使ud成為正弦半波，即半周期ud為正弦，另外半周期為ud為零，其平均值保持恒定，相當(dāng)于單相半波不可控整流電路時(shí)的波形，稱為失控。在實(shí)際應(yīng)用中，加入續(xù)流二極管VDr，續(xù)流過(guò)程由VDr完成，在續(xù)流階段晶閘管關(guān)斷，這就避免了某一晶閘管持續(xù)導(dǎo)通從而導(dǎo)致失控現(xiàn)象26?GTO與普通晶閘管的不同之處為？GTO能夠自行關(guān)斷，而普通晶閘管不能27?電力二極管由零偏置轉(zhuǎn)換為正偏置時(shí)，出現(xiàn)過(guò)壓的原因是什么？1）電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)起作用時(shí)所需的大量少子需要一定的時(shí)間來(lái)存儲(chǔ)，在達(dá)到穩(wěn)態(tài)導(dǎo)通之前管壓降較大。2）正向電流的上升會(huì)因器件自身的的電感而產(chǎn)生較大壓降。電流上升率越大，Ufp越高，當(dāng)電力二極管由反向偏執(zhí)轉(zhuǎn)換為正向偏執(zhí)時(shí)，除上述時(shí)間外，勢(shì)壘電容電荷的調(diào)整也需要更多時(shí)間來(lái)完成28?晶閘管的過(guò)電流保護(hù)常用哪幾種保護(hù)方式？其中哪一種保護(hù)通常是用來(lái)作為“最后一道保護(hù)”用？答：晶閘管的過(guò)電流保護(hù)常用快速熔斷器保護(hù)；過(guò)電流繼電器保護(hù)；限流與脈沖移相保護(hù)和直流快速開關(guān)過(guò)電流保護(hù)等措施進(jìn)行。其中快速熔斷器過(guò)電流保護(hù)通常是用來(lái)作為“最后一道保護(hù)”用的。29?對(duì)晶閘管的觸發(fā)電路有哪些要求？答：為了讓晶閘管變流器準(zhǔn)確無(wú)誤地工作要求觸發(fā)電路送出的觸發(fā)信號(hào)應(yīng)有足夠大的電壓和功率；門極正向偏壓愈小愈好；觸發(fā)脈沖的前沿要陡、寬度應(yīng)滿足要求；要能滿足主電路移相范圍的要求；觸發(fā)脈沖必須與晶閘管的陽(yáng)極電壓取得同步。30?正確使用晶閘管應(yīng)該注意哪些事項(xiàng)？答：由于晶閘管的過(guò)電流、過(guò)電壓承受能力比一般電機(jī)電器產(chǎn)品要小的多，使用中除了要采取必要的過(guò)電流、過(guò)電壓等保護(hù)措施外，在選擇晶閘管額定電壓、電流時(shí)還應(yīng)留有足夠的安全余量。另外，使用中的晶閘管時(shí)還應(yīng)嚴(yán)格遵守規(guī)定要求。此外，還要定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，如清除灰塵、擰緊接觸螺釘?shù)取?yán)禁用兆歐表檢查晶閘管的絕緣情況。31?晶閘管整流電路中的脈沖變壓器有什么作用？答：在晶閘管的觸發(fā)電路采用脈沖變壓器輸出，可降低脈沖電壓，增大輸出的觸發(fā)電流，還可以使觸發(fā)電路與主電路在電氣上隔離，既安全又可防止干擾，而且還可以通過(guò)脈沖變壓器多個(gè)二次繞組進(jìn)行脈沖分配，達(dá)到同時(shí)觸發(fā)多個(gè)晶閘管的目地。32?一般在電路中采用哪些措施來(lái)防止晶閘管產(chǎn)生誤觸發(fā)？答：為了防止晶閘管誤導(dǎo)通，①晶閘管門極回路的導(dǎo)線應(yīng)采用金屬屏蔽線，而且金屬屏蔽層應(yīng)接“地”；②控制電路的走線應(yīng)遠(yuǎn)離主電路，同時(shí)盡可能避開會(huì)產(chǎn)生干擾的器件；③觸發(fā)電路的電源應(yīng)采用靜電屏蔽變壓器。同步變壓器也應(yīng)采用有靜電屏蔽的，必要時(shí)在同步電壓輸入端加阻容濾波移相環(huán)節(jié)，以消除電網(wǎng)高頻干擾；④應(yīng)選用觸發(fā)電流稍大的晶閘管；⑤在晶閘管的門極與陰極之間并接0.01μF～0.1μF的小電容，可以有效地吸收高頻干擾；⑥采用觸發(fā)電流大的晶閘管。；第四篇：電力電子技術(shù)總結(jié)電力電子技術(shù)總結(jié)1晶閘管是三端器件，三個(gè)引出電極分別是陽(yáng)極，門極和陰極。2單向半波可控整流電路中，控制角α最大移相范圍是0~180°3單相半波可控整流電路中，從晶閘管開始導(dǎo)通到關(guān)斷之間的角度是導(dǎo)通角4在電感性負(fù)載三相半波可控整流電路中，晶閘管承受的最大正向電壓為√6U25在輸入相同幅度的交流電壓和相同控制角的條件下，三相可控整流電路與單相可控整流電路比較，三相可控可獲得較高的輸出電壓6直流斬波電路是將交流電能轉(zhuǎn)化為直流電能的電路7逆變器分為有源逆變器和無(wú)源逆變器8大型同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)處于滅磁運(yùn)行時(shí)，三相全控橋式變流器工作于有源逆變9斬波器的時(shí)間比控制方式分為點(diǎn)寬調(diào)頻，定頻調(diào)寬，調(diào)寬調(diào)頻三種10DC/DC變換的兩種主要形式為斬波電路控制型和直交直電路11在三相全控橋式變流電路中，控制角和逆變角的關(guān)系為α+β=π12三相橋式可控整流電路中，整流二極管在每個(gè)輸入電壓基波周期內(nèi)環(huán)流次數(shù)為6次13在三相全控橋式整流逆變電路中，直流側(cè)輸出電壓Ud=-2.34U2cosβ14在大多數(shù)工程應(yīng)用中，一般取最小逆變角β的范圍是β=30°15在橋式全控有源逆變電路中，理論上你逆變角β的范圍是0~30°16單相橋式整流電路能否用于有源逆變電路中是17改變SPWM逆變器中的調(diào)制比，可以改變輸出電壓的幅值電流型逆變器中間直流環(huán)節(jié)貯能元件是大電感19三相半波可控整流電路能否用于有源逆變電路中？能20XX相全控整流電路中交流非線性壓敏電阻過(guò)電壓保護(hù)電路的連接方式有星型和三角形21抑制過(guò)電壓的方法之一是用儲(chǔ)能元件吸收可能產(chǎn)生過(guò)電壓的能量，并用電阻將其消耗22為了利用功率晶閘管的關(guān)斷，驅(qū)動(dòng)電流后延應(yīng)是一個(gè)負(fù)脈沖180°導(dǎo)電型電壓源型三相橋式逆變電路，其換相是在同一橋臂的上下兩個(gè)開關(guān)元件之間進(jìn)行24改變SPWM逆變器的調(diào)制波頻率，可以改變輸出電壓的基波頻率。25恒流驅(qū)動(dòng)電路中抗飽和電路的主要作用是減小器件的存儲(chǔ)時(shí)間，從而加快關(guān)斷時(shí)間。26在三相全控橋式整流電路單脈沖觸發(fā)方式中，要求脈沖寬度大于60°27整流電路的總的功率因數(shù)P/S28PWM跟蹤控制法的常用的有滯環(huán)比較方式和三角波比較方式29單相PWM控制整流電路中，電源IsY與Us完全相位時(shí)，該電路工作在整流狀態(tài)30PWM控制電路中載波比為載波頻率與調(diào)制信號(hào)之比Fc/Fr31電力電子就是使用電力電子器件對(duì)電能進(jìn)行變換和控制的技術(shù)，是應(yīng)用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù)，主要用于電力變換。分為電力電子器件制造技術(shù)和變流技術(shù)32電力電子系統(tǒng)由主電路，控制電路，檢測(cè)電路，驅(qū)動(dòng)電路和保護(hù)電路組成。33整流電路：將交流電能變成直流電能供給直流用電設(shè)備的變流裝置。34逆變電路定義：把直流電逆變?yōu)榻涣麟姷碾娐?5有源逆變電路：將交流側(cè)和電網(wǎng)連接時(shí)的逆變電路，實(shí)質(zhì)是整流電路形式。36無(wú)源逆變電路：將交流側(cè)不與電網(wǎng)連接，而直接接到負(fù)載的電路。逆變電路分類：為電壓型逆變電路（直流側(cè)為電壓源）和電源型逆變電路（直流側(cè)為電流源）38PWM控制定義：脈沖寬度控制技術(shù)39SPWM波形：PWM波形脈沖寬度按正弦規(guī)律變化，與正弦波等效時(shí)。40異步調(diào)制：載波信號(hào)和調(diào)制信號(hào)不保持同步的調(diào)制方式，即N值不斷變化。41控制方式：保持載波頻率Fc固定不變，這樣當(dāng)調(diào)制信號(hào)頻率Fr變化時(shí)，載波比N試變化的42同步調(diào)制：在逆變器輸出變頻工作時(shí)，使載波與調(diào)制信號(hào)波保持同步的調(diào)制方式，即改變調(diào)制信號(hào)波頻率的同時(shí)成正比的改變載波頻率，保持載波比N等于常數(shù)。43分段同步調(diào)制：把逆變電路的輸出頻率范圍劃分成若干個(gè)頻段，每個(gè)頻段內(nèi)保持載波比N為恒定，不同頻段內(nèi)的載波比不同。第五篇：電力電子技術(shù)第二章總結(jié)20XX電力電子技術(shù)作業(yè)：第二章總結(jié)班級(jí)：XXXXXX學(xué)號(hào)：XXXXXXX姓名：XXXXXX第二章電力電子器件總結(jié)1.概述不可控器件——電力二極管(PowerDiode)GPDFRDSBD半控型器件——晶閘管(Thyristor)FSTTRIACLTT典型全控型器件GTOGTRMOSFETIGBT其他新型電力電子器件MCTSITSITHIGCT功率集成電路與集成電力電子模塊HVICSPICIPM1.1相關(guān)概念主電路(MainPowerCircuit):在電氣設(shè)備或電力系統(tǒng)中,直接承擔(dān)電能的變換或控制任務(wù)的電路?電力電子器件(PowerElectronicDevice)是指可直接用于處理電能的主電路中,實(shí)現(xiàn)電能的變換或控制的電子器件?1.2特點(diǎn)電功率大,一般都遠(yuǎn)大于處理信息的電子器件?一般都工作在開關(guān)狀態(tài)?由信息電子電路來(lái)控制,而且需要驅(qū)動(dòng)電路(主要對(duì)控制信號(hào)進(jìn)行放大)?功率損耗大,工作時(shí)一般都需要安裝散熱器?通態(tài)損耗,斷態(tài)損耗,開關(guān)損耗(開通損耗關(guān)斷損耗)開關(guān)頻率較高時(shí),可能成為器件功率損耗的主要因素?電力電子器件在實(shí)際應(yīng)用中的系統(tǒng)組成一般是由控制電路?驅(qū)動(dòng)電路和以電力電子器件為核心的主電路組成一個(gè)系統(tǒng)?關(guān)鍵詞電力電子系統(tǒng)電氣隔離檢測(cè)電路保護(hù)電路三個(gè)端子1.3電力電子器件的分類按能夠被控制電路信號(hào)控制的程度不同可分為半控型器件(開通可控,關(guān)斷不可控)全控型器件(開通,關(guān)斷都可控)不可控器件(開通,關(guān)斷都不可控)按照驅(qū)動(dòng)信號(hào)的性質(zhì)不同可分為電流驅(qū)動(dòng)型電壓驅(qū)動(dòng)型按照驅(qū)動(dòng)信號(hào)的波形(電力二極管除外)不同可分為脈沖觸發(fā)型電平控制型按照載流子參與導(dǎo)電的情況不同可分為單極型器件(由一種載流子參與導(dǎo)電)雙極型器件(由電子和空穴兩種載流子參與導(dǎo)電)復(fù)合型器件(由單極型器件和雙極型器件集成混合而成,也稱混合型器件)關(guān)鍵詞控制的程度驅(qū)動(dòng)信號(hào)的性質(zhì)?波形載流子參與導(dǎo)電的情況工作原理基本特性主要參數(shù)2不可控器件——電力二極管(PowerDiode)2.1結(jié)構(gòu)與工作原理電力二極管實(shí)際上是由一個(gè)面積較大的PN結(jié)和兩端引線以及封裝組成的?PN節(jié)(PNjunction):采用不同的摻雜工藝,通過(guò)擴(kuò)散作用,將P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體制作在同一塊半導(dǎo)體(通常是硅或鍺)基片上,在它們的交界面就形成空間電荷區(qū)稱為PN結(jié)?N型半導(dǎo)體(N為Negative的字頭,由于電子帶負(fù)電荷而得此名):即自由電子濃度遠(yuǎn)大于空穴濃度的雜質(zhì)半導(dǎo)體?P型半導(dǎo)體(P為Positive的字頭,由于空穴帶正電而得此名):即空穴濃度遠(yuǎn)大于自由電子濃度的雜質(zhì)半導(dǎo)體?正向電流IF:當(dāng)PN結(jié)外加正向電壓(正向偏置)時(shí),在外電路上則形成自P區(qū)流入而從N區(qū)流出的電流?反向截止?fàn)顟B(tài):當(dāng)PN結(jié)外加反向電壓時(shí)(反向偏置)時(shí),反向偏置的PN結(jié)表現(xiàn)為高阻態(tài),幾乎沒(méi)有電流流過(guò)的狀態(tài)?反向擊穿:PN結(jié)具有一定的反向耐壓能力,但當(dāng)施加的反向電壓過(guò)大,反向電流將會(huì)急劇增大,破壞PN結(jié)反向偏置為截止的工作狀態(tài)?雪崩擊穿齊納擊穿(可以恢復(fù))熱擊穿(不可恢復(fù))P-i-N結(jié)構(gòu)電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)(ConductivityModulation):當(dāng)正向電流較小時(shí),管壓降隨正向電流的上升而增加;當(dāng)正向電流較大時(shí),電阻率明顯下降,電導(dǎo)率大大增加的現(xiàn)象?關(guān)鍵詞少子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)空間電荷區(qū)(耗盡層?阻擋區(qū)?勢(shì)壘區(qū))結(jié)電容CJ:PN結(jié)中的電荷量隨外加電壓而變化,呈現(xiàn)電容效應(yīng)?(微分電容)擴(kuò)散電容CD:擴(kuò)散電容僅在正向偏置時(shí)起作用?正向電壓較高時(shí),擴(kuò)散電容為結(jié)電容主要成分?勢(shì)壘電容CB:勢(shì)壘電容只在外加電壓變化時(shí)才起作用,外加電壓頻率越高,勢(shì)壘電容作用越明顯?在正向偏置時(shí),當(dāng)正向電壓較低時(shí),勢(shì)壘電容為主?作用:結(jié)電容影響PN結(jié)的工作頻率,特別是在高速開關(guān)的狀態(tài)下,可能使其單向?qū)щ娦宰儾?甚至不能工作?2.2基本特性靜態(tài)特性(伏安特性)門檻電壓UTO正向電壓降UF反向漏電流是由少子引起的微小而數(shù)值定?動(dòng)態(tài)特性結(jié)電容零偏置,正向偏置,反向偏置不能立即轉(zhuǎn)換狀態(tài)過(guò)渡過(guò)程正向偏置時(shí)延遲時(shí)間:td=t1-t0電流下降時(shí)間:tf=t2-t1反向恢復(fù)時(shí)間:trr=td+tf恢復(fù)特性的軟度:Sr=tf/td,或稱恢復(fù)系數(shù),Sr越大恢復(fù)特性越軟?由零偏置轉(zhuǎn)換為正向偏置過(guò)沖UFP:原因:1)電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)起作用所需的大量少子需要一定的時(shí)間來(lái)儲(chǔ)存,在達(dá)到穩(wěn)態(tài)導(dǎo)通之前管壓降較大?2)正向電流的上升會(huì)因器件自身的電感而產(chǎn)生較大壓降?電流上升率越大,UFP越高?正向恢復(fù)時(shí)間:tfr2.3主要參數(shù)正向平均電流IF(AV)正向壓降UF反向重復(fù)峰值電壓URRM最高工作結(jié)溫TJM反向恢復(fù)時(shí)間trr浪涌電流IFSM2.4主要類型普通二極管(GeneralPurposeDiode)快恢復(fù)二極管(FastRecoveryDiode,FRD)肖特基二極管(SchottkyBarrierDiode,SBD)3半控型器件——晶閘管(SiliconControlledRectifier,SCR)3.1結(jié)構(gòu)和工作原理內(nèi)部是PNPN四層半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)如圖a)P1區(qū)引出陽(yáng)極A?N2區(qū)引出陰極K?P2區(qū)引出門極G工作原理可以用雙晶體管模型解釋如右圖b)?工作過(guò)程關(guān)鍵詞:IGV2Ic2Ic1正反饋觸發(fā)門觸發(fā)電路其他幾種可能導(dǎo)通的情況陽(yáng)極電壓升高至相當(dāng)高的數(shù)值造成雪崩效應(yīng)陽(yáng)極電壓上升率du/dt過(guò)高光觸發(fā)結(jié)溫較高只有門極觸發(fā)是最精確?迅速而可靠的控制手段?3.2基本特性靜態(tài)特性正常工作特性當(dāng)晶閘管承受反向電壓時(shí),不論門極是否有觸發(fā)電流,晶閘管都不會(huì)導(dǎo)通?當(dāng)晶閘管承受正向電壓時(shí),僅在門極有觸發(fā)電流的情況下晶閘管才能開通?晶閘管一旦導(dǎo)通,門極就失去控制作用,不論門極觸發(fā)電流是否還存在,晶閘管都保持導(dǎo)通?若要使已導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷,只