電力電子技術(shù)(王兆安)復(fù)習(xí)重點(diǎn)

千里之行，始于足下朽木易折，金石可鏤Word-可編輯第一章1、電力電子技術(shù)是用電力電子器件對(duì)電能舉行變換和控制的技術(shù)2、四種電力變換①交流變直流（AC—DC）、②直流變交流（DC—AC）、③直流變直流（DC—DC）、④交流變交流（AC—AC）。第二章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(chǎng)效應(yīng)晶體管絕緣柵雙極晶體管電路圖形文字符號(hào)VDVTGTOGTRMOSFETIGBT按控制程度分類不可控√半控√全控√√√√按控制信號(hào)分類電流驅(qū)動(dòng)／√√√電壓驅(qū)動(dòng)／√√常用電力電子器件、電路圖形文字符號(hào)和分類：2、晶閘管的導(dǎo)通條件：晶閘管承受的正向電壓且門極有觸發(fā)電流。晶閘管關(guān)斷條件是：（1）晶閘管承受反向電壓時(shí)，無論門極是否觸發(fā)電流，晶閘管都不會(huì)導(dǎo)通；(2)當(dāng)晶閘管承受正向電壓時(shí)，反在門極有觸發(fā)電流，晶閘管都不會(huì)導(dǎo)通；(3)晶閘管一旦導(dǎo)通，門極就是去控制作用；(4)若要使已導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷，只能利用外加電壓和外電路的作用使流過晶閘管的電流降到臨近于零的某一數(shù)值一下。3、晶閘管額定電流是指：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(shí)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(duì)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(dǎo)通；2）觸發(fā)脈沖應(yīng)有充足的幅度；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。第三章：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(fù)載：α的移相范圍0~180o，Ud和Id的計(jì)算公式，要求能畫出在α角下的Ud，Id及變壓器二次測(cè)電流的波形(參圖3-5);B．阻感負(fù)載：R+大電感L下，α的移相范圍0~90o，Ud和Id計(jì)算公式要求能畫出在α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：α=0o的位置是三相電源天然換相點(diǎn)A）純電阻負(fù)載α的移相范圍0~150oB）阻感負(fù)載（R＋極大電感L）①α的移相范圍0~90o②UdIdIvt計(jì)算公式③參圖3-17能畫出在α角下能UdIdIvt的波形（Id電流波形可認(rèn)為近似恒定）3、A）能畫出三相全控電阻負(fù)載整流電路，并括出電源相序及VT器件的編號(hào)。B）純電阻負(fù)載α的移相范圍0~120oC）阻感負(fù)載R＋L（極大）的移相范圍0~90oUdIdIdvtIvt的計(jì)算及晶閘管額定電流It（AV）及額定電壓Utn的決定D）三相橋式全控整流電路的工作特點(diǎn)：1）每個(gè)時(shí)刻均需要兩個(gè)晶閘管同時(shí)導(dǎo)通，形成向負(fù)載供電的回路，其中一個(gè)晶閘管是共陰極組的，一個(gè)共陽(yáng)極組的，且不能為同一相得晶閘管。2）對(duì)觸發(fā)脈沖的要求：六個(gè)晶閘管的脈沖按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的順序，相位一次差60o；共陰極組VT1,VT3,VT5的脈沖依次差120o，共陰極組VT4,VT6,VT2也依次差120o；同一相得上下兩個(gè)橋臂，即VT1與VT4，VT3與VT6，VT5與VT2，脈沖相差180o3）整流輸出電壓Ud一周期脈動(dòng)六次，每次脈動(dòng)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(dòng)過程種或電流斷續(xù)時(shí)，為確保電路的正常工作，需保證導(dǎo)通的兩個(gè)晶閘管均有脈沖。為此可采用兩種主意：一種是使脈沖寬度大于60o（普通取80~100o），稱為寬脈沖觸發(fā)；另一種主意是，在觸發(fā)某個(gè)晶閘管的同時(shí)，給前一個(gè)晶閘管補(bǔ)發(fā)脈沖，即用兩個(gè)窄脈沖代替寬脈沖，連個(gè)窄脈沖的前沿相差60o，脈寬普通為20~30o,稱為雙脈沖觸發(fā)。5）α=0o時(shí)晶閘管承受最大正、反向電壓的關(guān)系是根號(hào)6Uα4、有源逆變：當(dāng)交流側(cè)接在電網(wǎng)上，即交流側(cè)接有電源是，稱為有源逆變。逆變條件：1）要有直流電動(dòng)勢(shì)，其極性和晶閘管的到導(dǎo)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α大于π/2，使Ud為負(fù)值。有源逆變失?。耗孀冞\(yùn)行時(shí)，一旦發(fā)生換相失敗，外接的直流電源就會(huì)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(dòng)勢(shì)變成順向串聯(lián)，因?yàn)槟孀冸娐返膬?nèi)阻很小，形成很大的短路電流，這種情況稱為逆變失敗。有源逆變失敗緣故：1）觸發(fā)電路工作不可靠，不能適時(shí)，確切的給各晶閘管分配脈沖，如脈沖走失，脈沖延時(shí)等，致使晶閘管不能正常換相，使交流電源電壓和直流電動(dòng)勢(shì)順向串聯(lián)，形成短路。2）晶閘管發(fā)生故障，在應(yīng)該阻斷期間，器件失去阻斷能力，或在應(yīng)該導(dǎo)通時(shí)，器件不能導(dǎo)通，造成逆變失敗。3）在逆變工作時(shí)，交流電源發(fā)生缺相或驟然出現(xiàn)，因?yàn)橹绷麟妱?dòng)勢(shì)Em的存在，晶閘管仍可導(dǎo)通，此時(shí)變流器的交流側(cè)因?yàn)槭チ送绷麟妱?dòng)勢(shì)極性相反的電壓，因此直流電動(dòng)勢(shì)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(duì)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，準(zhǔn)確的挑選晶閘管的參數(shù)，不僅防止逆變角Β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(hào)為鋸齒波的觸發(fā)電路有哪幾個(gè)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、什么是觸發(fā)電路定相：觸發(fā)電路除了應(yīng)該保證工作平率與主電路交流電源的頻率一致外，還應(yīng)保證每個(gè)晶閘管觸發(fā)脈沖與施加于晶閘管的交流電壓保持固定，準(zhǔn)確的相位關(guān)系。觸發(fā)電路定相的關(guān)鍵是：決定同步信號(hào)與晶閘管陽(yáng)極電壓的關(guān)系。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α角的大小及負(fù)載性質(zhì)有關(guān)。第四章1.與整流相對(duì)應(yīng)，把直流電變成交流電稱為逆變。當(dāng)交流側(cè)接在電網(wǎng)上，即交流側(cè)接有電源時(shí)，稱為有源逆變；當(dāng)交流側(cè)直接和負(fù)載銜接時(shí)，稱為無源逆變。2.逆變電路基本工作原理。答：如圖，當(dāng)開關(guān)S1﹑S4閉合，s2﹑s3斷開時(shí)，負(fù)載電壓u0為正；當(dāng)開關(guān)s1﹑s4斷開，s2﹑s3閉合時(shí)，u0為負(fù)。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(gè)支路向另一個(gè)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)換流負(fù)載換流強(qiáng)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(diǎn)？答：逆變電路按照直流側(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。千里之行，始于足下朽木易折，金石可鏤Word-可編輯電壓型逆變電路有以下主要特點(diǎn)：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)電壓基本無脈動(dòng)，直流回路展示低阻抗。因?yàn)橹绷麟妷涸吹你Q位作用，交流側(cè)輸出電壓波形為矩形波，并且與負(fù)載阻抗角無關(guān)。而交流側(cè)輸出電流波形和相位因負(fù)載阻抗的不同而不同。當(dāng)交流側(cè)為阻感負(fù)載時(shí)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，逆變橋各臂都并聯(lián)了反饋二極管。電流型逆變電路有以下主要特點(diǎn)：直流側(cè)串聯(lián)大電感，相當(dāng)于電流源。直流側(cè)電流基本無脈動(dòng)，直流回路展示高阻抗。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。當(dāng)交流側(cè)為阻抗負(fù)載時(shí)需要提供無功功率，直流側(cè)電感起緩沖無功能量的作用千里之行，始于足下朽木易折，金石可鏤Word-可編輯5.三相電壓型逆變電路的基本工作方式是180°導(dǎo)電方式，即每個(gè)橋臂的導(dǎo)電角度為180°，同單一相上下兩個(gè)臂（器件）交替導(dǎo)電，因此稱為縱向換流。第五章直流—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(dǎo)通時(shí)光Ton，稱為脈沖寬度調(diào)制或脈沖調(diào)寬型2）保持開關(guān)導(dǎo)通時(shí)光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。降壓斬波電路（120頁(yè)），升壓斬波電路（123~124頁(yè)），升降壓斬波電路（126~127頁(yè)）負(fù)載上的Uo，Io的計(jì)算主意第六章1.單項(xiàng)調(diào)壓電路純電路結(jié)構(gòu)組成：電阻負(fù)載，阻感負(fù)載2.單項(xiàng)調(diào)壓電路純電路負(fù)載α的移相范圍為0≦α≦π，阻感負(fù)載α的移相范圍ψ≦α≦π3.-見圖書146（A）第七章PWM控制技術(shù)1、何為PWM脈寬調(diào)制技術(shù)？PWM控制就是對(duì)對(duì)脈沖寬度舉行調(diào)制技術(shù)。即通過這一系列脈沖的寬度舉行調(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)制主意也稱為雙極性SPWM調(diào)制。4、電壓型逆變電路舉行SPWM控制調(diào)制主意通常是怎樣實(shí)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?yàn)榈妊遣軌蜃⒅匾稽c(diǎn)水平寬度和高度或線性關(guān)系且左右對(duì)稱，當(dāng)他和隨意一個(gè)平緩變化的調(diào)制信號(hào)波相交時(shí)，倘若在焦點(diǎn)時(shí)刻對(duì)電路開關(guān)器件通斷舉行控制就可以得到寬度正比于信號(hào)波幅值的脈沖，這樣正巧符合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(gè)周期三角波載波只在正極性或負(fù)極性一種極性范圍內(nèi)變化。采用雙極性方式時(shí)，在U的半個(gè)周期內(nèi)，三角波載波既在正極性又在負(fù)極性兩種范圍內(nèi)變化得到的PWM波形有正有負(fù)。6、何為載波比?何為異步調(diào)制？各