电力电子重点

1、P50 例 3-1 P122 例 5-1 P124 例 5-3 习题 P95 第三题1-1. 电力电子技术就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制 的 技术。2. 电力变换通常可分为四大类， 即交流变直流 ，直流变交流， 直流变 直流，交流变交流 。3. 通常把电力电子技术分为 电力电子器件制造技术 和交流技术 两个 分支。4. 工作在开关状态时一般需要 安装散热器 。5. 对于螺栓型封装，通常螺栓是其 阳极 。6. 晶闸管正常工作时的特性：(1) 当晶闸管承受反向电压时，不论门极是否有触发电流，晶闸管都 不会导通。(2) 当晶闸管承受正向电压时， 仅在门极有触发电流的情况下晶闸管 才能开通。

2、(3) 晶闸管一旦导通，门极就失去控制作用，不论门极触发电流是否 还存在，晶闸管都保持导通。(4) 若要使已导通的晶闸管关断，只能利用外加电压和外电路的作用 使流过晶闸管的电流降低到零的某一数值以下。7.通常取晶闸管的UDrm和URrm中较小的标值作为该器件的额定电压。8.对同一晶闸管来说，通常IL约为I H的24倍。9. 晶闸管的派生器件：快速晶闸管，双向晶闸管，逆导晶闸管，光控 晶闸管。3- 10.单相桥式全控整流电路：(1) 带电阻负载的工作情况 晶闸管承受的最大正向电压和反向电压分别为 整流电压平均值：U=0.9U2 1 COS2(2) 带阻感负载的工作情况 整流电压平均值：U=0.9

3、U2cos 晶闸管移相范围为0°90。波形 P49图 3-6 u d, id, i211. 单相全波可控整流电路：(1)计算公式 带电阻负载整流电压平均值:带阻感负载整流电压平均值:Ud=0.9U21 COS2Ud=0.9U2COS90°波形 P51 图 3-10 b)ud，i 112. 三相半波可控整流电路：电流由一个二极管向另一个二极管转移, 称这些交点为自然换相点。自然换相点是各相晶闸管能触发导通的最早时刻，将其作为计算各晶闸管触发角的起点，即=0°。13. 三相桥式全控整流电路：(1)带电阻负载=60°时的波形P59图3-21 u d,uvT1(

4、2)带阻感负载时：三相桥式全控整流电路角移相范围为 0°带阻感负载或带电阻负载<60°时，Ut=2.34U2COS (4)变压器二次电流有效值I 2=0.8161 d14. 电力电子装置消耗 无功功率对公用电网的不利影响:(1) 无功功率会导致电流增大和视在功率增加，导致设备容量增加。(2) 无功功率增加，会使总电流增加，从而使设备和线路的损耗增加。(3) 无功功率使线路压降增大，冲击性无功负载还会使电压剧烈波动。15. 双反星形电路的应用场合是低电压大电流。16. 有源逆变电路 常用于直流可逆调速系统，交流绕线转子异步电动 机串级调速以及高压直流输电等方面。17.

5、产生逆变的条件： (1)要有直流电动势，其极性需和晶闸管的导通方向一致，其值应大 于变流器直流侧的平均电压。(2)要求晶闸管的控制角n，使ud为负值。两者必须同时具备才能实现有源逆变。 必须指出，半控桥或有续流二 极管的电路，因其整流电压Ud不能出现负值，也不允许直流侧出现负 极性的电动势，故不能实现有源逆变。欲实现有源逆变，只能采用全 控电路。18. 逆变运行时，一旦发生换相失败，外界的直流电源就会通过晶闸 管电路形成短路，或者使变流器的输出平均电压和直流电动势变成顺 向串联。由于逆变电路的内阻很小，就会形成很大的短路电流，这种 情况成为逆变失败，或称为逆变颠覆。最小逆变角P般取30

6、6;35°。4- 19.当交流侧接在电网上，即交流侧接有电源时，称为有源逆变;当交流侧直接和负载连接时，称为无源逆变。20. 电流从一个支路向另一个支路转移的过程称为 换流，也叫换相。21. 换流方式有以下几种：器件换流，电网换流，负载换流，强迫换 流。22. 逆变电路根据直流侧电源性质的不同可分为两种：直流侧是电压 源的称为电压型逆变电路；直流侧是电流源的称为电流型逆变电路。23. 电压型逆变电路的特点： (1) 直流侧为电压源，或并联有大电容，相当于电压源。直流侧电压 基本无脉动，直流回路呈现低阻抗。(2) 由于直流电压源的钳位作用，交流侧输出电压波形为矩形波，并 且与负载阻抗角

7、无关。 而交流侧输出电流波形和相位因负载阻抗情况 的不同而不同。(3) 当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，直流侧电容起缓冲无 功能量的作用。 为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道， 逆 变桥各臂都并联了反馈二极管。5- 24.斩波电路 有三种控制方式： (1)保持开关周期T不变，调节开关导通时间tom,称为脉冲宽度调制 或脉冲调宽型。(2)保持开关导通时间tom不变，调节开关周期T,称为频率调制或调 频型。t om和T都可调，使占空比改变，称为混合型。24. 一个控制周期中电源侧的电流脉波数称为斩波电路的 相数。负载 电流脉波数称为斩波电路的 重数 。25.带隔离的直流 -直流变流电

8、路分为 单端和双端电路两大类。6- 26.在每半个周波内通过对晶闸管开通相位的控制，可以方便的调节输出电压的有效值，这种电路称为交流调压电路。以交流电的周期 为单位控制晶闸管的通断，改变通态周期数和断态周期数的比， 可以 方便的调节输出功率的平均值，这种电路成为交流调功电路。如果并 不着意调节输出平均功率，而只是根据需要接通或断开电路，则串入 电路中的晶闸管为 交流电力电子开关。电网频率为50HZ时，交-交变 频电路的输出上限频率约为20HZ 27.三相交-交变频电路主要有两种接线方式，即公共交流母线进线方 式和输出星形联结方式。28.矩阵式变频电路所用的开关器件为18个，电路结构复杂，成本较

9、 高，控制方法还不算成熟。此外，其输出输入最大电压比只有0.866， 用于交流电动机调速是输出电压偏低。7- 29. PWM空制就是对脉冲的宽度进行调制的技术。即通过对一系列 脉冲的宽度经行调制，来等效的获得所需要的波形。30-在PW控制电路中'载波频率fc与调制信号频率fr之比N=fc称为载波比。载波信号和调制信号不保持同步的调制方式称为异步调 制。载波比N等于常数，并在变频时使载波和信号波保持同步的方式 称为同步调制。31. 在正弦波和三角波的自然交点时刻控制功率开关器件的通断，这 种生成SPW波形的方法称为自然采样法。32. 不用正弦波，而采用 梯形波作为调制信号，可以有效地提高

10、直流 电压利用率。33. PW波形的生成方法 有：计算法，调制法，跟踪控制方法。34. 通过对PWM整流电路的适当控制，可以使其输入电流非常接近正 弦波，且和输入电压同相位。功率因数近似为 1。这种整流电路也可 以称为 单位功率因数变流器 ，或高功率因数整流器。35. 为了使PWM整流电路在工作时功率因数近似为 1,即要求输入电 流为正弦波且和电压同相位， 可以有很多中控制方法。 根据有没有引 入电流反馈可以将这些控制方法分为两种， 没有引入交流电流反馈的 称为间接电流控制 ,引入交流电流反馈的称为 直流电流控制 。8- 36. 通过在开关过程前后引入谐振，使开关通前电压先降到零，关 断前电流

11、先降到零，就可以消除开关过程中电压、电流的重叠，降低 他们的变化率，从而大大减小甚至消除开关损耗。同时，谐振过程限 制了开关过程中电压和电流的变化率，这使得开关噪声也显著减小。这样的电路被称为 软开关电路 ，而这样的开关过程也被称为软开关。37.软开关电路可分成准谐振电路、零开关 PWM电路、零转换PWM电 路。38. 准谐振电路 可分为零电压开关准谐振电路、零电流开关准谐振电 路、零电压开关多谐振电路、用于逆变器的谐振直流环。9- 39.使电力MOSFE开通的栅源极间驱动电压一般取1015V,使IGBT开通的栅射极间驱动电压一般取 1520V。40. 电力电子装置中可能发生的 过电压 分为外因过电压 和内因过电压 两种。外因过电压主要来自操作过电压和雷击过电压, 内因过电压主 要来自换相过电压和关断过电压。抑制外因过电压的措施中，采用RC过电压抑制电路是最为常见的。采用雪崩二极管，金属氧化物压 敏电阻，硒堆和转折二极管等来限制或吸收过电压。41.过电流分过载和短路两种情况，其保护措施常有：快速熔断器、 直流快速断路器、过电流继电器。42缓冲电路为吸收电路，关断缓冲电路又称为 du/dt抑制电路，开 通缓冲电路又称为di /dt抑制电路。43.当需要同时串联和并联晶闸管时，通常采用先串后并的方法连接。10- 44.不间断断电源是当交流输入电源发生异常或断电时，还能继续向负载供电，