电力电子总结

电力电子总结序言第一章电力电子器件第二章整流及逆变电路第三章斩波电路第四章交流调压第五章无源逆变断态重复平均电流IDR和反向重复平均电流IRR：额定结温和门极开路时，对应于断态重复峰值电压和反向重复峰值电压下的平均漏电流。浪涌电流ITSM

：在规定条件下，工频正弦波半周期内所允许的最大过载峰值电流。通态平均电流（续）由于晶闸管的过载能力比一般电机、电器元件小，因而选用晶闸管时，应使其通态平均电流为实际所需最大电流（折算成正弦半波）的1.5-２倍，使其有一定的裕量，即：第一章电力电子器件器件个概况：发展现状分类电流控制电压控制不可控半控全控特性开关特性驱动压降损耗开关时间参数主要参数额定电流，额定电压，开关时间，PCM选择选择依据阻性负载假设条件 电路中开关器件为理想器件，即器件通态压降为零，阻断状态下电流为零，且动态响应是瞬时的，另外也不考虑变压器漏抗对电路的影响。变压器起变换和隔离的作用。控整流电路带大电感负载半波可控整流电路带大电感负载时，不管怎样调节控制角，其输出直流电压平均值总是很小，平均电流值也很小。所以此电路是无法使用的。为了解决这个问题，通常是在整流电路的负载两端并联一个硅整流二极管DR，称为续流二极管。电路在交流电压的正、负半周都能实现整流，所以为全波可控整流电路带大电感负载时L大电流连续常用单相可控整流电路比较表三相桥式全控整流电路三相桥式全控整流电路接反电动势阻感负载时，在负载电感足够大足以使负载电流连续的情况下，电路工作情况与带感性负载时相似，电路中各处电压、电流波形均相同，只在计算负载电流平均值时有所不同，此时为可控整流电路的外特性

直流输出电压

按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间信号的性质不同分类电流控制型GTRSCRGTO电压控制型VMOSIGBT第二章整流及逆变电路整流电路概况单相整流电路三相整流电路不可控整流电路变压器漏抗的影响有源逆变电路控制谐波分析功率因数整流电路整流概念AC---DC交流转变成直流控制方式核心是相位控制控制相位达到输出直流电压控制分析方法电路形式负载关系单相整流电路三相整流电路

单相整流电路单相半控整流电路单相全控整流电路单相桥式全控整流电路单相全波整流电路单相桥式半控整流电路单相桥式不可控整流电路电路特点输出特性计算三相整流电路

三相半控整流电路三相桥式全控整流电路三相桥式半控整流电路电路特点输出特性计算输出电压器件承受电流器件承受电压

不可控整流电路单相桥式不可控整流电路单相全波不可控整流电路三相桥式不可控整流电路变压器漏抗的影响变压器漏抗对换流的影响变压器漏抗对输出电压的影响重叠角的定义重叠角的大小与那西因素有关有源逆变电路控制

有源逆变的概念条件控制角90---180有源逆变电路逆变失败最小逆变角谐波分析功率因数谐波分析概念基本方法

功率因数定义与控制角的关系斩波电路斩波电路概念DC---DC基本斩波电路降压斩波电路升压斩波电路升降压斩波电路CUK斩波电路斩波电路1）理解降压斩波电路和升压斩波电路的工作原理，掌握这两种电路的输入输出关系、电路分析方法、工作特点。2）了解斩波电路的控制方式。3）了解晶闸管斩波器的两种换流电路结构和工作原理。（1）定频调宽控制(脉冲宽度调制)保持斩波周期T不变，只改变斩波器的导通时间ton。脉冲宽度ton越宽，ULD越大。（2）定宽调制(脉冲频率调制)保持导通时间ton不变，只改变斩波周期T。（3）调频调宽混合控制同时改变斩波周期T和导通时间ton，从而大幅度改变输出电压。斩波电路分析斩波电路控制方式占空比定义1）理解降压斩波电路和升压斩波电路的工作原理，掌握这两种电路的输入输出关系、电路分析方法、工作特点。2）了解斩波电路的控制方式。3.2.1降压斩波器1）降压斩波器的原理电路及电压、电流波形分析。2）输出电压平均值ULD=αUs，由于α＜1，所以ULD＜Us，称为降压斩波器或Buck变换器。3）电动机的调速范围为零到额定转速。3.2.2升压斩波器1）升压斩波器的原理电路及电压、电流波形分析。升压斩波器2）输出电压平均值ULD的计算斩波器导通期间电感储存的电能为斩波器关断期间电感释放的电能为在无损系统中有

因为α＜1，所以ULD＞US，称为升压斩波器或Boost变换器。无源逆变电路无源逆变电路的原理1）逆变的基本概念2）逆变电路的应用领域3）逆变电路的分类逆变电路的分类逆变电路可以从不同的角度进行分类。如可以按换流方式分，按输出的相数分，也可按直流电源的性质分。比如，按直流电源的性质，可以把逆变电路分为电压型和电流型逆变电路。

逆变电路的基本工作原理以单相桥式逆变电路为例来说明逆变电路最基本的工作原理。当T1T3闭合，T2T4断开时，uo为正；当T2T4闭合，T1T3断开时，uo为负。逆变电路的基本工作原理当负载为电阻时，负载电流io和电压uo的波形相同，相位也相同；当负载为感性时，负载电流io将滞后电压uo一个相位角，所以，在逆变电路两组开关进行换流时，必须给电流提供一条续流通路。这时，采用有无功反馈二极管的逆变电路。三相电压型逆变电路的结构与工作原理1）电路结构①直流电源侧实际上只需要一个直流电压源，但为了分析方便，可将该电源看成是两个电源的串联，并有一个假想的中点“o”。脉冲宽度调制（PWM控制）1）脉冲幅值调制（PAM）控制方式在传统的逆变电路中，对于输出电压的控制多采用脉冲幅值调制（PAM）的控制方式，即电压控制与频率控制分开进行，通过调节直流电源电压来改变逆变器的输出电压的大小。采用PAM控制存在的一些问题主要包括：①输出电压为矩形波，其谐波含量大；②电压或电流的改变所需时间长，动态响应特性差；③电压和频率分开控制，系统的结构和控制复杂，电路效率低。脉冲宽度调制（PWM控制）3）PWM控制的基本原理在采样控制理论中有一个重要的结论：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。这也被称为面积等效原理。PWM控制技术的理论基础正是基于面积等效原理。4.1.1单相交流调压电路带阻性负载1）电路结构：①交流电源；②一对反并联晶闸管T1、T2；也可以用一个双向晶闸管代替；③阻性负载R。4.1.1单相交流调压电路带阻性负载4）电路综合评价①α的移相范围为0≤α≤π。

α=0时，相当于晶闸管一直接通，输出电压为最大值，U0=U1；

α=π时，U0=0。②α=0时，功率因数λ=1，随着α的增大，输入电流滞后于电压且发生畸变，λ也逐渐降低。单相交流调压电路带感性负载二）α的取值范围分析：1）当α=φ时，导通角θ=π，电流连续，调压器处于直通状态，不起调压作用，u0=u1。2）当φ＜α＜π时，导通角