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电力电子期末复习材料PART1：基础概念【填空、选择、简答】1、 电力电子技术就是使用电力电子器件対电能进行变换和控制的技术★电力电子器件的制造技术是电力电子技术的基础★变流技术则是电力电子技术的核心°2、 电力电子学是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而形成的3、 电力变换通常分为四人类①交流变直流（AC・DC）報流②直流变交流（DC・AC）逆变③直流变直流（AGAC）直流斩波④交流变交流（AC-AC）交流电力控制（变频、变相）4、 电力电子器件按照控制科•度分类%1 不控：二极管%1 半控：晶闸管%1 全控：IGBT/MOSFET5、 电力电子器件按照内部载流子参与导电分类%1 单极型器件%1 双极型器件%1 复合型器件6、 电力电子器件按照触发控制分为%1 脉冲触发型%1 电平控制型7、 电力电子器件按照门极驱动特性分为%1 电乐型%1 电流型8＞晶闸管（1） 品闸管的三个电极%1 阳极A ②阴极K ③门极G（2） 晶闸管正常工作吋的特性%1 当晶闸管承受反向电压吋，不论门极是否有触发电流，晶闸管都不会导通1 当晶闸管承受正向电压时，仅在门极有触发电流的情况卜晶闸管才能开通1 品闸管一口导通，门极就失去控制作用，不论门极触发电流是否存在，品闸管都保持导通。

1 若要使已导通的晶闸管关断，只能利用外加电FK和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到 接近于零的某一数值以下1 在门极未加触发电压时，晶闸管具有正向阻断能力，它是一般二极管不具备的3） 晶闸管导通的条件%1 品闸管承受正向电压（阳极和阴极两端加正向电压）%1 门极有触发脉冲（导通后，门极信号失去作用）（4） 晶闸管关断的条件使流过晶闸管的阳极电流小于维持电流/丹（维持电流仃是保持晶闸管导通的最小电流PART 2：整流电路【填空、选择、计算】1、单相可控整流电路（一）单相半波整流电路（1） 电阻负载%1 输出电压平均值：Ud = — sin ojtdcut = 0.45S !±竺竺2兀 £ 一 2%1 VT承受最犬的反向电压：U讪=冋2%1 移相范围:0° -180°（2） 阻感负载%1 输出电压平均值：Ud= ― sine/d初=0.45— 竺27T 2%1 VT承受最犬的反向电压：UTM = 42U2%1 移相范围：0° -90°（3）带续流二极管①输出电压平均值：Ud =— rV2t/. sinMda)t = 0A5U.2tt Jz 2%1 VT承受最犬的反向电压：UTM = 42U2%1 移相范围：0° -180°7T — （X%1 品闸管电流平均值：/冲=—Id2龙%1 品闸管电流有效值：Ivr = J舟 P討（曲）二J爸冬%1 续流二极管电流平均值••仏二守/⑦品闸管电流右效值：/叫2兀2/r+a cIdd(cot)=7T + a2兀（二）单相桥式全控整流电路（1）电阻负载%1 输出电压平均值：［屁2 sin cotda）t = 0.9U21±弓竺£%1 VT承受最犬的反向电压：UTM = 42U2 （承受最大的正向电压“砒= V2/2t/2)③移相范围:0° -180°④负载电流平均值：⑤晶闸管电流平均值：怙=扎⑥晶闸管电流有效值:（2）阻感负载%1 输出电压平均值：U（l =丄「"QSsin0My/ = O.9（Acosa%1 VT承受最大的反向电压：UTM = 42U2 （承受最人的正向电压U血%1 移相范围：0° -90° ④负载电流平均值：I严旦R= V2t/0)⑤品闸管电流平均值：7^ =-/%1 品闸管电流有效值：IVT =（3）反电动势%1 在\u2\>e时，晶闸管承受正电压，有导通的可能，导通之后匚二七一%1 直至\U2\ = E, id即降至0使得晶闸管关断，此Jnud =E与电阻负载时相比，晶闸管提 前了电角度§停止导电，§称为停止导电角。

》=sin 1 —3-—V2[/9（三）单相全波可控整流电路（单相双半波可控整流电路）VT承受最人的反向电压：UTM = 2^2U2 （承受最人的正向电压UTM = 2^2U2）（四）单相桥式半控整流电路【还有三相的，时间不够了，不弄了，以上内容全是其中考试以前的，占20%】PART 3：谐波和功率因数【填空、选择】1、 谐波的概念：在傅里叶变换中%1 频率为基频（工频）的分量称为基波%1 频率为基频的整数倍（人于1）的分量称为谐波谐波次数为谐波频率和基波频率的整数 比2、 谐波的危害：（主要是引起功率因数的下降）%1 降低发电、输电及用电设备的效率1 影响电气设备的正常工作，缩短设备寿命以至损坏1 引起电网中局部的并联谐振和出联谐振=%1 导致继电保护和自动装置课动作，并使电气测量仪表计量不准确1 会产生通信系统T•扰3、 抑制谐波的方式有：%1 LC%1 APF （有源滤波器）4、 功率因数：正弦电路的功率因数：A = -=UIC^（P =cos（pS UI非正弦电路的功率因数：A = -=br^S（P = vcos（p,其中U表示基波因数，COS0表示S UI位移因数【本部分掌握疋义即可】PART 4：有源逆变【填空、选择、简答、计算】1、 定义：%1 有源逆变是把直流电能逆变成交流电能后送给电网；%1 无源逆变是把直流电能逆变交流电能后送给负载。

2、 分类方式：%1 按输入直流电源性质：电压型逆变、电流型逆变%1 按占空比控制方式：脉宽调制、脉频调制%1 按交流侧位直：有源逆变、无源逆变3、 换流方式分类：%1 器件换流%1 电网换流%1 负载换流%1 强迫换流4、 变频的分类：（1） 按主电路工作方法分类①电压型变频器②电流型变频器（2） 按开关方式分类%1 PAM控制变频器%1 PWM控制变频器%1 高载频PWM（3） 按电压性质分类%1 交流变频器%1 直流变频器5、 变频器按工作原理分%1 V/F控制变频器（VVVF控制）%1 SF控制器（转并频率控制）%1 VC控制（矢量控制）6、 有源逆变实现的条件①品闸管的控制角Q > 90使整流器输出电压平均值< 0 ；%1 密流器血流侧有直流电动势，其极性必须和晶闸管导通方向一•致;%1 其直流电动势大于即\Utl\<\E o7、逆变失败的原因%1 器件本身发生故障，可能SCRi吴动作；%1 交流电源缺一相或突然消失；%1 控制电路不可靠（触发信号）；%1 换相裕量不足，引起换相失败久计算题【一般解题套路】①Xb"Lb=2对Lb ②A/,公式 ③U厂 ％）-口,解出U 〃与匚的关系%1 R【d =U“ _ E ,求解和匕 ⑤cos«-cos（6Z + /）=公式，求解了%1 有功功率EmId -IjR单相全波单相全控桥三相半波三相全控桥712兀3Xr2jt 〃7TCOSG - COS（G + 7）I"4iu22站4iu22/儿 间22/儿V6l/2Udo = ®V 2 COSQ推导0 = 0.90 = 1.17® 二 2.34U加=®U2 cos（；T ・ a）=- ®U2 cos 0推导（逆变情况）® = 0.9（逆变情况）® = 1.17（逆变情况）® = 2.34（逆变情况）练习题时间原因不打了，参考书上P95~P96PARTS：斩波【填空、选择、计算】1、 定义：将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电，一般指直接将直流电变为另一 直流电，这种情况下输入与输出ZI'可不隔离。

2、 斩波方式：%1 周期T不变，改变导通吋间7；”——调宽%1 导通时间7；“不变，改变周期厂——调频③T, 7；“都改变——混合调制 3、斩波电路分类【并且是一道计算题，下而给出一般套路】（1）降压斩波VD判断电流是否连续:由吨、叫T p =-a = ^得若m> — r T ep1说明断续（反之，说明连续）输出电压平均值：Uo=aE输岀电流平均值：10 =电源电流厶=alo输出电流最人、最小瞬吋值:（2）升压斩波VDx0丄cu(Jf判断电流是否连续:E I T 1 一 （厂即由肌=亠 T = —、 p = —、0 =旦得若血＜——说明断续（反之，说明连续） E R t T \-e~p输出电压平均值：Uo=E//i输岀电流平均值：Io =U0/R输出电流最人、最小瞬时值：/[=(1-宀、m I 1-厂丿务/2PART 6：电力电子器件驱动保护、串并联【填空、选择】1、 电子技术的基础：电子器件（品体管和集成电路）2、 电力电子电路的基础：电力电子器件3、 电力电子器件的损耗一般分为①通态损耗②断态损耗③开关损耗4、 触发电路的基本要求%1 触发脉冲的宽度应保证品闸管可靠导通1 触发脉冲应有足够的幅度。

1 所提供的触发脉冲应不超过晶闸管门极的电压、电流和功率定额，且在门极伏安特性的可 靠触发区域之内1 应有良好的抗干扰性能、温度稳定性及与主电路的电气隔离5、 电力电子器件的保护分为%1 过电压保护（外因过电压、内因过电压）%1 过电流保护%1 缓冲电路（乂称吸收电路）分类一：缓冲电路可以分为关断缓冲电路乂称为du Idt抑制电路；关断缓冲电路乂称^di/dt抑制 电路若关断缓冲电路和关断缓冲电路结合，称为负荷缓冲电路分类二缓冲电路中储能元件的能力如果消耗在其吸收电阻上，则称为耗能式缓冲电路；如果缓冲电 路能将其储能元件的能量冋馈给负载或电源，则称为馈能式缓冲电路，或称为无损吸收电路6、 保护的措施：使用快速熔断器可以实现全保护和短路保护1 过电流保护：快速熔断器；过流继电器1 过电压保护：用非线性元件限制过电压的幅度；用电阻消耗产生过电压的能量；川储能元件吸收产生过电压的能景7、 晶闸管的串联（1） 问题：产生静态不均压2） 措施：静态：①参数特性一致②使用心电阻动态：①参数特性一致 ②RC并联支路 ③门极强脉冲，采用驱动电路n8、 晶闸管的并联（1） 问题：会分别因静态和动态特性参数的差异而电流分配不均匀。

2） 措施：静态：①挑选特性参数尽量一致的器件②采用均流电抗器动态：①用门极强脉冲触发也有助于动态均流②先串后并的方法联接PART 7： PWM （脉宽调制技术）【填空、简答】1、PWM的定义:通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效的获得所需要的波形（含形状和幅值）2、PWM的基本理论:1:1积等效原理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3、PWM波形分类%1 等幅PWM波：输入电源是恒定直流（直流斩波电路、PWM逆变电路）%1 不等幅PWM波：输入电源是交流或不是恒定的直流斩空式交流调压电路、矩阵式变频电路）4、 PWM波形可等效为。