哈尔滨工业大学课件 电力电子技术37
电力电子技术培训课件PPT(共-34张)
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1、不是井里没有水,而是你挖的不够深。不是成功来得慢,而是你努力的不够多。
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2、孤单一人的时间使自己变得优秀,给来的人一个惊喜,也给自己一个好的交代。
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3、命运给你一个比别人低的起点是想告诉你,让你用你的一生去奋斗出一个绝地反击的故事,所以有什么理由不努力!
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4、心中没有过分的贪求,自然苦就少。口里不说多余的话,自然祸就少。腹内的食物能减少,自然病就少。思绪中没有过分欲,自然忧就少。大悲是无泪的,同样大悟无言。缘来尽量要惜,缘尽就放。人生本来就空,对人家笑笑,对自己笑笑,笑着看天下,看日出日落,花谢花开,岂不自在,哪里来的尘埃!
电气产品加工电与力检电测子技术 电气产品安装、运行及维护 电气设备销售及服务
电气产品的生产管理与设备改造升级
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1.1 《电力电子应用技术》课程定位
供电、 应电 专业 面向 的职 业岗 位
电力电子技术
电气产品安装、运行及维护
1)直接为学生二年级的《直流调速系统》,三 年级的顶岗实习、和最终的就业服务。 2)生产服务型企业维修电工——常用机电设备 的电气安装、调试、维护能力
实操过程性考30%, 项目综合(含理论)考核40%, 平时考核30%
任务引导、团队 合作能力、实践 操作能力
20% 实操过程性考核
考核学生综合运用能力 和强化独立完成工作过 程的能力
60% 项目综合(含理论)考
核
20% 平时考核
课堂提问、课堂小练习、作业、研究性习题,辅助以学习态度 考核
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5.课程特色
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1.4 课程开发思路 2)以装备制造业为背景设计教学载体(学习性工作任务);
十大制造门类
哈工大电子与电工技术交流课件
模拟与数字电路的区别与联系 在实际应用中的优缺点和转换方式。
PART 03
电工技术基础
电工材料与电路元件
电工材料
介绍常用的电工材料,如铜、铝、钢 等,它们的物理性质和用途。
电路元件
详细介绍各种电路元件,如电阻、电 容、电感等,以及它们的工作原理和 在电路展,电子 器件将更加微型化,推动电子 与电工技术的便携化和集成化。
网络化
互联网技术的发展,使得电子 与电工技术更加网络化,实现
远程控制和智能化管理。
PART 02
电子技术基础
电子元件的种类与特性
01
02
03
电子元件的种类
电阻、电容、电感、二极 管、三极管等。
电子元件的特性
电机与电力电子技术研究 哈工大在电机与电力电子技术领域取得了重要进展,如高 效能电机、新型电力电子变换器等,为能源的高效利用和 工业自动化提供了技术支持。
电力系统分析与控制研究 哈工大在电力系统分析与控制方面取得了显著成果,如智 能电网、分布式发电系统等,为现代电力系统的安全、稳 定、经济运行提供了解决方案。
电路原理与电路分析
电路原理
阐述电流、电压、功率等基本概念,以及欧姆定律、基尔霍夫定律等基本原理。
电路分析
介绍电路分析的方法,如节点电压法、网孔电流法等,以及如何进行复杂电路 的分析。
电机与电力电子
电机
介绍电机的基本原理和分类,如直流电机、交流电机、步进电机等,以及它们的 应用场景。
电力电子
阐述电力电子技术的基本概念和分类,如整流器、逆变器、斩波器等,以及它们 在电力系统中的应用。
电工技术
研究电流、电压、电磁场等物理 现象及其应用,涉及电力系统、 电机与电力电子、控制理论等领域。
《电力电子技术》 ppt课件
《电力电子技术》
电力电子技术
《电力电子技术》
引言 电力电子器件 电力电子电路 脉宽调制(PWM)技术和软开关技术
第2页
电力电子技术
《电力电子技术》
➢ 什么是电力电子技术? ➢ 电力电子技术的发展史 ➢ 电力电子技术的应用
第3页
电力电子技术
《电力电子技术》
➢ 电子技术: 信息电子技术 电力电子技术
电力电子技术
IGBT的结构(显示图)
– 图a—N沟道VDMOSFET与GTR组合——N沟道IGBT
(N-IGBT)。 – IGBT比VDMOSFET多一层P+注入区,形成了一个大面
积的P+N结J1。 – ——使IGBT导通时由P+注入区向N基区发射少子,从
而对漂移区电导率进行调制,使得IGBT具有很强的通流 能力。 – 简化等效电路表明,IGBT是GTR与MOSFET组成的达林 顿结构,一个由MOSFET驱动的厚基区PNP晶体管。 – RN为晶体管基区内的调制电阻。
第17页
电力电子技术
《电力电子技术》
1.不可控器件——电力二极管
2.半控型器件——晶闸管 3. 典型全控型器件
(1)门极可关断晶闸管 (2)电力晶体管 (3)电力场效应晶体管 (4)绝缘栅双极晶体管
★
第18页
电力电子技术
《电力电子技术》
1. IGBT的结构和工作原理
三端器件:栅极G、集电极C和发射极E
➢ 全控型器件(复合型器件)
80年代后期开始,以绝缘栅极双极型晶体管(IGBT)为代 表的全控型器件因驱动功率小、开关速度快、载流能力大等得 到迅猛的发展。
★
第10页
电力电子技术
电力电子技术(完整幻灯片PPT
2.1.1 电力电子器件的概念和特征
电力电子器件的损耗 通态损耗
主要损耗 断态损耗 开关损耗
开通损耗 关断损耗
通态损耗是器件功率损耗的主要成因。
器件开关频率较高时,开关损耗可能成为器件功率损 耗的主要因素。
1-4
2.1.2 应用电力电子器件系统组成
电力电子系统:由控制电路、驱动电路、保护电路
恢复特性的软度:下降时间与
延复迟系时数间,用的S比r表值示tf。/td,或称恢uFFra bibliotek2V0
b) tfr
t
图2-6 电力二极管的动态过程波形
a) 正向偏置转换为反向偏置
b) 零偏置转换为正向偏置
1-17
2.2.2 电力二极管的基本特性
关断过程
IF
diF
dt
trr
须经过一段短暂的时间才能重新获 UF
td
A
G
KK
A A
G
G
P1 N1 P2 N2
J1 J2 J3
K
K G
A
a)
b)
c)
图2-7 晶闸管的外形、结构和电气图形符号
a) 外形 b) 结构 c) 电气图形符号
外形有螺栓型和平板型两种封装。
四层三结三极。
螺栓型封装,通常螺栓是其阳极,能与散热器紧 密联接且安装方便。
平板型晶闸管可由两个散热器将其夹在中间。
电力电子技术(完整幻灯片 PPT
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《电力电子技术 》课件
主要器件和电路拓扑
在电力电子领域中,存在各种各样的器件和电路拓扑。我们将研究和比较这 些器件,如晶闸管、IGBT和MOSFET,并了解它们在不同电力电子应用中的使 用情况。此外,我们还将探讨各种电路拓扑,如半桥、全桥和谐振转换器。
电力电子转换技术
电力电子转换技术是将电能从一种形式转换为另一种形式的过程。我们将学 习不同类型的转换技术,如直流-直流转换器、直流-交流逆变器和交流-交流 变频器。通过研究这些技术,我们可以更好地理解电力电子在能源转换和控 制中的作用。
学习目标
通过学习《电力电子技术》,我们的目标是:
1 掌握电力电子的基础概念和原理。 3 熟悉电力电子转换技术及其应用。
2 了解主要的电力电子器件和电路拓
扑。
4 通过案例分析深入了解电力电子技
术。
电力电子基础概念
电力电子是一门研究电能的转换和控制的学科。它涉及到将电力从一种形式 转换为另一种形式的技术。我们将学习不同类型的电力电子器件和它们的工 作原理,例如功率变换器、逆变器和整流器。
总结和讨论
在这门课程的最后,我们将回顾所学的内容,并进行总结和讨论。我们将强调电力电子技术的重要性,并展望 未来的发展方向。通过本课程,我们希望能够激发学生对电力电子技术的兴趣,并为将来从事相关领域的研究 和工作打下坚实的基础。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
《电力电子技术 》PPT课 件
欢迎来到《电力电子技术》课程的PPT课件。在本次课程中,我们将介绍电力 电子的基础概念、主要器件和电路拓扑、电力电子转换技术以及其应用领域。 通过案例分析,我们将更深入地了解这一领域。最后,我们将总结和讨论所 学内容。
课程介绍
这门课程旨在帮助学生掌握电力电子技术的基本概念和原理。我们将深入研 究不同种类的电力电子器件和电路,并了解它们在各个领域中的应用。通过 这门课程,学生将获得实际应用和解决问题的技能。
《电力电子技术》PPT课件
可控硅时代
通过控制电流导通角,实现电 压和功率的调节。
现代电力电子时代
以IGBT、MOSFET等为代表 ,实现高效、快速的电能转换
。
电力电子技术的应用领域
电力系统
用于高压直流输电、无 功补偿、有源滤波等, 提高电力系统的稳定性
和效率。
电机驱动
用于电动汽车、电动自 行车、电梯等电机驱动 系统,实现高效、节能
照明控制
通过电力电子技术可实现 对照明设备的调光和调色 ,提高照明质量和节能效 果。
加热与焊接
电力电子技术可用于控制 加热设备的功率和温度, 实现精确控温和高效能焊 接。
交通运输应用
电动汽车驱动
电力电子技术是电动汽车 驱动系统的核心,可实现 高效能、低排放的驱动控 制。
轨道交通牵引
通过电力电子技术可实现 轨道交通车辆的牵引控制 和制动能量回收。
交流-交流变流电路的工作原理
通过电力电子器件的开关作用,改变输入交流电 的电压和频率,得到所需的输出交流电。Fra bibliotekABCD
交流-交流变流电路的分类
变频电路、变压电路等。
交流-交流变流电路的应用
电机调速、风力发电、太阳能发电并网等。
一般工业应用
01
02
03
电机驱动
电力电子技术可用于控制 电机的速度和转矩,提高 电机的效率和性能。
通过求解系统微分方程或差分方程,得到系统输 出与输入之间的关系,进而分析系统性能。
频域分析法
利用傅里叶变换将时域信号转换为频域信号,通 过分析系统频率响应特性来评估系统性能。
3
状态空间分析法
通过建立系统状态空间模型,分析系统状态变量 的变化规律,从而研究系统的稳定性和动态性能 。
合工大电力电子技术第一章精品PPT课件
Electronic Device)
• 电力电子器件制造技术的理论基础是半导体物理
(Semiconductor Physics)
电力电子变流技术
• 电力电子变流技术:用电力电子器件进行电力变换的技 术,简称为变流技术(Power Conversion Technique)。
• 电力变换四大类:交流-直流、直流-交流、直流-直 流和交流-交流。
输出
输入
直流
交流 整流
直流 直流斩波
交流
交流调压、变频、变相
逆变
电力电子技术和电子技术的关系
➢ 电力电子器件制造技术和电子器件(Electronic Device) 制造技术的理论基础是一样的,大多数工艺也相同
➢ 现代电力电子器件制造大都使用集成电路(Integrate Circuit - IC) 制 造 工 艺 , 采 用 微 电 子 (Microelectronics)制造技术,许多设备都和微电子器件制造 设备通用,说明二者同根同源。
❖交流电变为直流电的方法除水银整流器外,还 有发展更早的电动机—直流发电机组,即变流 机组。和旋转变流机组相对应,静止变流器的 称呼从水银整流器开始并沿用至今
❖ 最先用于电力领域的半导体器件是硅二极管
电力电子技术课件
电力电子技术课件一、引言电力电子技术是指利用电子器件和电力电子器件来进行电能的变换、控制和调节的技术领域。
随着现代电力系统的发展和电能质量的要求不断提高,电力电子技术在电力系统中的应用越来越广泛。
本课件将介绍电力电子技术的基本原理、常见的电力电子器件以及其在电力系统中的应用。
二、电力电子技术的基本原理1. 电力电子器件的工作原理1.1 二极管的工作原理1.2 可控硅的工作原理1.3 晶闸管的工作原理1.4 MOSFET的工作原理1.5 IGBT的工作原理2. 电力电子器件的特性参数2.1 二极管的特性参数2.2 可控硅的特性参数2.3 晶闸管的特性参数2.4 MOSFET的特性参数2.5 IGBT的特性参数三、常见的电力电子器件1. 二极管1.1 整流二极管1.2 快恢复二极管1.3 肖特基二极管2. 可控硅2.1 半控型可控硅2.2 全控型可控硅2.3 可关断可控硅3. 晶闸管3.1 双向晶闸管3.2 单向晶闸管3.3 门极可关断晶闸管4. MOSFET4.1 N沟道MOSFET4.2 P沟道MOSFET5. IGBT5.1 IGBT的结构与工作原理5.2 IGBT的优点与应用四、电力电子技术在电力系统中的应用1. 交流电压控制1.1 交流电压调制技术1.2 交流电压控制器的设计与实现2. 直流电压控制2.1 直流电压调制技术2.2 直流电压控制器的设计与实现3. 电力变换与调节3.1 交流-直流变换技术3.2 直流-交流变换技术3.3 直流-直流变换技术4. 电力电子器件的保护与故障诊断4.1 电力电子器件的热保护4.2 电力电子器件的过流保护4.3 电力电子器件的过压保护4.4 电力电子器件的故障诊断与维修五、总结电力电子技术是现代电力系统中不可或缺的重要技术,通过本课件的学习,我们了解了电力电子技术的基本原理、常见的电力电子器件以及其在电力系统中的应用。
希望本课件能够帮助大家更好地理解和应用电力电子技术,提高电力系统的可靠性和效率。
2024版电力电子技术完整版全套PPT电子课件
电力电子技术的应用领域
能源转换
如太阳能、风能等可再 生能源的转换与利用。
电机驱动
如电动汽车、电动自行 车等电机驱动系统的控
制。
电力系统
工业自动化
如智能电网、分布式发 电等电力系统的优化与
控制。
如变频器、伺服系统等 工业自动化设备的控制。
交通运输应用
电动汽车驱动
电力电子技术在电动汽车 的驱动系统中发挥着重要 作用,实现高效、环保的 驱动方式。
轨道交通牵引
电力电子技术为轨道交通 提供了可靠的牵引系统, 保障列车安全、稳定运行。
飞机电源系统
现代飞机电源系统采用电 力电子技术,为飞机提供 稳定、高效的电力供应。
电力系统应用
高压直流输电
电力电子技术的未来趋势
高效率、高功率密度
随着半导体器件性能的提升,电 力电子设备的效率将更高,功率
密度将更大。
智能化、数字化
随着人工智能、大数据等技术的 发展,电力电子设备的控制将更 加智能化、数字化。
绿色化、环保化
随着环保意识的提高,电力电子 设备将更加注重绿色化、环保化 设计。
多学科交叉融合
电力电子技术与材料科学、计算 机科学等多学科的交叉融合将更
交流-交流变流电路
01
交流-交流变流电路的工作原理
解释交流-交流变流电路的基本工作原理,包括电压型和电流型等。
02
交流-交流变流电路的类型
详细介绍不同类型的交流-交流变流电路,如交流调压器、交流调功器
和交流电力控制器等。
03
交流-交流变流电路的应用
概述交流-交流变流电路在电力电子领域的应用,如电机软启动器、灯
哈尔滨工业大学电工学——1-PPT精选文档
c
cd短接
返回
1.电压和电流
由欧姆定律可列上图的电流 负载电阻两端电压
E I R0 R
URI
UE -R I 0
U E O I
电源的外特性曲线
由上两式得
当 R0<<R时
U E
返回
功率
2.功率与功率平衡
设电路任意两点间的电压为 U ,流入此部分电
路的电流为 I, 则这部分电路消耗的功率为:
(2)由(1)中两式得
E1=E2+R01I+R02 I
等号两边同乘以I 得 E1I=E2I+R01I2+R02I2 223×5=217×5+0.6×52 +0.6×52 1115W=1085W+15W+15W
电源产生 的功率
E2I=1085W R01I2=15W R02I2=15W 负载取用 功率
第 1 章 电路的基本概念基本定律
哈尔滨工业大学
电工学教研室 返回
目
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7
录
电路的作用与组成部分 电路模型 电压和电流的参考方向 欧姆定律 电源有载工作、开路与短路 基尔霍夫定律 电路中电位的概念及计算
1.1 电路的作用与组成部分
1.1.1 电路的作用
P 60 I 0 . 273 A U 220
U 220 R 806 W I 0 . 273
2
P U 或可用 R 2和 R 来计算 I P
一个月的用电量 W=Pt=60(W)××30 (h) =5.4kWh
为什么电路元件要理想化?
便于对实际电路进行分析和用数学描述, 将实际元件理想化(或称模型化)。 返回
I 开关 E
干电池
+
电力电子技术完整版课件全套ppt教程 (2)全文编辑修改
1.断态电压临界上升率du/dt du/dt是在额定结温和门极开路的情况下,不导致晶闸管从断态到通 态转换的最大阳极电压上升率。在实际使用时的电压上升率必须低于此
规定值。
表1-3 断态电压临界上升率(du / dt)的等级
du /
dt
V
25
/μs
级 别
A
50 100 200 500 800 1000
8
800
20
9
900
22
10 1000 24
12 1200 26
14 1400 28
16 1600 30
18 1800
2000 2200 2400 2600 2800 3000
表1-2 晶闸管正向通态平均电压的组别
正向 通态 平均 电压 V
组别 代号
正向 通态 平均 电压 V
组别 代号
UT(AV) ≤0.4
晶闸管承受断态重复峰值电压UDRM 和反向重复峰值电压URRM 时的 峰值电流。
5. 浪涌电流ITSM ITSM是一种由于电路异常情况引起的使结温超过额定结温的不重 复性最大正向过载电流,用峰值表示。它是用来设计保护电路的。
按标准,普通晶闸管型号的命名含义如下:
(三)门极触发电流IGT和门极触发电压UGT IGT是在室温下,给晶闸管施加6V正向阳极电压时,使元件由断态转 入通态所必需的最小门极电流。
4.通态(峰值)电压UTM UTM 是晶闸管通以π倍或规定倍数额定通态平均电流值
时的瞬态峰值电压。从减小损耗和器件发热的观点出发,应
该选择UTM较小的晶闸管。 5.通态平均电压(管压降)UT(AV) 当元件流过正弦半波的额定电流平均值和稳定的额定结
《电力电子技术 》课件
电机控制
电机控制是指通过电力电子技术实现对电机速度 、方向和位置的精确控制。
电机控制广泛应用于工业自动化、交通运输、家 用电器等领域,如变频空调、电动汽车等。
电机控制有助于提高能源利用效率,降低能耗, 实现更智能化的生产和制造。
新能源发电系统
新能源发电系统是指利用可再生能源进行发电 的系统,如太阳能、风能等。
、更高可靠性和更小体积的方向发展。
系统集成和智能化的发展
系统集成
随着电力电子系统规模的不断扩大,系统集成成为了一个重要的研究方向,通过将多个电力电子模块集成在一个系统 中,可以实现更高的功率密度和更小的体积。
智能化
智能化是电力电子技术的另一个重要发展方向,通过引入人工智能和机器学习等技术,可以实现电力电子系统的自适 应控制和智能管理,提高系统的稳定性和可靠性。
针对高效能转换的挑战,需要不断研 究和开发新的电力电子器件、电路拓 扑和控制策略,以实现更高的转换效 率和更低的能耗。
技术瓶颈
目前电力电子技术面临的主要挑战是 如何进一步提高转换效率,降低能耗 ,以满足不断增长的高效能转换需求 。
新材料和新技术的发展
01
新材料的应用
随着新材料技术的不断发展,新型半导体材料如碳化硅(SiC)和氮化
电力电子技术的应用实例
不间断电源(UPS)
不间断电源(UPS)是一种能够提供持续电力供应的电源设备,主要用于保护重要 设备和数据免受电力中断的影响。
UPS通过使用电力电子转换技术,将电池或其他形式的储能装置与电网连接,确保 在电网故障或停电时,能够继续为设备提供稳定的电力。
UPS在医疗、金融、通信等领域有广泛应用,对于保证关键设备和服务的正常运行 至关重要。
详细描述
电力电子技术全套课件
整流电路具有将交流电转换为直流电的功能,是电力电子设备中不可或缺的组成部分。同时,整流电 路的性能直接影响到电力电子设备的整体性能。因此,在设计整流电路时,需要根据实际需求选择合 适的电路类型和器件,并进行合理的布局和走线,以确保整流电路的稳定性和可靠性。
04
逆变电路
逆变电路的工作原理与分类
技术特点与优势
分析高压直流输电的技术特点和优势,如远距离输电损耗 小、系统稳定性高等。
工程应用与发展趋 势
介绍高压直流输电在国内外的典型工程应用,并探讨其未 来发展趋势和技术挑战。
THANKS
感谢观看
制。
逆变电路的应用与特点
应用
逆变电路广泛应用于电力电子变换器、不间断电源、变频调 速系统、新能源发电系统等领域。
特点
逆变电路具有高效率、高功率因数、低谐波污染等优点,能 够实现能量的双向流动和电网的并网运行。同时,随着电力 电子技术的发展,逆变电路的性能和可靠性也在不断提高。
05
直流-直流变流电路
升压型直流-直流变流电路
工作原理
升压型直流-直流变流电路通过开关管的导通和关断,控制电感的 充放电过程,从而实现输入电压到输出电压的升压转换。
电路组成
升压型直流-直流变流电路主要由开关管、电感、电容、二极管等 元件组成,与降压型电路类似,但元件的连接方式和参数有所不同 。
应用场景
升压型直流-直流变流电路广泛应用于各种需要升压的电子设备中, 如电动汽车、太阳能发电系统等。
02
电力电子器件
不可控器件
电力二极管(Power Diode) 工作原理及特性
主要参数与选型
不可控器件
01
晶闸管(Thyristor)
电力电子技术课37页PPT
71、既然我已经踏上这条道路,那么,任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远,吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应,言行相称。——韩非
电力子技术课
56、死去何所道,托体同山阿。 57、春秋多佳日,登高赋新诗。 58、种豆南山下,草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ,带月 荷锄归 。道狭 草木长 ,夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ,但使 愿无违 。 59、相见无杂言,但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕,亭亭月将圆。
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3.晶闸管串联的单相半控桥(桥中VT1、VT2为晶闸管,电路如题图5-3所示 ,U2=100V,电阻电感负载,R=2Ω,L值很大,当α =60°时求流过器件 电流的有效值,并作出ud、id、iVT、iD的波形。
解: U = 0.9U 1 + cos α = 67.5V d 2
2
IVT IVD
Ud = 33.78 A R π −π /3 1 = Id = I d = 19.5 A 2π 3 π +π /3 2 = Id = I d = 27.6 A 2π 3 Id =
5 U d = 2.34U 2 [1 + cos(α + )] = 2.34 × 400 × (1 + cos π ) = 125.4V 6 3
π
Ud Id = = 12.54 A Rd
哈尔滨工业大学远程教育
文件:
电力电子技术37.13
电力电子技术
交流-直流变换器(14)
2.在三相半波整流电路中,如果a相的触发脉冲消失,试绘出在电阻性负载 和电感性负载下整流电压ud的波形。
哈尔滨工业大学远程教育
文件: 电力电子技术37.7
电力电子技术
交流-直流变换器(14)
2.单相桥式全控整流电路带电阻负载工作,设交流电压有效值U2=220V, 控制角 α =π/3 rad,负载电阻Rd=5Ω,试求:(1)输出电压的平均值 Ud ;(2)输出电流有效值I。 解:①
U d = 0.9U 2 1 + cos α = 0.9 × 220 × 2 1 + cos 2
电力电子技术
第37讲
5 交流-直流变换器(14)
交流-直流变换器(14)
本讲是的习题课,讲解第5章所布置的Байду номын сангаас题。
第5章 习题(1)
第1部分:填空题 1.电阻负载的特点是电压与电流成正比,两者波形相同 ,在单相半波可 控整流电阻性负载电路中,晶闸管控制角α的最大移相范围是0˚~180 ˚。 2.阻感负载的特点是电感电流不能突变 ,在单相半波可控整流带阻感负 载并联续流二极管的电路中,晶闸管控制角α的最大移相范围是0˚~180 ˚ , 其承受的最大正反向电压均为 2U 2 ,续流二极管承受的最大反向电压为 2U 2 (设U2为相电压有效值)。 3.单相桥式全控整流电路中,带纯电阻负载时,α角移相范围为0˚~180 ˚ 2 ,单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为 2 U 和 2U 2 ;带 阻感负载时,α角移相范围为0˚~90 ˚ ,单个晶闸管所承受的最大正向电压 和反向电压分别为 2U 2 和 2U 2 ;带反电动势负载时,欲使电阻上的电流 不出现断续现象,可在主电路中直流输出侧串联一个平波电抗器 。 4.单相全控桥反电动势负载电路中,当控制角α大于不导电角δ时,晶闸 管的导通角θ = π − α; 当控制角α小于不导电角 δ 时,晶闸管的导通角 θ = 0 。
U d = 1.17U 2 cos α = 1.17 × 100 × cos 60o = 58.5V
Id = U d 58.5 = = 11.7 A 5 R
1 I dT = I d = 3.9 A 3
IVT 1 = I d = 6.76 A 3
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交流-直流变换器(14)
第5章 习题(2)
第1部分:填空题 1.电阻性负载三相半波可控整流电路中,晶闸管所承受的最大正向电压 UFm等于 2U 2 ,晶闸管控制角α的最大移相范围是0˚~150 ˚ ,使负载电 流连续的条件为 α ≤ 30o (U2为相电压有效值)。 2.三相半波可控整流电路中的三个晶闸管的触发脉冲相位按相序依次互 差120 ˚ ,当它带阻感负载时,α的移相范围为0˚~90 ˚ 。 3.三相桥式全控整流电路带电阻负载工作中,共阴极组中处于通态的晶 闸管对应的是最高的相电压,而共阳极组中处于导通的晶闸管对应的是 最低的相电压;这种电路 α 角的移相范围是0˚~120 ˚ ,ud波形连续的条 o 件是 α ≤ 60 。 4.电容滤波三相不可控整流带电阻负载电路中,电流 id 断续和连续的临 6 界条件是 ω RC = 3,电路中的二极管承受的最大反向电压为 U2。 5.填写下表 (略)
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交流-直流变换器(14)
3.题图5-2为具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路,问该变压器 还有直流磁化问题吗?试说明:①晶闸管承受的最大反向电压为2 ②当负载是电阻或电感时,其输出电压和电流的波形与单相全控桥时相同 。 答:该变压器不存在直流磁化问题。 ①在正半周时,VTl工作,变压器二次绕组上 半部分流过电流。变压器二次电压通过VTl加 在 VT2 两 端 , 且 是 反 向 电 压 , 其 最 大 值 是 。2 2U 2 ②在单相全控桥整流电路中,在正半周时, 在触发角α处给VTl、VT4加触发脉冲,VTl和 VT4导通。在负半周时,在触发角α处给VT2 、VT3加触发脉冲,VT2和VT3导通。单相全波 可控整流电路中变压器的二次绕组带中心抽 头,在正半周时VT1导通,在负半周时VT2导 通。所以两电路的输出电压和电流的波形相 同。若负载是电感,则多了一个电感续流过 程。
2
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交流-直流变换器(14)
5.从输入输出上看,单相桥式全控整流电路的波形与单向全波可控 整流电路的波形基本相同,只是后者适用于低输出电压的场合。 6.电容滤波单相不可控整流带电阻负载电路中,空载时,输出电压为
T,此时输出电压为Ud≈ 1.2 7. 填写下表(略)
ud ua ub uc
O
t
α=0ْ,电阻负载,VT1不能导通
ud ua ub uc
O
t
α=0ْ,电感性负载,VT1不能导通
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交流-直流变换器(14)
3.三相半波可控整流电路,U2=100V,带电阻电感负载,R=5Ω,L值极大 ,当α =60°时,要求:①画出ud、id和iVT1的波形;②计算Ud、Id、IdT 和IVT。 解:②
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交流-直流变换器(14)
第5章 习题(1)
第1部分:计算和画图题 1.单相桥式全控整流电路,U2=100V,负载中R=2Ω,L值极大,当α= 30°时,要求:①作出ud、id、和i2的波形;②求整流输出平均电压Ud、电 流Id,变压器二次电流有效值I2;③考虑安全裕量,确定晶闸管的额定电压 和额定电流。 解:② 解:① U d = 0.9U 2 cos α = 0.9 × 100 × cos 30o = 78V U I d = d = 39 A R
π
3 = 148.5V
②
I= 1
π
∫α
π
(
2U 2 U sin ωt ) 2 d (ωt ) = 2 R R
2 π 1 2 3 π − α 220 1 sin 2α + sin + = = 39.5 A 2π 5 2π 3 π π
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交流-直流变换器(14)
2.单相全波可控整流电路与单相桥式全控整流电路从直流输出端或从交流输 入端看均是基本一致的,那么二者是否有区别呢? 答:有区别 ①单相全波可控整流电路中变压器的二次绕组带中心抽头,结构较复杂。 绕组及铁心对铜、铁等材料的消耗比单相全控桥多,在当今世界上有色金 属资源有限的情况下,这是不利的。 ②单相全波可控整流电路中只用2个晶闸管,比单相全控桥式可控整流电路 少2个,相应地,晶闸管的门极驱动电路也少2个;但是在单相全波可控整 流电路中,晶闸管承受的最大电压是单相全控桥式整流电路的2倍。 ③单相全波可控整流电路中,导电回路只含1个晶闸管,比单相桥少1个, 因而也少了一次管压降。
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第5章 习题(2)
第2部分:简答题
1.三相半波整流电路的共阴极接法与共阳极接法,a、b两相的自然 换相点是同一点吗?如果不是,它们在相位上差多少度?
答:不是同一点,相位相差180 ˚ 。
2.有两组三相半波可控整流电路,一组是共阴极接法,一组是共阳极接法 ,如果它们的触发角都是 α ,那么共阴极组的触发脉冲与共阳极组的触发
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交流-直流变换器(14)
3.在三相桥式全控整流电路中,电阻 负载,如果有一个晶闸管不能导通, 此时的整流电压波形如何?如果有一 个晶闸管被击穿而短路,其它晶闸管 受什么影响? 答:如果有一个晶闸管不能导通,则 输出电压缺2个波头。以晶闸管VT1不 能导通为例。 如果有一个晶闸管被击穿而短路 ,同组其它晶闸管会依次因相间短路 Ⅰ 而击穿。 uab uac
I2 = 1 T 2 ∫0 IQ (t )tdt = I d = 39 A T
③ U TM = 2U 2 = 141V 取安全裕量为2,∴额定电压282V。 IVT = 1 I d = 0.707 I d = 27.573 A 2 I
IT ( AV ) =
VT
1.57
= 17.56 A
取安全裕量为2,∴额定电流为35.1A。