电力电子技术课程学习指导资料
电力电子技术第9章 电力电子技术应用
CT1 电流互感器1 VCB 真空断路器
25kV-50Hz
ACK1
C/I 变流器
交流接 触器 IM21 IM22 IM23IM24
M2(2,6)
IM-感应电动机， 即异步牵引电动机
C/I 变流器
IM11 IM12 IM13 IM14 M1(3,7)
每个牵引变流器基本上包括两个四象限斩波器 (4QC)、一个带串联谐振电路 的中间电压电路、一个过压限制器、一个支持电容和一个脉宽调制逆变器 (PWMI)。
K1 4QC
DC-Link
PWMI
1.1
Q1.1
1.2
K2
2.1
Q1.2
.. 1770V/50HZ
..
L2
R
C2
Cd ...
2.2
K2
牵引变流器结构框图
四
工作原理：
LN
VT1 VD1VT3 VD3
象
限
IN
UN
UST
CD
斩
UD
波
器
结
技术参数：
构
VT2 VD2VT4 VD4
图
4QC 输入频率：50 Hz
4QC 输入功率：牵引操作
约 2×1 430 kVA
制动操作
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
约 2×900 kVA
20
9.2.1 CRH系列动车组电力传动系统中的应用
（2）逆变器工作原理和技术参数
（2）中间直流环节 脉动现象:单相交流供电系统中，脉冲整流器的输出中总含有二次谐波 ，出现在中间直流环节，引起直流电压脉动。当逆变器频率接近脉动 频率时，牵引电动机电流产生脉动现象。
电力电子技术实验指导书
实验一单结晶体管触发电路及示波器使用班级学号姓名同组人员实验任务一．实验目的1．熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及各元件的作用。
2．掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法。
3．详细学习万用表及示波器的使用方法。
二．实验设备及仪器1．教学实验台主控制屏2．NMCL—33组件3．NMCL—05E组件4．MEL—03A组件5．双踪示波器（自备）6．万用表（自备）7. 电脑、投影仪三．实验线路及原理将NMCL—05E面板左上角的同步电压输入接SMCL-02的U、V输出端，触发电路选择单结晶体管触发电路，如图1所示。
图1单结晶体管触发电路图四．注意事项双踪示波器有两个探头，可以同时测量两个信号，但这两个探头的地线都与示波器的外壳相连接，所以两个探头的地线不能同时接在某一电路的不同两点上，否则将使这两点通过示波器发生电气短路。
为此，在实验中可将其中一根探头的地线取下或外包以绝缘，只使用其中一根地线。
当需要同时观察两个信号时，必须在电路上找到这两个被测信号的公共点，将探头的地线接上，两个探头各接至信号处，即能在示波器上同时观察到两个信号，而不致发生意外。
五．实验内容1.实验预习（1）画出晶闸管的电气符号图并标明各个端子的名称。
（2）简述晶闸管导通的条件。
（3）示波器在使用两个探针进行测量时需要注意的问题。
2. 晶闸管特性测试请用万用表测试晶闸管各管脚之间的阻值，填写至下表。
+A K G-AKG3.单结晶体管触发电路调试及各点波形的观察按照实验接线图正确接线，但由单结晶体管触发电路连至晶闸管VT1的脉冲U GK不接（将NMCL—05E面板中G、K接线端悬空），而将触发电路“2”端与脉冲输出“K”端相连，以便观察脉冲的移相范围。
合上主电源，即按下主控制屏绿色“闭合”开关按钮。
这时候NMCL—05E内部的同步变压器原边接有220V，副边输出分别为60V（单结晶触发电路）、30V（正弦波触发电路）、7V（锯齿波触发电路），通过直键开关选择。
电力电子技术实验指导书(1).docx
《电力电子技术》实验指导书电力电子实验室编华北电力大学二00六年十月1. 实验总体目标《电力电子技术》是电气工程及其自动化专业必修的专业基础课。
本实验是《电力电子技术》课程内实验，实验的主要目的是使学生在学习的过程屮通过实验环节进一步加深对电力电子电路工作原理的认识和理解，掌握测试电力电子电路的技能和方法，为后续课程打好基础。
2. 适用专业电气工程及其自动化以及和关各专业本科3・先修课程模拟电子技术基础，数字电子技术基础4.实验课时分配5. 实验环境实验室要求配有电力电子专用实验台，示波器，万用表等实验设备。
6. 实验总体要求掌握电力电子电路的测试和实验方法，拿握双踪示波器的使用方法；通过对实验电路的波形分析加深对电力电子电路工作原理的理解，建立电力电子电路的整体概念。
7. 本实验的重点、难点及教学方法建议《电力电子技术》实验的重点是：熟悉各种电力电子器件的特性和使用方法；掌握常用电力电子电路的拓扑、工作原理、控制方法和实验方法。
《电力电子技术》实验的难点是：电力电子电路的工作原理的理解和示波器的使用方法。
教学方法建议：在开始实验之前，通过多媒体设备对实验原理及实验方法进行讲解，同时对示波器的使用方法进行详细的讲解，对以通过实验演示的形式加深学牛对于实验内容的理解。
实验一、电力电子器件特性实验 (4)实验二、整流电路实验 (8)实验三、直流斩波电路实验（一）11实验四、直流斩波电路实验（二）14实验五、SPWM逆变电路实验17实验一、电力电子器件特性实验一、实验目的1 •熟悉MOSFET主要参数与开关特性的测童方法2.熟悉IGBT主要参数与开关特性的测试方法。
二、实验类型（验证型）木实验为验证型实验，通过实验对MOSFET和IGBT的主要参数和特性的测量，验证其开关特性。
三、实验仪器1 • MCL-07电力电子实验箱中的MOSFET与IGBT器件及英驱动电路部分2.双踪示波器3.毫安表4.电流表5.电压表四.实验原理MOSFET主要参数的测量电路原理图如图所示。
电力电子技术课程设计指导书样本
电力电子技术课程设计指引书一、课程设计总体目的《电力电子技术》课程是一门专业技术基本课，电力电子技术课程设计是电力电子技术课程理论教学之后一种实践教学环节。
其目是训练学生综合运用学过变流电路原理基本知识，独立完毕查找资料、选取方案、设计电路、撰写报告能力，使学生进一步加深对变流电路基本理论理解和基本技能运用，为此后学习和工作打下坚实基本。
《电力电子技术》课程设计是配合变流电路理论教学，为自动化专业开设专业基本技术技能设计，课程设计对自动化专业学生是一种非常重要实践教学环节。
通过设计可以使学生巩固、加深对变流电路基本理论理解，提高学生运用电路基本理论分析和解决实际问题能力，培养学生创新精神和创新能力。
二、合用专业、答疑地点及时间合用专业：自动化。
答疑地点：01517教室答疑时间：二本：1月4、5、7日8-12时三本：1月4、5、7日13-17时三、先修课程电路、电子技术、电机拖动四、课程设计学时分派课程设计时间为1 周：调研，查资料1 天。
总体方案设计 1 天。
单元电路设计 3 天（画原理图，参数计算）。
撰写设计阐明书及验收 1 天。
五、课程设计总体规定⑴熟悉整流和触发电路基本原理，可以运用所学理论知识分析设计任务。
⑵掌握基本电路数据分析、解决；描绘波形并加以判断。
⑶能对的设计电路，画出线路图，分析电路原理。
⑷准时参加课程设计指引，定期报告课程设计进展状况。
⑸广泛收集有关技术资料。
⑹独立思考、刻苦钻研、禁止抄袭。
⑺准时完毕课程设计任务，认真、对的地书写课程设计报告。
⑻培养实事求是、严谨工作态度和认真工作作风。
六、课程设计内容⑴明确设计任务，对所要设计任务进行详细分析，充分理解系统性能、指标内容及规定。
⑵制定设计方案⑶进行详细设计①单元电路设计②参数计算③器件选取④绘制电路原理图⑷撰写课程设计报告（阐明书）：课程设计报告是对设计全过程系统总结，也是培养综合科研素质一种重要环节。
课程设计报告详细规定如下：（1）格式（字体、字号、字形、图号、表号）必要符合模版规定。
电力电子技术学习指导
电力电子技术学习指导电力电子技术是电气工程领域中一个非常重要的学科，也是现代化社会不可或缺的技术。
随着人们对能源效率和节能环保意识的不断增强，电力电子技术在实际应用中的重要性愈发凸显。
本文旨在为电力电子技术学习者提供一些学习指导，以帮助他们更好的掌握这一技术。
一、电力电子技术的基本概念电力电子技术是指利用电子元器件实现电能的变换、控制和调节的技术，主要应用于电力系统、电机控制、光伏发电系统、风力发电系统等方面。
该技术的主要特点是具有高效、节能、精度高等优点，而且可以实现复杂的变换、控制和调节功能，电子器件的结构和性能对技术水平和应用效果有着决定性影响。
二、电力电子技术学习的基础知识1.电子电路：电子电路是电力电子技术学习的基础，如三极管、场效应管、双极型晶体管等电子元器件是电子电路中非常重要的组成部分，因此，学习电力电子技术之前，应该首先掌握一些基本的电子电路知识。
2.电机控制：电机控制技术是电力电子技术的一个重要组成部分，包括直流电机控制、交流电机控制和步进电机控制等。
因此，学习电力电子技术之前，应该先对电机控制的基本知识有所了解，这样有助于理解电力电子技术的应用。
3.模拟电路和数字电路：电力电子技术不仅涉及到模拟电路和数字电路，而且两种电路的结合应用是很常见的。
因此，学习者还应该有一定的模拟电路和数字电路基础。
三、电力电子技术学习的方法1.理论学习：电力电子技术是一门理论性和实践性相结合的学科，理论学习是提高自身电力电子技术水平的必要条件，学习者应该全面学习电力电子技术的相关理论。
2.实践操作：电力电子技术是一种应用性非常强的技术，理论知识学好了不代表学会了，还需要进行实践操作，在实践中不断积累经验，熟悉电力电子技术的应用。
3.案例分析：除了理论和实践，案例分析也是提高电力电子技术水平的一种方法，通过对一些实际案例的分析，可以深入了解电力电子技术的应用和优化方法。
四、学习电力电子技术需要具备的能力1.数学功底：电力电子技术中涉及到的数学知识比较丰富，需要掌握一定的微积分、线性代数和概率论等基本数学知识。
电力电子技术学习指导
第一章电力电子器件重点和难点：一、电力二极管特性静态特性主要是指其伏安特性，而动态特性是由于结电容的存在，电力二极管在零偏置、正向偏置和反向偏置者三种状态之间转换的时候，必然要要经历一个过渡过程，在这些过渡过程中，PN结的一些区域是需要一定的时间来调整其带电的状态，因而其电压－电流特性不能用通常所说的伏安特性来描述，而是随时间变化的；电力二极管的正向平均电流是指其长期运行时，在指定的管壳温度和散热条件下其允许流过的最大公频正旋半波电流的平均值；电力二极管的正向压降是指在指定的温度下，流过某一指定的稳定正向电流时对应的正向压降。
二、晶闸管的工作原理参见教材P16，当对晶闸管施以正向电压且门极有电流注入则导通，当对其施以反相电压时晶闸管截止，而把正向电压改为反向电压或使的流过晶闸管的电流降低到接近与零的某一个数值时晶闸管关断。
三、MOSFET、IGBT的工作原理1、电力MOSFET的工作原理（1）截止：漏源极间加正电源，栅源极间电压为零。
P基区与N漂移区之间形成的PN结J1反偏，漏源极之间无电流流过。
（2）导电：在栅源极间加正电压U GS,当U GS大于U T时，P型半导体反型成N型而成为反型层，该反型层形成N沟道而使PN结J1消失，漏极和源极导电。
2、IGBT的结构和工作原理（1）三端器件：栅极G、集电极C和发射极E（2）驱动原理与电力MOSFET基本相同，场控器件，通断由栅射极电压u GE 决定。
导通：u GE大于开启电压U＝GE(th)时，MOSFET内形成沟道，为晶体管提供基极电流，IGBT导通。
通态压降：电导调制效应使电阻RN减小，使通态压降减小。
关断：栅射极间施加反压或不加信号时，MOSFET内的沟道消失，晶体管的基极电流被切断，IGBT关断。
四、电力二极管工作原理电力二极管工作原理与信息电子电路中的二极管的工作原理时一样的，都是以半导体PN结为基础的，电力二极管实际上是由一个面积较大的PN结和两端引线以及封装组成的。
电力电子技术实验实验指导书.docx
电力电子技术实验实验指导书南京工程学院电力工程学院2008年12月注:本实验指导书分为两个部分，一部分实验设备为浙江求是科教设备冇限公司生产的NMCL-III型电力电子及电气传动教学实验台（19套），另一部分设备为浙江大学方圆科技产业冇限公司生产DKSZ-1 （2）型电机控制系统实验装置（6套）, 请根据不同的实验装置参考指导书的不同部分。
第一章电力电子技术实验概述《电力电子技术》是电气工程及其自动化、自动化等专业的三人电子技术基础课程之一, 涉及面广，包括了电力、电了、控制、计算机等，实验环节是这门课程的垂要组成部分。
通过实验，可加深对理论的理解，培养和提高实际动手能力，分析和解决实际问题的独立工作能力。
1.1实验的特点和要求具体来说，学生在完成指定的实验厉，应具备以下能力：1、掌握电力电子变流装置的主电路、触发或驱动电路的构成及调试方法，能初步设计和应用这些电路；2、熟悉并掌握基木实验设备、测试仪器（示波器、万用表等）的性能和使用方法；3、能够运用理论知识对实验现象、结果进行分析和处理，解决实验中遇到实际的问题;4、能够综合实验数据，合理解释实验现彖，编写完整的实验报告。
本指导书介绍了《电力电子技术》人纲要求的四个实验。
1. 2实验准备实验准备亦即实验的预习工作，是保证实验能否顺利进行的必要步骤。
每次实验前都应先进行预习，从而提高实验的质量和效率，否则很冇可能在实验时不知如何下手，浪费时间, 完成不了实验的要求，其至损坏实验装置，更严重的造成人身伤害。
因此，实验前的准备工作要做到：1、复习教材中与实验冇关的内容，熟悉与本次实验相关的理论知识；2、阅读木指导书中的相关内容，了解本次实验的目的和内容；掌握本次实验的工作原理和实验方法；3、根据1和2写出本次实验的预习报告，其中应该包括实验系统的详细接线图、实验步骤、数据记录的表格等，为实验的顺利进行做好充分的准备；预习报告点实验成绩的30%；4、熟悉木次实验所涉及到的实验装置、测试仪器等；5、以班级为单位进行实验分组，一般情况下，1—2人一纟R最好。
电力电子技术 第8章 软开关技术
电 力 电 子 技 术（“十二五普通高等教育本科国家级规划教材”）
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8.1软开关的基本概念
电 力 电 子 技 术（“十二五普通高等教育本科国家级规划教材”）
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8.1软开关的基本概念
和移相控制软开关PWM全桥变换器。 电 力 电 子 技 术（“十二五普通高等教育本科国家级规划教材”）
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学习指导
➢本章主要讨论软开关的基本概念与分类，准谐振软开关变换器和 PWM软开关变换器的电路构成和基本的工作原理。建议重点学习以 下主要内容： （1）软开关的基本概念与分类、软开关电路的分类； （2）零电压开关准谐振变换器的工作原理和换流过程； （3）零电压开关PWM变换器的工作原理和换流过程； （4）零电压转换PWM变换器的工作原理和换流过程； （5）移相控制软开关PWM全桥变换器的工作原理和换流过程。
电力电子技术
电 力 电 子 技 术（“十二五普通高等教育本科国家级规划教材”）
第8章 软开关技术
1 学习指导 2 软开关的基本概念 3 软开关电路的分类 4 典型的软开关电路
5 本章小结
电 力 电 子 技 术（“十二五普通高等教育本科国家级规划教材”）
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学习指导
பைடு நூலகம்
➢ 电力电子技术当前正在朝着小型化、高频化的方向发展。开关损 耗和电磁干扰阻碍了进一步的高频应用。
电 力 电 子 技 术（“十二五普通高等教育本科国家级规划教材”）
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8.1软开关的基本概念
➢常规的DC/DC PWM功率变换技术进一步提高开关频率会面临许多问题。 ➢随着开关频率的提高，一方面开关管的开关损耗会成正比的上升，使电 路的效率大大的降低，从而使变换器处理功率的能力大幅下降；另一方面， 由于杂散电感、杂散电容的存在，开关器件会出现电压、电流过冲，系统 会对外产生严重的电磁干扰（EMI）。 ➢所谓软开关是指开关管通断过程中不存在电压电流交叠区，通常是指
《电力电子技术》学习指导
《电力电子技术》学习指导第1章绪论电力变换的类型；变流技术的概念；电力电子技术的理论基础；电力电子技术发展简史和主要应用领域。
第2章电力电子器件典型器件SR、SCR、GTO、GTR、MOS、IGBT的中文名称、图形符号、开通条件和关断条件；器件的主要分类方法；上述六种典型器件在不同分类方法中的归属；不同类型器件的优点和缺点；典型器件在最大功率和最大工作频率这两个指标上的排序；器件提高耐压能力和通流能力的方法；六种典型器件的静态特性曲线和动态特性曲线；SR和SCR额定电流的定义；电压、电流平均值和有效值的计算。
第3章整流电路整流电路的主要类型；相控方式的概念；触发角（控制角）的概念；续流二极管的作用；平波电抗器的作用；整流电路带不同性质负载时各自的工作特点。
变压器漏抗对整流电路的影响。
整流电路输入量和输出量的谐波分析。
电容滤波电路的工作特点。
有源逆变的概念和产生有源逆变的条件。
触发电路的作用和主要类型。
单相/三相桥式全控整流电路带电阻/阻感负载时的主电路图、工作原理、晶闸管的移相范围。
单相/三相桥式全控整流电路带阻感负载（且L极大）时主要波形图（u d、i d、i VT、i2）的绘制、主要物理量（U d、I d、I dVT、I VT、I2）的计算、晶闸管额定电压和额定电流的计算、输入电流和输出电压的谐波分析、输入侧功率因数的计算。
第4章逆变电路无源逆变的概念；换流方式的类型及其特点；电压型逆变电路和电流型逆变电路的概念及其特点；电压型单相半桥/全桥逆变电路；移相调压的概念；电压型三相桥式逆变电路；电流型单相/三相逆变电路；逆变电路多重化的概念、作用和特点；多电平逆变电路。
电压型单相全桥逆变电路带电阻/阻感负载时的主电路图、工作原理、主要波形图（u o、i o）。
电压型三相桥式逆变电路带电阻负载时的主电路图、工作原理、主要波形图（线电压u L、相电压u p）。
第5章直流-直流变流电路直流-直流变流电路的主要类型（直接/间接型，非隔离/隔离型）；斩波电路的三种控制方式；占空比（导通比）的概念；电感电流断续工作方式和电感电流连续工作方式；六种基本直流斩波电路的英文缩写及其功能；采用直-交-直变换方式的原因；直流斩波电路的主要应用；多相多重斩波电路。
《电力电子技术》实验指导书
龙岩学院《电力电子技术》实验指导书龙岩学院物理与机电学院电气工程系2007.1前言本书依据电气自动化技术等专业“电力电子技术”课程的教学大纲的要求,配合课程主教材《电力电子技术》（王兆安、黄俊主编，机械工业出版社）而编写的实验指导教材，供电气自动化技术、电子与信息工程、物理教学、机电一体化技术、矿山机械等专业使用。
实验课有两方面的重要意义：首先，学生通过做实验，可以加深对课程内容中的重点、难点的理解。
例如：在课程学习时，学生对整流电路的输出电压波形及结论理解不深，若在做实验时，通过观察示波器，则可在直观、生动的感性认识中深刻理解原理，通过整流电路带不同负载时波形的变化，分析和研究最基本的几种可控整流电路的工作原理、基本数量关系，以及负载性质对整流电路的影响，从而使学生得到直接的实际经验，使理解更加深刻。
其次，实验课的第二个重要意义在于：通过对工控电力电子设备安装、调试、维修的训练，不仅有利于对课程内容本身的理解，更有助于实际工作能力的培养。
实验课的目的不在于使学生会做几个固定内容的实验，而在于给学生一个动手的机会，通过实验使学生掌握一些基本的电路测试的知识和技能；使学生会正确地使用一些最基本的电工、电子测量仪器；使学生能将理论的分析方法和实际测量的手段结合起来；学会正确地选择测量仪器及进行必要的误差分析；通过对工控电力电子设备安装、调试、维修的训练，不仅有利于对课程内容本身的理解，更有助于实际工作能力的培养。
学生参考有关的书籍和资料，自己动手去设计一个合理的实验电路是要求较高、较困难的题目。
在条件允许的情况下，可作为选作内容，希望学生这方面的能力也有所培养和提高，已达到分层教学之目的。
另外，在上实验课之前，学生应根据实验内容要求仔细地阅读本实验指导书，做好实验课前的预习以明确实验课的目的与要求，弄懂原理与电路，明确操作方法与步骤，了解电路元件、仪器设备的性能和使用方法、以及实验的注意事项。
实验时，必须亲自动手，认真做安装、操作、调试、测量和记录、故障诊断和故障排除。
电力电子实验指导书
电力电子实验指导书1．确保人身安全。
注意通电前人体幸免和电路相关裸线接触。
不得在实验室内开玩笑，以免发生意外。
严禁穿拖鞋进入实验室。
2．确保设备安全。
详细阅读设备的使用说明，方可上机操作设备。
一样情形下，不随意调整设备运行参数，以免给设备带来损坏。
3．确保接线安全。
(1)弱电的线不能插在强点线的插孔上；（2）线不够长时，不能相接，以确保人身和设备安全。
4．实验指导：同学们在实验过程中遇到问题时，第一要通过查阅相关资料。
假如问题仍无法解决，能够找本班同学交流探讨。
若问题依旧存在，再找相关的指导老师。
5.工位“三包”：实验过程中最好将示波器摆放到实验桌的顶部以方便使用并保持实验工位邻近的整洁。
各工位的同学离开实验室前（或实验终止后），必须整理好工位。
具体包括：切断各自工位设备的电源，整理导线、摆放桌椅，处理垃圾等等。
6.实验班级注意事项：1）每次实验前各班必须指定一个同学作为当日的值日生，该同学协助实验室老师组织和治理好本次实验，值日生必须提早联系相关实验室老师以便师生都做好相应的预备。
2）值日生必须在该次实验完毕后在相应的实验项目治理卡上签名确认。
3）值日生必须督导全体同学做好工位三包。
4）值日生离开实验室的时候之前应切断总电源（含动力电源和照明电源以及风扇、空调等），并将实验室门反锁。
5）值日生必须最后走。
电子信息与电气工程系电力电子技术实验室一．NMCL —31A 挂箱N MCL —31A 由G （给定），零速封锁器（速度变换器（FBS ），等部份组成。
1. G （给定）：原理图如图1-1。
（1）0V 突跳到正电压，正电压突跳到0V ； （2）0V 突跳到负电压，负电压突跳到0V ； （3）正电压突跳到负电压，负电压突跳到正电压。
正负电压可分别由RP1、RP2两多圈电位器调剂大小（调剂范畴为0-±13V 左右）。
数值由面板右边的数显窗读出。
只要依次扳动S1、S2的不同位置即能达到上述要求。
电力电子技术学习指导及习题
电力电子技术学习指导及习题课题一调光灯调光灯在日常生活中的应用非常广泛，本课题通过对与调光灯电路相关的知识：晶闸管、单相半波可控整流电路、单结晶体管触发电路等内容的介绍和分析。
使学生能够理解电路的工作原理，掌握分析电路的方法。
一、本课题学习目标与要求1．掌握晶闸管的结构、外形及符号；晶闸管的导通、关断条件；理解晶闸管可控单向导电的含义。
2．了解晶闸管的工作原理及阳极伏安特性。
3．理解并记住晶闸管主要参数的定义；晶闸管型号及其含义；能根据电路参数选择晶闸管。
4．会分析单相半波可控整流电路（电阻性、电感性负载）输出电压u d、电流i d和晶闸管两端电压u T的波形。
5．熟悉续流二极管的作用。
6．能计算单相半波可控整流电路（电阻性、电感性负载）下晶闸管可能承受的最大电压与流过晶闸管的电流有效值，正确选择晶闸管。
7．掌握主电路对触发电路的要求。
8．熟悉单结晶体管出发电路的工作原理、各环节组成及作用，并能通过实验进行调试，使之正常工作。
二、主要概念提示及难点释疑1．晶闸管导通、关断条件1）晶闸管导通条件：阳极加正向电压、门极加适当正向电压。
注意：阳极加正向电压是指阳极电位高于阴极电位，阳极电位可以是正也可以是负。
门极正向电压是指门极电位高于阴极电位。
2）关断条件：流过晶闸管的阳极电流小于维持电流。
可以通过降低晶闸管阳极－阴极间电压或增大主电路中的电阻。
2．晶闸管主要参数1）额定电压：用等级表示，选用管子时额定电压常常时实际工作时可能承受的最大电压的2～3倍。
2）额定电流注意：不同于通常电气元件以有效值来定义额定电流，而是以平均值来定义的。
选择管子时要用有效值相等原则即流过晶闸管实际电流的有效值等于（小于更好）管子的额定电流有效值。
3．单相半波可控整流电路工作原理及参数计算1）几个名词术语和概念控制角α：控制角α也叫触发角或触发延迟角，是指晶闸管从承受正向电压开始到触发脉冲出现之间的电角度。
导通角θ：是指晶闸管在一周期内处于导通的电角度。
电力电子技术课程标准
《电力电子技术》课程标准一、课程基本信息（二）专业概况1、培养目标本课程以基于工作过程的课程开发理念为指导，以职业能力培养和职业素养养成为重点，根据技术领域和职业岗位（群）的任职要求，融合维修电工职业资格标准，以变流与变频典型工作过程，以来源于企业的实际案例为载体，以理实一体化的教学实训室为工作与学习场所，对课程内容进行序化，要求学生在对电力电子器件及应用有初步认识的基础上，能组建并调试简单直流调速系统、调光灯，能对开关电源进行检查与简单故障的维修，能使用和维护变频器。
通过任务驱动教学及任务单的完成提高学生积极的行动意识和职业规划能力，培养学生的创新创业能力，为后续课程学习作前期准备，为学生顶岗就业夯实基础，同时使学生具备较强的工作方法能力和社会能力2、岗位面向电力电子技术广泛应用于各个行业。
如工业生产中的交流调速、直流调速、感应加热、焊接、电解、电镀等交通运输业的电力机车、轻轨、地铁、电动汽车等电力行业的高压直流输电、无功补偿、电力滤波等电子装置用的开关电源、UPS电源等;风光发电系统的最大功率跟踪、并网离网逆变器等;航空航天、核反应、家用电器等诸多领域都有电力电子技术的身影。
显而易见，学好“电力电子技术”这门课程，对电气专业学生后续课程的学习和毕业后的工作是多么重要。
3、专业核心能力（1）了解电力电子技术的发展概况、技术动向和新的应用领域。
掌握普通晶闸管、可关断晶闸管、电力晶体管、功率场效应管和绝缘门极晶体管等电力电子器件的工作原理、主要参数、控制电路及选用测试方法。
（2）掌握常用的相控整流电路和有源逆变电路的基本原理、波形画法、主要参数计算、元件选择以及掌握晶闸管电路的过压、过流等保护方法和元件的估算。
第1页共1页（3）掌握常用触发电路工作原理、波形分析,根据要求选择恰当的触发电路和集成触发器件。
（4）掌握由电力电子器件组成的交流调压电路、逆变电路、变频电路、斩波电路等基本原理。
（5）具有一定的电力电子电路实验和调试的能力。
课程标准_电力电子技术
《电力电子技术》课程标准课程名称：电力电子技术学分：3计划学时：48适用专业：光伏应用技术1．前言1.1课程性质电力电子技术课程是光伏应用技术专业的一门专业核心课程，也是一门实践应用性强的专业技术课。
根据本专业的人才培养目标，学生通过对本课程的学习，掌握各种电力电子器件的结构、型号、分类、符号和工作特性，掌握电子器件的驱动和保护电路；掌握可控整流电路的结构、工作原理、性能特点和简单计算，学会可控整流电路的安装接线、通电调试和故障处理的技能；了解有源逆变的条件和无源逆变的用途；熟悉PWM 技术在各种电力电子变换电路的应用；熟悉交流变频电路的种类、结构和工作原理，学会通用变频器的参数设置和操作使用技能；了解交流调压电路的工作原理，学会交流调压电路的安装接线和通电调试技能；熟悉开关电源、UPS、中频电源等典型电力电子设备的工作原理、性能特点和应用场合；了解电力电子技术的新器件、新电路和新用途，为今后从事专业工作打下较坚实的基础。
前修课程为：《高等数学》、《电工基础》、《电子技术》。
后续课程为：《电力系统分析》、《电气安装与调试技术》、《供配电系统运行与维护》。
1.2设计思路通过对本专业工作岗位的分析，确定了课程的设计思路为：围绕工作岗位所需职业技能要求，根据学生的认知规律和职业能力培养规律，选取典型的学习项目，通过理论学习和实践训练，逐步培养学生的职业工作能力和自主学习能力。
2．课程目标2.1总体目标通过本课程学习，学生初步掌握终身发展必备的电力电子技术相关的基础知识和基本技能，了解这些知识与技能在生产实践中的应用，关注科学技术的现状及发展趋势。
学习科学探究方法，发展自主学习能力，养成良好的思维习惯和职业规范，能运用相关的专业知识、专业方法和专业技能解决工程中的实际问题。
理解科学技术与社会的相互作用，形成科学的价值观；培养学生的团队合作精神，激发学生的创新潜能，提高学生的实践能力。
2.2具体目标2.2.1知识目标（1）了解电力电子技术的应用领域，电力电子器件和电力电子新技术的发展方向。
BT33F
查询BT33F供应商电力电子技术实训指导书蔡型杨钧编广东工业大学自动化学院目录电力电子技术实训指导书总体要求--------------------------------------2 实训1 双向晶闸管交流调压电路--------------------------------------3 实训2 同步信号为锯齿波触发电路------------------------------------6 实训3 单相全桥逆变电路-------------------------------------------12 实训4 同步信号为正弦波触发电路-----------------------------------15电力电子技术实训指导书总体要求电力电子技术实训课程是理论联系实际，对学生进行基本技能训练，培养学生解决工程实际问题的能力，激发学生的主动性和创新意识的重要实践教学环节。
教师的讲解和学生的学习基本停留在书本上，理论多于实践，使得学习者未真正透彻掌握所学的知识。
通过实践教学，学生亲自动手装配、调试、动手实践，更易掌握电力电子技术的理论，掌握的知识、技术也更适合于实际应用。
电力电子技术的飞速发展和光辉前景必将给我们提供巨大的用武之地和广阔的历史舞台。
一.适用专业自动化、电气工程及其自动化、电子技术、应用电子技术、电力系统及其自动化等（本科、专科）。
根据不同层次的专业和按排的学时数。
实训的内容、要求可以有所不同。
鼓励和支持学生多做实用、创新和具有挑战性的实训项目。
二、 基本要求1 .综合运用电力电子技术课程中所学到的理论知识去独立完成一个实训课题。
2. 通过查阅手册和文献资料，培养学生独立分析问题和解决实际问题的能力。
3. 进一步熟悉电力电子器件的类型和特性，并掌握合理选用的原则。
4. 学会电力电子电路的安装与调试技能。
5 .进一步熟悉电子仪器的正确使用方法。
6. 学会撰写实训总结报告。
电力电子技术仿真实训指导
电力电子技术仿真实训指导电力电子技术是当今电气工程领域的重要分支，其在能源转换与传输、电力系统稳定性和质量、电力设备控制等方面具有广泛的应用。
为了更好地培养电力电子技术领域的专业人才，仿真实训成为一种重要的教学手段。
本文将围绕电力电子技术的仿真实训，提供一些指导与建议。
一、仿真实训的重要性电力电子技术的仿真实训是一种基于计算机软件平台进行的虚拟实验教学方法，通过模拟真实的电力电子系统和工作环境，让学生能够进行电力电子器件的设计、分析和控制。
仿真实训具有以下几个重要的优势：1.安全可靠：仿真实训可以避免实验中可能出现的电气和机械故障，确保学生的人身安全。
2.时间和空间的自由：仿真实训可以在任何时间和地点进行，不受实验室设备和场地的限制。
3.真实场景还原：仿真软件可以准确地模拟电力电子系统的运行情况，实现对真实场景的还原。
4.调试和分析便捷：仿真实训软件提供了强大的数据记录和分析功能，方便学生对实验结果进行调试和分析。
二、仿真实训的内容与方法在电力电子技术仿真实训中，可以采用多种不同的方法和软件平台，以满足不同的教学需求。
以下是一些常见的内容与方法：1.模块化实验：将电力电子技术的不同方面划分为独立的模块，学生可以根据实际情况选择不同的模块进行实验。
2.系统仿真：通过建立电力电子系统的仿真模型，学生可以对系统的运行过程进行全面的仿真和分析。
3.多媒体教学：结合多媒体技术，将理论知识、实验原理和实验结果以图文并茂的形式呈现给学生，增强学习效果。
4.个性化实训：根据学生的不同需求和兴趣，提供个性化的实训内容和问题，鼓励学生进行自主探究和创新。
三、仿真实训的指导与建议为了使电力电子技术的仿真实训达到更好的效果，以下是一些建议和指导：1.确定实训目标：在进行仿真实训之前，明确实训的目标和要求，确保学生了解实训的目的和意义。
2.设计合理实训方案：根据学生的学习能力和实际情况，设计合理的实训方案，将仿真实训与理论知识相结合，形成闭环。
电力电子技术实验指导书
试验一单相半波可控整流电路试验一、试验目旳(1) 加深理解锯齿波同步移相触发电路旳工作原理及各元件旳作用。
(2) 掌握锯齿波同步移相触发电路旳调试措施。
(2) 掌握单相半波可控整流电路在电阻负载及电阻电感性负载时旳工作。
(3) 理解续流二极管旳作用。
二、试验所需设备(1) DJDK-1型电力电子技术及电机控制试验装置。
其所需挂件如下：① DJK01 电源控制屏② DJK02 晶闸管主电路③ DJK03 晶闸管触发电路④ DJK06 给定及试验器件⑤ D42三相可调电阻(2) 双踪示波器三、试验内容(1) 锯齿波同步移相触发电路各点波形旳观测和分析。
(2) 单相半波整流电路带电阻性负载时U d/U2=f(α)特性旳测定。
(3) 单相半波整流电路带电阻电感性负载时U d/U2=f(α)特性旳测定。
(4) 续流二极管作用旳观测。
四、预习规定(1) 阅读本教材电力电子技术教材中有关锯齿波同步移相触发电路旳内容，弄清锯齿波同步移相触发电路旳工作原理。
(2) 复习单相半波可控整流电路旳有关内容，掌握单相半波可控整流电路接电阻性负载和电阻电感性负载时旳工作波形。
(3) 掌握单相半波可控整流电路接不一样负载时U d、I d旳计算措施。
五、思索题(1) 锯齿波同步移相触发电路有哪些特点?(2) 锯齿波同步移相触发电路旳移相范围与哪些参数有关?(3) 单相半波可控整流电路接电感性负载时会出现什么现象?怎样处理?六、试验措施1. 锯齿波同步移相触发电路调试（1）将DJK01上旳钥匙式三相“电源总开关”置于“开”旳位置，操作控制屏左上角切换开关观测输入旳三相电网电压与否平衡。
(2) 将DJK01上旳电源选择开关打到“直流调速”侧（不能打到“交流调速”侧）。
用两根导线将DJK01旳A、B（200V）交流电压接到DJK03旳“外接220V”端，按下“启动”按钮。
(3) 打开DJK03电源开关，用双踪示波器观测锯齿波同步触发电路各观测孔旳电压波形。
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第一章电力电子器件的原理与特性1、本章学习要求、 1.1 电力电子器件概述，要求达到“熟悉”层次。
1）电力电子器件的发展概况及其发展趋势。
2）电力电子器件的分类及其各自的特点。
1.2 功率二极管，要求达到“熟悉”层次。
1）功率二极管的工作原理、基本特性、主要参数和主要类型。
2）功率二极管额定电流的定义。
1.3 晶闸管，要求达到“掌握”层次。
1）晶闸管的结构、工作原理及伏安特性。
2）晶闸管主要参数的定义及其含义。
3）电流波形系数 kf 的定义及计算方法。
4）晶闸管导通和关断条件 5）能够根据要求选用晶闸管。
1.4 门极可关断晶闸管（GTO），要求达到“熟悉”层次。
1）GTO 的工作原理、特点及主要参数。
1.5 功率场效应管，要求达到“熟悉”层次。
1）功率场效应管的特点，基本特性及安全工作区。
1.6 绝缘栅双极型晶体管（IGBT），要求达到“熟悉”层次。
1）IGBT 的工作原理、特点、擎住效应及安全工作区。
1.7 新型电力电子器件简介，要求达到“熟悉”层次。
2、本章重点难点分析、有关晶闸管电流计算的问题：有关晶闸管电流计算的问题：晶闸管是整流电路中用得比较多的一种电力电子器件，在进行有关晶闸管的电流计算时，针对实际流过晶闸管的不同电流波形，应根据电流有效值相等的原则选择计算公式，即允许流过晶闸管的实际电流有效值应等于额定电流 IT 对应的电流有效值。
利用公式 I = kf×Id = 1.57IT 进行晶闸管电流计算时，一般可解决两个方面的问题：一是已知晶闸管的实际工作条件（包括流过的电流波形、幅值等），确定所要选用的晶闸管额定电流值；二是已知晶闸管的额定电流，根据实际工作情况，计算晶闸管的通流能力。
前者属于选1用晶闸管的问题，后者属于校核晶闸管的问题。
1）计算与选择晶闸管的额定电流解决这类问题的方法是：首先从题目的已知条件中，找出实际通过晶闸管的电流波形或有关参数（如电流幅值、触发角等），据此算出通过晶闸管的实际电流有效值 I，考虑（1.5~2）倍的安全裕量，算得额定电流为 IT = (1.5~2) I /1.57，再根据 IT 值选择相近电流系列的晶闸管。
2）校核或确定晶闸管的通流能力解决这类问题的方法是：由已知晶闸管的额定电流，计算出该管子允许通过的电流有效值。
根据实际电流波形求出电流波形系数，算得晶闸管允许的实际电流平均值为 Id = 1.57IT / kf （未考虑安全裕量时）。
3、本章典型例题分析、例 1.1 晶闸管导通和关断的条件是什么？解：晶闸管导通条件是：1）晶闸管阳极和阴极之间施加正向阳极电压；2）晶闸管门极和阴极之间必须加上适当的正向脉冲电压和电流。
在晶闸管导通后，门极就失去控制作用，欲使其关断，只需将流过晶闸管的电流减小到其维持电流以下，可采用阳极加反向电压、减小阳极电压或增大回路阻抗等方式。
例 1.2 单相正弦交流电源，其电压有效值为 220V，晶闸管和电阻串联相接，试计算晶闸管实际承受的正、反向电压最大值是多少？考虑 2 倍安全裕量，晶闸管的额定电压如何选取？解：晶闸管所承受的正、反向电压最大值为输入正弦交流电源电压的峰值： 220 2 = 311V；考虑2 倍安全裕量，则晶闸管额定电压不低于 2×311=622V，可取为 700V。
4、本章作业、 1.1．有些晶闸管触发导通后，触发脉冲结束时它又关断是什么原因？ 1.2．晶闸管导通后，流过晶闸管的电流大小取决于什么？晶闸管关断后，其承受的电压大小取决于什么？ 1.3．什么信号可用做晶闸管的门极触发信号？ 1.4．教材 P43：1.3，1.4，1.5，1.6 第二章相控整流电路1、本章学习要求、 2.1 整流电路的概念，要求达到“熟悉”层次。
2.1.1 整流电路的概念、电路组成、分类等知识。
22.2 单相可控整流电路，要求达到“掌握”层次。
2.2.1 单相半波可控整流电路，要求达到“掌握”层次。
1）单相半波可控整流电路的组成及工作原理。
2）计算带电阻性负载的单相半波可控整流电路的相关参数。
2.2.2 单相桥式全控整流电路，要求达到“熟练掌握”层次。
1）单相桥式全控整流电路的组成及工作原理。
2）带电感性负载时的工作波形。
3）带反电动势负载时的工作波形。
4）带反电动势负载时串接平波电抗器的作用。
5）计算带不同性质负载时，单相桥式全控整流电路的相关参数。
6）带大电感负载时电路的输出电压、输出电流和晶闸管的电压、电流波形。
7）带不同性质负载时，控制角α的移相范围。
8）该电路中，晶闸管可能承受的最大正、反向电压值。
9）该电路中相应晶闸管的选取。
2.2.3 单相桥式半控整流电路，要求达到“掌握”层次。
1）单相桥式半控整流电路的组成及工作原理。
2）单相桥式半控整流电路产生失控现象的原因及防止失控的措施。
3）电路中，晶闸管可能承受的最大正、反向电压值。
2.2.4 单相全波可控整流电路，要求达到“熟悉”层次。
1）单相全波可控整流电路的组成及工作原理。
2.3 三相可控整流电路，要求达到“掌握”层次。
2.3.1 三相半波可控整流电路，要求达到“熟练掌握”层次。
1）三相半波可控整流电路的组成及工作原理。
2）三相半波可控整流电路的自然换相点，掌握移相控制角α的计算方法。
3）带大电感负载时的工作波形。
4）带大电感负载时电路相关参数的计算。
5）该电路中，晶闸管可能承受的最大正、反向电压值。
6）该电路中相应晶闸管的选取。
7）带不同性质负载时，控制角α的移相范围。
2.3.2 三相桥式全控整流电路，要求达到“熟练掌握”层次。
31）三相桥式全控整流电路的组成及工作原理。
2）当负载电流连续时，各晶闸管的换流顺序、相互间隔角度及每只管子的导电角。
3）带大电感负载时电路的输出电压、输出电流和晶闸管的电压、电流波形。
4）带大电感负载时，控制角α的移相范围。
5）带大电感负载时电路相关参数的计算。
2.3.3 三相桥式半控整流电路，要求达到“熟悉”层次。
1）三相桥式半控整流电路的组成及工作原理。
2）三相桥式半控整流电路的失控现象。
3）电路中，晶闸管组和二极管组的自然换相点以及各自的换相规律。
2.4 整流变压器漏抗对整流电路的影响，要求达到“掌握”层次。
1）在考虑变压器漏抗时，整流电路在换相过程中输出电压值的特点。
2）在考虑变压器漏抗时，晶闸管换相的物理过程和换相重叠角γ的概念。
3）由于变压器漏抗的影响，将产生换相压降、造成整流输出电压波形畸变以及平均值的变化。
4）换相压降与哪些因素有关。
2.5 整流电路的有源逆变工作状态，要求达到“掌握”层次。
2.5.1 逆变的概念，要求达到“熟悉”层次。
1）逆变的概念。
2）整流和逆变的关系。
3）电源间能量的流转关系。
2.5.2 有源逆变产生的条件，要求达到“掌握”层次。
1）产生有源逆变的两个条件及其含义。
2）有源逆变时能量的流转方向。
2.5.3 三相有源逆变电路，要求达到“掌握”层次。
1）三相半波有源逆变电路的组成及工作原理。
2）三相半波有源逆变电路中相关电量的计算。
3）三相桥式有源逆变电路的组成及工作原理。
4）三相桥式有源逆变电路中相关电量的计算。
2.5.4 逆变失败的原因及最小逆变角的限制，要求达到“掌握”层次。
1）逆变角β的定义。
2）逆变失败的概念。
43）逆变失败的原因及防止措施。
4）确定最小逆变角的三个因素及其含义。
2.5.5 有源逆变的应用，要求达到“熟悉”层次。
1）直流可逆电力拖动系统中，反并联变流电路控制直流电机的四象限工作运行状态和运行条件。
2）高压直流输电系统的结构。
3）高压直流输电系统中，能够根据功率的流向，判断中间直流环节两侧变流器的工作状态。
2.6 整流电路的谐波和功率因数，要求达到“熟悉”层次。
1）整流电路中，功率因数λ的定义。
2.7 晶闸管直流电动机系统，要求达到“熟悉”层次。
1）整流状态下，电流连续和电流断续时电动机的机械特性。
2）逆变状态下，电流连续和电流断续时电动机的机械特性。
2.8 电力公害及改善措施，要求达到“熟悉”层次。
2、本章重点难点分析、本章的重点是：波形分析法和单相桥式可控整流电路；有源逆变产生的条件；难点是：带不同性质负载时整流电路的工作情况；变压器漏抗对整流电路的影响。
波形分析法：波形分析法：整流电路的分析，通常采用波形分析法。
所谓波形分析法，是指根据电源电压和控制角以及负载性质，作出负载电压、负载电流、整流元件的电压和电流等波形图，再由波形图推导出该电路基本电量的计算公式和数量关系。
具体来说，分析方法和步骤如下： 1）绘出主电路原理图，包括标明交流电压、各整流元件序号和负载性质。
2）画出各相电压或线电压波形图，并确定整流元件的自然换相点。
3）根据控制角在相应位置上绘出触发脉冲，并标明相应序号。
4）根据可控整流电路的工作原理，绘出负载电压、负载电流、晶闸管电流以及晶闸管两端电压的波形， 5）根据波形图推导出基本电量的计算公式。
变压器漏抗对整流电路的影响：变压器漏抗对整流电路的影响：通常整流电路输入端都接有整流变压器，由于整流变压器存在漏抗，在换相时，对整流电压波形将产生影响，不仅产生换相压降，而且使相电压和线电压波形出现缺口，造成电网电压发生畸变。
53、本章典型例题分析、例 2.1 接有续流二极管的单相半波可控整流电路，带大电感负载，R=5Ω，变压器二次侧电压 U2=220V。
试计算当触发角α分别为 30°和 60°时，流过晶闸管和续流二极管中电流的平均值和有效值；问在什么情况下，流过续流二极管的电流平均值大于流过晶闸管的电流平均值？解：1）当α= 30°时，1 + cos α 1 + cos 30° = 0.45 × 220 × = 92.4V2 2 U 92.4 Id = d = = 18.5 A R 5 π ?α 180° ? 30° I dT = Id = × 18.5 = 7.7 A 流过晶闸管的电流平均值为 2π 360° U d = 0.45U1流过晶闸管的电流有效值为IT =π ?α 180° ? 30° Id = × 18.5 = 16.9 A 2π 360°I dD = ID =流过续流二极管的电流平均值为π +α 180° + 30° Id = × 18.5 = 10.8 A 2π 360°π +α 180° + 30° Id = ×18.5 = 14.1A 2π 360°流过续流二极管的电流有效值为 2）当α= 60°时，1 + cos α 1 + cos 60° = 0.45 × 220 × = 74.3V2 2 U 74.3 Id = d = = 14.9 A R 5 π ?α 180° ? 60°流过晶闸管的电流平均值为 I dT = Id = × 14.9 = 5 A 2π 360° U d = 0.45U1流过晶闸管的电流有效值为IT =π ?α 180° ? 60° Id = × 14.9 = 8.6 A 2π 360°I dD = ID =流过续流二极管的电流平均值为π +α 180° + 60° Id = × 14.9 = 9.9 A 2π 360°π +α 180° + 60° Id = ×14.9 = 12.2 A 2π 360°流过续流二极管的电流有效值为3）要使 IdD＞IdT，由公式知，只需满足π +απ ?α＞，即α＞0° 2π 2π例 2.2 在单相桥式全控整流电路中，如果有一只晶闸管因为过流而烧成断路，该电路的工作情况将如何？如果这只晶闸管被烧成短路，该电路的工作情况又会如何？答：如果有一只晶闸管因为过流而烧成断路，则该单相桥式全控整流电路将作为单相半6波可控整流电路工作；如果这只晶闸管被烧成短路，则会引起其他晶闸管因对电源短路而烧毁，严重情况下甚至可能使整流变压器因过流而损坏。