电力电子开关型电力补偿、控制器

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高等电力电子背诵资料简答题

第一章序论1、电力电子学：电力技术（电力设备及网络）、电子技术（电子器件及电路）、控制技术（连续、离散）三者的交叉学科。

（器件级-开关元件；电路级-电力电子电路；系统级-电力电子电路及其他辅助电路；）2、电力电子电路特点：①优点：使用半导体开关元件，高效快速灵活；②缺点：半导体作开关，会产生谐波电压和电流；元件级特点：器件制造水平制约电力电子技术发展，器件使用水平决定电力电子装置的可靠性；电路级特点：1）拓扑结构选择多，但要考虑器件的非理想特征；2）电路的非线性、时变特性使分析复杂；3）控制电路的实时性要求高；应用层面：开关型电力电子电源；开关型电力电子补偿控制器；第二章电力电子电路的控制1、概念：①电力变换：将一种参数（幅值、频率、波形）的电能转换成另一种参数的电能；②电力电子变换：利用电力电子半导体开关器件构成开关电路，对电路中的开关器件进行实时、适式的通断状态控制，将电源输入的电量变换为另一种参数形式的电量。

③电力电子（开关）电路：实施电力电子变换的开关电路；④电力电子变换器（变流器）：实现电力电子变换的开关电路、加上输入输出滤波环节、辅助元器件和控制系统构成的整体。

2、电力电子电路的应用：①电力变换有4个类型（DC/DC、DC/AC、AC/DC、AC/AC）；②电力电子电源：交流电源+直流电源；电力电子负载：交流负载+直流负载；③应用：电力电子变换电源；电力电子补偿控制器；3、开关器件的开关模式：相控、方波、PWM4、电能质量：供电可靠性+ 频率质量+ 电压质量；主要关注：谐波+ 无功；第三章有源滤波器APF1、谐波源：非线性负荷——谐波电流，谐波电流经网路阻抗——谐波电压；①主要为：铁磁设备、电弧设备、电力电子设备（主要污染源）；②电压型整流器：电流脉冲，谐波含量60%；电流型整流器：电压方波，谐波含量30%；2、谐波危害：①增加损耗，降低使用效率；②热效应，绝缘老化，降低设备使用寿命；③可能引起电网局部谐振，损坏器件；④引起电力系统保护设备误动作；⑤电气测量设备计量不准；⑥干扰、损坏电子通信设备3、无功源：阻感型负载，电力电子装置，电弧炉；危害：冲击性无功引起系统电压波动和闪变，降低供电质量；增加设备容量；增加损害；降低功率因数。

电力电子变换和控制技术

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10
如何用电力电子开关器件实现电能的变换？
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分析中我们常常认为图中的开关均为理想开关。此时有:
（ S称为开关函数）
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电子技术、控制技术和电力
技术的新兴交叉学科，称为电力电子技术或电力电子学
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(Power Electronics) 。
5
电力电子学科的形成（续三）
3

1.1 电力电子学科的形成（续一）

电子技术：利用电子元器件（电子管、半导体器件、集成电路、微处理器、电感、电容等）组成电子信息系统，应用电磁学基本原理处理信号的产生、变换、存储、发送、接收的技术称为电子技术。其应用所依赖的器件是电子器件（二极管、三极管、MOS管、集成电路、微处理器等）研究对象是载有信息的弱电信号
电力电子学
电力电子变换和控制技术
1
第一章电力电子变换和控制技术导论

电力电子学科的形成
电力电子变换和控制的技术经济意义

开关型电力电子变换的基本原理及控制方法
开关型电力电子变换器基本特性

开关型电力电子变换器的应用领域
2
1.1 电力电子学科的形成

电力变换的类型和应用

电力变换的类型和应用1.电力变换有哪几种类型？答：电力变换对电源参数（电压或电流的大小、波形以及频率）的变换。

实现电力变换的电路叫电力变换电路或变换器。

电力变换可以划分为五种基本变换。

（1）交流-直流整流电路。

将频率为f1的交流电压u1变为频率f2=0的直流电压u2。

（2）直流-交流逆变电路或逆变器。

将频率为f1=0的直流电压变为频率为f2的交流电压u2。

（3）直流-直流电压变换电路。

将频率为f1=0的直流电压u1变换为频率f2=0的直流电压u2。

直流-直流电压变换电路，又叫直流斩波电路、直流斩波器。

（4）交流-交流电压变换电路或交流电压变换器（交流斩波器）。

将频率为f1的交流电压u1变换为频率f2的交流电压u2。

（5）交流-交流直接变频电路或直接变频器（又称为周波变换器）：将频率为f1的交流电压u1直接变换为频率为f2的交流电压u2。

2.开关型电力电子变换和控制器有哪些基本特性？答：（1）开关型电力电子变换器的核心是部分是一组由半导体电力开关器件组成的开关电路。

由开关电路的输出电压u0只可能取u0=ui，u0=-ui，u0=0三种形式，因此输出电压的波形不可能是理想的直流或正弦交流电压。

变换后的直流总会含有一系列的交流成分，而获得的正弦交流电源总含高次谐波电压。

（2）在开关型电力电子变换电路的输出电压、输入电压附加LC滤波器，可以改善输出电压和输出电流的波形。

（3）高频PWM控制是改善开关输出电压、输出电流波形最有效的技术措施。

（4）在电力电子变换工作中，开关器件不断进行周期性通、断状态的一次变换。

（5）为了使电力电子开关电路的输出电压接近理想的直流或正弦交流，一般应对称地安排一个周期中不同的开关状态以及持续时间。

3.开关型电力变换有哪两类应用领域？答：（1）开关型电力变换电源。

（2）开关型电力电子不除控制器。

补偿和控制电力系统中的谐波电流、谐波电压、节点电压、基波阻抗、无功功率、有功和无功功率潮流，平衡电力系统有功功率以及抑制电压瞬变和电路振荡。

无功补偿控制器及动态补偿装置工作原理

无功补偿控制器及动态补偿装置工作原理1.无功补偿控制器的目标是维持电网的功率因数在良好范围内，并最大限度地减少无功功率的损耗。

为实现这个目标，控制器通过检测电网的功率因数来判断是否需要进行无功补偿以及补偿的大小。

当电网的功率因数低于设定值时，控制器发出指令，启动无功补偿装置，将电网中的无功功率与之相等的有功功率引入电网，从而提高功率因数。

2.无功补偿控制器采用了先进的电力电子技术，通过与无功补偿装置的通信以及对电网的监测，实现对电网无功功率的精确控制。

控制器通过测量电网的电压和电流来计算出电网的功率因数，并与设定值进行比较。

当功率因数偏离设定值时，控制器发出相应的指令，控制无功补偿装置进行补偿。

3.在电力系统中，无功补偿控制器还可通过调节无功功率的大小和相位来实现更精确的无功补偿。

控制器可以根据电网的需求和运行状态，调整无功补偿装置的输出功率，并确保无功功率的补偿与电网的负荷变化相匹配。

此外，控制器还可以通过改变无功补偿装置的输出电流相位角来实现无功功率的引入或者吸收，以进一步控制电网的功率因数。

4.无功补偿控制器在工作过程中还需要考虑到电网的稳定性和可靠性。

当电网的频率和电压发生波动时，控制器应具备相应的保护机制，及时判断是否需要调整无功补偿装置的补偿策略，并采取相应措施以保证电网的稳定运行。

动态补偿装置工作原理：动态补偿装置是无功补偿的一种重要技术手段，其工作原理主要包括以下几个方面：1.动态补偿装置通过实时检测电网的无功功率和功率因数，并与设定值进行比较，来判断是否需要进行无功补偿。

当电网的无功功率超过设定值时，动态补偿装置通过控制器发出指令，启动相应的无功补偿设备，并将其输出与电网中的无功功率相抵消，从而实现无功功率的补偿。

2.动态补偿装置采用了高速开关技术，通过将无功功率与之相等的有功功率引入电网，在实时响应电网无功功率的变化，快速调整补偿功率和补偿相位，以满足电网的补偿要求。

3.动态补偿装置还可以实现对电网的谐波抑制和电压调节。

电力电子学_康勇_第1章电力电子变换和控制技术导论

电力电子学——电力电子变换和控制技术（第二版）第 1 章电力电子变换和控制技术导论1 电力电子变换和控制技术导论1.1 电力电子学科的形成1.2 电力电子变换和控制的技术经济意义1.3 开关型电力电子变换的基本原理及控制方法1.4 开关型电力电子变换器基本特性1.5 开关型电力电子变换器的应用领域课程学习要求1.1 电力电子学科的形成1.电力技术2.电子技术3.电力电子技术1.电力技术✓电力技术是一门涉及发电、输电、配电及电力应用的科学技术。

✓利用电磁学(电路、磁路、电场、磁场的基本原理)，处理发电、输配电及电力应用的技术统称电力技术。

2.电子技术✓电子技术又称为电子学，它是与电子器件、电子电路以及电子设备和系统有关的科学技术。

✓电子技术是研究电子器件，以及利用电子器件来处理电子电路中电信号的产生、变换、处理、存储、发送和接收问题。

✓又称为信息电子技术或信息电子学。

(Power Electronics)3.电力电子技术✓也称为电力电子学。

✓利用电力电子开关器件组成电力开关电路，利用集成电路和微处理器构成信号处理和控制系统，对电力开关电路进行实时、适式的控制，经济有效地实现开关模式的电力变换和电力控制，包括电压（电流）的大小、频率、相位和波形的变换和控制。

✓是综合了电子技术、控制技术和电力技术的新兴交叉学科。

✓电力电子技术的发展史是以电力电子器件的发展史为纲3.电力电子技术(Power Electronics)典型的电力电子系统框图1.2 电力电子变换和控制的技术经济意义✓为了满足一定的生产工艺和流程的要求，供电电源的电压、频率甚至波形都必须满足各种用电设备的不同要求。

✓将发电厂生产的单一频率和电压的电能变换为各个用电设备最佳工况所需要的另一种特性和参数(频率、电压、相位和波形)的电能，再供负载使用，用电设备可以获得更好的技术特性和更大的经济效益。

1.3 开关型电力电子变换的基本原理及控制方法1.电力变换的类型2.交流机组实现电力变换3.利用开关器件实现电力变换的基本原理1.电力变换的类型✓电源可分为两类：直流电（D.C），频率f=0交流电（A.C），频率f 0✓电力变换按电压(电流)的大小、波形及频率变换划分为四类基本变换及相应的四种电力变换电路或电力变换器。

JKW5B智能无功功率自动补偿控制器说明

JKW5B智能无功功率自动补偿控制器说明JKW5系列智能无功功率补偿控制器使用说明书简介新型JKW5系列无功功率自动补偿控制器（包括JKW5C、JKW5B 等型号) 运用无功功率计算和目标功率因数设置，双重计算检测方法，为线路所需无功的准确补偿，以及限制线路过补状况的发生而设计的理想产品。

采用先进的单片机技术，全自动贴片机焊接工艺，以及先进的检测设备，确保产品具有高精度和高灵敏度，且有抗干拢能力强运行稳定等特点。

该系列产品符合DL/T597-996标准，适用于低压配电系统电容器补偿装置的自动调节，使功率因数达到用户预定状态，提高电力变压器的利用效率减少线损，改善供电的电压质量，从而担高了经济效益与社会效益，可广泛适用不同的电网环境。

型号命名JK W 5 □- □后一个□:输出回路数前一个□:是C,开孔尺寸113 X 113m,如是B,开孔尺寸162X102m 5---设计序号，特征代号W---控制物理量为无功功率JK---低压无功自动补偿控制器使用条件环境温度：-25℃～+55℃相对湿度：最大相对湿度为90%（20℃时）海拔高度：不能超过2500米环境条件：无腐蚀性气体、无导电尘埃、无易燃易爆的介质存在，安装地点无剧烈震动。

技术数据额定电压：AC 220/380V,波动不能超过±15%额定电流：AC 0～5A 频率：50Hz/60Hz触点容量：AC 220 5A 功率：最大8W灵敏度：150mA 防护等级：外壳IP40控制方式：循环投切按键功能名称符号内容菜单键递增键+ 递减键菜单主菜单- 子菜单选择。

注：按住菜单键4秒“设置”灯亮方可进入参数预置菜单；少于0.5秒则进入“手动”功能“设置”参数时递加参数值，“ 手动”运行时投入电容器组“设置”参数时递减参数值，“ 手动”运行时切除电容器组菜单操作被设置参数参数代码含义参数范围出厂设置代码按住“菜单”键4秒使“设置”指示灯亮再按“菜单”键PA-1 互感器变比设置5-6000再按“菜单”键PA-2 回路设置1-12再按“菜单”键PA-3 电压上限400V-500V ( 230-260V) 再按“菜单”键PA-4 电压下限300V-360V (176-210)再按“菜单”键PA-5 投入门限1-98Kvar再按“菜单”键PA-6 `1 切出门限1-50Kvar再按“菜单”键PA-7 投切延时10-120s再按“菜单”键PA-8 目标功率左因素0.6-1控制器储该次设置，并返回自动运行状态硬件最大值437>>(253)>>3 2>>(190)>>4>>20>>8>>30>>0.96按“递增键”参数递增，按“递减键”参数递减操作说明1、本控制器具有“自动运行模式”与“手动运行模式”两种工作状态；“手动”指示灯点亮时为“手动运行模式”，否则为“自动运行模式”；2、CT 变比预置值为信号电流互感器变比的分子值，如用户的信号电流互感器变比为500/5，则CT 变比预置值为500而不是100。

电力电子复习

1.5 开关型电力电子变换器的应用领域开关型电力电子变换电路的两类应用领域：电力电子变换电源和电力电子补偿控制器。

（下面详细分类仅作了解）1.开关型电力电子变换电源A.变速恒频发电机中的交流励磁电源.B.太阳能光-电发电系统中所需配置的电力电子变换电源.C.电力系统中的直流远距离输电。

D.直流电动机变速传动控制。

E.交流电动机变频、变压和变速传动控制。

F.各类高性能的不间断供电电源(UPS).G.电解、电镀等应用领域中的低压大电流可控直流电源。

H.节能高效照明灯具用的高频电力电子变换器（电子镇流器）I.各类低压直流开关电源。

广泛应用于通讯、计算机等领域。

J.中频或高频感应加热电源和电焊、电磁灶电源.k.大功率脉冲电源、激光电源。

L. 电力系统中储能系统配置的大容量的电力电子变换电源。

2.开关型电力电子补偿控制器 .A.电压、电流（有功功率、无功功率）补偿控制器.B.阻抗补偿控制器。

1.3 四类基本电力变换器。

(1)交流（A.C）—直流（D.C）整流电路或整流器(2)直流（D.C）—交流（A.C）逆变电路或逆变器(3)直流（D.C）—直流（D.C）电压变换电路，又称为直流斩波电路、直流斩波器。

(4)交流（A.C）—交流（A.C）电压和/或频率变换电路，仅改变电压，则称之为交流电压变换器或交流斩波器，如果频率、电压均改变，则称为直接变频器。

1.4 开关型电力电子变换器的基本特性。

关型电力电子变换器的基本特性是：1.开关型电力电子变换器的核心部分是一组开关电路，开关电路输出端电压和输入端电流都不可能是理想的、连续无脉动的直流或无畸变的正弦基波交流。

2. 在开关型电力电子变换电路的输出、输入端附加LC滤波器，可以改善输出电压和输入电流波形。

3. 高频PWM控制是改善开关电路输出电压、输入电流波形最有效的技术措施。

4. 开关型电力电子变换器工作特性的分析较为繁琐，通常采用开关周期平均值（状态空间平均法）和傅里叶级数分析其工作特性。

「调压式无功电压自动补偿装置原理」

「调压式无功电压自动补偿装置原理」调压式无功电压自动补偿装置（简称调压式无功自动补偿装置）是一种能够自动调节电网电压和无功功率的电力装置。

它通过实时监测电网的无功功率，根据设定值自动调节电源的无功功率输出，从而实现电网电压的稳定和无功功率的平衡。

下面将介绍调压式无功自动补偿装置的原理。

调压式无功自动补偿装置的原理主要参考了功率因数补偿装置和电压调节装置的工作原理。

调压式无功自动补偿装置一般由电流传感器、无功功率测量模块、控制器和电力电子开关组成。

首先，电流传感器用于实时测量电网的电流。

电流传感器可以采用互感器或霍尔传感器等技术，将电网电流转化为与之成比例的电压信号。

其次，无功功率测量模块用于测量电网的无功功率。

无功功率测量模块通常采用功率测量电路和数模转换电路。

功率测量电路将电压和电流信号分别经过放大和相位移，然后经过乘法运算得到瞬时无功功率。

数模转换电路用于将模拟电压信号转换为数字信号，以方便控制器的处理。

然后，控制器是调压式无功自动补偿装置的核心部分。

控制器根据无功功率测量模块测量的结果与设定值进行比较，计算出无功功率的补偿量。

然后，控制器通过控制电力电子开关的导通和断开，调节电源的无功功率输出。

控制器采用微处理器或可编程逻辑控制器（PLC）等技术，具有良好的灵活性和可调节性。

最后，电力电子开关用于控制电源的无功功率输出。

它可以为电源提供可变的无功功率，通过调节开关的导通和断开时间来实现。

总的来说，调压式无功自动补偿装置的原理就是通过实时测量和计算电网的无功功率，根据设定值自动调节电源的无功功率输出。

通过控制器和电力电子开关的配合，实现电网电压的稳定和无功功率的平衡。

这种装置在电力系统的调压和无功补偿方面具有重要的应用价值。

电力电子学_第三版_第01章

• 基础理论：电路磁路电磁场
第1章电力电子变换和控制技术导论
5
3. 控制技术
• 模拟（连续）控制技术。 • 数字（离散）控制技术。 • 理论与技术的进步，促使数字控制技
术越来越多取代模拟控制技术。例：变频器控制技术的发展史。 • 自动控制理论（含经典和现代）、现代电机控制理论等等，是促进电力电子技术不断发展的源泉之一。
对图（a）示开关电路中的四个开关器件进行实时、适式的高
频通、断控制，可以由变换器的输出端得到所需要的、任意波形的
周期性或非周期电压或电流。将此变换器的输出电压串接在电力线路上即可补偿和调控电网线路电压，改变线路电流；将此变换器输出的电流并联接入电网，即可补偿负载电流或控制电网电流。从而
调控系统有功和（或）无功功率。
串联、并联补偿器都能显著地改善电力系统的运行特性和运行经济性。
第1章电力电子变换和控制技术导论
32
阻抗补偿控制器
将图（b）所示的电感、电容或电阻经一个可控的开关器件S 并联接入或串联接入交流电网就构成了一个阻抗补偿控制器。对开关器件进行实时、适式的通、断控制，就可以改变电网的等效负载阻抗或等效线路阻抗，从而补偿控制电网、负载的电压、电流、功率。
第1章力电子变换和控制技术导论
26
开关型电力电子变换器的应用领域
开关型电力电子变换电源开关型电力电子补偿控制器
第1章电力电子变换和控制技术导论
27
开关型电力电子变换电源
电力系统中的直流远距离输电直流电动机变速传动控制交流电动机变速传动控制变速恒频发电系统电解、电镀等应用领域中的低压大电流可
控直流电源。各类高性能的不间断供电电源 (UPS ，

低压无功补偿控制器说明书

低压无功补偿控制器说明书一、产品概述低压无功补偿控制器是一种智能化的电力电子设备，主要用于低压配电网的无功补偿。

该控制器能够自动检测电网中的无功功率，并采取相应的补偿措施，提高电力系统的功率因数，降低线路损耗，改善电能质量。

二、适用范围本控制器适用于工业、商业和居民用电等低压配电网的无功补偿，尤其适用于负载变化较大、功率因数要求较高的场合。

三、功能特点1.自动检测电网中的无功功率，进行实时补偿。

2.可以通过手动或自动模式进行补偿电容器组的投切。

3.具有过压、欠压、过流等保护功能，确保设备安全。

4.可与智能电表、电力监控系统等设备进行通信，实现远程监控和控制。

5.安装简便，维护方便。

四、技术参数1.工作电压：AC 220V/380V。

2.额定电流：100A/200A/400A。

3.补偿容量：5kvar/10kvar/20kvar/40kvar。

4.补偿方式：三相/单相补偿可选。

5.响应时间：≤20ms。

6.防护等级：IP20。

7.工作环境温度：-20℃~+60℃。

五、安装使用1.根据实际情况选择合适的安装位置，确保控制器工作环境良好，无强烈震动和磁场干扰。

2.连接控制器与电容器组时，应按照接线图正确接线，并确保接触良好。

3.控制器应与电源和负载保持一定的距离，避免相互干扰。

4.在安装和接线前，请务必断开电源。

5.使用前应仔细阅读使用说明书，了解控制器的功能和操作方法。

6.控制器应定期进行维护和检查，确保其正常工作。

六、常见问题与排除1.控制器不工作：检查电源是否正常，接线是否牢固，保险丝是否熔断等。

如有问题，请及时处理或联系专业技术人员进行维修。

2.控制器误动作：检查负载是否平衡，线路是否存在谐波干扰，传感器是否正常等。

如有问题，应采取相应措施进行排除。

3.控制器显示异常：检查显示器是否正常，接线是否接触良好等。

如有问题，应及时更换损坏的部件或联系专业技术人员进行维修。

4.控制器过热：在高温环境下长时间工作可能导致控制器过热，需采取通风散热等措施防止过热。

电力电子技术在电网无功补偿中的应用

电力电子技术在电网无功补偿中的应用电力电子技术是指应用电子器件和电子技术的原理和方法来控制和处理电力信号的一门学科。

随着电力系统的发展和电子器件的进步，电力电子技术在电力行业中的应用越来越广泛。

其中，在电网无功补偿领域，电力电子技术起到了重要的作用。

本文将介绍电力电子技术在电网无功补偿中的应用。

一、电网无功补偿的背景和意义在电力系统中，无功功率是指由于电感、电容等元件所引起的能量来回交换，不发生功的电能。

由于无功功率会造成电网的电压波动、线路损耗增加等问题，因此需要对无功功率进行补偿。

电网无功补偿的主要目的是维持电网的电压稳定，提高电力系统的功率因数，减少能源损失，提高供电质量。

二、1. 静态无功补偿装置（SVC）静态无功补偿装置（SVC）是电力电子技术在电网无功补偿中的典型应用之一。

SVC主要由电容器组、晶闸管开关和逆变器组成。

通过晶闸管开关控制电容器的接入和切除，逆变器则将电容器存储的电能转换为无功功率，以实现对电网的无功补偿。

SVC具有快速响应、灵活可控、占地面积小等优点，广泛应用于电力系统中。

2. 静止无功发生器（STATCOM）静止无功发生器（STATCOM）是电网无功补偿的另一种重要装置。

STATCOM通过电力电子装置将无功功率引入电力系统，以实现对电网的无功补偿。

与传统的电容器补偿装置相比，STATCOM具有响应速度快、无需提前预补偿等优点，能够有效地提高电力系统的稳态和暂态响应能力。

3. 动态无功补偿装置（DSTATCOM）动态无功补偿装置（DSTATCOM）是一种新兴的无功补偿技术，通过控制器和电力电子器件实现对电力系统中无功功率的调节。

DSTATCOM主要包括逆变器、直流电容器、电能质量控制器等部分。

它可以实现对电网无功功率的补偿和调节，提高电力系统的供电质量和稳定性。

三、电力电子技术在电网无功补偿中的优势1. 快速响应能力：电力电子技术可以实现对电网无功功率的快速调节和补偿，使得电网的电压稳定性得到提高，降低了电压的波动。

新能源汽车电机控制器的原理

新能源汽车电机控制器的原理
新能源汽车电机控制器是一种用于控制和调节电机运行的重要设备。

其原理基于电力电子技术、微处理器控制技术和电机控制理论，实现对电机的精确控制和优化运行。

电机控制器主要由电力电子器件、微处理器、传感器和接口电路等组成。

其中，电力电子器件包括功率开关、整流器、逆变器等，用于实现电能的转换和控制；微处理器是控制器的大脑，通过读取传感器输入的信号，根据预设的控制算法，输出控制指令，调节电机的转速和转矩；传感器则用于监测电机的运行状态，如转速、电流、温度等；接口电路则负责将微处理器的控制指令转换为电力电子器件可以识别的信号，以实现对电机的控制。

电机控制器的工作原理可以概括为以下几个步骤：
1、采集电机转速和电流等传感器信号，通过接口电路输入到微处理器中。

2、微处理器根据采集到的传感器信号和预设的控制算法，计算出对电机的控制指令，如PWM（脉冲宽度调制）信号或SVPWM（空间矢量脉宽调制）信号等。

3、微处理器将控制指令输出到电力电子器件，如IGBT（绝缘栅双极型晶体管）或MOSFET（金属氧化物半导体场效应管）等，以实现对电机的功率控制。

4、电机根据控制指令转动，输出相应的转矩和转速。

5、传感器将电机的实时运行状态信号反馈给微处理器，微处理
器根据反馈信号对控制指令进行调整，实现对电机的闭环控制。

电机控制器的作用在于通过对电机的精确控制和优化运行，提高电机的效率和性能，同时保障电机的安全可靠运行。

在新能源汽车中，电机控制器是实现车辆驱动、能量回收、故障诊断等功能的核心部件。

电力电子技术-研究生课程

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电力电子学——电力电子变换和控制技术（第二版）
1.5 开关型电力电子变换器的应用领域
1.5.1 开关型电力电子变换电源 1.5.2 开关型电力电子补偿控制器
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电力电子学——电力电子变换和控制技术（第二版）
1.5.1 开关型电力电子变换电源
电力系统中的直流远距离输电直流电动机变速传动控制交流电动机变速传动控制变速恒频发电系统电解、电镀等应用领域中的低压大电流可控直流电
研究对象是载有信息的弱电信号
3
电力电子学——电力电子变换和控制技术（第二版）
1.1 电力电子学科的形成（续2）
电力电子技术
将现代电子技术和控制技术引入传统的电力技术领域，利用半导体电力开关器件、半导体集成电路和微处理器实现电力变换和控制的电气工程新学科，是一门综
电力技术
电子技术
{ } { } 电力设备
利用以上四种基本变换电路还可以组合成许多复合型电力电子电路。
电力电子学——电力电子变换和控制技术（第二版）
图1.2 电力变换类型
9
1.3.0 概述（续1）
电力电子学——电力电子变换和控制技术（第二版）
传统电力技术如何将交流电变为直流电？
电动机三相50赫启交流电源动
交流电动机 A.C.M
电力电子学——电力电子变换和控制技术（第二版）
1 电力电子变换和控制技术导论
1.1 电力电子学科的形成 1.2 电力电子变换和控制的技术经济意义 1.3 开关型电力电子变换的基本原理及控制方法 1.4 开关型电力电子变换器基本特性 1.5 开关型电力电子变换器的应用领域课程学习要求
1
电力电子学——电力电子变换和控制技术（第二版）

电力电子学_华中科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

电力电子学_华中科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.当三相相控整流电路带电阻负载工作时，其控制角最大移相范围为______.参考答案:0°-120°2.以下哪一条是实现有源逆变的必要条件______.参考答案:以上都是3.在电压型单相半桥逆变电路中，电阻型负载输出的电压电流波形和电感型负载输出的电压电流波形分别是_____.参考答案:方波，方波，方波，三角波4.EMI滤波器的主要作用是滤除参考答案:开关噪声_输入线引入的谐波5.直流直流变换器电路有控制方式：参考答案:脉冲宽度调制(PWM)_脉冲频率频率调制(PFM)_混合型调制6.固定通态时间Ton，改变开关频率或周期Ts，从而改变导通比D实现输出电压控制的方法，被称为参考答案:脉冲频率调制PFM7.开关型电力电子变换器的核心部分是参考答案:开关电路8.下面不能够连续调节所补偿的无功功率，且其触发晶闸管的脉冲信号正确的是参考答案:TSC；电网交流电压瞬时值过零时9.交流输电线路采用的“串联电容器”的补偿原理是参考答案:串联在线路中补偿线路感抗10.静止同步补偿器是一种基于电压源换流器的设备。

参考答案:动态无功补偿11.高频开关PWM整流较相控整流而言，可以获得更为优良的技术特性有参考答案:提高输出电压中谐波电压的频率，减少滤波器重量、体积_改善交流输入电流波形，提高交流电流中谐波电流频率_减小交流电源中谐波电流频率，提高功率因数12.开关型电力电子变换器工作特性的分析较为繁琐，通常采用分析其工作特性。

参考答案:状态空间平均法_傅里叶级数13.开关型电力电子补偿控制器有哪些类型？参考答案:电压、电流补偿控制器_阻抗补偿控制器14.以下哪些能够应用到开关型电力电子变换电源参考答案:直流远距离输电_直流/交流电动机变速传动控制_UPS_蓄电池充电电源15.开关频率提高对变换器有什么影响？参考答案:变换器的输出纹波将减小_电力电子装置的体积将减小,有助于电力电子器件的小型化_开关频率的提高会使系统的动态响应加快16.在如下器件：属于全控型器件的是参考答案:GTO_IGBT_MOSFET17.晶闸管在触发电流作用下被触发开通时，只要晶闸管中的电流达到某一临界值时，就可以把触发电流撤除，这时晶闸管仍然自动维持通态，这个临界电流值称为参考答案:擎住电流18.晶闸管的通态电流（额定电流）是用电流的来表示的。

电力电子学_康勇_教学大纲

电力电子学一、课程名称：电力电子学Power Electronics二、课程编码：0802422三、学时与学分：48/3四、先修课程：电路理论（一）电气工程基础、模拟电子技术、数字电子技术五、课程教学目标：1．在前修课程的基础上讲述电力电子变换和控制技术的基本原理。

使学生掌握四类基本的电力电子变换电路的基本工作原理、特性和最基本的控制技术；2．了解电力电子变换和控制技术的应用情况；3．通过3-4个教学实验，加深对典型电力电子变换器基本特性的理解，培养对实验结果的观测、分析能力。

六、适用学科专业：电气工程及其自动化七、基本教学内容与学时安排：●电力电子变换和控制技术导论（4学时）电力电子学科的形成电力电子变换和控制的技术经济意义开关型电力电子变换电路的基本原理及控制方法开关型电力电子变换电路应用领域●半导体电力开关器件（5学时）电力二极管双极结型电力晶体管BJT晶闸管及其派生器件门极可关断晶闸管GTO电力场效应晶体管P－MOSFET绝缘门极双极性晶体管IGBT半导体电力开关模块和功率集成电路PIC●直流－直流变换器（5学时）直流－直流降压变换器（BUCK变换器）直流－直流升压变换器（BOOST变换器）直流升压－降压变换器（BUCK－BOOST变换器或CUK变换器）单端正激变换器和单端反激变换器●直流－交流变换器（8学时）逆变器的类型和性能指标电压型单相方波逆变电路工作原理电压型单相逆变器电压和波形控制三相逆变电路工作原理电压型三相逆变器电压和波形控制大容量逆变器的复合结构●交流－直流变换器（12学时）整流器的类型和性能指标电容滤波的不控整流电路单相桥式相控整流电路三相半波相控整流电路三相桥式晶闸管相控整流电路带平衡电抗器的双三相桥12脉波整流电路交流电路中电感对整流特性的影响相控有源逆变电路工作原理相控整流及有源逆变晶闸管触发控制含有源功率因数校正环节的单相高频整流器●交流－交流变换器（2学时）晶闸管交流电压控制器的类型单相交流电压控制器三相全波交流电压控制器●辅助元器件和系统（4学时）触发、驱动器过电流和过电压保护开关器件开通、关断过程和安全工作区缓冲器滤波器控制系统和辅助电源●谐振开关型变换器（2学时）硬开关、LC缓冲软开关和LC谐振零开关基本特性谐振开关型变换器的类型●多级开关电路组合型变交流、直流电源（4学时）AC/DC－DC/AC变压、变频电源AC/DC－DC/AC恒压、恒频电源晶闸管相控整流－有源逆变的直流输电系统具有中间交流环节的直流电源交流电源、直流负载电力电子变换系统方案比较●电力电子开关型电力补偿、控制器（4学时）晶闸管开关型并联阻抗补偿器晶闸管开关型串联阻抗补偿器PWM开关型并联无功功率发生器STATCOM谐波电流补偿器HCC谐波电压补偿器HVCPWM开关型串联同步电压补偿器SSSC八、教材及参考书：1．陈坚，电力电子学——电力电子变换和控制技术（第二版），北京：高等教育出版社，2004年12月2．王兆安等，电力电子技术，北京：机械工业出版社，2000年5月，第四版3．Trzgnadowski，A．M．Introduction To Modern Power Electronics，John Wilog&Sons，Inc．19984．Jai P．Agrawal，Power Electronics――Theory and Design，2001，Tsinghua University Press，Prentice Hall九、考核方式：书面考试＋作业信号与控制综合实验一一、实验课程名称（中、英文）：信号与控制综合实验（一）Comprehensive Exp.on Signals and Control（Ⅰ）二、课程编码：0815881三、课程性质：必修四、学时学分：课程总学时：32总学分：2实验学时：32五、适用专业：电气工程及其自动化；水利水电工程六、本实验课的配套教材、讲义与指导书：熊蕊等．信号与控制综合实验指导书，2006年七、实验课的任务、性质与目的：1．本实验课程和后续课程《信号与控制综合实验（二）》为电气工程及其自动化专业和水利水电专业4门主要技术基础课程自动控制理论、信号与系统、检测技术和电力电子学的综合实验。

电力电子技术在电力系统中的应用

有源电压电流补偿装臵
•PWM开关型并联无功功率发生器（STATCOM) 功用：先进的（或高级的）静止型无功功率发生器ASVG。也被称为静止同步补偿器STATCOM,又称为静止调相器。
装臵图
电感上电流
V V V V V V i S i S S i I j j jX L XL XL
补偿原理
装臵图
阻抗补偿装臵
设计公式：
Pe V2Icos Pmax sin
发电机功角特性导电
Pmax
V1V2 XG XT XL
极限最大功率
阻抗补偿装臵
•晶闸管控制串联电容器(TCSC)
功用：输电线路的电感越大，其传输功率极限值越小，在输电线电路中串联介入电容器可以补偿线路电感，提高输电线的输电能力改善系统稳定性。为了改变等效串联电容的大小，可将一定容量的电容C与一个晶闸管控制的电感L 相并联，再共同串联在线路上。
结语
引入大功率半导体开关型电力变换器、补偿器、控制器以后，原有电力系统的结构将发生重大变化。无论是发电、输配电和电力应用都将获得更好的技术经济效益、更高的安全可靠性、更灵活有效的控制特性和更优良的供电质量。随着现代电力电子技术的不断发展和电力电子技术在电力系统领域中的广泛应用，传统的电力系统将成为一个其运行更加安全、可靠、经济、控制灵活的柔性电力系统，传统的电力技术将发生革命性的变革。
T1导电
i(t)
2V 2 (cos cost ) L
V2 L I1 sin 2 2( )
T2导电
X 1
等效基波电抗
阻抗补偿装臵
带TPCI及TSC的电力系统
阻抗补偿装臵
•晶闸管投切电阻(TSR) 功用：防止故障时发电机功率不平衡所引起的矢步，应在原动机功率调节作用尚未动作之前增加发电机的输出功率。通过晶闸管接入一个制动（负载）电阻R。以增大发电机的输出功率使发电机转子受到附加的制动力矩，防止电动机失步。

电力电子技术中的PWM控制器故障排除指南

电力电子技术中的PWM控制器故障排除指南电力电子技术中的PWM控制器（Pulse Width Modulation Controller）是一种广泛应用于电力电子设备中的关键元件，其作用是通过控制开关管的导通时间来调节输出电压或电流。

然而，在实际运行中，PWM控制器可能会出现各种故障，影响其正常工作。

本文旨在提供一份PWM控制器故障排除指南，以帮助工程师们在故障发生时能够快速准确地诊断和解决问题。

一、PWM控制器故障分类与排除方法1. 无输出信号故障无输出信号是PWM控制器常见的故障之一。

主要原因可能包括：开关管损坏、输入电源异常、PWM控制器芯片损坏等。

解决此类故障的方法是依次检查开关管和输入电源的工作情况，如需要可以替换相关损坏的元件。

2. 输出电压或电流波形异常输出电压或电流波形异常可能由于PWM控制器参数设置有误、反馈电路故障等原因引起。

解决此类故障的方法是再次确认参数设置是否正确，检查反馈电路是否正常，对比正常工作波形进行参考，必要时重新校准电路。

3. PWM控制信号异常PWM控制信号异常可能导致输出电压或电流无法调节，或者出现波形失真等问题。

处理此类故障的方法是检查PWM控制信号的源头，确保信号生成电路正常工作，排查可能的干扰源，比如电磁干扰、信号线路连接问题等。

4. 过热故障PWM控制器工作时会产生热量，如果散热不良或环境温度过高，可能导致PWM控制器过热故障。

这种故障一般可以通过增加散热器、改善散热条件等方法来解决。

二、预防PWM控制器故障的措施除了及时排除故障外，预防故障同样重要。

以下是一些预防PWM 控制器故障的常用措施：1. 正确选用PWM控制器根据实际需求选择合适的PWM控制器，确保其电气参数与系统要求相匹配。

2. 保持良好的散热条件PWM控制器在工作时会产生较多热量，及时有效的散热对于延长控制器寿命至关重要。

因此，确保PWM控制器周围的散热条件良好，例如选择合适的散热器、优化散热设计等。

《电力电子与能源变换》课程教学大纲(本科)

《电力电子与能源变换》课程教学大纲课程编号：081050211课程名称：电力电子与能源变换英文名称：Power Electronics and power converter课程类型：专业课课程要求：选修学时/学分：4龄（讲课学时：44实验学时：4上机学时：0）适用专业：自动化一、课程性质与任务电力电子与能源变换是自动化（电力电子）专业一门重要的专业方向选修课，限选。

目的和任务：使学生理解开关型电力电了变换基本原理及控制方法；理解开关型电力电子变换器的基本特性；掌握常用电力电子器件的特性和使用方法；熟悉电力电子变换器中的辅助元器件和系统；掌握谐振开关型变换器原理、分析设计方法及应用；了解典型多级复合型电力电子变换器的结构、工作原理、控制方法；了解多级开关电路组合型电力电子变换电源的应用：了解电力电子开关型电力补偿、控制器。

着重学生在电力电子应用技术方面应具备的基本设计方法和基本技能的训练，使学生具有进一步研究学习电力电了技术的能力，为今后从事电力电子装置的研制和开发打下良好的专业基础。

二、课程与其他课程的联系本课程是在学习过电路基础、模拟电子技术、数字电子技术、电力电子技术等有关学科基础课程后设置的专业课。

在具有良好的学科基础上，着重培养学生在电力电子应用技术方面应具备的基本设计方法和基本技能。

并行开设的相关课程有变频器原理与应用，为后续相关课程电力电子建模与仿真和生产实习等教学环节打好基础。

三、课程教学目标1. 使学生理解开关型电力电子变换基本原理及控制方法；理解开关型电力电子变换器的基本特性；掌握常用电力电子器件的特性和使用方法：熟悉电力电子变换器中的辅助元器件和系统；能够识别完成电力电子变换器设计任务面临的电力电子器件等各种制约条件，并得出可接受的指标。

（支撑毕业能力要求 3.3）掌握谐振开关型变换器原理、分析设计方法及应用；能够对于谐振开关型变换器模型进行正确的推理，并能够给出解。

（支撑毕业能力要求13）2. 学习了解典型多级复合型电力电子变换器的结构、工作原理、控制方法；了解多级开关电路组合型电力电子变换电源的应用；了解电力电子开关型电力补偿、控制器。

陈坚电力电子学课后习题答案(完全去水印版)

答：基本工作原理：见课本 p36-37；应回答出承受正向压、门极加驱动电流时的管子内部的正反
馈过程，使
不断增大，最后使
，很大，晶闸管变成通态；撤去门极
电流后由于
，仍可使
有多种办法可以使晶闸管从断态转变成通态。
很大，保持通态。
常用的办法是门极触发导通和光注入导通。另外正向过电压、高温、高的导通，但这是非正常导通情况。
1.6 开关型电力电子变换器有哪两类应用领域？答案
答：按功能可分为两大应用领域：
（1）开关型电力电子变换电源或简称开关电源。由半导体开关电路将输入电源变换为另一种电源给负载供电。这一类应用现在已经十分广泛。
（2）开关型电力电子补偿控制器。它又分为两种类型：电压、电流（有功功率、无功功率）补偿控制器和阻抗补偿控制器。它们或向电网输出所要求的补偿电压或电流，或改变并联接入、串联接入交流电网的等效阻抗，从而改善电力系统的运行特性和运行经济性。这类应用将导致电力系统的革命并推动电力电子技术的继续发展。
压接法下（简称反偏）外加电压所产生的外电场与原内电场方向相同。因此外电场使原内电场更增强。多数载流子（P 区的空穴和 N 区的电子）的扩散运动更难于进行。这时只有受光、热激发而产生的少数载流子（P 区的少数载流子电子和 N 区的少数载流子空穴）在电场力的作用下产生
漂移运动。因此反偏时二极管电流极小。在一定的温度下，二极管反向电流在一定的反向电压范
答：由于 PN 结间存在结电容 C，二极管从导通状态（C 很大存储电荷多）转到截止阻断状态时，PN 结电容存储的电荷并不能立即消失，二极管电压仍为 ≈1～2V，二极管仍然具有导电性，在
反向电压作用下，反向电流从零增加到最大值，反向电流使存储电荷逐渐消失，二极管两端电压降为零。这时二极管才恢复反向阻断电压的能力而处于截止状态，然后在反向电压作用下，仅流过

电气分类

电气分类近来有个问题，可以说是很长时间了。

就是电气如何分类，可以把电气元件和电气设备，以及电气器件和电气组件明确的分开类？我看过很多书中的分类，还有很多网站上的分类，可是分类各有侧重点，并不相同。

比如我们工控网的分类是：PLCDCS变频器与传动人机界面传感器仪器仪表现场总线工业以太网采集模块嵌入式系统工控软件单片机&amp 电子PCbased工控机流体控制低压电器机器视觉FA&amp数控设备工控相关媒体小区智能设备检修工具安防未分类我还看到的分类有：低压电器高压电器防爆电器成套电器仪器仪表电线电缆电器附件通信电器电源电器工控电器建筑电器开关电器五金工具自动化控制电器设备电子产品真空电器进口电器电器原料其它电器汽摩配件另一种分类：工控电器PLC：西门子PLC三菱PLC欧姆龙PLC富士PLC伺服系统人机界面DCS 电源变频器电器元件现场总线工控机照明电器灯具配附件及材料室内照明灯具电光源成套设备变电站补偿装置低压开关柜高压开关设备直流电源柜电力电工设备其他电力电工设备电力电子电工陶瓷电工合金电线电缆铝绞线电气装备用电线电缆电磁线通讯电缆及光纤橡套电缆电力电缆控制电缆变压器工装设备电力变压器变压器组件特种变压器调压器稳压器互感器电力电容器变压器原材料仪器仪表传感器压力仪表检测仪表电量仪器测量仪器分析仪器现场仪表温度仪器电工仪表绝缘材料纳米绝缘材料变频电机用绝缘材料高档新型电子绝缘材料环境协调型绝缘材料新型耐热绝缘材料家用控制器电子线路板、整机配件和水阀、气阀、油阀温控器、保护器、继电器、起动器、定时器继电保护及自动化设备综合类低压电器类施工及检修设备仪器仪表继电保护及调度自动化输电设备变电设备发电设备电机伺服电机减速电动机步进电机交直流两用电动机测速电机开关磁阻电动机异步电动机力矩电动机直流电动机同步电动机发电机工业锅炉其他数控机械热载体炉分气缸、水箱、油箱水处理设备炉排调速装置上煤、除渣装置水泵(热载体泵)风机、消声器热水炉高压电器负荷开关隔离开关接触器真空灭弧室真空断路器避雷器高压成套设备继电器及保护高压断路器高压熔断器电器开关刀开关开关电源插头插座限位开关光电开关墙壁开关压力开关脚踏开关倒顺开关微动开关行程开关转换开关组合开关按钮开关低压电器标识印字设备主令电器电力金具专业照明低压熔断器低压断路器电阻器继电器起动器接触器补偿器电容器控制器制动器逆变器电器附件电器附件安装盒低压电路用连接器件工业用插头插座和耦合器电缆卷盘电缆桥架电气安装用电缆管槽家用和类似用途插头插座防爆电器其它防爆电器防爆高压配电装置防爆启动器防爆监控设备防爆电磁阀防爆插接装置防爆操作柱防爆控制按钮防爆断路器防爆配电箱/柜防爆电控箱其他电器产品焊接材料电子产品电源产品其他电器高低压成套开关设备机柜型材仪器仪表日用电器电焊机电力电容器电控配电设备电炉及工业炉分马力电机当然还有其它分类，各不相同。