电力电子技术复习提纲

《电力电子技术》复习提纲

期末考试：

总成绩分配比例：平时10%+实验20%+期末70%

题型：填空、简答、计算、分析题（1308、1309）

第一章绪论

本章要点：1、电力电子技术概念。

2、电力变换的种类。

1电力电子技术定义：是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术，是应用于电力领域的电子技术，主要用于电力变换。

2 电力变换的种类：

（1）交流变直流AC-DC：整流

（2）直流变交流DC-AC：逆变

（3）直流变直流DC-DC：一般通过直流斩波电路实现

（4）交流变交流AC-AC：一般称作交流电力控制

3 电力电子技术分类：分为电力电子器件制造技术和变流技术

4.电力电子技术的诞生1957年美国通用电气公司研制出第一个晶闸管，1904年出现电子管，1947年美国著名贝尔实验室发明了晶体管。

5 电子技术分为信息电子技术与电力电子技术。信息电子技术主要用于信息处理，电力电子技术主要用于电力变换。

第2章电力电子器件

本章要点：1、电力电子器件的分类。

2、晶闸管的基本特性和主要参数（额定电流和额定电压的确定）。

3、全控型器件的电气符号。

复习参考：P42 2、3、4

1、电力电子器件一般工作在开关状态。

2、通常情况下，电力电子器件功率损耗主要为通态损耗，而当器件开关频率较高时，功率损耗主要为开关损耗。

3、电力电子器件组成的系统，一般由控制电路、驱动电路、主电路三部分组成，由于电路中存在电压和电流的过冲，往往需添加保护电路。

4、按内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况，电力电子器件可分为单极型器件、双极型器件、复合型器件三类。

5、按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的性质，可将电力电子器件分为电压驱动型和电流驱动型两类。

6、属于不可控器件的是电力二极管，属于半控型器件的是晶闸管，属于全控型器件的是GTO 、GTR 、电力MOSFET 、IGBT ；属于单极型电力电子器件的有电力MOSFET，属于双极型器件的有电力二极管、晶闸管、GTO 、GTR，属于复合型电力电子器件得有IGBT ；在可控的器件中，容量最大的是晶闸管，工作频

率最高的是电力MOSFET 。

7、电力二极管的工作特性可概括为承受正向电压导通，承受反向电压截止。

8、晶闸管的基本工作特性可概括为：承受正向电压且门极有触发电流则导通、反向电压则截止。

9、IGBT 的开启电压U GE （th ）随温度升高而略有下降，开关速度小于电力MOSFET 。

10、使晶闸管导通的条件是什么？

答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流。

11、维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能使晶闸管由导通变为关断？

答：维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流，即维持电流。 要使晶闸管由导通变为关断，可利用外加电压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，即降到维持电流以下，便可使导通的晶闸管关断。

12、晶闸管通态平均电流I T(A V)与晶闸管实际承担电流的有效值之比为1:1.57。

第3章 整流电路

本章要点：

1、单相桥式全控整流电路（带电阻、阻感、反电动势负载）：主电路结构、工作原理、α移相范围、波形、参数计算、器件选型。

2、三相半波可控整流电路（带电阻、阻感负载）：同上。

3、三相桥式全控整流电路（带电阻、阻感负载）：同上。

4、变压器漏感对整流电路的影响（换相重叠角γ对Ud 的影响）。

5、整流电路有源逆变的定义、产生条件、失败原因。

复习参考:P50 例3-1 、P95 3、5、11、13、26、29、30

1、电阻负载的特点是电压和电流成正比且波形相同。

2、阻感负载的特点是流过电感的电流不能突变。

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0~180O ，单个晶闸管所承受的最大正向电压

22 2；带阻感负载时，α角移相范围为0~90O ，单个晶闸管所承受的最大正

22；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。

42，晶闸管控制角α的最大移相范围是0~150o ，使负载电流连续的条件为o 30≤α（U2为相电压有效值)；带阻感负载时，移相范围为0~90o 。

5、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120o 。

6、三相桥式全控整流电路带电阻负载时，电路移相范围是0~120o ，使u d 波形连续的条件是o 60≤α。

72，随负载加重Ud 逐渐趋近于0.9 U 2，通常设计时，应取RC≥（1.5-2.5）T ，此时输出电压为Ud≈1.2U 2(U 2为相电压有效值，T 为交流电源的周期)。

8、逆变电路中，当交流侧和电网连结时，这种电路称为有源逆变。

9、在整流电路中，能够实现有源逆变的有：单相全波、三相桥式整流电路等（可控整流电路均可）。工作在有源逆变状态的条件是：（1）要有直流电动势，其极性和晶闸管导通方向一致，其值大于变流器直流侧平均电压；（2）要求晶闸管的控制角α> 90O，使输出平均电压U d为负值。

10、要使三相全控桥式整流电路正常工作，对晶闸管触发方法有两种，一是用大于60º小于120º的宽脉冲触发；二是用脉冲前沿相差60º的双窄脉冲触发。

11、什么是逆变失败？逆变失败后有什么后果？形成的原因是什么？

答：（1）逆变失败指的是：逆变过程中因某种原因使换流失败，该关断的器件末关断，该导通的器件末导通。

从而使逆变桥进入整流状态，造成两电源顺向联接，形成短路。

（2）逆变失败后果是严重的，会在逆变桥与逆变电源之间产生强大的环流，损坏开关器件。

（3）产生逆变失败的原因：一是逆变角太小；二是出现触发脉冲丢失；三是主电路器件损坏；四是电源缺相等。

留出充足的换向裕量角β等。

12、单相桥式全控整流电路、三相桥式全控整流电路中，当负载分别为电阻负载或电感负载时，要求的晶闸管移相范围分别是多少？

答：单相桥式全控整流电路，当负载为电阻负载时，要求的晶闸管移相范围是0 ~ 180︒，当负载为电感负载时，要求的晶闸管移相范围是0 ~ 90︒。

三相桥式全控整流电路，当负载为电阻负载时，要求的晶闸管移相范围是0 ~ 120︒，当负载为电感负载时，要求的晶闸管移相范围是0 ~ 90︒。

第4章逆变电路

本章要点：1、四种换流方式；

2、电压型逆变电路的特点；

3、电流型逆变电路的特点；

4、单相电压型全桥逆变电路工作原理

5、三相电压型桥式逆变电路工作原理、波形、输出电压计算。

复习参考：P106 例4-1 、P118 1、2、3、4、5

1、按逆变后能量馈送去向不同来分类，电力电子元件构成的逆变器可分为有源逆变器与无源逆变器两大类。

2、有源逆变指的是把直流电能转变成交流电能送给负载。

3、有源逆变装置是把逆变后的交流能量送回电网。

4、当交流侧接在电网上称为有源逆变，当交流侧直接和负载连接时称为无源逆变

5、换流方式各有那几种？各有什么特点？

答：换流方式有4种：

（1）器件换流：利用全控器件的自关断能力进行换流。全控型器件采用此换流方式。

（2）电网换流：由电网提供换流电压，只要把负的电网电压加在欲换流的器件上即可。

（3）负载换流：由负载提供换流电压，当负载为电容性负载即负载电流超前于负载电压时，可实现负载换流。