电力电子装置大作业
电力电子技术作业
电力电子技术的应用与发展学号：2101900330班级：N机自10—2F姓名：冯俊序号：16摘要：现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。
电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。
八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。
一．电力电子技术的兴起电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术，就是使用电力电子器件（如晶闸管，GTO，IGBT等）对电能进行变换和控制的技术。
电力电子技术所变换的“电力”功率可大到数百MW甚至GW，也可以小到数W甚至1W以下，和以信息处理为主的信息电子技术不同电力电子技术主要用于电力变换。
电力电子技术分为电力电子器件制造技术和交流技术（整流，逆变，斩波，变频，变相等）两个分支。
现已成为现代电气工程与自动化专业不可缺少的一门专业基础课，在培养该专业人才中占有重要地位。
电力电子技术的诞生是以1957年美国通用电气公司研制出的第一个晶闸管为标志的，电力电子技术的概念和基础就是由于晶闸管和晶闸管变流技术的发展而确立的。
此前就已经有用于电力变换的电子技术，所以晶闸管出现前的时期可称为电力电子技术的史前或黎明时期。
70年代后期以门极可关断晶闸管（GTO），电力双极型晶体管（BJT），电力场效应管（Power-MOSFET）为代表的全控型器件全速发展（全控型器件的特点是通过对门极既栅极或基极的控制既可以使其开通又可以使其关断），使电力电子技术的面貌焕然一新进入了新的发展阶段。
80年代后期，以绝缘栅极双极型晶体管（IGBT 可看作MOSFET和BJT的复合）为代表的复合型器件集驱动功率小，开关速度快，通态压降小，在流能力大于一身，性能优越使之成为现代电力电子技术的主导器件。
电力电子技术大作业
二、要求
注意事项：
① 所立题目必须是某一电力电子装置或电路的设计，题目难度和工 作量要适应，题目要结合工程实际。学生也可以选择规定题目方向外 的其它电力电子装置设计，如开关电源、镇流器、UPS 电源等。 ② 通过图书馆和 Internet 广泛检索和阅读自己要设计的题目相关文 献资料，确定适应自己的设计题目。自立题目后，首先要明确自己的设 计内容。要给出所要设计装置（或电路）的主要技术数据（如输入、输 出要达到的目标，装置的容量以及装置要具有哪些功能等）。如：
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二、要求
3. 要注意培养独立分析和独立解决问题的 能力
要求在教师的指导下，独力完成所设计的系统主电路、控制电路 等详细的设计（包括计算和器件选型）。严禁抄袭，严禁两篇设 计报告基本相同，甚至完全一样。
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二、要求
4. 设计的主要内容是主电路的确定，主电路的 分析说明，主电路元器件的计算和选型，以 及控制电路设计。
培养学生综合分析问题、发现问题和解决问 题的能力。
培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。 提高学生撰写设计报告的水平。
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二、要求
1. 题目
题目方向 1：单相可控整流技术的工程应用 题目方向 2：三相可控整流技术的工程应用 题目方向 3：降压斩波变换技术的工程应用 题目方向 4：升压斩波变换技术的工程应用 题目方向 5：交流调压或交流调功技术的工程应用 题目方向 6：变频技术的工程应用 题目方向 7：有源逆变技术的工程应用 题目方向 8：无源逆变技术的工程应用
整流电路的选择整流变压器额定参数的计算晶闸管电流晶闸管电流电压额定的选择平波电抗器电感值的计算保护电路的设计触发电路的设计画出完整的主电路原理图和控制电路原理图列出主电路所用元器件的明细表电压额定的选择20151125二要求二要求??2
电力电子装置大作业
题目名称：__电力有源滤波器___ 姓名：_ _陈坚权__________ 班级：___电气121________ 学号：___201233495113____ 日期：__2015年5月20日_嘉兴学院机电工程学院电力有源滤波器摘要：电力电子装置自身所具有的非线性导致了电网中含有大量谐波，这些谐波给电力系统带来了严重的污染，严重危害了用电设备和通信系统的稳定运行。
虽然传统的无源电力滤波器具有结构简单、成本低、技术成熟、运行费用低等优点，但同时也有一些缺点，例如只能抑制固定的几次谐波，并对某次谐波在一定条件下会与电网阻抗产生谐振反而而使谐波放大。
目前，谐波抑制的一个重要趋势是采用有源电力滤波器，有源电力滤波器也是一种电力电子装置，且相关技术的研究也日渐成为研究的热点。
本文阐述了几种常见APF的拓扑结构及各自的优缺点，详细分析了基于瞬时无功功率理论的谐波检测方法，比例控制和前馈控制两种电流环控制策略以及SPWM和SVPWM两种调制策略。
介绍了电力有源滤波器的基本原理和结构，并设计了并联型有源电力滤波器的控制系统，实验结果表明,其谐波抑制和无功补偿可以达到良好的效果,在技术上是可行的。
关键词：电力有源滤波器;谐波检测APF引言随着现代科技的发展，一方面，危害电能质量的因素不断增加，例如，以电力电子装置为代表的非线性负荷的使用、各种大型用电设备不断普及，如高性能办公设备、精密实验仪器、计算机、通信及数据处理系统、精密生产过程的自动控制设备等。
上述问题的矛盾越来越突出，这使得电能质量问题对电网和配电系统造成直接危害和可能对人类生活造成的损失也越来越大，因此电能质量的好坏直接关系到国民经济的总体效益。
1.谐波对电力系统主要危害：1.谐波增加了公共电网的附加输电损耗，降低了发电、输电设备的利用率。
2.在电缆输电的情况下，谐波以正比于其电压幅值的形式增加了介质的电场强度，缩短了电缆的使用寿命，还增加了事故概率和修理费用。
电力电子大作业备课讲稿
电力电子大作业西安交通大学实验报告第1 页（共 5页）课程：电力电子实验日期：2010年12月 8 日专业班级：组别：交报告日期：2010年12月 8 日姓名：学号：报告退发：（订正、重做）同组者：教师审批签字：============================================================ 实验名称交-直-交变频电路的仿真研究一、设计目的：1）掌握三相全桥相控整流电路的结构及其工作原理，明确触发脉冲的相位关系，熟悉整流电路交流侧与直流侧电流、电压关系；2）掌握单相全桥逆变电路的结构及其工作原理，明确调制信号与载波信号之间的幅值关系，明确驱动脉冲的分配关系，熟悉逆变电路输出电压与直流电压、调制信号幅值之间的关系；3）熟悉电力电子电路的计算机仿真方法。
二、设计内容：（以下内容以PSIM 9.0.4 Demo版软件为例，但也可以使用其它任何仿真软件）1）参考PSIM仿真软件所提供示例中的三相全桥相控整流稳压电路模型（.. \Powersim\PSIM9.0.4_Demo\examples\ac-dc\thy-3f.sch），构建触发延时角为30度的三相全桥整流电路。
其中交流侧电源选用380V线电压50Hz三相电源，星型联接。
其中整流电路直流侧平波电感1mH、滤波电容10mF及负载电阻10Ω。
采用宽脉冲触发方式。
观测电网电压波形、触发脉冲波形、直流侧电压波形和负载电流波形。
2）参考PSIM仿真软件所提供示例中的三相PWM逆变电路模型（.. \Powersim\PSIM9.0.4_Demo \examples\dc-ac\vsi3 spwm.sch），构建单相全桥PWM逆变电路。
直流侧使用100V直流电压源。
调制波信号为50Hz正弦波信号。
载波信号为10kHz双极性三角波。
调制比设为0.9。
负载使用1mH+10Ω阻感性负载。
观测调制波、三角载波和变流器输出电压波形。
电力电子应用技术大作业
2.3.1.
一般而言，手机在充电时对充电器输出电压电流的要求是：当电池电量较小，即电压较低时，能够进行恒压充电；当电池电量达到一定程度，即电压较为平稳时，进行恒流充电。
所以，假定电池最高电压是5V，恒流充电时电流所需为50mA，具体要求如下：
1)输入电压降压变换。将输入AC220V降压将为DC9~15V。
此处为Buck降压电路的其中一部分，其开关部分已整合至LM2576芯片之中。
临界电感的计算：
当输入约为12V时，取L=56-70mH即可。
依据使用说明可知：芯片的4号管脚所接入的是芯片自身的1.23V电压比较器，所以依据：
选定R3=3.1kΩ，R4=1kΩ时，通过闭环反馈调压，即可使输出电压V0恒定为5V。
[2]莫正康.电力电子应用技术（第3版）[M].北京.机械工业出版社，2004.
[3]侯圣语，刘建坤.电力电子技术的发展及应用[J].企业技术开发.2011(12)
[4]王青林，黄曼霞.浅析电力电子技术与发展前景[J].山东电力高等专科学校学报（3）35
[5]朱磊，侯振义，张开.电力电子技术的发展及应用[J].电源世界2008（06）
LM2576为开关型降压稳压器。该芯片的主要特点：
1)开关与PWM控制集成一体，最高输入电压40VDC
2)固定工作频率52kHz
3)最大输出电流3A
4)内部参考电压1.23V
5)反馈端用于稳定输出电压
芯片内部：
设计恒流恒压电路如下：
设计思路：
恒压：应为LM2576自身便是开关稳压芯片，而且能高效地稳定输出5V直流电压，所以实现恒压的功能只需依据该芯片中说明即可实现。如上图可以看出：
现代电力电子技术大作业
VCCT Q D1C RN1 N2 ip isVO**不为零，与此相反即为电流断续。
如果，在t=T时刻，I smin=0表示导通期间储存的磁场能量刚好释放完毕；也就是临界状态。
，I smin >0表示导通期间储存的磁场能量还没有释放完，电路工作在连续状态；Ismin<0表示导通期间储存的磁场能量还没有到时刻就已经释放完毕，即电路工作在断续状态下。
电流连续下的理论波形：图1-3 理论输出波形3、实验步骤1）根据实验设计指标选择所需器件输入直流电源：Vin 200V；变压器T的参数，L p:10uH, ，L s:5uH,变压器初级线圈匝数：200匝，次级线圈匝数：10匝，变压器励磁电感L m:1m；滤波电容C：110uF,初始电压10V；触发频率：100k,占空比0.8；负载为阻性负载：5Ω。
2）利用所选的元器件，搭建原理图，并按已知参数设置各元件参数，设定仿真控制时间。
保存原理图。
将MOSFET和二极管D1参数选项中的current flag设置为1，这样可以将电流表缺省直接测得电流波形。
3）点击仿真按钮，双击要观察波形的参数值，点击确定，观察仿真波形。
4、仿真电路图电路原理图如下：图1-4 仿真电路图4、仿真结果1）电流连续输出波形按照顺序，图中的I（D1）为变压器次级电流大小，在图中的大致形状是呈线性下降的直线；I（MOS1）是变压器初级电流大小，在图中的大致形状是呈线性增长的直线；图中的Vp1是输出电压，近似为一条平行于时间轴的一条直线，但略有脉动。
图 1-5 电流连续下仿真结果2）电流断续输出波形降低触发电路的占空比，电流将断续，将占空比变为0.5，输出初、次级电流波形如下图1-6所示。
图1-6 电流连续下仿真结果6、仿真结果分析观察图1-5的仿真结果，按照所选参数构建的电路，电流连续时，输出电压40V达到了预期制定指标。
在开关管MOSFET导通的时间段内，变压器初级电流I（MOSFET）线性上升,此时变压器次级电压为下正上负，使得二极管反偏截止，即I（D）为零,此时负载电流由滤波电容提供。
电力电子作业
1、电力电子在飞机电源上的应用在维护手册的飞机电路图中上常见的电力电子器件有晶闸管、二极管和功率三极管。
功率二极管的应用与在通用电气系统中的应用相似，首先是与继电器线圈并联的起续流及钳位作用．只要有电磁开关的地方就会有二极管的应用，只要有电磁开关的地方就会有二极管的应用。
续流二投管的通流能力是要求与主电路一样的。
二极管另一重要的应用是旋转整流器与变压整流器。
旋转整流器是无刷交流发电机的一个重要组成环节，它与三相永磁交流发电机做成一体构成三相桥整流，输出直流作为主交流发电机的励磁。
变压整流器是变压器与整流器的组合，整流器也是由二极管构成三相桥式整流，由变压器把115V40l'-Iz 的交流变成所需要的低压交流输出，由整流器变换成直流，如28V直流系统。
另外，单独利用二极管单向导电性在主电路中起极性保护作用的应用也是常见的。
晶闸管在飞机的冷水加温系统中也是常见的，应用中把它与电加热器串联，构成温度可控的元触点开关。
晶闸管作为无艟点可控开关串联在继电器线圈电路中的应用也是常见的，如用在飞机辅助动力装置的控制组件中。
晶闸管最大规模的应用要算是飞机的新型逆变电源，由晶问管构成星型逆变桥和三角形逆变桥，用输出多重化技术输出阶梯形正弦波再经滤波器作为主交流电源——变速恒额电源输出。
功率三极管也获得了广泛的应用，除了在通信系统DC/AC电源变换中的应用以外，在应急交流电源系统中，它是作为静变流器使用的。
最初的变流作用是由变流机组实现的．直至现在仍有使用的，它是旋转式变流机组，由直流电动机驱动400Hz交流发电机输出电能。
重量大，噪音高，维护不便。
在晶问管出现以后，当时的先进飞机就采用了晶闸管式的静变流器，输人28V直流．输出115V400Hz交流，控制电路比较复杂。
在较大功率复合式三极管出现以后，又出现了采用三极管的静止变流器。
作用仍然是直流输，交流输出，控制电路也比较复杂。
直至现在，这种形式的静变流器在国内外有些飞机上仍有使用的。
大工22秋《电力电子技术》在线作业1-资料答案
大工22秋《电力电子技术》在线作业1-00001试卷总分:100 得分:100一、单选题 (共 6 道试题,共 30 分)1.（）是电力电子装置中最有效、应用最广的一种过电流保护措施，常与电力电子器件直接串联。
A.交流断路器B.快速熔断器C.直流快速断路器D.快速短路器本题目参考选择:B2.静电感应晶体管的英文缩写是（）。
A.PICB.IGCTC.SITHD.SIT本题目参考选择:D3.下列不是晶闸管的主要参数的选项是（）。
A.额定电压B.额定电流C.静态参数D.维持电流本题目参考选择:C4.（）的英文缩写是GTR。
A.电力二极管B.门极可关断晶闸管C.电力晶体管D.电力场效应晶体管本题目参考选择:C5.使电力MOSFET导通的栅源驱动电压一般取（）V。
A.0-5B.5-10C.10-15D.15-20本题目参考选择:C6.控制极信号能控制器件的导通，但不能控制其关断，器件的关断完全由其承受的电压和电流决定，这样的电力电子器件称为（）。
A.半控型器件B.全控型器件C.不可控器件D.自关断器件本题目参考选择:A二、多选题 (共 6 道试题,共 30 分)7.硒堆保护有下列哪几种接法？（）A.单相联结B.单相悬空联结C.三相Y联结D.三相三角联结本题目参考选择:ACD8.下列是常用的过电流保护措施的是（）。
A.快速熔断器B.直流快速断路器C.过电流继电器D.其它选项都不正确本题目参考选择:ABC9.采用性能良好的驱动电路，可使电力电子器件工作在较理想的开关状态，会带来下列哪些优点？（）A.缩短开关时间B.拉长开关时间C.减小开关损耗D.增大开关损耗本题目参考选择:AC10.GTR的主要特性是（）。
A.耐压低B.耐压高C.电流大D.电流小本题目参考选择:BC11.下列不是电力电子器件并联均流措施的是（）。
A.尽量采用特性一致的元器件进行并联B.尽量采用特性不一致的元器件进行并联C.安装时尽量使各并联器件具有对称的位置D.安装时不能使各并联器件具有对称的位置本题目参考选择:BD12.当器件导通和关断时，串联使用的器件的（）和（）存在差异，这种差异引起的不均压问题称为动态不均压问题。
电力系统中电力电子装置的应用分析
电力系统中电力电子装置的应用分析电力电子装置是指利用信号、功率电子技术和控制技术进行电能互换、变换、调节和控制的电气设备。
在电力系统中，电力电子装置广泛应用于输电、配电、发电、用电等方面，并在提高电能利用效率、提高系统稳定性和可靠性方面发挥着重要作用。
电力电子装置在输电系统中的应用主要体现在柔性交流输电（FACTS）技术上。
FACTS技术是一种能够通过调节电流和电压控制电力网络中潮流分布的技术，包括静态无功补偿装置（SVC）、静态同步补偿装置（STATCOM）等。
这些装置通过控制交流输电线路的电流和电压，实现电力系统的无功功率控制、电压控制等功能，从而提高电网的稳定性和可靠性。
电力电子装置在配电系统中的应用主要体现在可再生能源发电系统和电动配电转换装置上。
随着可再生能源的快速发展，如风电、光伏发电等，电力电子装置如逆变器、充电器等可以将可再生能源转换为交流电，并与传统电力系统进行互联。
电动配电转换装置，如电动汽车充电桩，也需要利用电力电子装置将交流电转换为直流电，并通过控制充电过程，确保充电效率和安全性。
电力电子装置在发电系统中的应用主要体现在大型发电机的励磁控制上。
励磁系统是发电机中最核心的部分，决定了发电机的输出电压和频率稳定性。
而电力电子装置，如励磁调节器，可以通过控制励磁电流和励磁电压，实现发电机输出电压和频率的稳定性控制，保证电力系统的供电质量。
电力电子装置在用电系统中的应用主要体现在电能质量控制装置上。
电能质量问题，如电压波动、谐波污染等，对电力系统的正常运行和电器设备的工作正常性产生了影响。
而电力电子装置，如有源滤波器、静态开关等，可以通过滤波、调整电流和电压等方式，消除电能质量问题，提高电网的稳定性和运行安全性。
电力电子作业答案
2013电力电子技术作业第一次作业1．什么是线性系统？答: 状态变量和输出变量对于所有可能的输入变量和初始状态都满足叠加性和齐次性的系统叫做线性系统。
2．电力电子器件为什么要工作在开关状态？答:如果电力电子器件工作在放大状态，器件时时刻刻都有管压降和电流，此时将会产生较大的功耗。
当电力电子器件工作在开关状态时,首先一个开关管工作在理想导通状态时是不耗电的，因为饱和时只有电流没有管压降，因此没有功耗；当电力电子器件工作在截止状态时只有压降没有电流，也没有功耗。
所以电力电子器件一般都工作在开关状态.3．什么是集总参数电路？什么是分布参数电路?答:以电路电气器件的实际尺寸(d)和工作信号的波长(λ)为标准划分，实际电路又可分为集总参数电路和分布参数电路。
满足d<<λ条件的电路称为集总参数电路。
其特点是电路中任意两个端点间的电压和流入任一器件端钮的电流完全确定，与器件的几何尺寸和空间位置无关。
不满足d<<λ条件的电路称为分布参数电路。
其特点是电路中的电压和电流是时间的函数而且与器件的几何尺寸和空间位置有关。
1．开关频率提高对变换器有什么好处？有什么坏处？答:好处: (1)开关频率的提高会使系统的动态响应加快(2) 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(3)变换器的输出纹波将减小坏处：（1）开关器件的开关损耗增大（2）系统的电磁干扰将会变得严重（3）变压器的涡流损耗将会增大2.PWM控制，PFM控制分别指什么意思？答：PWM控制表示脉冲宽度调制，脉冲的开关频率不变，改变脉冲导通时间PFM控制表示脉冲频率调制，脉冲的导通时间不变，改变脉冲的频率3.开关管导通和关断时其U，I，R是怎样的？答：在理想状态下导通：U等于零 I为开通时流过开关管的电流 R等于零关断：U为加在开关管两端的电压 I为零 R为无穷大4.用图例方法说明开关过程的开通损耗和关断损耗情况？答：课本271页图7.21.画出buck电路图.作出稳态时电感电流波形和电容电压波形,并推导出稳态时输入输出关系.答：Buck电路图课本73页，图2.1电感电流波形课本73页，图2.2（c）图电容电压波形课本79页，图2.92.画出boost电路图.作出稳态时电感电流波形和电容电压波形,并推导出稳态时输入输出关系.答：Boost电路图课本86页，图2.17电感电流波形课本88页，图2.19（c）图电容电压波形课本88页，图2.19（d）图注：BUCK和BOOST电路时考试的重点，一般要求计算输出电压，输出电流，流过MOSFET管的峰值电流，电感电流平均值，以及电感电流纹波大小，输出电压纹波大小。
电力电子技术作业(含答案)汇总
第2章 电力电子器件1. 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（脉冲）。
或：u AK >0且u GK >0。
2. 维持晶闸管导通的条件是什么？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。
3. 怎样才能使晶闸管由导通变为关断？答：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。
4. 图1中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形，各波形的电流最大值均为I m ，试计算各波形的电流平均值I d1、I d2、I d3与电流有效值I 1、I 2、I 3。
π4π4π25π4a)b)c)图1-43图1 晶闸管导电波形解：a) I d1=π21⎰ππωω4)(sin t td I m =π2m I (122+)≈0.2717 I m I 1=⎰ππωωπ42)()sin (21t d t I m =2m I π2143+≈0.4767 I m b) I d2 =π1⎰ππωω4)(sin t td Im=πm I (122+)≈0.5434 I m I 2 =⎰ππωωπ42)()sin (1t d t I m =2m I π2123+≈0.898 I m c) I d3=π21⎰20)(πωt d I m =0.25I mI 3 =⎰202)(21πωπt d I m =0.5I m5. 全控型器件的缓冲电路的主要作用是什么？答：全控型器件缓冲电路的主要作用是抑制器件的内因过电压，d u /d t 或过电流和d i /d t ，减小器件的开关损耗。
6. 试分析全控型器件的RCD 缓冲电路中各元件的作用。
答：RCD 缓冲电路中，各元件的作用是：开通时，C s 经R s 放电，R s起到限制放电电流的作用；关断时，负载电流经VD s 从C s 分流，使d u /d t 减小，抑制过电压。
电力电子基础知识大作业
《电力电子技术》课程大作业电力电子技术器件、电路和技术综述院（系）名称信息工程学院专业名称电子信息工程技术学生姓名XXX学号xxx指导教师王照平2015年6月12日基于电力电子技术器件、电路和技术综述的1、概述从广义来讲，电子技术应包含信息电子技术和电力电子技术两大分支，而通常所说的电子技术一般指信息电子技术。
电力电子技术也称为电力电子学，它真正成为一门独立的学科始于1957年第一只晶闸管的问世。
在1970年国际电气和电子工程协会（IEEE）电力电子学会上对电力电子技术作了以下定义：“电力电子技术就是有效地使用电力电子器件，应用电路和设计理论及分析开发工具，实现对电能的高效能变换和控制的一门技术。
它包括对电压、电流频率和波形的变换。
”简言之，电力电子技术就是利用电力电子器件对电能形态进行变换和控制的一门技术。
电力电子技术是电力、电子控制三大电气工程技术领域之间的交叉学科，它们之间的关系可用倒三角图形描述，如图1-1所示。
图1-1 描述电力电子学的倒三角形第一，电力电子技术是在电子技术的基础上发展起来的，它们都可可分为器件、电路和应用三个部分，且器件的材料和制造工艺基本相同，只有两者的应用目的有所不同，电子技术应用于信息的处理（如放大等），电力电子技术应用于电力变换和控制，它所变换的功率可大到数百甚至数千兆瓦，也可以小到几瓦或毫瓦数量级。
第二，电力电子技术广泛应用于电器工程，如高压直流输电、静止无功补偿、电力机车牵引、交直流电力传动、电解、励磁、电加热、高性能交直流电源等电力系统和电器工程中，它对电器工程的现代化起着重要推动作用。
第三，电力电子技术可以看成是弱电控制强电的技术，是弱点和强电之间的接口。
而控制理论是实现这种接口的一种强有力的纽带,是电力电子技术重要理论依据。
所以，也可以认为：电力电子技术是运用控制理论将电子技术应用到电力领域的综合性技术。
2、电力电子常用器件2.1、电力电子器件概念可以直接用于处理电能的主电路中，实现电能的变换或控制的电子器件。
电力电子技术基础综合作业(一)
电力电子技术基础综合作业（一）
晶闸管电解整流装置设计与计算
一、设计与计算条件
1．网侧交流输入电压：10KV
2. 额定输出直流电压：600V
3. 额定输出直流电流：5000A
4. 直流电压调节方式：晶闸管相控整流调压；
5. 输出脉波数：≥12
6．交流电网频率：50HZ
7. 电网电压波动范围：95%--105%
8. 允许过载能力：120%额定电流
9. 允许直流电压纹波因数：<5%
10. 并联整流器在额定电流时的不平衡度：<2%
二、设计与计算任务
1．整流装置主电路拓扑设计（电路拓扑选择原因、工作原理、工作波形分析）；
2. 整流变压器额定参数计算；
3. 晶闸管元件参数计算及选型；
4. 保护电路及保护元件设计计算；
5. 电抗器参数计算；
6. 触发电路设计及触发电路定相。
7. 整流器性能估计。
电力电子课后作业
填空题电力电子技术包括电力电子器件、电力电子电路和控制技术3个部分。
现代电力电子器件分为不可控型器件、半控型器件和全控型器件三类。
电力二极管的主要类型有普通二极管、快恢复二极管和肖特基二极管三种。
晶闸管的外形大致有塑封形、平板型和螺栓形三种。
晶闸管额定电流与有效值电流的关系IT=1.57IT(AV) o双向晶闸管的门极控制方式有两种：移向触发和过零触发。
2. 判断题(x ) 1)普通晶闸管内部有两个PN结。
(X ) 2)普通晶闸管外部有3电极，分别是基极、发射极和集电极。
(V ) 3)型号为KP50-7的半导体器件，是一额定电流为50A的普通晶闸管。
(X) 4)只要让加在晶闸管两端的电压减小为零，晶闸管就会关断。
(X ) 5)只要给门极加上触发电压，晶闸管就导通。
(X) 6)晶闸管加上阳极电压后，不给门极加触发电压，晶闸管就会导通。
(X ) 7)加在晶闸管门极上的触发电压，最高不得超过100V。
3. 选择题1) 在型号KP100-10G中，数字10表示(C )oA、额定电压为10V B 、额定电流为10AC额定电压为1000V D 、额定电流为100A2) 晶闸管内部有(C ) PN结A 1个B 、2个C 、3个D 、4个3）晶闸管的3个引出电极分别是（B ）A、阳极、阴极、栅极 B 、阳极、阴极、门极C栅极、漏极、源极 D 、发射极、基极、集电极4）普通晶闸管的额定通态电流是用（A ）表示。
A、流过晶闸管的平均电流 B 、直流输出平均电流C整流输出电流有效值 D 、交流有效值5）当晶闸管承受反向阳极电压时，不论门极加何种极性触发电压，管子都将工作在（B ）A、导通状态B 、关断状态C、饱和状态D、不定6）处于阻断状态的晶闸管，只有在阳极与阴极间加正向电压，且在门极与阴极间作（C ）处理才能使其幵通。
A、并联一电容 B 、串联一电感C加正向触发电压 D 、加反向触发电压7）在晶闸管工作过程中，管子本身产生的管耗等于管子两端电压乘以（ A ）A、阳极电流 B 、门极电流C阳极电流与门极电流之差 D 、阳极电流与门极电流之和填空题典型的全控型器件主要有门极可关断晶闸管、电力晶体管、电力场效应晶体臣和绝缘栅双型晶体管四种。
电力电子装置在电力系统中的应用
电力电子装置在电力系统中的应用【摘要】电力电子装置在电力系统中起着非常重要的作用。
本文将从电力电子装置的种类开始介绍，然后阐述其在输电线路、发电机调度、电能质量改善和电能节约中的应用。
通过这些应用，电力电子装置为电力系统带来了很多益处，帮助提高系统的效率和稳定性。
结论部分指出电力电子技术的发展将进一步推动电力系统的现代化和智能化。
通过本文的阐述，读者可以更加深入地理解电力电子装置在电力系统中的重要性，以及它们对整个电力行业发展的促进作用。
随着技术的不断创新和应用的不断完善，电力电子装置将继续发挥着重要的作用，推动电力系统朝着更加智能化和高效化的方向迈进。
【关键词】电力电子装置，电力系统，应用，种类，输电线路，发电机调度，电能质量，电能节约，电力系统益处，电力电子技术，现代化，智能化。
1. 引言1.1 电力电子装置在电力系统中的应用电力电子装置在电力系统中的应用是为了实现电力系统的稳定运行和效率提升，在现代电力系统中扮演着至关重要的角色。
随着科技的不断进步，电力电子技术在电力系统中的应用也不断创新和普及。
电力电子装置的种类多种多样，包括交流变流器、直流变流器、逆变器、整流器等等，每种装置都有其特定的应用领域和功能。
在输电线路中，电力电子装置可以提高输电效率、减少功率损耗，进而降低能源浪费。
在发电机调度中，电力电子装置可以实现对发电机的精确控制和调节，保证电力系统的稳定性和可靠性。
在电能质量改善方面，电力电子装置可以消除电网中的谐波和电磁干扰，提高电能质量和供电可靠性。
在电能节约方面，电力电子装置可以实现电力系统的智能控制和能源管理，提高能源利用效率。
电力电子装置的应用为电力系统带来了很多益处，促进了电力系统的现代化和智能化。
随着电力电子技术的不断发展，相信电力系统的运行效率和稳定性将会得到进一步提升。
2. 正文2.1 电力电子装置的种类电力电子装置是指利用电子器件将电力转换、控制和调节的装置。
根据其功能和应用领域的不同，电力电子装置可以分为多种类型。
电力电子作业【精选文档】
作业11。
1 指出常用器件可达的功率与频率能力SCR ，GTO，IGBT ，MOSFET,功率能力:SCR(10MW)>GTO（MW）〉IGBT(百KW）>MOSFET(10KW)频率能力：MOSFT(百KHz）〉IGBT(10KHz)>GTO(1KHz)〉SCR(几百Hz)1。
2 一SCR需承受电流平均值100A，电压峰值300V, 选择其电流电压定额电压定额UTIT(AV）：2*300V=600V 电流定额IT(AV)：1.5＊100A=150A1.3 简述SCR正常导通条件, 非正常导通条件正压，门极触发; 过压，过电压上升率,过温1，4简述变流器件常用工作状态与损耗种类.工作状态：通态、断态、开关状态损耗种类：稳态损耗：通态损耗、断态损耗动态损耗：开通损耗、关断损耗作业22。
1 简述器件驱动信号基本要求足够的幅度、陡度、宽度及良好的可靠性、抗扰性、电气隔离性.2。
2 简述MOSFET、IGBT常用开通与关断正压.MOSFET常用开通电压为10~15V,关断电压为-5～—15VIGBT常用开通电压为15～20v，关断电压为—5~-15V2.3 SCR器件串联并联有何作用,有何问题，如何解决增大电压电流容量;均压均流;选择件同参,并均压电阻,串均流电抗2。
4 简述变流设备常用过压过流保护装置、元件。
过压保护装置、元件：避雷器、缓冲电路、RC过电压抑制电路、反阻断式RC电路、雪崩二极管、金属氧化物压敏电阻、硒堆和转折二极管等。
过流保护装置、元件：快速熔断器、直流快速断路器、过电流继电器思考判断题1开关器件主要工作在开关状态, 关断比导通容易（—），断态损耗比通态损耗大（—)。
高频时开关损耗比通态损耗大（+)。
按容量能力是SCR 〉FET 〉IGBT（—）；按频率能力比较是SCR 〈FET<IGBT（-)。
SCR，FET为电流驱动（—）, IGBT为电压驱动（+）.器件串联目的是增大电压容量( + ），问题是均流( -)。
电力电子技术 大作业讲解
《电力电子技术大作业》作业题目：灯光控制电路姓名：刘大勇班级：电气12-04班学号：11053416同组人：付晨平12053429程润泽12053427中国石油大学（华东）日期：2014年12月13日摘要本篇论文主要是对基于电力电子技术，模拟电子技术和数字电子技术来进行设计的灯光控制电电路进行详细的说明。
包括其设计思路，工作原理和功能应用，以及所使用的主要元器件和电路。
在整篇论文中，对于元器件和电路形式作了比较详细地介绍，具体说明了其工作原理，基本应用和发展前景。
最后表达了对于本次课程设计的收获和感悟。
关键词：亮度调节；定时；色调搭配；三相桥式整流；W7805稳压芯片；NE555定时器；双向晶闸管；电容；发光二极管；目录第一章引言 (2)1.1课题设计的背景和意义 (2)1.2课题的设计思路、工作原理与功能应用 (2)第二章主要电路和元件的介绍 (3)2.1三相桥式全控整流电路 (3)2.2电力电容器的特性、作用及运行中的问题 (4)2.3二极管工作原理及主要应用 (7)2.4发光二极管的工作原理及应用 (8)2.5W7805稳压器 (9)2.6555定时器的基本组成和工作原理…………………………………………………..102.7双向晶闸管原理及其交流开关应用………………………………………………….12第三章收获与感悟 (14)第一章引言1.1课题设计的背景和意义照明主要包含天然采光和人工照明这两个方面。
电气照明就是指为了进行人工照明通过各种设施而把电能转变为光能。
从大的方面来说，我国虽然地域辽阔、资源总量丰富，但是由于人口基数大、资源利用率相对发达国家较低，因次我国的资源同样面临着巨大问题和挑战。
而目前我国的电能主要来源于火力发电，只有少部分电能是来源于太阳能发电、风能发电、潮汐发电等，因此节能问题迫不容缓；而从小的方面来说，电气照明节能设计有利于减少企业和家庭的电费开支。
1.2 课题的设计思路、工作原理与功能应用设计思路：经过电力电子这门课程的学习，对于电力变换电路，有了比较清晰地认识，在本次设计过程中，运用了三相桥式整流电路。
电力电子电路建模与分析大作业
电力电子电路建模与分析大作业XX大学研究生课程论文/研究报告课程名称：电力电子系统建模与分析任课教师：完成日期：xx 年 X 月 X 日专业：电力电子与电力传动学号：姓名：同组成员：成绩：题目要求某用户需要一直流电源，要求：直流输出24V/200W，输出电压波动及纹波均主要工作本次设计主要负责电源主电路及其参数的的设计，以及建立电路数学模型并获得开关变换器传函模型这两局部内容，具体如下： (1) 本次设计电源主电路及其参数，采用从后向前的逆向设计思想。
首先根据系统输出要求，设计了后级DC/DC型Buck电路的参数。
接着设计了前级不控整流电路以及工频变压器的参数。
考虑到主电路启动运行时的平安性，在主电路中参加了软启动电路；(2) 本次DC/DC变换器的建模并没有采用传统的状态空间平均方法，而是采用更为简单、直观的平均开关建模方法，建立了Buck变换器小交流模型。
最后，推到出了开关变换器的传递函数模型，并给出了Buck电路闭环控制框图。
1 设计主电路及其参数 1.1主电路设计根据题目要求，系统为单相交流220V/50Hz输入，直流24V/200W输出。
对于小功率单相交流输入的场合，由于二极管不控整流电路简单，可靠性高，产生的高次谐波较少，广泛应用于不间断电源(UPS)、开关电源等场合。
所以初步确定本系统主电路拓扑为：前级AC-DC电路为电源经变压器降压后的二极管不控整流，后级DC-DC电路为Buck斩波电路，其中Buck电路工作在电感电流连续模式〔CCM〕，前后级之间通过直流母线和直流电容连接在一起。
系统主电路结构如图1-1所示。
图1-1 系统主电路结构图 1.2主电路参数设计本次设计电源主电路参数，采用从后向前的逆向设计思想。
先对后级DC/DC型Buck电路的参数进行设计，接着对前级不控整流电路以及工频变压器的参数进行设计。
下面分别对后级的Buck电路和前级经变压器降压后的不控整流电路各参数进行分析设计。
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电力电子文献综述姓名：范毅光班级：14电气2班学号：1405130221电力有源滤波器电力电子装置自身所具有的非线性导致了电网中含有大量谐波，这些谐波给电力系统带来了严重的污染，严重危害了用电设备和通信系统的稳定运行。
虽然传统的无源电力滤波器具有结构简单、成本低、技术成熟、运行费用低等优点，但同时也有一些缺点，例如只能抑制固定的几次谐波，并对某次谐波在一定条件下会与电网阻抗产生谐振反而而使谐波放大。
目前，谐波抑制的一个重要趋势是采用有源电力滤波器，有源电力滤波器也是一种电力电子装置，且相关技术的研究也日渐成为研究的热点。
本文阐述了几种常见APF的拓扑结构及各自的优缺点，详细分析了基于瞬时无功功率理论的谐波检测方法，比例控制和前馈控制两种电流环控制策略以及SPWM和SVPWM两种调制策略。
介绍了电力有源滤波器的基本原理和结构，并设计了并联型有源电力滤波器的控制系统，实验结果表明,其谐波抑制和无功补偿可以达到良好的效果,在技术上是可行的。
随着现代科技的发展，一方面，危害电能质量的因素不断增加，例如，以电力电子装置为代表的非线性负荷的使用、各种大型用电设备不断普及，如高性能办公设备、精密实验仪器、计算机、通信及数据处理系统、精密生产过程的自动控制设备等。
上述问题的矛盾越来越突出，这使得电能质量问题对电网和配电系统造成直接危害和可能对人类生活造成的损失也越来越大，因此电能质量的好坏直接关系到国民经济的总体效益。
一．谐波对电力系统主要危害：1.谐波增加了公共电网的附加输电损耗，降低了发电、输电设备的利用率。
2.在电缆输电的情况下，谐波以正比于其电压幅值的形式增加了介质的电场强度，缩短了电缆的使用寿命，还增加了事故概率和修理费用。
3.谐波会影响甚至严重影响用电设备的正常工作。
4.谐波还引起某些继电器、接触器的误动作。
5.谐波使得常规电气仪表测量不准确。
6.谐波对周围环境产生电磁干扰，影响通信、电话等设备的正常工作。
7.谐波容易使电网产生局部的并联或串联谐振，而谐振导致的谐波放大效应又进一步恶化和加剧了所有前述问题。
国家标准GB/T14549—1993对电能质量公用电网谐波作出了限定，因此减小谐波影响是电力工程必须考虑的重要问题。
二．抑制谐波的方法：无源滤波器，又称LC滤波器，是利用电感、电容和电阻的组合设计构成的滤波电路，可滤除某一次或多次谐波，最易于采用的无源滤波器结构是将电感与电容串联，可对主要次谐波构成低阻抗旁路；单调谐滤波器、双调谐滤波器、高通滤波器都属于无源滤波器。
无源滤波器具有结构简单、成本低廉、运行可靠性较高、运行费用较低等优点。
目前，谐波抑制的一个重要趋势是采用电力有源滤波器APF。
有源电力滤波器也是一种电力电子装置。
其基本原理是从补偿对象中检测出谐波电流，由补偿装置产生与该谐波电流大小相等而极性相反的补偿电流，从而消除电网中的谐波。
这种滤波器能对频率和幅值都变化的谐波进行跟踪补偿，且补偿特性不受电网阻抗的影响，因而受到广泛的重视，并且在日本等国得到广泛的应用。
有源电力滤波器的基本思想在六七十年代就己经形成。
80年代以来，由于大中功率全控型半导体器件的成熟，脉冲宽度调制PWM 控制技术的进步，以及基于瞬时无功功率理论的谐波电流瞬时检测方法的提出，有源电力滤波器才得以迅速发展。
谐波源一般是非线性负载，如整流器等，产生谐波电流，供电系统一般为被保护对象；有源滤波器表现为流控电流源，它的作用是产生和谐波源谐波电流大小相等方向相反的补偿电流来达到消除谐波的目的。
根据接入电网的方式，有源电力滤波器可以分为串联型、并联型和串-并联型三大类。
每一种类型的有源电力滤波器结构不同，因其工作原理、特性各不相同。
串联型有源滤波器经耦合变压器串接入电力系统，其可等效为一个受控电压源，主要是消除电压型谐波以及系统侧电压谐波与电压波动对敏感负载的影响。
串联型有源电力滤波器应用在直流系统中时，耦合变压器的系统接入侧很容易出现直流磁饱和问题，所以只在交流系统中采用。
与并联型有源电力滤波器相比，由于串联型有源电力滤波器中流过的是正常负荷电流，因此损耗较大；此外，串联型有源电力滤波器的投切、故障后的退出及各种保护也较并联型有源电力滤波器复杂。
目前单独使用串联有源电力滤波器的例子较少，研究多集中在其与LC无源滤波器所构成的串联混合型有源电力滤波器上。
并联型有源电力滤波器与系统并联等效为一个受控电流源。
有源滤波器向系统注入与谐波电流大小相等方向相反的电流，从而达到滤波的目的。
并联型有源电力滤波器主要适用于电流源型感性负载的谐波补偿，技术上已相当成熟，工业上已投入使用的有源电力滤波器多采用此方案。
与串联型有源电力滤波器相比并联型有源电力滤波器通过耦合变压器并入系统，不会对系统运行造成影响，具有投切方便灵活以及各种保护简单的优点。
但是当单独使用并联型有源电力滤波器来滤除谐波时，有源电力滤波器容量要求很大，这样会带来一系列的问题，如工程造价高、电磁干扰、结构复杂以及高的功率损耗等。
串-并联新型有源电力滤波器，相关文献称之为统一电能质量调节器（UPQC）。
它综合了串联型和并联型两种结构，共同组成一个完整的用户电力装置来解决电能质量的综合问题。
其中，直流侧电容器或电感储能装置是串联型和并联型有源滤波器所公用的，串联有源电力滤波器起到补偿电压谐波、消除系统不平衡、调节电压波动或闪变、维持系统电压稳定性或阻尼振荡的作用。
并联变流器起到补偿电流谐波不平衡、补偿负荷的无功、调节变流器直流侧电压的作用。
因此这种统一电能质量调节器可以实现短时间不间断供电、蓄能、无功补偿、抑制谐波、消除电压波动及闪变、维持系统电压稳定等功能，被认为是最理想的有源滤波器的结构。
这种结构即可用于三相系统，又可以用于单相系统。
但是其主要缺陷在于成本较高（需要较多的开关器件）和控制复杂。
混合型有源滤波器结构。
混合型有源滤波器是在串联型有源滤波器的基础上使用一些大容量的无源LC滤波网络来承担消除低次谐波，进行无功补偿.而串联型有源滤波器只承担消除高次谐振及阻尼无源LC网络与线路阻抗产生的谐波谐振的任务。
从而使串联型有源滤波器的电流、电压额定值大大减少(功率容量可减少到负载容量的5% 以下)，降低了有源滤波器的成本和体积。
三．系统结构与基本原理负载为产生谐波的谐波源，变流器和与其相连的电感、直流侧贮能元件（电容）共同组成有源电力滤波器的主电路。
与有源电力滤波器并联的小容量一阶高通滤波器（或采用二阶高通滤波器），用于滤除有源电力滤波器所产生的补偿电流中开关频率附近的谐波。
四．APF主电路结构有源电力滤波器在实际应用中往往要求容量较大，如果采用单个PWM变流器不能达到容量要求时，通常采用多重化的主电路形似。
采用单个PWM变流器的有源电力滤波器的主电路，根据贮能元件的不同，可分为电压型和电流型两种。
电压型PWM变流器的直流侧接有大电容，在正常工作时，其电压基本保持不变，可看作电压源；电流型PWM变流器的直流侧接有大电感，在正常工作时，其电流基本保持不变，可看作电流源；对于电压型PWM变流器，为保持直流侧电压不变，需要对直流侧电压进行控制；同样对于电流型PWM变流器也需要对直流侧的电流进行控制。
电流型PWM与电压型PWM变流器相比，不会因为主电路开关器件的直通而发生短路故障。
但是，电流型PWM 变流器直流侧大电感上始终有电流流过，该电流将在大电感的内阻上产生较大的损耗，因此目前较少使用。
对于主电路本论文采用电压型PWM变流器。
对于直流侧的电容，用2000V的直流电压源代替。
五．电流跟踪控制电路电流跟踪控制电路是补偿电流发生电路中的第1个环节，其作用是根据补偿电流的指令信号和实际补偿电流之间的相互关系，得出控制补偿电流发生电路中主电路各个器件通断的PWM信号，控制的结果应保证补偿电流跟踪其指令信号的变化。
由于并联型有源电力滤波器产生的补偿电流应实时跟随其指令电流信号的变化，要求补偿电流发生器有很好的实时性，因此电流控制采用跟踪型PWM控制方式。
目前跟踪型PWM控制的方法主要有两种，即瞬时值比较方式和三角波比较方式。
三角波比较方式不直接将指令信号i与三角波比较，而是将i与实际的补偿电流信号i的偏差∆i经过放大器A 之后再与三角波比较。
该方法虽然开关频率固定，且等于三角载波的频率，跟随误差较大等缺点，但是输出电压中所含谐波较少的特点，所以本文采用三角波比较方式。
六. 结论电力谐波广泛存在于电力电网之中，严重威胁着人类赖以生存的电力环境。
进行谐波治理，将电力谐波限制在一定的水平之内有着重要的意义。
电力有源滤波器作为一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，APF能对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行实时补偿。
可以抑制高次谐波对电网及设备的影响。
七．参考文献：（期刊类)：1.并联型电力有源滤波器的仿真研究凌季平，高沁翔北京交通大学电气工程学院北京1000442.并联混合型电力有源滤波器的研究颜晓庆杨君王兆安西安交通大学!西安7100493.电力系统谐波和间谐波检测方法综述熊杰锋李群袁晓冬陈兵杨志超王柏林4.南京工程学院电力工程学院江苏省电力公司电力科学研究院河海大学能源与电气学院不同类型谐波源综合补偿的串联混合型APF设计楚烺涂春鸣罗安帅智康周明诠湖南大学电气与信息工程学院5.并联型APF对两类非线性负载的谐波补偿特性研究戴珂刘聪李彦龙张树全康勇强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学)（学位类）：6.APF与TSC谐波无功综合补偿控制的研究郭伟峰哈尔滨工业大学7.有源电力滤波器关键技术研究王裕华南理工大学8.有源电力滤波器谐波检测与控制算法研究王实合肥工业大学9.电力有源滤波器谐波检测方法研究魏志强天津大学10.电力有源滤波器谐波检测与控制方法的研究陈经伦湖南大学。