变频调速技术与应用复习资料

变频调速技术与应用复习

注明：第五章不考

第一章

1、变频器主要是由主电路、控制电路组成。什么是变频器？变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置

2、变频就是改变供电频率,通过改变交流电频率的方式实现交流电控制的技术就叫变频技术

3、变频技术的核心是变频器，它通过对供电频率的转换来实现电动机运转速度率的自动调节，把50Hz的固定电网频改为30—130 Hz的变化频率。同时，还使电源电压适应范围达到142—270V，解决了由于电网电压的不稳定而影响电器工作的难题。

4、变频器通常包含2个组成部分：整流器（rectifier）和逆变器（Inverter）。其中，整流器将输入的交流电转换为直流电，逆变器将直流电再转换成所需频率的交流电。

5、变频技术主要类型有以下几种：

（1）交—直变频技术（即整流技术）

（2）直—直变频技术（即斩波技术）

（3）直—交变频技术

（4）交—交变频技术（即移相技术）

6、变频器类别

A)按变换环节分类交--交、交---直----交

B)按电压调制方式分类PAM、PWM

C)按直流环节的储能方式分类电压型、电流型

7、1)PAM(脉冲幅度调制)2)PWM (脉冲宽度调制))3)SPWM(正弦脉宽调制)

8、变频技术的发展方向是

①交流变频向直流变频方向转化控制技术由PWM（脉宽调制）向PAM（脉幅调制)

方向发展功率器件向高集成智能功率模块发展

9、变频的控制技术1、标量控制2、矢量控制3、DTC控制

第二章

10、各种电力电子器件均具有导通和阻断二种工作特性

11、晶闸管正常工作时的特性总结如下：

承受反向电压时，不论门极是否有触发电流，晶闸管都不会导通。

承受正向电压时，仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才能开通。

晶闸管一旦导通，门极就失去控制作用。

要使晶闸管关断，只能使晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下。

12、晶闸管的基本特性

（1）正向特性

I G=0时，器件两端施加正向电压，只有很小的正向漏电流，为正向阻断状态。

正向电压超过正向转折电压U bo，则漏电流急剧增大，器件开通。

随着门极电流幅值的增大，正向转折电压降低。

晶闸管本身的压降很小，在1V左右。

反向特性

反向特性类似二极管的反向特性。

反向阻断状态时，只有极小的反相漏电流流过。

当反向电压达到反向击穿电压后，可能导致晶闸管发热损坏。

13、通常取晶闸管的U DRM（断态重复峰值电压）和U RRM（反向重复峰值电压）中较小的标值作为该器件的额定电压。

14、当晶闸管的额定电压小于实际要求时，可以采用两个或两个以上同型号器件相串联。

15、造成晶闸管过电流的重要原因是：电网电压波动太大、电动机轴上拖动的负载超过允许值、电路中管子误导通以及管子击穿短路等。

16、晶闸管的过电流常见的保护有以下几种：1）快速熔断器保护2）过电流继电器保护3）限流与脉冲移相保护4）利用反馈控制作过电流保护5）直流快速开关电流保护

17、限制电压变化率的措施有：1）装设有整流变压器的变流装置2）对于没有整流变压器而直接由电网供电的装置，可在交流电源输入端串接空心小电感L03）每个桥臂串接空心小电感或在桥臂上套入磁环

18、由于发生雷击或从电网侵入的高电压干扰而造成的晶闸管过电压，称为浪涌过电压

19、直流侧过电压及其保护

对这种过电压抑制的有效方法是：在直流负载两端并接压敏电阻或硒堆等来保护。

20、门极关断晶闸管GTO（gate turn off thyristor）。它与普通晶闸管相比，属“全控型器件”或“自关断器件”，既可控制器件的开通，又可控制器件的关断。

21、用万用表对晶闸管的检测1．判定GTO的电极。将万用表拨至R×1档，测量任意两脚间的电阻，仅当黑表笔接G极，红表笔接K极时，电阻呈低阻值，对其它情况电阻值均为无穷大。由此可判定G、K极，剩下的就是A极。

22、大功率晶体管GTR（Giant Transistor）,是一种具有发射极（e）、基极（b）、集电极(c)区的三层器件，有NPN和PNP两种结构，故又称双结型晶体管BJT（Bi Junction Tansistor）。它既有晶体管的固有特性，又扩大了功率容量。在大功率电力变换电路中,10kHz 以下的应用较多。GTR的缺点是耐冲击能力差，易受二次击穿而损坏，所以使用时必须考虑以下参数：击穿电压、电流增益、耗散功率和开关速度，这四个参数是相互制约的。23、MOSFET的栅源电压一般不允许超过20V，在栅源两端反接一个稳压二极管（稳压值为15V），即可实现栅源过压保护。

24、功率MOSFET都有一个最大的峰值电流额定值。为保证能长期可靠地工作，功率MOSFET工作时不能超过这个额定值。解决这个问题的办法是选用快恢复型二极管，或降低功率MOSFET的开关速度，以限制续流二极管的峰值反向恢复电流。

25、功率MOSFET过热保护。解决过热保护的办法之一是安装一个足够大的散热器，使它的散热能力足以在总功耗一定的情况下，使结温限制在150℃之内。办法二是检测结温，如果结温高于某个值(如100℃)，就应该采取关断措施。

26、

27、将MOSFET与晶闸管复合而得到的器件，简称MCT,具有功率大、频率高的特点。

28、GTR和GTO的特点——双极型，电流驱动，通流能力很强，开关速度较低，所需驱动功率大，驱动电路复杂。

MOSFET的优点——单极型，电压驱动，开关速度快，输入阻抗高，热稳定性好，所需驱动功率小而且驱动电路简单。

29、绝缘栅双极晶体管（Insulated-gate Bipolar Transistor——IGBT或IGT）

GTR和MOSFET复合，结合二者的优点。

30、IGCT的关键技术（1）缓冲层（2）透明阳极（3）逆导技术（4）极驱动技术

31、电力电子器件类型归纳

单极型：电力MOSFET

双极型：晶闸管、GTO、GTR

复合型：IGBT和IGCT