电力电子技术知识点知识讲解
大二电力电子技术基础知识点总结
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大二电力电子技术基础知识点总结如下是大二电力电子技术基础知识点的总结:电力电子技术是电气工程领域的重要分支之一,它主要涉及电力电子器件和电力电子电路的设计与应用。
在大二的学习中,我们接触到了很多电力电子技术的基础知识点,这些知识点对于我们的学习和未来的工作都有着重要的意义。
下面是对这些知识点的总结:1. 电力电子器件电力电子器件是实现电力电子技术的基石,常见的电力电子器件有功率场效应管(MOSFET)、双极型晶体管(BJT)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等。
这些器件具有不同的特性和应用场景,我们需要掌握它们的工作原理、特性参数以及选型和驱动方法。
2. 电力电子电路电力电子电路是电力电子技术的核心,其中包括直流-直流变换器、直流-交流变换器、交流-交流变换器等。
我们需要了解这些电路的结构和工作原理,掌握它们的控制方法、效率计算以及应用领域。
3. 开关功率器件开关功率器件是电力电子电路的关键组成部分,常见的开关功率器件有晶闸管(SCR)、双向可控硅(Triac)、发光二极管(LED)等。
了解开关功率器件的工作原理、特性和保护方法,能够更好地设计和应用电力电子电路。
4. 电力电子变换器电力电子变换器是实现电能的变换与调控的关键设备,常见的电力电子变换器有直流电压变换器、直流电流变换器、交流电压变换器等。
我们需要了解这些变换器的结构和动作原理,掌握它们的控制策略、效率计算以及在电力系统中的应用。
5. 短路保护与故障诊断在电力电子技术应用中,短路故障是常见的问题。
我们需要学习短路保护的原理和方法,能够设计和应用短路保护电路。
同时,故障诊断技术也十分重要,我们需要了解故障诊断的基本原理和方法,能够快速准确地分析和解决故障问题。
6. 可编程控制器(PLC)在电力电子技术中的应用近年来,可编程控制器在电力电子技术中的应用越来越广泛。
我们需要了解PLC的基本原理和应用技巧,能够利用PLC实现电力电子设备的自动控制和远程监控。
电力电子技术知识点自己总结
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移相范围 90度 α=0度
阻感负载
波形
α=30度
α=90度
公式
当α<=60度时
电力电子技术知识点
γ随其他参数变化的规律
漏感可能一个集中的电感表示
由于电感的存在,换相过程不能瞬间完成
变压器漏感对整流电路的影响
盟 换相过程持续的时间可用电角度γ表示,称为换相重
叠角
出现换相重叠角γ,整流输出电压平均值Ud降低。
快速熔断器
保护 直流快速断路器
晶闸管串联:均压
过电流继电器
晶闸管并联:均流
存在问题:
优点: 缺点:
电路简单
公式
输出脉动大
移相范围: 180度
变压器二次侧有直流分量,会造成铁心磁化
缺点:
会出现电流断续 解决方法:在主电路输出侧串联一个电感
电路图
波形
单相桥式全控整流电路
带最大正向电压 晶闸管承受的最大反向电压
公式
单相可控整流
移相范围 180度 电路图
触发脉冲的宽度应晶闸管可靠导通
晶闸管触发电路应满足下列要求
触发脉冲应有足够的幅度
所提供的触发脉冲应不超过晶闸管门极的电压、电 流和功率定额。
诮有良好的抗干扰性能
操作过电压
第九章
过电压产生及过电压保护
产生:
雷击过电压 换相过电压
关断过电压
一般采用rc电路保护
过电流保护
电力电子电路运行不正常或者发生故障时,可能会 发生过电流过电流分过载和短路两种情况
电流驱动型 电压驱动型
单极型器件
电力电子器件的分类方法3 双极型器件
复合型器件
IGBT的特性 参见书,写在本子上吧
电力电子技术知识点
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《电力电子技术》课程知识点分布(供学生平时课程学习、复习用,●为重点)第一章绪论1.电力电子技术:信息电子技术----信息处理,包括:模拟电子技术、数字电子技术电力电子技术----电力的变换与控制2. ●电力电子技术是实现电能转换和控制,能进行电压电流的变换、频率的变换及相数的变换。
第二章电力电子器件1.电力电子器件分类:不可控器件:电力二极管可控器件:全控器件----门极可关断晶闸管GTO→电力晶体管GTR →场效应管电力PMOSFET→绝缘栅双极晶体管IGBT→及其他器件☆半控器件----晶闸管●阳极A阴极K 门极G2.晶闸管1)●导通:当晶闸管承受正向电压时,仅在门极有触电电流的情况晶闸管才能开通。
●关断:外加电压和外电路作用是流过晶闸管的电流降到接近于零●导通条件:晶闸管承受正向阳极电压,并在门极施加触发电流●维持导通条件:阳极电流大于维持电流当晶闸管承受反向电压时,不论门极是否有触发电流,晶闸管都不会导通。
当晶闸管承受正向电压时,仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才会开通。
当晶闸管导通,门极失去作用。
●主要参数:额定电压、额定电流的计算,元件选择第三章●整流电路1.电路分类:单相----单相半波可控整流电路单相整流电路、桥式(全控、半控)、单相全波可控整流电路单相桥式(全控、半控)整流电路三相----半波、●桥式(●全控、半控)2.负载:电阻、电感、●电感+电阻、电容、●反电势3.电路结构不同、负载不同→●输出波形不同→●电压计算公式不同→→单相电路1.●变压器的作用:变压、隔离、抑制高次谐波(三相、原副边→星/三角形接法)2.●不同负载下,整流输出电压波形特点1)电阻→电压、电流波形相同2)电感→电压电流不相同、电流不连续,存在续流问题3)反电势→停止导电角3.●二极管的续流作用1)防止整流输出电压下降2)防止失控4.●保持电流连续→●串续流电抗器,●计算公式5.电压、电流波形绘制,电压、电流参数计算公式→→三相电路1.共阴极接法、共阳极接法2.触发角ā的确定3.宽脉冲、双窄脉冲4.●电压、电流波形绘制→●电压、电流参数计算公式5.变压器漏抗对整流电流的影响→●换相重叠角产生原因→计算方法6.整流电路的谐波和功率因数→→●逆变电路1.●逆变条件→●电路极性→●逆变波形2.●逆变失败原因→器件→触发电路→交流电源→换向裕量3.●防止逆变失败的措施4.●最小逆变角的确定→→触发电路1.●触发电路组成2.工作原理3.触发电路定相第四章逆变电路1.●逆变电路分类:把直流变成交流电称为逆变,当交流侧接在电网上,即交流侧接有电源时,称为有源逆变;当交流侧直接和负载连接时,称为无源逆变2.●换流方式分类:器件(利用全控型器件的自关断能力进行换流称为器件换流)→电网(由电网提供换流电压称为电网换流,不是用于没有交流电网的无源逆变电路)→负载(有负载提供换流电压称为负载换流)→强迫(设置附加的换流电路,给欲关断的晶闸管强迫施加反向电压或反压电流的换流方式叫强迫换流,强迫换流通常利用附加电容上所储存的能量来实现,因此也叫电容换流)3.电压型逆变电路:单相、三相4.电流型逆变电路:单相、三相第五章直流-直流变换电路斩波电路→●降压斩波:●工作原理、●计算方法→●升压斩波:●工作原理、●计算方法第六章交流-交流变换电路1.●交流-交流变换电路:→●交流调压电路→●交流调功电路2.交-交变频电路:单相、●三相交-交变频电路→公共交流母线进线方式→输出星形联接方式●交-交变频电路的主要特点●优缺点第七章 PWM控制技术1.基本原理:冲量定理PWM→ SPWM2.●控制方式:计数法:调制法:●调制方法:→●异步调制:→●同步调制:3.●采样方式:→●自然采样:→●规则采样:第八章软开关技术1.软开关与硬软开关2.●零电压开关与零电流开关●零电压开通●零电流关断3.●软开关分类:准谐振电路、零开关PWM电路、零转换PWM电路4.典型的软开关电路5.●软开关技术的发展与趋势第九章电力电子器件应用及共性问题1.器件驱动:电气隔离●晶闸管触发电路典型的触发电路2.器件的保护:→●过电压产生及过电压保护→●过电流产生及过电流保护→●缓冲电路----又称吸收电路3.器件的串、并联串联→解决均压问题→静态、动态并联→解决均流问题→静态、动态第十章电力电子器件应用1.V-M系统中应用→V-M系统的机械特性:●电流连续→机械特性为一组平行线;●电流断续→理想空载转速上升;→机械特性变软;→随着控制角α的增加,进入断续区的电流加大。
《电力电子技术》学习资料
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《电力电子技术》学习资料概述本文档旨在提供关于电力电子技术的研究资料,帮助读者了解该领域的基本概念和原理。
1. 电力电子技术简介- 电力电子技术是指利用电子器件和电力技术,将电能进行控制、变换和传输的技术领域。
- 电力电子技术广泛应用于电力系统、工业控制、电动车辆、电力传输等领域。
2. 电力电子技术的重要原理与器件2.1 可控硅器件- 可控硅器件是电力电子技术中最基本的器件之一。
- 可控硅器件可以实现对电能的方向、大小以及周期进行控制,广泛应用于电动机控制、电能变换等领域。
2.2 逆变器与变频器- 逆变器用于将直流电转换为交流电,常用于太阳能发电系统、UPS系统等。
- 变频器用于控制交流电机的转速和转矩,广泛应用于变频空调、工业驱动等领域。
2.3 共模电路- 共模电路用于电力系统的滤波和隔离。
- 共模电路能够有效抑制电力系统中的干扰信号和电磁波。
2.4 光伏逆变器- 光伏逆变器是将光伏电池所产生的直流电转换为交流电的装置。
- 光伏逆变器广泛应用于太阳能发电系统,为电网注入可再生能源。
3. 电力电子技术的应用3.1 电力系统- 电力电子技术在电力系统中起到重要作用,可以实现电力的传输、分配和控制。
- 电力电子技术能够提高电力系统的稳定性和效率。
3.2 工业控制- 电力电子技术在工业控制中应用广泛,如电动机控制、自动化生产线等。
- 电力电子技术可以实现对电力的精确控制和调节。
3.3 电动车辆- 电力电子技术是电动车辆关键技术之一。
- 电力电子技术可以实现电动车辆的电能转换和控制,提高能源利用效率。
3.4 可再生能源- 电力电子技术在可再生能源的应用中起到重要作用。
- 电力电子技术可以将风能、光能等可再生能源转换为可用的电能,推动可再生能源的开发利用。
总结本文档介绍了电力电子技术的基本概念、重要原理与器件,以及其在电力系统、工业控制、电动车辆和可再生能源中的应用。
通过学习电力电子技术,读者可以更深入了解和应用这一领域的知识。
电力电子技术考点总结
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电力电子技术考点总结第1章绪论1. 什么是电力电子技术(P1)答:电力电子技术就是应用于电力领域的电子技术。
电子技术包括信息电子技术和电力电子技术。
2. 电力变换分类及其含义和主要作用(P1)答:电力变换分为四类:交流变直流、直流变交流、直流变直流、交流变交流。
3. 电力电子技术的应用(P6)答1. 一般工业2.交通运输3.电力系统4.电子装置用电源5.家用电器6.其他。
第2章电力电子器件1. 典型全控型器件的分类(P25)答:1.门极可关断晶闸管 2.电力晶闸管3.电力场效应晶体管 4.绝缘栅双极晶体管。
第3章整流电路1. a = 0 °时的整流电压、电流中的谐波有什么规律(P75)答:(1) m脉波整流电压U do的谐波次数为mk(k = 1,2,3,…)次,即m的倍数次;整流电流的谐波由整流电压的谐波决定,也为mk次。
(2)当m—定时,随谐波次数增加,谐波幅值迅速减小,表明最低次(m 次)谐波是最主要的,其他次数的谐波相对较少;当负载中有电感时,负载电流谐波幅值d n的减小更为迅速。
(3) m增加时,最低次谐波次数增加,且幅值迅速减小,电压纹波因数迅速减小。
2. 双反星形电路设置平衡电抗器的作用没有会怎样(P76)答:双反星形电路中设置电感量为Lp的平衡电抗器是为保证两组三相半波整流电路能同时导电,每组各承担一半负载,如果Lp同时只有一个导通,则原电路将变成六相半波整流电路。
3. 逆变产生的条件(P84)答:(1)要有直流电动势,其极性需和晶闸管的导通方向一致,其值应大于变流器直流侧的平均电压。
(2)要求晶闸管的控制角a > n /2,使U为负值。
4. 逆变失败的原因(P85)答:(1)触发电路工作不可靠,不能适时、准确地给各晶闸管分配脉冲。
(2)晶闸管发生故障,在应该阻断时失去阻断能力,或在应该导通时不能导通,造成逆变失败。
(3) 在逆变工作时,交流电源发生缺相或突然消失,致使电路短路。
电力电子技术知识点总结
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电力电子技术知识点总结一、电力电子器件1. 晶闸管:晶闸管是一种具有双向导电性能的电子器件,可以控制大电流、大功率的交流电路。
其结构简单,稳定性好,具有一定的可逆性,可用作直流电压调节元件、交流电压调节元件、静止开关、逆变器等。
2. 可控硅:可控硅是一种具有双向导电性的半导体器件,具有控制开关特性,可用于控制大电流、大功率的交流电路。
可控硅具有可控性强,工作稳定等特点,适用于电力调节、交流电源、逆变器等领域。
3. MOSFET:MOSFET是一种以金属氧化物半导体栅极场效应晶体管为基础的器件,和普通的MOS晶体管相比,MOSFET在导通电阻上有较低的压降、耗散功率小、寄生电容小、开关速度快等优点,适用于开关电路、逆变器、电源调节等领域。
4. IGBT:IGBT是一种继承了MOSFET和双极晶体管的特点的半导体器件,具有高阻塞电压、低导通压降、大电流、耐脉冲电流等特点,适用于高频开关电路、变频器、电源逆变器、电机调速等领域。
5. 二极管:二极管是最基本的电子元件之一,具有正向导通和反向截止的特点,广泛用于整流、短路保护、开关电源等方面。
以上所述的电力电子器件是电力电子技术的基础,掌握了这些器件的特性和应用,对于电力电子技术的学习和应用具有重要的意义。
二、电力电子拓扑结构1. 变流器拓扑结构:变流器是电力电子技术中的一种重要装置,用于将直流电转换为交流电或者改变交流电的频率、电压和相数等。
常见的变流器拓扑结构包括单相全桥变流器、三相全桥变流器、单相半桥变流器、三相半桥变流器等。
2. 逆变器拓扑结构:逆变器是电力电子技术中的一种重要装置,用于将直流电转换为交流电,逆变器可以选择不同的拓扑结构和控制策略,以满足不同的电力系统需求。
常见的逆变器拓扑结构包括单相全桥逆变器、三相全桥逆变器、单相半桥逆变器、三相半桥逆变器等。
3. 母线型柔性直流输电系统:母线型柔性直流输电系统是一种新型电力电子系统,用于将大容量的交流电转换为直流电进行长距离输电。
电力电子技术相关知识讲解
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t
图1-30 理想的GTR基极 驱动电流波形
7
1.6.3 典型全控型器件的驱动电路
GTR驱动电路包括电气隔离和晶体管放大电路两部分。
贝克箝位 电路
图1-31 GTR的一种驱动电路
驱动GTR的集成驱动电路中,THOMSON公司的 UAA4002和三菱公司的M57215BL较为常见。
电冰箱、微波炉等电器也应用了电力电子技术。 ◆其它
☞航天飞行器中的各种电子仪器需要电源,载人航天器 也离不开各种电源,这些都必需采用电力电子技术。
☞抽水储能发电站的大型电动机需要用电力电子技术来 起动和调速。超导储能是未来的一种储能方式,它需要强 大的直流电源供电,这也离不开电力电子技术。
1.3 电力电子技术的应用
1.1 什么是电力电子技术
■电力电子学 ◆美国学者W. Newell认为电力电子学是由电 力学、电子学和控制理论三个学科交叉而形成 的。
图1-1 描述电力电子学的倒三角形
1.1 什么是电力电子技术
☞电力电子技术和电子学 电力电子器件的制造技术和用于信息变换的电子
器件制造技术的理论基础(都是基于半导体理论) 是一样的,其大多数工艺也是相同的。
☞电力电子技术和控制理论 控制理论广泛用于电力电子技术中,它使电力电
子装置和系统的性能不断满足人们日益增长的各种 需求。电力电子技术可以看成是弱电控制强电的技 术,是弱电和强电之间的接口。而控制理论则是实 现这种接口的一条强有力的纽带。
另外,控制理论是自动化技术的理论基础,二 者密不可分,而电力电子装置则是自动化技术的基 础元件和重要支撑技术。
至少经过一次以上电力电子变流装置的处理。 ☞直流输电在长距离、大容量输电时有很大的优势,其送电端的整
电力电子技术知识总结
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电力电子技术知识总结电力电子技术是一个研究电力系统中能量的电子转换和控制的学科,它在电力系统的输配电过程中发挥着关键作用。
下面将对电力电子技术的基本原理、常用器件和应用领域进行总结。
电力电子技术的基本原理主要涉及能量的转换、控制和变换等方面。
其中,能量转换指的是将电力系统中的电能转换为其他形式的能量,例如机械能或热能;能量控制则是对电力系统中能量的流动进行控制,以保证系统的稳定和可靠运行;能量变换则是将电力系统中的电流和电压进行变换,以满足不同设备的工作需求。
在电力电子技术中,常用的器件有晶闸管、可控硅、IGBT和MOSFET等。
其中,晶闸管是一种具有可控导通能力的开关元件,广泛应用于直流电力传输和交流电功率控制系统中;可控硅是一种三层结构的半导体器件,具有可控导通和导通角的特点,常用于电力系统的调压和调速控制;IGBT是一种由双极性晶体管和MOSFET组成的器件,结合了二者的优点,适用于高压和高频应用;MOSFET则是一种最常用的功率开关管,具有速度快、损耗小和驱动电压低等特点。
电力电子技术在诸多领域有着广泛的应用,其中最常见的是电力变换和传输系统。
例如,直流输电系统中,电力电子技术可以实现高压直流输电,提高输电效率;交流输电系统中,电力电子技术可以实现交流电压和频率的调整,以适应不同工况。
此外,电力电子技术还应用于电力工具、家用电器、工业自动化、电动汽车等领域,提高了系统的效能和可靠性。
此外,电力电子技术还与能源转换和储能技术密切相关。
例如,太阳能光伏系统中,电力电子技术可以对光伏阵列产生的直流电进行变换和控制,以满足不同负载的需求;同时,电力电子技术还可以应用于储能系统,例如电动汽车的电池组和储能电站中,对电能的储存和释放进行控制。
总结来说,电力电子技术在电力系统中的应用十分重要。
它通过能量的转换、控制和变换,实现了电力系统的高效运行和灵活控制。
而晶闸管、可控硅、IGBT和MOSFET等器件则为电力电子技术的实现提供了基础。
电力电子技术知识点汇总
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电力电子技术1.以电力为处理对象的电子技术称为电力电子技术。
它是一门利用电力电子器件对电能进行控制和转换的学科。
2.电力交换分为:交直变换(AC-DC 整流)直交变换(DC-AC 逆变)交交变换(AC-AC 交交变换)直直变换(DC-DC 斩波)3.1957年美国的通用电气公司研制出第一个晶闸管。
4.电源:直流电源,恒压恒频交流电源,变压变频电源。
5.电源涉及不间断电源、电解电源、电镀电源、开关电源(SMPS)、计算机及仪器仪表电。
6.高压直流输电(HVDC)晶闸管控制电抗器(TCR)晶闸管投切电容器(SVC)有源电力滤波(APF)7.为了减小本身的损耗,提高效率,电力电子器件一般工作在开关状态。
8.低频时通态损耗电力电子器件功率损耗的主要成因;器件开关频率较高,开关损耗随增大而成为器件功率损耗主要因素。
9.电力二极管:螺栓型和平板型两种封装。
10.当施加的反向电压过大时,反向电流将会急剧增大,破坏PN结反向偏置为截止的工作状态,这就是反向击穿。
反向电流未被限制住,使得反向电流和反向电压的乘积超过了PN 结所容许的耗散功率,就会因热量散发不出去而导致PN结温度上升,直至过热而烧毁,这就是热击穿。
PN结的电荷量随外加电压而变化,呈现一定的电容效应。
11.正向平均电流IF(Av)是指电力二极管长期运行时,在指定的管壳温皮平均值取标散热条件下,其允许流过的最大工频正弦平波电流的平均值。
肖特基二极管是单极器件12.为保证可靠,安全触发,触发电路所提供的触发电压、电流和功率都限制在可靠触发区。
13.实际中,应对晶闸管施加足够长时间的反向电压,使其充分恢复对正向电压的阻断能力,才能使晶闸管可靠关断。
14.GTR一般采用共发射极接法。
为了保证安全,最高工作电压Ucem要比BUceo低的多。
15.当GTR的集电极电压升高至一次击穿电压临界值BUcEo时,集电极电流Ic会迅速增大,出现雪崩击穿,称之为一次击穿,一次击穿也称为电压击穿。
电力电子技术知识点总结
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电力电子技术知识点总结电力电子技术是现代电力系统中的关键部分,它将电力系统与电子技术相结合,用于有效地控制、转换和传递电能。
本文将对电力电子技术的基本概念、分类和应用进行综述。
1. 电力电子技术的概述电力电子技术是指应用电子器件和电子控制器件来实现电力的调节、变换和传递的技术。
通过电力电子技术,可以实现电能的高效利用,提高能量转换效率和电力质量,同时也可以实现对电力系统的灵活控制。
2. 电力电子技术的分类电力电子技术根据其应用领域和转换方式可以分为多种类型,常见的包括:2.1 直流-直流变换技术(DC-DC)直流-直流变换技术主要是通过电力电子器件实现直流电能的调节和变换。
常见的直流-直流变换技术包括升压、降压、反相等。
2.2 直流-交流变换技术(DC-AC)直流-交流变换技术是将直流电能转换为交流电能,常见的应用场景包括太阳能发电系统和电动汽车充电桩。
2.3 交流-直流变换技术(AC-DC)交流-直流变换技术是将交流电能转换为直流电能,常见的应用场景包括电力系统中的整流器和UPS电源。
2.4 交流-交流变换技术(AC-AC)交流-交流变换技术主要是通过电力电子器件实现交流电能的调节和变换。
常见的交流-交流变换技术包括电压调节、频率调节和相位调节等。
3. 电力电子技术的应用电力电子技术在现代电力系统中有着广泛的应用,常见的应用包括:3.1 电力传输与配电电力传输与配电中的变压器、线路的无功补偿和电压调节等都会涉及到电力电子技术的应用。
通过电力电子技术,可以降低传输损耗、提高电力质量。
3.2 新能源发电电力电子技术在新能源发电领域有着重要的应用,如风能发电和太阳能发电系统中的逆变器、控制器等都需要电力电子技术来实现能量转换。
3.3 智能电网智能电网是未来电力系统的发展方向,电力电子技术在智能电网中有着重要的作用,通过电力电子器件和控制策略的应用,可以实现对电力系统的高效调节和控制。
4. 电力电子技术的发展趋势随着新能源的快速发展和电力系统的智能化改造,电力电子技术将得到更广泛的应用。
(完整版)电气类专业知识点--电力电子知识点讲义整理
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电力电子技术知识点讲义汇总——天天向上图文工作室独家整理复习笔记知识点第1章绪论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。
第2章电力电子器件1 电力电子器件与主电路的关系(1)主电路:指能够直接承担电能变换或控制任务的电路.(2)电力电子器件:指应用于主电路中,能够实现电能变换或控制的电子器件.2 电力电子器件一般都工作于开关状态,以减小本身损耗.3 电力电子系统基本组成与工作原理(1)一般由主电路、控制电路、检测电路、驱动电路、保护电路等组成。
(2)检测主电路中的信号并送入控制电路,根据这些信号并按照系统工作要求形成电力电子器件的工作信号。
(3)控制信号通过驱动电路去控制主电路中电力电子器件的导通或关断。
(4)同时,在主电路和控制电路中附加一些保护电路,以保证系统正常可靠运行。
4 电力电子器件的分类根据控制信号所控制的程度分类(1)半控型器件:通过控制信号可以控制其导通而不能控制其关断的电力电子器件.如SCR晶闸管.(2)全控型器件:通过控制信号既可以控制其导通,又可以控制其关断的电力电子器件。
如GTO、GTR、MOSFET 和IGBT.(3)不可控器件:不能用控制信号来控制其通断的电力电子器件。
如电力二极管。
根据驱动信号的性质分类(1)电流型器件:通过从控制端注入或抽出电流的方式来实现导通或关断的电力电子器件.如SCR、GTO、GTR.(2)电压型器件:通过在控制端和公共端之间施加一定电压信号的方式来实现导通或关断的电力电子器件.如MOSFET、IGBT。
根据器件内部载流子参与导电的情况分类(1)单极型器件:内部由一种载流子参与导电的器件。
电力电子技术_基础知识
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电力电子技术_基础知识一、内容简述本文将阐述电力电子技术的定义与发展历程,及其在现代能源系统中的地位和作用。
我们将让读者理解电力电子技术是如何通过半导体器件将电能从源头转换到最终用户的过程。
此外还将介绍电力电子技术在可再生能源、工业控制、交通运输等领域的应用及其发展趋势。
本节将介绍电力电子系统中的主要组成部分——电力电子转换器与变换器。
这些设备是电力电子技术中的核心部件,用于实现交流(AC)和直流(DC)之间的转换,电压和电流的控制以及调整。
本部分将介绍不同类型转换器的工作原理和特性,并探讨其在各种应用场景中的应用。
本节将详细介绍在电力电子系统中使用的半导体器件和功率模块。
包括二极管、晶体管(如IGBT)、场效应晶体管(MOSFET)等的基本工作原理及其在电力转换和控制中的应用。
此外还将探讨这些器件的性能参数、特点及其在高性能电力系统中的应用挑战。
本部分将介绍电力电子系统中的控制技术和调制策略,通过适当的控制方法,可以实现电力电子系统的稳定运行和精确控制。
本部分将讨论不同类型的控制方法(如PWM调制、空间矢量调制等)以及它们在电力电子系统中的应用和实现。
电力电子系统的安全和稳定运行至关重要,本部分将介绍在电力电子系统中使用的保护和故障诊断技术。
这些技术可以确保系统在异常情况下安全运行并避免损坏,本部分将探讨不同类型的保护措施(如过流保护、过电压保护等)以及现代故障诊断技术的应用和发展趋势。
1. 介绍电力电子技术的概念及其在现代社会的重要性电力电子技术是一种结合了电力工程与电子工程的理论和技术的跨学科领域。
它主要研究利用半导体器件进行电能转换、控制和优化的技术。
简单来说电力电子技术就是研究如何将电能从一种形式转换为另一种形式,以满足不同设备和系统的需求。
这种技术在现代社会中扮演着至关重要的角色,涉及到我们日常生活中的方方面面。
随着科技的快速发展,电力电子技术的重要性日益凸显。
在现代社会的各个领域,从工业制造、交通运输、通讯设备,到家庭生活、数据中心以及可再生能源系统,几乎无处不在都需要电力电子技术的支持。
电力电子知识点总结
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第一章电力电子技术是应用于电力领域的电子技术,也就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。
电子技术包括信息技术和电力电子技术两大分支。
电力电子器件:半控器件:晶闸管( SCR)、门极可关断晶闸管(GTO)。
全控器件:电力晶体管(GTR)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)、电力场效应晶体管(电力MOSFET)。
不可控器件:电力二极管(整流二极管)电力电子器件的分类:按照驱动电路信号的性质,分为两类:电流驱动型:晶闸管SCR、门极可关断晶闸管GTO、电力晶体管 GTR电压驱动型:电力场效应晶体管MOSFET、绝缘栅双极晶体管IGBT按照器件内部参与导电的情况分为两类:单极型器件:电力MOSFET双极型器件:电力二极管、晶闸管SCR、门极可关断晶闸管GTO、电力晶体管 GTR混合型器件:绝缘栅双极晶体管IGBT晶闸管正常工作时的特性: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。
若要使已导通的晶闸管关断,只能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。
关断时间大于晶闸管的电路换向关断时间,才能可靠关断。
GTO能够通过门极关断的原因是其与普通晶闸管有如下区别:设计α2较大,使晶体管V2控制灵敏,易于GTO关断。
导通时接近临界饱和,有利门极控制关断,但导通时管压降增大。
多元集成结构,使得P2基区横向电阻很小,能从门极抽出较大电流。
晶闸管非正常导通的几种情况:阳极电压升高至相当高的数值照成雪崩现象;阳极电压上升率过高;结温较高;光直接照射硅片,即光触发;第二章单向可控整流电路:单向半波可控整流电路:A电阻负载:相关概念:从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲止的电角度,用α表示,也称触发角或控制角。
晶闸管在一个电源周期中处于通态的电角度,用θ表示。
θπα=-通过控制触发脉冲的相位来控制直流输出电压大小的方式称为相位控制方式,简称相控方式。
电力电子技术_基础知识
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新能波形示意图
未来电力系统将大量应用电力电子 技术以提高电力品质和供电效率
风力、太阳能发电系统
风力发电
太阳能发电
三、电力电子技术的应用
照明
各类气体放电灯 电子镇流器 LED照明驱动器
西湖夜景
杭州湾大桥
集中运行中心
面向军事应用领域举例
主电路:完成电能变换 控制电路:协调整个系统正常工作 缓冲电路:在主电路中保护半导体器件 驱动电路:传递控制信号,控制半导体器件开关
保护电路:分为两部分,一部分在主电路中实现故障保
护,多为熔断器与机械开关;另一部分融合 于控制电路中,通过电子检测实现故障保护。
一、什么是电力电子学
展,PWM控制技术推广应用; 20世纪80年代后期,IGBT开始推广应用,大功率变换进
入以IGBT+PWM技术为主流的时代;
20世纪90年代,为降低器件开关损耗,软开关技术开始推 广应用;
二、电力电子技术的发展与现状
进入21世纪以后
为了实现高频和低 EMI 的大功率变换,多电平变换 技术逐步推广应用;
功率控制模块
耐故障的固态配电系统 电抗冰装置 电动制动
永磁马达
电传动辅助设备; 环境控制系统; 发动机辅助设备
发动机
固态功率控制器
分区配电系统
船用操作变流器模块
标准电力电子模块
发电模块
船用操作逆变器模块
固态遥 控端口
电源 负载 功率 端口 功率端口 控制 系统控制
备用功率单 元发电机
电动飞行 执行机构
船用操作变流器模块
配电模块
燃料电池
双向逆变器 储能
电动机控制器
备用负载配电和控制
(整理)电力电子教材重点知识点总结
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《电力电子技术》复习题第1章绪论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,也叫斩波电路(4)交流变交流AC-AC:可以是电压或电力的变换,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、相控方式;对晶闸管的电路的控制方式主要是相控方式5、斩空方式:与晶闸管电路的相位控制方式对应,采用全空性器件的电路的主要控制方式为脉冲宽度调制方式。
相对于相控方式可称之为斩空方式。
第2章电力电子器件1 电力电子器件与主电路的关系(1)主电路:电力电子系统中指能够直接承担电能变换或控制任务的电路。
(2)电力电子器件:指应用于主电路中,能够实现电能变换或控制的电子器件。
广义可分为电真空器件和半导体器件。
2 电力电子器件一般特征:1、处理的电功率小至毫瓦级大至兆瓦级。
2、都工作于开关状态,以减小本身损耗。
3、由电力电子电路来控制。
4、安有散热器3 电力电子系统基本组成与工作原理(1)一般由主电路、控制电路、检测电路、驱动电路、保护电路等组成。
(2)检测主电路中的信号并送入控制电路,根据这些信号并按照系统工作要求形成电力电子器件的工作信号。
(3)控制信号通过驱动电路去控制主电路中电力电子器件的导通或关断。
(4)同时,在主电路和控制电路中附加一些保护电路,以保证系统正常可靠运行。
4 电力电子器件的分类根据控制信号所控制的程度分类(1)半控型器件:通过控制信号可以控制其导通而不能控制其关断的电力电子器件。
如SCR晶闸管。
(2)全控型器件:通过控制信号既可以控制其导通,又可以控制其关断的电力电子器件。
如GTO、GTR、MOSFET和IGBT。
(3)不可控器件:不能用控制信号来控制其通断的电力电子器件。
电力电子技术讲义(超全讲解)
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绪-22
4 教材的内容简介和使用说明
4.1 教材的内容简介
4.2 教材的使用说明
绪-23
4.1 教材的内容简介
《电力电子技术》 教材结构
第一部分 全书的基础
第二部分 全书的主体
第三部分 全书的深入
第2章 整流电路
第1章 电力电子器件 第3章 直流斩波电路 第4章 交流控制电路 和交交变频电路
第6 章 PWM控制技术 第7章 软开关技术
第5章 逆变电路
第8章 组合变流电路
绪-24
4.2 教材的使用说明
每章的最后有小结,对全章的要点和重点进行总 结。
教材正文后附有“教学实验”部分,精选了5个最 基本的,有较高实用价值的实验 。
书末附有“术语索引”。
课时分配:课内教学学时为48~56学时(包含实验, 每个实验2学时)。
电力电子技术是电能变换技术,是把粗电变为精电的技术, 能源是人类社会的永恒话题,电能是最优质的能源,
因此,电力电子技术将青春永驻。
一门崭新的技术,21世纪仍将以迅猛的速度发展。
绪-12
2 电力电子技术的发展史
历史是人类社会的一面镜子 分析过去、现在有助于把握未来
科学史是科学家的一面镜子
了解一门学科的过去、现在有助 于把握未来
二者同根同源。
绪-9
1.3 与相关学科的关系
与电力学(电气工程)的关系
电力电子技术广泛用于电气工程中
高压直流输电 电力机车牵引 静止无功补偿 交直流电力传动
电解、电镀、电加热、高性能交直流电源
国内外均把电力电子技术归为电气工程的一 个分支。 电力电子技术是电气工程学科中最为活跃的 一个分支。
绪-10
绪-13
电力电子技术知识点自己总结
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电力电子技术知识点自己总结电力电子技术知识是现代电子工程技术中非常重要的一个分支,它涵盖了广泛的领域,包括电力电子电路、功率半导体器件、数字控制技术、电力传输、节能技术等多个方面。
下面,我将根据自己的经验,为大家总结一些电力电子技术知识点,希望对大家的学习有所帮助。
1.功率半导体器件功率半导体器件是电力电子技术的核心,在电力电子电路中扮演着非常重要的角色。
常见的功率半导体器件有MOSFET、IGBT、二极管等。
MOSFET具有独特的低电阻、高开关速度、无反向恢复能力等特点,在逆变器、转换器等电路中被广泛应用。
IGBT则是介于MOSFET和普通开关二极管之间的半导体器件,具有高电压、大电流能力、可控制等优点,被广泛用于交流变直流、直流变交流等电力电子应用中。
2.电力电子电路电力电子电路是电力电子技术研究的核心内容,常见的电力电子电路有整流器、逆变器、升压转换器、降压转换器等多个类型。
整流器可以将交流电转换为直流电,逆变器可以将直流电转换为交流电,升压转换器可以将电压升高,降压转换器可以将电压降低。
这些电力电子电路在电力电子技术应用中发挥着至关重要的作用。
3.数字控制技术数字控制技术在电力电子技术中有着非常广泛的应用,它主要是指使用微处理器、单片机等数字化器件控制电力电子电路的开关,实现从电源到负载的实时控制。
数字控制技术能够实现电压、电流、功率等的精确控制,提高设备的性能和可靠性,同时还能实现通讯、监测等功能。
4.电力传输电力传输是电力电子技术的另一个重要领域,其主要目的是将电能从发电站向终端用户传输。
电力传输可以通过输电线路、变电站等多种方式实现,其中电力电子技术在电力传输中的作用愈发重要。
电力传输中的电力损耗和电压降都是需要解决的问题,而在电力电子技术中有着多种方法能够有效地降低电量损耗和电压降低问题。
5.节能技术节能技术是当前社会非常重要的关键词之一,也是电力电子技术所追求的目标之一。
在电力电子技术中,节能技术通常是指降低设备的能耗,减少能源浪费。
电力电子知识点总结
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电力电子知识点总结一、电力电子的基本原理电力电子是运用半导体器件实现电能的变换、控制和调节的技术领域。
在电力电子领域中最常用的器件是晶闸管、可控硅、晶闸管二极管、IGBT等。
它们通过对电压和电流的控制,实现将电能从一种形式转换为另一种形式。
电力电子的基本原理可以分为电力电子器件、电力电子电路和电力电子系统三个方面。
1. 电力电子器件电力电子器件是实现电力电子技术的基础。
常见的电力电子器件有晶闸管、可控硅、三端闭管、IGBT等,在电力电子中起着至关重要的作用。
晶闸管是一种四层结构的半导体器件,能够控制电流的导通和截止,实现电能的控制和调节。
可控硅是一种三端器件,具有双向导通特性,广泛应用于交流电路中。
IGBT集结了MOS管和双极型晶体管的优点,具有高开关速度、低导通压降等特点,是目前应用范围最广泛的功率器件之一。
2. 电力电子电路电力电子电路是利用电力电子器件构成的电路,实现对电能的控制和调节。
常见的电力电子电路包括整流电路、逆变电路、斩波电路等。
整流电路能够将交流电转换为直流电,逆变电路能够将直流电转换为交流电,斩波电路能够实现对电压和频率的调节。
这些电路在各种电力电子设备中得到了广泛应用,如变频调速器、逆变焊接电源等。
3. 电力电子系统电力电子系统是由多个电力电子电路组成的系统,实现对电能的复杂控制和转换。
常见的电力电子系统包括交流电调压系统、柔性直流输电系统、电能质量调节系统等。
这些系统在能源转换、传输和利用方面发挥着关键作用,是现代电力系统中不可或缺的一部分。
二、电力电子的常见器件和应用电力电子领域中常见的器件有晶闸管、可控硅、IGBT等。
而在现代工业中,电力电子技术得到了广泛的应用,如变频调速器、逆变焊接电源、电动汽车充电设备等。
1. 变频调速器变频调速器是一种能够实现电机转速调节的设备,它利用电力电子技术对电机供电进行控制,实现对电机转速的调节。
通过变频调速器,可以实现电机的恒流恒功率调节,使得电动汽车、电梯、风力发电机等设备具有更加灵活和高效的性能。
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电力电子技术知识点
《电力电子技术》课程知识点分布
(供学生平时课程学习、复习用,●为重点)
第一章绪论
1.电力电子技术:信息电子技术----信息处理,包括:模拟电子技术、数字电子技术
电力电子技术----电力的变换与控制
2. ●电力电子技术是实现电能转换和控制,能进行电压电流的变换、频率的变换及相
数的变换。
第二章电力电子器件
1.电力电子器件分类:不可控器件:电力二极管
可控器件:全控器件----门极可关断晶闸管GTO→电力晶体管GTR
→场效应管电力PMOSFET→绝缘栅双极晶体管IGBT→及其他器件
☆半控器件----晶闸管●阳极A阴极K 门极G
2.晶闸管
1)●导通:当晶闸管承受正向电压时,仅在门极有触电电流的情况晶闸管才能开通。
●关断:外加电压和外电路作用是流过晶闸管的电流降到接近于零
●导通条件:晶闸管承受正向阳极电压,并在门极施加触发电流
●维持导通条件:阳极电流大于维持电流
当晶闸管承受反向电压时,不论门极是否有触发电流,晶闸管都不会导
通。
当晶闸管承受正向电压时,仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才会开
通。
当晶闸管导通,门极失去作用。
●主要参数:额定电压、额定电流的计算,元件选择
第三章
●整流电路
1.电路分类:单相----单相半波可控整流电路单相整流电路、桥式(全控、半控)、单相全波可控整流电路单相桥式(全控、半控)整流电路
三相----半波、●桥式(●全控、半控)
2.负载:电阻、电感、●电感+电阻、电容、●反电势
3.电路结构不同、负载不同→●输出波形不同→●电压计算公式不同
→→单相电路
1.●变压器的作用:变压、隔离、抑制高次谐波(三相、原副边→星/三角形接法)
2.●不同负载下,整流输出电压波形特点
1)电阻→电压、电流波形相同
2)电感→电压电流不相同、电流不连续,存在续流问题
3)反电势→停止导电角
3.●二极管的续流作用
1)防止整流输出电压下降
2)防止失控
4.●保持电流连续→●串续流电抗器,●计算公式
5.电压、电流波形绘制,电压、电流参数计算公式
→→三相电路
1.共阴极接法、共阳极接法
2.触发角ā的确定
3.宽脉冲、双窄脉冲
4.●电压、电流波形绘制→●电压、电流参数计算公式
5.变压器漏抗对整流电流的影响→●换相重叠角产生原因→计算方法
6.整流电路的谐波和功率因数
→→●逆变电路
1.●逆变条件→●电路极性→●逆变波形
2.●逆变失败原因→器件→触发电路→交流电源→换向裕量
3.●防止逆变失败的措施
4.●最小逆变角的确定
→→触发电路
1.●触发电路组成
2.工作原理
3.触发电路定相
第四章逆变电路
1.●逆变电路分类:把直流变成交流电称为逆变,当交流侧接在电网上,即交流侧接
有电源时,称为有源逆变;当交流侧直接和负载连接时,称为无源逆变
2.●换流方式分类:器件(利用全控型器件的自关断能力进行换流称为器件换流)→
电网(由电网提供换流电压称为电网换流,不是用于没有交流电网的无源逆变电路)→负载(有负载提供换流电压称为负载换流)→强迫(设置附加的换流电路,给欲关断的晶闸管强迫施加反向电压或反压电流的换流方式叫强迫换流,强迫换流通常利用附加电容上所储存的能量来实现,因此也叫电容换流)
3.电压型逆变电路:单相、三相
4.电流型逆变电路:单相、三相
第五章直流-直流变换电路
斩波电路→●降压斩波:●工作原理、●计算方法
→●升压斩波:●工作原理、●计算方法
第六章交流-交流变换电路
1.●交流-交流变换电路:→●交流调压电路
→●交流调功电路
2.交-交变频电路:单相、●三相交-交变频电路→公共交流母线进线方式
→输出星形联接方式
●交-交变频电路的主要特点●优缺点
第七章 PWM控制技术
1.基本原理:冲量定理
PWM→ SPWM
2.●控制方式:计数法:
调制法:
●调制方法:→●异步调制:
→●同步调制:
3.●采样方式:→●自然采样:
→●规则采样:
第八章软开关技术
1.软开关与硬软开关
2.●零电压开关与零电流开关
●零电压开通●零电流关断
3.●软开关分类:准谐振电路、零开关PWM电路、零转换PWM电路
4.典型的软开关电路
5.●软开关技术的发展与趋势
第九章电力电子器件应用及共性问题
1.器件驱动:电气隔离
●晶闸管触发电路
典型的触发电路
2.器件的保护:
→●过电压产生及过电压保护
→●过电流产生及过电流保护
→●缓冲电路----又称吸收电路
3.器件的串、并联
串联→解决均压问题→静态、动态
并联→解决均流问题→静态、动态
第十章电力电子器件应用
1.V-M系统中应用→V-M系统的机械特性:●电流连续→机械特性为一组平行线;
●电流断续→理想空载转速上升;
→机械特性变软;
→随着控制角α的增加,
进入断续区的电流加大。
2.交-交变频电路中应用。