电力电子总结(哈工程版)

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1、第一章、绪论（一）什么是电力电子技术1.三大要素：功率、电流、效率ii.工作状态：电力电子器件总是工作在开关状态iii.控制方式：相控（晶闸管）、斩控（全控型器件）iv.电力变换分为四大类：交流变直流、直流变交流、直流变直流、交流变交流图1-10电力电子变流技术分类图第二章、电力电子器件晶闸管*:SCR电力晶体管：GTR可关断晶闸管:GT0功率场效应晶体管：M0SFET绝缘栅双极型晶体管：IGBT（M0SFET与GTR的复合管）（一）电力电子器件概述（系统组成、分类：控制方式典型器件、单双复合管、压控流控器件）（二）电力二极管（不可控器件）（导通过程、与普通二极管的区别）（三）晶闸

2、管*（半控型器件）（半控原因、通断条件）（四）典型全控型器件（五）頁•他新型电力电子器件（一般了解）（六）功率集成电路域集成电力电子模块（了解）第三章、整流电路一、分类：1•组成器件：不可控、半控、全控1）不可控整流电路完全由不可控二极管组成，电路结构一定Z片其直流整流电压和交流电源电压值的比是固定不变的。2）半控整流电路由可控元件和二极管混合组成，在这种电路屮，负载电源极性不能改变，但平均值可以调节。3）在全控整流电路中，所有的整流元件都是町控的（SCR、GTR、GT0等），苴输出肓流电压的平均值及极件可以通过控制元件的导通状况而得到调节，在这种电路屮，功率的传递是双向的,即：既

3、可以由电源向负载传送,也可以由负载反馈给电源，即所谓的有源逆变。2.电路结构：桥式、零式1）零式电路指带零点或中性点的电路，乂称半波电路。它的特点所仃整流元件的阴极（或阳极）都接到一个公共接点，向H流负载供电，负载的另一根线接到交流电源的零点。2）桥式电路实际上是由两个半波电路串联而成，故乂称全波电路。3.相数：单相、多相4.变压器二次电流方向（单向、双向）：单拍电路、双拍电路所冇半波整流电路都是单拍电路，所冇全波整流电路都是双拍电路。5.控制方式*：相位控制*、斩波控制1）通过控制触发脉冲的相位來控制直流输出电压人小的方式称为相位控制方式，简称相控方式。2）斩波器就是利用晶闸管和

4、自关断器件来实现通断控制,将白流电源电压断续加到负载上，通过通、断的时间变化來改变负载电压平均值,亦称立流-直流变换器。它具有效率高、体积小、重虽轻、成本低等优点,广泛应用于直流牵引的变速拖动中，如城市电车、地铁、蒂点池车等。斩波器一般分降压斩波器，升压斩波器和复合斩波器三种。二、单和典型电路：（一）单和半波可控整流电路：（优点：简单缺点：id直流分量大会造成变压器恢芯直流磁化）纯阻性负载、大电感负载波形图、三个角的关系续流二极管的引入：阻感性负载阻抗角过人导致Ud平均值减小，所以在负载两侧反向并联二极管用以保障电流id在L-R-VDr冋路屮的流通（续流过程）0~180承受-ud,

5、最大反压血Ud承受+41V1带有续流二极管的电路：移相范

6、韦

7、续流管晶闸管（-）单相桥式全控整流电路*（计算题）1・纯阻性负载:a)桥怦的概念1、42、3得到触发脉冲即导通,U2过零时关断b)晶闸管最大电压:yl2Uzc）波形图注意Uvtd）全波整流：交流电源的正负半周期内都有整流输出电流流过负载e）双脉波整流：变压器二次绕组屮正负半周期内的电流方向相反」丄对称，从而消除了变压器直流磁化的影响2.组感性负载a）由于人电感的平波作用导致id波形连续且近似为水平线b）换相（换流）概念c）移相范围0~90d）晶闸管最人电斥正反均为迈U2e）导通角与触发角均为180f）变压器二次侧电流波形

8、：正负各180的矩形波，相位由触发角决定，有效值等于负载电流123.带反电动势负载a）负载为蓄电池、直流电动机的电枢（忽略电感）：负载等效为直流电压源b）只有U2瞬时值的绝对值大于反电动势E时晶闸管才能承受止电压c）从Ud下降到E时刻到原来Ud降到0的时刻，这段时间所对应的电角度称为停止导电角/**：相当于降触发角G被推迟为/（因为如果aU,当触发脉冲到來时，晶闸管承受负电压不可能导通，所以触发脉冲需要有足有的宽度，保证在/时刻有晶闸管开始承受正电压时触发脉冲仍然存在）d）平波电抗器（串联人L来平波）：克服电流断续所引起的电动机机械特性变软（如果负载回路中的电感L不够人时，电感屮储

9、藏的能量不足以维持电流导通负载电流将会断续，断续就会导致电枢电流平均值的减少，从而导致直流电动机特性变软）4.计算问题1）纯阻性负载变压器容量计算、有效值及平均值的计算2）阻感性负载3）反电动势负载UdIdvt（平均）It（有效）的计算、矩形波相位的确定（Q）停止导电角5的求算、保证电流连续的最小电感L的求算4）晶闸管额定参数*额定电压旷3倍最大反压额定电流1.阳2倍肓效值/I.57（三）单和全波可控整流电路（了解）（又称单相双半波可控整流电路）特点：-与单相全控桥从