变频技术原理与应用(第二版)吕汀石红梅编著PPT课件
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变频器原理及应用ppt课件
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按照不同的控制方式，交－直－交变频器可分成 以下三种方式：
• 采用可控整流器调压、逆变器调频的控制方式，
其结构框图。
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可控整流器调压、逆变器调频的控制方式的特点：
在这种装置中，调压和调频在两个环节上分别进行，在 控制电路上协调配合，结构简单，控制方便。但是，由 于输入环节采用晶闸管可控整流器，当电压调得较低时， 电网端功率因数较低。而输出环节多用由晶闸管组成多 拍逆变器，每周换相六次，输出的谐波较大，因此这类 控制方式现在用的较少。
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• 采用不控制整流器整流、脉宽调制（PWM）逆变器
同时调压调频的控制方式，其结构框图。
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•不控制整流器整流、脉宽调制（PWM）逆变器同时调压调
频的控制方式的特点：
在这类装置中，用不控整流，则输入功率因数不变；用 （PWM）逆变，则输出谐波可以减小。PWM逆变器需要全控 型电力半导体器件，其输出谐波减少的程度取决于PWM的开 关频率，而开关频率则受器件开关时间的限制。采用绝缘 双极型晶体管IGBT时，开关频率可达10kHz以上，输出波 形已经非常逼近正弦波，因而又称为SPWM逆变器，成为当 前最有发展前途的一种装置形式。
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2）工作原理
•IGBT的驱动原理与电力MOSFET基本相同，它是一种压控型器件。 •开通和关断是由栅极和发射极间的电压UGE决定的，当UGE为正且
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交—直—交电压型PWM变频电路采用二极管构成整流器，
完成交流到直流的变换，其输出直流电压Ud是不可控的； 中间直流环节用大电容C滤波；电力晶体管V1～V6构成
PWM逆变器，完成直流到交流的变换，并能实现输出频 率和电压的同时调节，VD1～VD6是电压型逆变器所需的 反馈二极管。
变频器的原理及其应用ppt课件
变频器的原理及其应用
提纲
一、变频器的结构及原理 二、变频器的控制方法 三、变频器在风机负载和泵类负载中的应用 四、变频调速系统接电抗器的作用 五、变频器的抗干扰 六、变频器的功能 七、变频器的选择 八、变频器的运行 九、变频器的调试与维护
一、变频器的结构 及原理
变频器的调速原理
调速原理：
N：转速
38
1. 变频器的干扰源
图7-1 变频器的电压、电流波形
39
2. 电路耦合干扰
— 电路传播：1）电源线 2）地线
措施 ： 1）隔离变压器 2）光耦隔离 3）正确接地
40
3.感应耦合干扰
—电磁感应 —静电感应
1） 电磁感应是电流干扰传播方式 2）静电感应是电压干扰传播方式
41
4. 抗干扰措施
远离、相绞、屏蔽、不平行
四. 变频调速系统 接电抗器的作用
32
1. 变频器输出端接入电抗器的场合
图 需要接入电抗器的场合
a）电机与变频器距离远 b）小变频器带轻载大电机
33
输出电抗器作用：
➢ 抑制变频器电磁幅射干扰 ➢ 抑制电动机电压谐振
34
2. 输入交流电抗器
作用：1）提高功率因数 2）抑制高次谐波 3）削弱电流浪涌
P0=55*10%=5.5KW P1=55KW
由PL=P0+KPnL3得: KP=55-5.5=49.5KW P2=5.5+49.5*（50%）3=11.7KW
总消耗的功率为55+11.7=67KW
风机的节电率统计举例
（2）两台变频运行时每台的平均供风量为75%Q P1=P2=5.5+49.5（75%）3=26.4KW
1）准确停车 2) 变频器给电动机输入直流电，在电机
提纲
一、变频器的结构及原理 二、变频器的控制方法 三、变频器在风机负载和泵类负载中的应用 四、变频调速系统接电抗器的作用 五、变频器的抗干扰 六、变频器的功能 七、变频器的选择 八、变频器的运行 九、变频器的调试与维护
一、变频器的结构 及原理
变频器的调速原理
调速原理：
N：转速
38
1. 变频器的干扰源
图7-1 变频器的电压、电流波形
39
2. 电路耦合干扰
— 电路传播：1）电源线 2）地线
措施 ： 1）隔离变压器 2）光耦隔离 3）正确接地
40
3.感应耦合干扰
—电磁感应 —静电感应
1） 电磁感应是电流干扰传播方式 2）静电感应是电压干扰传播方式
41
4. 抗干扰措施
远离、相绞、屏蔽、不平行
四. 变频调速系统 接电抗器的作用
32
1. 变频器输出端接入电抗器的场合
图 需要接入电抗器的场合
a）电机与变频器距离远 b）小变频器带轻载大电机
33
输出电抗器作用：
➢ 抑制变频器电磁幅射干扰 ➢ 抑制电动机电压谐振
34
2. 输入交流电抗器
作用：1）提高功率因数 2）抑制高次谐波 3）削弱电流浪涌
P0=55*10%=5.5KW P1=55KW
由PL=P0+KPnL3得: KP=55-5.5=49.5KW P2=5.5+49.5*（50%）3=11.7KW
总消耗的功率为55+11.7=67KW
风机的节电率统计举例
（2）两台变频运行时每台的平均供风量为75%Q P1=P2=5.5+49.5（75%）3=26.4KW
1）准确停车 2) 变频器给电动机输入直流电，在电机
第6讲-变频器原理及应用讲述
4) 如需修改，则按数字键或数字增减（∧和∨）键来修改 数据码。
5) 按写入键或设定键(READ或DATA)，将修改后的数据码写 入存储器中。
6) 判断预置是否结束，如未结束，则转入第二步继续预置 其他功能；如已结束，则按模式转换键(FUNC、MODE或 PRG) ，使变频器进入运行状态。
《变频器原理与应用（第2版）》第2章
3) 修改数据，送入新数据。
《变频器原理与应用（第2版）》第2章
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变频器程序设定的方法
1) 按模式转换键(FUNC、MODE或PRG)；使变频器处于程序 设定状态。（频率设定模式）
2) 按数字键或数字增减（∧和∨）键，找出需预置的功能 号。
3) 按读出键或设定键(READ或DATA)，读出该功能中原有的 数据码。
多挡速的选择可用外部控制来切换 ，也可依靠变频器内部定时器来自动执
行。
《变频器原理与应用（第2版）》第2章
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6.2.3 优化特性功能及预置
1. 节能功能 很多变频器都提供了自动节能功能，只需用户选择“用”，变频器就可 自动搜寻最佳工作点，以达到节能的目的。
2. PID控制功能 给定信号与反馈信号相比较的偏差值，经过P、I、D调节，变频器通过 改变输出频率，迅速、准确地消除拖动系统的偏差，回复到给定值。
《变频器原理与应用（第2版）》第2章
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4. 控制板端子配线
3）继电器输出端子TA、TB、TC配线
如果驱动感性负载（例如电磁继电器、接触器、电磁制 动器），则应加装浪涌电压吸收电路、压敏电阻或续流 二极管（用于直流电磁回路，安装时一定要注意极性） 等。吸收电路的元件要就近安装在继电器或接触器的线 圈两端，如下图所示：
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2. 运行模式的选择
5) 按写入键或设定键(READ或DATA)，将修改后的数据码写 入存储器中。
6) 判断预置是否结束，如未结束，则转入第二步继续预置 其他功能；如已结束，则按模式转换键(FUNC、MODE或 PRG) ，使变频器进入运行状态。
《变频器原理与应用（第2版）》第2章
3) 修改数据，送入新数据。
《变频器原理与应用（第2版）》第2章
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变频器程序设定的方法
1) 按模式转换键(FUNC、MODE或PRG)；使变频器处于程序 设定状态。（频率设定模式）
2) 按数字键或数字增减（∧和∨）键，找出需预置的功能 号。
3) 按读出键或设定键(READ或DATA)，读出该功能中原有的 数据码。
多挡速的选择可用外部控制来切换 ，也可依靠变频器内部定时器来自动执
行。
《变频器原理与应用（第2版）》第2章
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6.2.3 优化特性功能及预置
1. 节能功能 很多变频器都提供了自动节能功能，只需用户选择“用”，变频器就可 自动搜寻最佳工作点，以达到节能的目的。
2. PID控制功能 给定信号与反馈信号相比较的偏差值，经过P、I、D调节，变频器通过 改变输出频率，迅速、准确地消除拖动系统的偏差，回复到给定值。
《变频器原理与应用（第2版）》第2章
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4. 控制板端子配线
3）继电器输出端子TA、TB、TC配线
如果驱动感性负载（例如电磁继电器、接触器、电磁制 动器），则应加装浪涌电压吸收电路、压敏电阻或续流 二极管（用于直流电磁回路，安装时一定要注意极性） 等。吸收电路的元件要就近安装在继电器或接触器的线 圈两端，如下图所示：
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2. 运行模式的选择
变频器原理及应用ppt完整版
未来发展趋势预测和机遇挑战剖析
01
发展趋势
随着新能源、智能制造等新兴产业的快速发展，变频器市场需求将不断
增长，同时产品将向高性能、高可靠性、节能环保等方向发展。
02
机遇
国家政策的支持以及新兴市场的开拓为变频器行业带来了巨大的发展机
遇，如“一带一路”倡议、工业4.0等。
03
挑战
国际贸易环境的变化、原材料价格波动以及技术更新换代速度加快等因
作用
在工业生产中，变频器被广泛应用于电动机的速度控制和节能领域。通过调节 电源频率，变频器可以实现对电动机的无级调速，满足不同生产工艺对电机速 度的需求。
变频器分类与特点
01
分类：根据电压等级、功率大小、控制方式等，变频器可分 为低压变频器、中压变频器、高压变频器等类型。
02
特点
03
调速范围广，可实现无级调速；
03
变频器可用于太阳能、风能等新能源发电系统中，提高能源利
用效率。
案例分析：典型行业解决方案
电力行业
变频器在电力行业中的应用主要包括风力发电、火 力发电和水力发电等。通过变频器对发电机组的转 速进行精确控制，可实现电力系统的稳定运行和能 源的高效利用。
石油化工行业
变频器在石油化工行业中的应用主要包括输油泵、 压缩机、搅拌器等设备。通过变频器对设备的运行 速度进行精确控制，可实现石油化工生产过程的优 化和能源的节约。
输标02入题
对于过压和欠压故障，应检查输入电源电压是否稳定， 并调整变频器参数以适应电源电压波动。
01
Hale Waihona Puke 03在排除故障时，应注意安全操作规范，切勿带电操作 或随意拆卸变频器内部元器件。同时，建议定期对变
变频器的原理和应用课件
交流电抗器一般装在变频器输入端或者输出端，直流电抗器串接在直流母线中间
ห้องสมุดไป่ตู้
注意：必须保证输入和输出不能接反 制动单元正负极正确
1.高温对变频器的危害
高温会造成变频器功率原件寿命变短，甚至损坏，变频器 必须有良好的散热能力，环境温度适中。
2.电网污染对变频器的危害
高次谐波对对电子原件损害较大，必要是变频器要加装交 流电抗器，或直流电抗器。
2.滤波：通过并联在直流母线间的电容对整流得到的直流电进行滤波，一般在直流 母线上测的电压要高于513V，因为电容有升压作用。
3.充电电阻：作用是防止开机上电瞬间电容对地短路，烧坏储能电容开机前电容二 端的电压为 0V；所以在上电（开机）的瞬间电容对地为短路状态。如果不加充电电阻 在整流桥与电解电容之间，则相当于380V电源直接对地短路，瞬间整流桥通过无穷大 的电流导致整流桥炸掉。一般而言变频器的功率越大，充电电阻越小。充电电阻的选 择范围一般为：10-300Ω。
1.变频器除尘与清洁
要经常对变频器除尘吹灰，保证散热片干净，散热风扇 运行良好。
2.外接端子检查
接线端子必须紧固，松动，打火都可能造成变频器损坏。
3.外接电机的绝缘检测
定期对外围设备进行绝缘检测，用兆欧表检测绝缘时， 必须把电机和变频器脱离，然后对电机进行绝缘检测。
4.在没有采取措施的情况下，不能直接用兆欧表对变频器进
以下所述内容主要为“交直交”变频器
1.变频器原理简图
2.变频器内部常见原件
控制部分
控制部分包括：检测部分，IGBT驱动部分，cpu主控部分
3.变频器主电路示意图
1.整流部分：变频器的整流部分由VD1-VD6六个整流二极管组成不可控全波整流桥。 对于380V的额定电源，通过三相整流后得到一个513V的直流电压。
变频器原理及应用资料课件
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变频器在电力领域的应用
总结词
改善电网质量、提高供电可靠性
详细描述
变频器在电力领域中可以用于改善电网质量和提高供电可靠性。通过调整变频器的输出 频率，可以实现对电力系统的无功补偿和有功滤波等功能，提高电力系统的稳定性和可
靠性。
变频器在空调领域的应用
总结词
节能环保、舒适健康
VS
详细描述
变频器在空调领域中主要用于控制空调系 统的电机，实现空调的精确控制和节能运 行。通过变频器调节电机的转速，可以精 确控制空调的运行状态，实现舒适健康的 室内环境，同时降低空调的运行能耗，达 到节能环保的效果。
变频器将在风力发电、太阳能发电等 新能源领域得到广泛应用，提高新能 源发电的效率和稳定性。
电动汽车驱动控制
随着电动汽车市场的不断扩大，变频 器在电动汽车驱动控制中的应用将逐 渐增加。
物联网与人工智能融合
未来变频器将进一步融入物联网和人 工智能技术，实现更加智能化的应用 。
05
案例分析与实践经验分享
故障
过电流跳闸
排除方法
检查电机是否短路、负载是否过重、机械部分是否 正常等
过电压跳闸
故障
排除方法
检查输入电压是否正常、电机是否处于再生制动状态等
04
变频器的发展趋势与未来展望
变频器技术的发展趋势
1 2 3
高效能化
随着电力电子技术和控制理论的不断发展，变频 器的能效不断提高，能够满足更加严格的能效标 准。
变频器在某工厂的实际应用案例
01
案例概述
某工厂采用变频器技术对电机进 行调速控制，以提高生产效率和 节能降耗。
案例分析
02
变频技术原理与应用(第二版)吕汀石红梅编著共122页
变频技术原理与应用(第二版)吕汀石红 梅编著
•
Hale Waihona Puke 6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
•
7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
•
Hale Waihona Puke 6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
•
7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
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2）通态临界电流上升率di/dt：是在规定条件下，晶闸管能承受而无有害影响 的最大通态电流上升率。如果通态电流上升太快，则晶闸管刚一开通，就会有很大 的电流集中在门极附近的很小区域内，从而造成局部过热而使晶闸管损坏。因此要 采取措施限制其值在临界值内。限制电流上升率的有效办法是串接空心电感。
（5） 额定结温
（1）晶闸管的电压定额
1）断态（正向）重复峰值电压UDRM：是门极断路，而晶闸管的结温为额定 值时，允许重复加在器件上的正向峰值电压，重复频率为每秒50次，每次持续 时间不大于10ms。
2）反向重复峰值电压URRM：是门极断路，而结温为额定值时，允许重复加 在晶闸管上的反向峰值电压。重复频率为每秒50次，每次持续时间不大于10ms。
变频技术原理与应用
(第二版)
吕汀 石红梅编著
机械工业出版社
目录
第1章 概 述 第2章 电力电子器件 第3章 交-直-交变频技术 第4章 脉宽调制技术 第5章 交-交变频技术 第6章 变频器的选择和容量计算 第7章 变频器的安装接线、调试与维修 第8章 变频技术综合应用
.
2
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第一章 概 述
本章要点 变频技术的概念 变频技术的主要类型 变频技术的发展
2）关断时间 电源电压反向后，从正向电流降为零起到能重新施加正向电压为止的时间间
隔，称为晶闸管的电路换向关断时间tq，它由两部分组成： tq=trr+tgr trr为反向阻断恢复时间，是电流反向的持续期； tgr为正向阻断恢复时间。
2．晶闸管的参数
晶闸管不能自关断，属半控型，在电路中起开关用。由于其开通与关断的时 间很短，为正常使用，必须认真研究其动态特性，定量地掌握其主要参数。
.
3
1.1 变频技术
变频技术是一门能够将电信号的频率,按照具体电路的要求，而进行变 换的应用型技术。其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）
.
4
变频技术的类型表
输入 输出
直流
交流 整流
直流 斩波
可以说，电力电子技术起步于晶闸管，普及于GTR，提高于IGBT。新型电 力电子器件的涌现与发展，促进了电力电子电路的结构、控制方式、装置性 能的提高。本章从应用的角度出发，对电力电子器件的种类、性能及应用等 加以介绍。
.
8
2.1 半控型电力电子器件 2.1.1晶闸管（SCR）的特性及参数
1. 晶闸管的特性
（2）晶闸管的门极伏安特性
晶闸管的门极和阴极之间是一个PN结J3，它的伏安特性称为门极伏安特性。 实际产品的门极伏安特性分散性很大，为了应用方便，常以一条典型的极限高阻 门极伏安特性和一条极限低阻门极伏安特性之间的区域来代表，称之为门极伏安 特性区域。
（3）晶闸管的动态特性
晶闸管在电路中是起开关作用的。
.
9
（1）晶闸管的阳极伏安特性
晶闸管有三个引线端子：阳极（anode）A、阴极(cathode)K和门极(gate)G， 有三个PN结。
晶闸管的结构见图2-1
晶闸管阳极与阴极间的电压和它的阳极电流之间的关系，称为晶闸管的伏安特 性，如图2-2所示。位于第Ⅰ象限的是正向特性，第Ⅲ象限的是反向特性。
①串联电阻均流电路
②串联电抗器均流电路
③ 采 用 直 流 电 抗 器 的 均 流 电 路
5）浪涌电流ITSM
（3） 晶闸管的门极定额
1）门极触发电流IGT：是在室温下，通态电压直流6V时使晶闸管由断态转入 通态所必需的最小门极电流。
2）门极触发电压UGT：是产生门极触发电流所必需的最小门极电压。
（4）动态参数
1）断态临界电压上升率du/dt：是在额定结温和门极开路的情况下，不使从断 态到通态转换的最大电压上升率。如果du/dt过大，会使充电电流足够大，使晶闸管 误导通，此时应采取措施，使其在临界值内。
3）通态（峰值）电压UTM：是晶闸管通以π倍或规定倍数额定通态平均电流 值时的瞬态峰值电压。
.
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（2）晶闸管的电流定额
1）通态额定平均电流IT（AV）：
IT（AV）=（1.5～2） I Tm 1 . 57
ITm—最大电流有效值
2）维持电流IH：
3）擎住电流IL
4）断态（正向）重复峰值电流IDRM和反向重复峰值电流IRRM
额定结温Tjm：器件在正常工作时所允许的最高结温。在此温度下，一切有关的 额定值和特性都能得到保证。
2.1.2晶闸管的串并联与保护
1．晶闸管的串联与并联
（1）晶闸管的串联 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。 图2-5a）是两个晶闸管串联的伏安特性图
.
19
（2）晶闸管的并联
1）主回路对并联晶闸管电流分配的影响
晶闸管的正向压降等于与正向电流无关的恒定压降与内阻压降之和。由于晶 闸管内阻很小，并联晶闸管各回路的阻抗又不相同，因此，各支路电流分配也不 均衡。当负载电流很大时，各并联支路的电阻和自感必须相等，互感也应尽量相 等。
2）正向压降对并联晶闸管电流分配的影响 常用的均流电路有：
1）开通时间
门极在原点处受到理想阶跃电流的触发，由于晶闸管内部的正反馈过程需要 时间，阳极电流的增长不可能瞬时完成。从门极电流阶跃时刻开始，到阳极电流 上升到稳态值的10%，这段时间称为延迟时间td。阳极电流从10%上升到稳态值的 90%所需的时间称为上升时间tr，开通时间tgt为二者之和，即 tgt=td+tr
交流Байду номын сангаас
移相
逆变
1.2变频技术的发展
随着电力电子技术的发展，变频技术的发展方向是： ① 交流变频向直流变频方向转化 ② 控制技术由PWM（脉宽调制）向PAM（脉幅调制)方向发展 ③ 功率器件向高集成智能功率模块发展
总之，变频技术的发展趋势，是朝着高度集成化、高频化、模块化的方向发展
.
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第2章 电力电子器件
本章要点 晶闸管的特性参数及保护 门极关断晶闸管的特性参数 功率晶体管的特性参数及驱动电路 MOS器件的特性参数及保护 绝缘栅双极型晶体管IGBT的特性参数、驱动电路及其保护 集成门极换流晶闸管和功率集成电路简介
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7
电力电子器件是电力电子技术的物质基础和技术关键，也是变频技术技术 发展的“龙头”。
（5） 额定结温
（1）晶闸管的电压定额
1）断态（正向）重复峰值电压UDRM：是门极断路，而晶闸管的结温为额定 值时，允许重复加在器件上的正向峰值电压，重复频率为每秒50次，每次持续 时间不大于10ms。
2）反向重复峰值电压URRM：是门极断路，而结温为额定值时，允许重复加 在晶闸管上的反向峰值电压。重复频率为每秒50次，每次持续时间不大于10ms。
变频技术原理与应用
(第二版)
吕汀 石红梅编著
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第1章 概 述 第2章 电力电子器件 第3章 交-直-交变频技术 第4章 脉宽调制技术 第5章 交-交变频技术 第6章 变频器的选择和容量计算 第7章 变频器的安装接线、调试与维修 第8章 变频技术综合应用
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第一章 概 述
本章要点 变频技术的概念 变频技术的主要类型 变频技术的发展
2）关断时间 电源电压反向后，从正向电流降为零起到能重新施加正向电压为止的时间间
隔，称为晶闸管的电路换向关断时间tq，它由两部分组成： tq=trr+tgr trr为反向阻断恢复时间，是电流反向的持续期； tgr为正向阻断恢复时间。
2．晶闸管的参数
晶闸管不能自关断，属半控型，在电路中起开关用。由于其开通与关断的时 间很短，为正常使用，必须认真研究其动态特性，定量地掌握其主要参数。
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1.1 变频技术
变频技术是一门能够将电信号的频率,按照具体电路的要求，而进行变 换的应用型技术。其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）
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变频技术的类型表
输入 输出
直流
交流 整流
直流 斩波
可以说，电力电子技术起步于晶闸管，普及于GTR，提高于IGBT。新型电 力电子器件的涌现与发展，促进了电力电子电路的结构、控制方式、装置性 能的提高。本章从应用的角度出发，对电力电子器件的种类、性能及应用等 加以介绍。
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2.1 半控型电力电子器件 2.1.1晶闸管（SCR）的特性及参数
1. 晶闸管的特性
（2）晶闸管的门极伏安特性
晶闸管的门极和阴极之间是一个PN结J3，它的伏安特性称为门极伏安特性。 实际产品的门极伏安特性分散性很大，为了应用方便，常以一条典型的极限高阻 门极伏安特性和一条极限低阻门极伏安特性之间的区域来代表，称之为门极伏安 特性区域。
（3）晶闸管的动态特性
晶闸管在电路中是起开关作用的。
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（1）晶闸管的阳极伏安特性
晶闸管有三个引线端子：阳极（anode）A、阴极(cathode)K和门极(gate)G， 有三个PN结。
晶闸管的结构见图2-1
晶闸管阳极与阴极间的电压和它的阳极电流之间的关系，称为晶闸管的伏安特 性，如图2-2所示。位于第Ⅰ象限的是正向特性，第Ⅲ象限的是反向特性。
①串联电阻均流电路
②串联电抗器均流电路
③ 采 用 直 流 电 抗 器 的 均 流 电 路
5）浪涌电流ITSM
（3） 晶闸管的门极定额
1）门极触发电流IGT：是在室温下，通态电压直流6V时使晶闸管由断态转入 通态所必需的最小门极电流。
2）门极触发电压UGT：是产生门极触发电流所必需的最小门极电压。
（4）动态参数
1）断态临界电压上升率du/dt：是在额定结温和门极开路的情况下，不使从断 态到通态转换的最大电压上升率。如果du/dt过大，会使充电电流足够大，使晶闸管 误导通，此时应采取措施，使其在临界值内。
3）通态（峰值）电压UTM：是晶闸管通以π倍或规定倍数额定通态平均电流 值时的瞬态峰值电压。
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（2）晶闸管的电流定额
1）通态额定平均电流IT（AV）：
IT（AV）=（1.5～2） I Tm 1 . 57
ITm—最大电流有效值
2）维持电流IH：
3）擎住电流IL
4）断态（正向）重复峰值电流IDRM和反向重复峰值电流IRRM
额定结温Tjm：器件在正常工作时所允许的最高结温。在此温度下，一切有关的 额定值和特性都能得到保证。
2.1.2晶闸管的串并联与保护
1．晶闸管的串联与并联
（1）晶闸管的串联 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。 图2-5a）是两个晶闸管串联的伏安特性图
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（2）晶闸管的并联
1）主回路对并联晶闸管电流分配的影响
晶闸管的正向压降等于与正向电流无关的恒定压降与内阻压降之和。由于晶 闸管内阻很小，并联晶闸管各回路的阻抗又不相同，因此，各支路电流分配也不 均衡。当负载电流很大时，各并联支路的电阻和自感必须相等，互感也应尽量相 等。
2）正向压降对并联晶闸管电流分配的影响 常用的均流电路有：
1）开通时间
门极在原点处受到理想阶跃电流的触发，由于晶闸管内部的正反馈过程需要 时间，阳极电流的增长不可能瞬时完成。从门极电流阶跃时刻开始，到阳极电流 上升到稳态值的10%，这段时间称为延迟时间td。阳极电流从10%上升到稳态值的 90%所需的时间称为上升时间tr，开通时间tgt为二者之和，即 tgt=td+tr
交流Байду номын сангаас
移相
逆变
1.2变频技术的发展
随着电力电子技术的发展，变频技术的发展方向是： ① 交流变频向直流变频方向转化 ② 控制技术由PWM（脉宽调制）向PAM（脉幅调制)方向发展 ③ 功率器件向高集成智能功率模块发展
总之，变频技术的发展趋势，是朝着高度集成化、高频化、模块化的方向发展
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第2章 电力电子器件
本章要点 晶闸管的特性参数及保护 门极关断晶闸管的特性参数 功率晶体管的特性参数及驱动电路 MOS器件的特性参数及保护 绝缘栅双极型晶体管IGBT的特性参数、驱动电路及其保护 集成门极换流晶闸管和功率集成电路简介
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电力电子器件是电力电子技术的物质基础和技术关键，也是变频技术技术 发展的“龙头”。