电力电子复习纲要
电力电子技术复习提纲

5.电流可逆和桥式可逆斩波电路工作过程及对应电动机工作象限。
第六章
1.交流—交流变流电路包含几种。
2.交流调压和交流调功电路的异同点。
3.交流调压电路电阻负载计算。
4.简述斩控式交流调压电路工作原理。
5.三相交流调压电路的工作原理。
6.单相交—交变频电路的工作原理。
8.晶闸管主要参数如何选择
9.晶闸管的派生器件
10.GTO、GTR、MOSFET、IGBT的结构特点及导通和关断条件
11.有效值和平均值的计算
第三章
1.可控整流电路的工作过程分析、绘制波形,求解数值(器件、负载和电源的有效值、平均值、最大值),选择器件,各种负载的数值。
注意几个小名词:控制角、导通角、停止导通角。
3.换流方式,在哪些场合应用。
4.电压、电流逆变电路的特点。
5.单相半桥、全桥电压的工作过程、形成回路、导通的器件及电流方向、全桥控制方式。
6.单向和三相电流型逆变电路换流过程。
第五章
1.直流斩波电路六种基本形式、电路结构形式、输出计算。
2.斩波电路的三种控制方式。(频率、宽度、混合)
3.降压斩波电路电流连续的条件。
电力电力技术复习提纲
第一章
1.电力电子技术
2.电力电子器件
3.电力变换四中形式
4.电力电子三种控制技术
5.举例说明电力电子技术的应用
第二章
1.电力电子器件特征
2.电力电子器件系统组成及作用
3.电力电子器件的分类
4.电力二极管外形结构及应用
5.电力二极管特性及主要参数
6.晶闸管外形结构及工作原理
7.晶闸管关断和导通条件
《电力电子技术》期末复习提纲

《电力电子技术》期末复习提纲绪论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1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。
电力电子复习提纲--南京工程学院

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负偏压 ⑤IGBT:开通的驱动电压一般 15—20V,关断时施加-5—-15V 负偏压
(10)保护 ①过电压 A、外因:a、雷击 b、操作 B、内因:a、换相 b、关断 最常见内因过电压保护措施:RC 保护电路,C 两端电压不能突变,R 消耗
过电压能量 ②过电流:A、短路 B、过载 最常见过电流保护措施:快速熔断器(简称快熔)
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第三章 整流电路
1、复习方法 (1)电路原理图 (2)工作原理 (3)波形分析 (4)定量计算 ①输出电压、电流的平均值和有效值②流过晶闸管电流的平均值、有效值③变 压器二次绕组电流④元器件和设备选取⑤功率因数⑥变压器二次绕组电流和输 出电压的谐波分析 (5)主要特点 2、基本概念: (1)相控和斩控 (2)自然换相点 (3)控制角 (4)导通角 (5)移相范围 (6)同步 (7)导电停止角 (8)换流或换相 (9)单拍和双拍 (10)直流磁化 (11)基波和谐波 (12)总谐波畸变率(THD) (13)电压或电流纹波因数 3、基本公式见附表: (1)阻感负载时,注意电感电流不能突变,电感反感应电动势阻止电流的变化, 由于电感的储能在电源电压变负后晶闸管会继续导通,输出电压出现负的部分。 负载电流随负载电感的大小而变化,通常情况下讨论负载电感很大(电感极大、
《电力电子技术》课程复习与考试提纲

《电力电子技术》课程复习与考试提纲绪论什么是电力电子技术?1)电力电子技术的定义2)电力变换的类型3)电力电子技术的分类、学科组成、重要特征。
一、电力电子器件课后习题:第1题,第3题、第4题、第8题、第9题1)电力电子器件的概念、特征,与信息电子器件的区别。
2)电力电子器件的分类,3)电力二极管的分类。
4)晶闸管的静态工作特性,参数计算。
5)4种全控型器件的优缺点比较。
6)电力电子器件驱动电路的任务.7)缓冲电路的定义、作用。
二、整流电路课后习题:第2题,第3题、第5题、第7题、第11题、第13题、第26题1)单相半波可控整流电路带不同负载(纯电阻负载、阻感负载)时,电路结构,工作原理,波形,参数计算,触发角的移相范围。
2)单相桥式全控整流电路带不同负载(纯电阻负载、阻感负载)时,电路结构,工作原理,波形,参数计算,触发角的移相范围。
3)单相半波可控整流电路带不同负载(纯电阻负载、阻感负载)时,电路结构,工作原理,波形,优缺点。
4)三相可控整流电路带不同负载(纯电阻负载、阻感负载)时,电路结构,工作原理,波形,参数计算,触发角的移相范围。
5)三相桥式全控整流电路带不同负载(纯电阻负载、阻感负载)时,电路结构,工作原理,波形,参数计算,触发角的移相范围。
6)逆变、有源逆变的定义,逆变的条件。
三、直流斩波电路课后习题:第2题、第3题、第5题1)直流斩波电路的定义。
2)buck电路的电路结构,工作原理,波形,参数计算。
(电流连续、断续情况下)3)boost电路的电路结构,工作原理,波形,参数计算。
四、交流电力控制电路和交交变频电路课后习题:第1题、第6题、第7题1)交流电力控制电路和交交变频电路的定义、分类。
2)单相交流调压电路不同负载情况下的电路结构,工作原理,波形,参数计算。
3)单相交交变频电路的电路结构,工作原理,输入输出特性。
五、逆变电路课后习题:第1题、第2题、第3题、第4题、第5题1)有源逆变与无源逆变的的区别。
广东海洋大学电力电子复习纲要综述

《电力电子技术》课程学习纲要1 器件晶闸管SCR:正常导通关断条件:1.正向电压,门极有触发电流。
2.反向电压关断;利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到近于零的某一数值以下。
晶闸管一旦导通,门极就失去控制作用电流定额:I(有效值)=1.57 I T(A V)(I T(A V)--------通态平均电流)全控型GTO IGBT MOSFET 基本特点:导通关断控制方式,工作频率,容量。
GTO IGBT MOSFET导通:正压门极触发U GE>U GE(th)U GS>U T关断:门极负脉冲U GE=0或反压U GS=0或反压开关器件串联:1.目的:增大电压容量2.问题:均压3.解决方法:选件同参;并阻均压;强脉冲触发开关器件并联:1.目的:增大电流容量2.问题:均流3.解决方法:选件同参;串均流电抗器;强脉冲触发设备/器件保护:过压:阻容,压敏电阻,避雷器,静电屏蔽层过流:熔断器,过流继电器,断路器,电子电路触发电路:有足够的幅度、陡度、宽度及良好的可靠性、抗扰性、电气隔离性。
2.整流电路单相全控整流电路R ,RLE负载整流计算波形R:Ud=0.9U2[cosα+1]/2Id=Ud/R加串L:Ud=0.9U2cosαId=Ud/RI2=IdRLE:Ud=0.9U2cosαId= (Ud-E)/r三相全控整流电路RLE负载整流逆变计算波形Ud=2.34U2cosαId=(Ud-E)/(R+Rx) U*U*=Ud-Rx*IdP=U*Idλ=0.955cosα轻载断流影响:平均值Ud增大;断流升压对电机调速不利----相当出现电压扰动。
控制角α输出Ud与功率因数关系:α越小,Ud越高,功率因数λ越高。
单相三相全波整流器时交直流侧谐波(次数)单相:交流侧----- n=2k+1=3,5,7…谐波直流侧-----2倍次谐波(α=0︒)三相:交流测-----n=6k±1=5,7,11...次谐波直流侧-----6倍次谐波(α=0︒)α不为0︒-------α越近90︒谐波幅值越大交流漏感影响:出现换相重叠角γ,整流输出电压平均值U d降低。
高度电力电子技术复习提纲

电力电子技术复习提纲1电力电子技术的基本概念电力电子技术是应用于电力领域的电子技术,是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。
通常把电力电子技术分为电力电子器件制造技术和变流技术两个分支。
前者的理论基础是半导体物理,是电力电子技术的基础;后者的理论基础是电路理论,是电力电子技术的核心。
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。
2两级式光伏并网逆变器的基本拓扑与控制(1)基本拓扑:两级式光伏并网逆变器主要包括前级DC/DC变换器和后级DC/AC 变换器。
两个变换器之间一般均设有一个足够容量的直流滤波电容,该直流滤波电容在缓冲前后级能量的同时,也起到了前后级控制上的解耦作用。
一般情况下,由于光伏电池的输出电压通常都低于电网电压的峰值,因此要实现并网发电,应先将光伏电池输出的直流电通过前级Boost变换器升压后再输出给后级的网侧逆变器。
单相三相(略)(2)控制策略:对前后级变换器的控制策略一般可以独立地进行研究。
一般而言,在具有两级变换的光伏并网逆变系统中,前级DC/DC变换器主要实现最大功率点跟踪(MPPT)控制,而后级的DC/AC变换器(并网逆变器)则有两个基本控制要求:一是要保持前后级之间的直流侧电压稳定;二是要实现并网电流的控制(网侧单位功率因数正弦波电流控制),甚至需根据指令进行电网的无功功率调节。
MPPT控制方法:1)基于输出特性曲线的开环MPPT方法;2)扰动观测法;3)电导增量法;4)智能MPPT方法。
并网逆变器的控制策略:1)基于电压定向的矢量控制策略;2)基于电压定向的直接功率控制策略;3)基于虚拟磁链定向的矢量控制策略;4)基于虚拟磁链定向的直接功率控制策略。
图1基于电压矢量定向的矢量控制系统(VOC)示意图图2基于虚拟磁链定向矢量控制(VFOC)的控制结构u*dc图3基于无电网电压传感器V-DPC的控制结构a ib i ci a e b e ce L L LPWMAS BS CS dcu dcu αi -PIp q*p*q --p S qS E空空空空βi αψβψA S B S CS *dcu 空空空空空空空空空空空空空空空空空空空空空空空空空图4基于无电网电压传感器VF-DPC 的控制结构3并网风力发电机组的基本类型与其变流器的基本拓扑3.1发电机组基本类型(1)恒速系统笼型/绕线型转子异步风发电机系统(2)半变速系统异步双馈(有齿轮箱)(3)全变速系统电励磁/永磁同步直驱(无齿轮箱)3.2变流器的基本拓扑(1)全功率电压型风机变流器拓扑二极管不控整流+升压斩波(boost)+三相电压型逆变器双PWM变流器三电平(2)全功率电流型风机变流器拓扑(3)全功率混合型风机变流器拓扑(4)矩阵型风机变流器拓扑4三相无源PWM逆变器的拓扑与控制策略,其输出滤波器的设计(1)三相无源PWM逆变器的拓扑(2)控制策略由于VSI直流侧多采用整流电源或蓄电池等供电,因此一般无需直流电压反馈。
电力电子复习提纲.docx
第1章绪论1、电力电了技术的概念就是应川于电力领域的电子技术2、电力变换的种类四大类:交流变直流(整流)、直流变交流(逆变)、直流变直流、交流变交流第2章电力电子器件1、电力电子器件的概念是指可肓接用于处理电能的主电路屮,实现电能的变换或控制的电了器件2、电力电了器件的分类电真空器件和半导体器件3、品闸管的导通条件、关断条件、维持导通条件导通条件:晶闸管承受正向阳极电压,并在门极丿施加触发电流(脉冲)。
关断条件:维持导通条件:使晶闸管电流大于能保持晶闸管导通的最小电流4、关断品闸管的方法去掉阳极所加的止向电压,或者给阳极施加反压,或者设法使流过晶闸管的电流降低到接近于零的某一数值一下,晶闸管才能关断5、晶闸管的符号、英文缩写与引脚SCR6、常用的全控型器件有哪些?P・MOSFET、SIT、GTO、GTR、IGBT是哪些全控型器件的英文缩写,这些器件中哪些是电流控制型器件?哪些是电压控制型器件?常用全控型器件:门极可关断品闸管(GTO)、电力品体管(GTR)、电力场效应品体管、绝缘栅双极晶体管(1GBT或IGT)P-MOSFET:电力场效应晶体管屮绝缘栅型屮的MOS型(P沟道)SIT:静电感应晶体管电流控制型器件:GTO GTR电压控制型器件:P-MOSFET SIT IGBT7、IGBT的结构由N沟道VDMOSFET与双极型晶体管组合而成的IGBT的基本结构第3章整流电路1、什么是整流电路交流变直流2、整流电路的主要分类方法按组成器件分为不可控、半控、全控三种;按电路结构分为桥式电路和零式电路;按交流输入相数分为单向电路和多相电路;按变压器二次电流方向(单向和双向)分为单扌1‘1电路和双扌1‘1电路。
3、单相半波整流电路接电阻负载时控制角的移相范用0~ n4、单和半波整流电路品闸管可能承受的反向峰值电压二次电压瞬时值th的峰值即V2U25、单相桥式整流电路接电阻负载时控制介的移相范围0~兀6、单相全控桥式幣流电路屮,晶闸管可能承受的反向峰值电压V2U27、单相半控桥电感性负载电路中,在负载两端并联一个续流二极管的作用冇续流二极管VD R时,续流过程由VD R完成,在续流阶段晶闸管关断,这就避免r某一个晶闸管持续导通从而导致失控的现象。
电力电子技术纲要
电力电子技术纲要第一章1、掌握电力电子器件在实际应用中的系统组成;2、重点掌握几种常用电力电子器件(SCR、GTR、电力MOSFET、IGBT)的工作原理、基本特性、主要参数以及选择和使用中应注意的问题;3、掌握电力电子器件驱动电路的特点和主要功能;4、了解电力电子器件的保护和串、并联使用。
第二章1、可控整流电路:重点掌握:电力电子电路作为分段线性电路进行分析的基本思想、单相可控整流电路和三相可控整流电路的原理分析与计算、各种负载对整流电路工作情况的影响;2、变压器漏抗对整流电路的影响:建立换相压降、重叠角等概念,了解漏抗对整流电路工作情况的影响;3、可控整流电路有源逆变工作状态:重点掌握产生有源逆变的条件、可控整流电路有源逆变工作状态的分析、逆变失败及最小逆变角的限制等;4、晶闸管直流电动机系统的工作情况:了解各种状态时系统的特性以及可逆电力拖动系统的工作情况;5、晶闸管移相触发电路:锯齿波同步移相触发电路的工作原理,建立同步的概念,了解同步电压信号的选取方法。
第三章1、重点掌握三种基本斩波电路的工作原理,以及电路的输入输出关系、电路解析方法和工作特点;2、理解电流可逆斩波电路、桥式可逆斩波电路的工作原理。
第四章1、交流—交流变流电路的分类及其基本概念;2、单相交流调压电路的电路构成,以及电阻负载和阻感负载时的工作原理和电路特性;3、了解三相交流调压电路的基本构成;4、理解交流调功电路和交流电力电子开关的基本概念;5、了解交交变频电路的构成和工作原理。
第五章1、掌握基本逆变电路的结构及其工作原理、换流方式的分类;2、逆变电路采用按直流侧电源性质分类的方法,分为电压型和电流型两类;3、掌握电压型逆变电路的结构和基本工作原理;4、了解电流型逆变电路的结构和特点。
第六章1、掌握PWM控制技术的理论基础及SPWM控制的基本原理;2、掌握单相桥式PWM逆变电路以及单极性和双极性PWM控制方式;3、了解三相桥式PWM逆变电路及工作原理;4、掌握异步调制和同步调制的原理。
电力电子复习大纲
第2章电力电子器件1.电力电子器件一般工作在开关_状态。
2.在通常情况下,电力电子器件功率损耗主要为通态损耗,而当器件开关频率较高时,功率损耗主要为开关损耗。
3.电力电子器件组成的系统,一般由__控制电路__、_驱动电路_、_主电路_三部分组成,由于电路中存在电压和电流的过冲,往往需添加_保护电路__。
4.按能被控制电路信号所控制的程度,电力电子器件可分为_不可控器件_ 、_半控型器件_ 、_全控型器件_三类。
按内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况,电力电子器件可分为_单极型器件_ 、_双极型器件_ 、_复合型器件_三类。
5.在如下器件:电力二极管(Power Diode)、晶闸管(SCR)、门极可关断晶闸管(GTO)、电力晶体管(GTR)、电力场效应管(电力MOSFET)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)中,属于不可控器件的是_电力二极管_,属于半控型器件的是_晶闸管_,属于全控型器件的是_ GTO 、GTR 、电力MOSFET 、IGBT _;属于单极型电力电子器件的有_电力MOSFET _,属于双极型器件的有_电力二极管、晶闸管、GTO 、GTR _,属于复合型电力电子器件得有__ IGBT _;在可控的器件中,容量最大的是_晶闸管_,工作频率最高的是_电力MOSFET,属于电压驱动的是电力MOSFET 、IGBT _,属于电流驱动的是_晶闸管、GTO 、GTR _。
IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET的优缺点的比较如下,器件优点、缺点IGBT 开关速度高,开关损耗小,具有耐脉冲电流冲击的能力,通态压降较低,输入阻抗高,为电压驱动,驱动功率小;开关速度低于电力MOSFET,电压,电流容量不及GTOGTR 耐压高,电流大,开关特性好,通流能力强,饱和压降低开关速度低,为电流驱动;所需驱动功率大,驱动电路复杂,存在二次击穿问题GTO 电压、电流容量大,适用于大功率场合,具有电导调制效应,其通流能力很强电流关断增益很小;关断时门极负脉冲电流大,开关速度低,驱动功率大,驱动电路复杂,开关频率低电力MOSFET 开关速度快,输入阻抗高,热稳定性好,所需驱动功率小且驱动电路简单,工作频率高,不存在二次击穿问题;电流容量小,耐压低,一般只适用于功率不超过10kW的电力电子装置6.晶闸管在额定情况下的有效值电流为ITn 等于_ 1.57 _ 倍IT (A V ),如果IT (A V )=100安培, 则它允许的有效电流为157安培。
电力电子器件复习提纲
• 23、晶闸管在电路中的门极正向偏压( B )愈好。 • A、愈大 B、愈小 C、不变 D、愈稳定 • 24、普通晶闸管的通态电流(额定电流)是用电流的( C ) 来表示的。A 有效值 B 最大值 C 平均值 D瞬时值 • 25、如某晶闸管的正向阻断重复峰值电压为745V,反向重复 峰值电压为825V,则该晶闸管的额定电压应为( A ) • A、700V B、750V C、800V D、850V • 26、双向晶闸管的通态电流(额定电流)是用电流的( A ) 来表示的。 • A、 有效值 B、 最大值 C、 平均值 D、 瞬时值 • 27、比较而言,下列半导体器件中输入阻抗最大的( B )。 • A、GTR B、MOSFET C、IGBT D、GTO • 28、下列电力半导体器件电路符号中表示IGBT器件的电路符 号是( C )。
• 10、晶闸管通过门极控制信号只能控制其开通,而不能控制其关断。要 关断只能使阳极电流小于维持电流。 • 11、(对)电力电子器件通常工作在开关状态。 • 12、(对)电力电子器件是一种能够承受高电压、允许通过大电流的半 导体器。 • 13、(错)电力电子器件在导通状态时可以承受高电压。 • 14、(对)常用可控电力电子器件有3个电极。 • 15、(对)晶闸管由截止状态进入到导通状态必须同时具备两个条件。 • 16、(错)普通晶闸管、功率晶体管、功率场效应管、绝缘栅双极型晶 体管均属于全控型电力电子器件。 • 17、( 对) 功率晶体管(GTR)有三个电极,分别是发射极、基极和集电极。 • 18、(对)功率场效应管(MOSFET)有三个电极,分别是源极、栅极和漏 极。 • 19、(对)绝缘栅双极型晶体管有三个电极,分别是发射极、栅极和集 电极。 • 20、(错)GTR是电压驱动型自关断器件。 • 21、(错)MOSFET是电流驱动型自关断器件。 • 22、(错)IGBT是电压、电流复合驱动型自关断器件。
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电力电子复习纲要:第一章电力电子器件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?怎样才能使晶闸管由导通变为关断?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。
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。
3. IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET的驱动电路各有什么特点?答:IGBT驱动电路的特点是:驱动电路具有较小的输出电阻,IGBT是电压驱动型器件,IGBT的驱动多采用专用的混合集成驱动器。
GTR驱动电路的特点是:驱动电路提供的驱动电流有足够陡的前沿,并有一定的过冲,这样可加速开通过程,减小开通损耗,关断时,驱动电路能提供幅值足够大的反向基极驱动电流,并加反偏截止电压,以加速关断速度。
GTO驱动电路的特点是:GTO要求其驱动电路提供的驱动电流的前沿应有足够的幅值和陡度,且一般需要在整个导通期间施加正门极电流,关断需施加负门极电流,幅值和陡度要求更高,其驱动电路通常包括开通驱动电路,关断驱动电路和门极反偏电路三部分。
电力MOSFET驱动电路的特点:要求驱动电路具有较小的输入电阻,驱动功率小且电路简单。
4. 试说明IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET各自的优缺点。
器件优点缺点IGBT 开关速度高,开关损耗小,具有耐脉冲电流冲击的能力,通态压降较低,输入阻抗高,为电压驱动,驱动功率小开关速度低于电力MOSFET,电压,电流容量不及GTOGTR 耐压高,电流大,开关特性好,通流能力强,饱和压降低开关速度低,为电流驱动,所需驱动功率大,驱动电路复杂,存在二次击穿问题GTO 电压、电流容量大,适用于大功率场合,具有电导调制效应,其通流能力很强电流关断增益很小,关断时门极负脉冲电流大,开关速度低,驱动功率大,驱动电路复杂,开关频率低电力MOSFET 开关速度快,输入阻抗高,热稳定性好,所需驱动功率小且驱动电路简单,工作频率高,不存在二次击穿问题电流容量小,耐压低,一般只适用于功率不超过10kW的电力电子装置第二章有源逆变1.单相半波可控整流电路对电感负载供电,L=20mH,U2=100V,求当α=0︒和60︒时的负载电流I d,并画出u d与i d波形。
解:α=0︒时,在电源电压u2的正半周期晶闸管导通时,负载电感L储能,在晶闸管开始导通时刻,负载电流为零。
在电源电压u2的负半周期,负载电感L释放能量,晶闸管继续导通。
因此,在电源电压u 2的一个周期里,以下方程均成立:t U t i Lωsin 2d d 2d= 考虑到初始条件:当ωt =0时i d =0可解方程得:)cos 1(22d t L U i ωω-=⎰-=πωωωπ202d )(d )cos 1(221t t LU I =LU ω22=2u d 与i d 的波形如下图:0π2πωtu 20π2πωtu d 0π2πωti d当α=60°时,在u 2正半周期60︒~180︒期间晶闸管导通使电感L 储能,电感L 储藏的能量在u 2负半周期180︒~300︒期间释放,因此在u 2一个周期中60︒~300︒期间以下微分方程成立:t U ti Lωsin 2d d 2d= 考虑初始条件:当ωt =60︒时i d =0可解方程得:)cos 21(22d t L U i ωω-=其平均值为)(d )cos 21(2213532d t t L U I ωωωπππ-=⎰=LU ω222=11.25(A) 此时u d 与i d 的波形如下图:ωtu di d++ωtωtu 20α++2.单相桥式全控整流电路,U 2=100V ,负载中R =2Ω,L 值极大,当α=30°时,要求:①作出u d 、i d 、和i 2的波形;②求整流输出平均电压U d 、电流I d ,变压器二次电流有效值I 2;③考虑安全裕量,确定晶闸管的额定电压和额定电流。
解:①u d 、i d 、和i 2的波形如下图:u 2O ωtO ωtOωtu di d i 2OωtI dI dππαα②输出平均电压U d 、电流I d ,变压器二次电流有效值I 2分别为U d =0.9 U 2 cos α=0.9×100×cos30°=77.97(V ) I d =U d /R =77.97/2=38.99(A ) I 2=I d =38.99(A )③晶闸管承受的最大反向电压为:2U 2=1002=141.4(V )考虑安全裕量,晶闸管的额定电压为:U N =(2~3)×141.4=283~424(V ) 流过晶闸管的电流有效值为:I VT =I d ∕2=27.57(A ) 晶闸管的额定电流为:I N =(1.5~2)×27.57∕1.57=26~35(A )3.单相桥式全控整流电路,U 2=100V ,负载中R =2Ω,L 值极大,反电势E =60V ,当α=30︒时,要求:作出u d 、i d 和i 2的波形;求整流输出平均电压U d 、电流I d ,变压器二次侧电流有效值I 2;考虑安全裕量,确定晶闸管的额定电压和额定电流。
解:①u d 、i d 和i 2的波形如下图:u 2O ωtO ωtO ωtu di d i 2OωtI dI dI dππαα②整流输出平均电压U d 、电流I d ,变压器二次侧电流有效值I 2分别为U d =0.9 U 2 cos α=0.9×100×cos30°=77.97(A) I d =(U d -E )/R =(77.97-60)/2=9(A) I 2=I d =9(A)③晶闸管承受的最大反向电压为:2U 2=1002=141.4(V )流过每个晶闸管的电流的有效值为:I VT =I d ∕2=6.36(A ) 故晶闸管的额定电压为:U N =(2~3)×141.4=283~424(V ) 晶闸管的额定电流为:I N =(1.5~2)×6.36∕1.57=6~8(A )4. 晶闸管串联的单相半控桥(桥中VT 1、VT 2为晶闸管),电路如图2-11所示,U 2=100V ,电阻电感负载,R =2Ω,L 值很大,当α=60︒时求流过器件电流的有效值,并作出u d 、i d 、i VT 、i D 的波形。
解:u d 、i d 、i VT 、i D 的波形如下图:u 2O ωtO ωtO ωtu d i dOωtO ωt I dI dI di VT 1i VD2π2ππ+α负载电压的平均值为:2)3/c o s (19.0)(d s i n 21232d πωωπππ+==⎰U t t U U =67.5(V )负载电流的平均值为:I d =U d ∕R =67.52∕2=33.75(A ) 流过晶闸管VT 1、VT 2的电流有效值为:I VT =31I d =19.49(A )流过二极管VD 3、VD 4的电流有效值为:I VD =32I d =27.56(A ) 5.三相半波整流电路的共阴极接法与共阳极接法,a 、b 两相的自然换相点是同一点吗?如果不是,它们在相位上差多少度?答:三相半波整流电路的共阴极接法与共阳极接法,a 、b 两相之间换相的的自然换相点不是同一点。
它们在相位上相差180°。
6.三相半波可控整流电路,U 2=100V ,带电阻电感负载,R =5Ω,L 值极大,当α=60︒时,要求:画出u d 、i d 和i VT1的波形;计算U d 、I d 、I dT 和I VT 。
解:①u d 、i d 和i VT1的波形如下图:u d u au bu ci dOωtO ωtO ωtαi VT1α =30°u 2uau b u cO ωt②U d 、I d 、I dT 和I VT 分别如下U d =1.17U 2cos α=1.17×100×cos60°=58.5(V ) I d =U d ∕R =58.5∕5=11.7(A ) I dVT =I d ∕3=11.7∕3=3.9(A ) I VT =I d ∕3=6.755(A )7. 在三相半波整流电路中,如果a 相的触发脉冲消失,试绘出在电阻性负载和电感性负载下整流电压u d 的波形。
解:假设︒=0α,当负载为电阻时,u d 的波形如下:u d u au bu cO ωt u d u au bu cOωt α电感;u du a u b u cO ωtu du au bu cO ωt8.在三相桥式全控整流电路中,电阻负载,如果有一个晶闸管不能导通,此时的整流电压u d 波形如何?如果有一个晶闸管被击穿而短路,其他晶闸管受什么影响?答:假设VT 1不能导通,整流电压u d 波形如下:u dOωt假设VT 1被击穿而短路,则当晶闸管VT 3或VT 5导通时,将发生电源相间短路,使得VT 3、VT 5也可能分别被击穿。
9.三相桥式全控整流电路,U 2=100V ,带电阻电感负载,R =5Ω,L 值极大,当α=60︒时,要求:画出u d 、i d 和i VT1的波形;计算U d 、I d 、I dT 和I VT 。
解:①u d 、i d 和i VT1的波形如下:α = 60°u 2u du ab u ac u bc u ba u ca u cb u ab u acu aⅠⅡⅢⅣⅤⅥu b u cOωtωt 1Oωti d ωtOωt O i VT1②U d 、I d 、I dT 和I VT 分别如下U d =2.34U 2cos α=2.34×100×cos60°=117(V ) I d =U d ∕R =117∕5=23.4(A ) I DVT =I d ∕3=23.4∕3=7.8(A ) I VT =I d ∕3=23.4∕3=13.51(A )各种整流电路换相压降和换相重叠角的计算10.单相全控桥,反电动势阻感负载,R =1Ω,L =∞,E =40V ,U 2=100V ,L B =0.5mH ,当α=60︒时求U d 、I d 与γ 的数值,并画出整流电压u d 的波形。
解:考虑L B 时,有:U d =0.9U 2cos α-ΔU d ΔU d =2X B I d ∕π I d =(U d -E )∕R 解方程组得:U d =(πR 0.9U 2cos α+2X B E )∕(πR +2X B )=44.55(V ) ΔU d =0.455(V )I d =4.55(A )又∵αcos -)cos(γα+=2B d X I ∕U 2即得出)60cos(γ+︒=0.4798 换流重叠角γ = 61.33°- 60°=1.33°最后,作出整流电压U d 的波形如下:OαωtO ωtγu d u 211.三相半波可控整流电路,反电动势阻感负载,U 2=100V ,R =1Ω,L =∞,L B =1mH ,dU ∆dBI X πdB2I X πd B23I X πdB3I X πdB 2I mX π)cos(cos γαα+-2B d 2U X I 2B d 22U X I 2dB 62U I X 2d B 62U I X m U X I πsin22B d 电路形式单相 全波单相全控桥三相 半波三相全控桥m 脉波 整流电路①②求当α=30︒时、E =50V 时U d 、I d 、γ 的值并作出u d 与i VT1和i VT2的波形。