電力電子技術(shù)期末復(fù)習(xí)要點(diǎn)匯編

1、學(xué)習(xí)-好資料電力電子技術(shù)期末復(fù)習(xí)題一、辨析題要點(diǎn)：1、由交流到直流的電力變換稱為整流，由直流到直流的電力變換稱為直流斬波，由交流到交流的電力變換稱為交交變頻或交流電力控制，由直流到交流的電力變換稱為逆變02、2力電子器件目前專指電力半導(dǎo)體器件、一般都工作在開關(guān)狀態(tài)。3、按照器件能夠被控制電路信號所控制的程度，分為以下三類：半控型器件、全控型器件、不可 控器件。4、半控型器件一通過控制信號可以控制其導(dǎo)通而不能控制其關(guān)斷。器件的關(guān)斷由其在主電路中承受的電壓和電流決定，如晶閘管(Thyristor)及其大部分派生器件。5、全控型器件一通過控制信號既可控制其導(dǎo)通又可控制其關(guān)斷，又稱自關(guān)斷器件。如：絕緣

2、柵雙極晶體管(IGBTInsulated-Gate Bipolar Transistor電力場效應(yīng)晶體管(Power MOSFET)門極可關(guān)斷晶閘管(GTO, Gate Turn-Off)電力 晶體管(GTR, Giant Transistor")12、 不可控器件不能用控帶U信號來控制其通斷，因此也就不需要驅(qū)動電路。如：電力二極管(Power Diode)、只有兩個端子，器件的通和斷是由其在主電路中承受的電 壓和電流決定的。13、 按照驅(qū)動電路加在器件控制端和公共端之間信號的性質(zhì)，分為兩類：1)電流驅(qū)動型一通過從控制端注入或者抽出電流來實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通或者關(guān)斷的控制。如：門極可關(guān)斷晶閘管(

3、GTO, Gate Turn-Off)電力晶體管(GTR, Giant Transistor)2)電壓驅(qū)動型一僅通過在控制端和公共端之間施加一定的電壓信號就可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通或者關(guān)斷的控制。如： 絕緣柵雙極晶體管( Insulated-Gate Bipolar TransistorIGBT)電力場效應(yīng)晶體管(Power MOSFET)14、 電力二極管是以半導(dǎo)體 PN結(jié)為基礎(chǔ)，豐要特性為不可控的單向?qū)щ娦浴Ｄ壳俺Ｓ玫碾娏ΧO管有普通二極管、快恢復(fù)二極管和肖特某二極管三類。15、 晶閘管的外形有螺栓型和平板型兩種封裝、并在上面引出陽極 A、陰極K和門極(控制端)G_三個聯(lián)接端。內(nèi)部是 PNPN四層半導(dǎo)體

4、機(jī)構(gòu)。16、 只有門極觸發(fā)(包括光觸發(fā))是最精確、迅速而可靠的控制手段。17、 一股取額定電壓為正常工作時品閘管所承受峰值電壓23倍。更多精品文檔學(xué)習(xí)-好資料18、 使用品閘管時應(yīng)按實(shí)際電流與通態(tài)平均電流有效值相等的原則來選取品閘管，并留一定的裕量，一般取1.52倍。19、 使晶閘管維持導(dǎo)通所必需的最小電流叫 維持電流I h ,晶閘管剛從斷態(tài)轉(zhuǎn)入通態(tài)并移除觸發(fā)信號后，能維持導(dǎo)通所需的最小電流叫 擎住電流I l。通常Il約為Ih的24倍。20、 已經(jīng)導(dǎo)通的晶閘管的可被關(guān)斷的條件是流過晶閘管的電流減小至維持電流山以下。21、 品閘管的派生器件主要有：快速晶閘管、雙向晶閘管、逆導(dǎo)晶閘管和光控晶閘管。

5、22、 造成在不加門極觸發(fā)控制信號即能使晶閘管從阻斷狀態(tài)轉(zhuǎn)為導(dǎo)通狀態(tài)的非正常轉(zhuǎn)折，有兩種因素：一是陽極的電壓上升率 du/dt太快，二是陽極電壓升高至相當(dāng)高的數(shù)值造成雪崩效應(yīng)。23、 電力MOSFET工作在開關(guān)狀態(tài)，既是在截止區(qū)和非飽和區(qū)之間來回轉(zhuǎn)換。24、 絕緣柵雙極晶體管是GTR和MOSFET器件技術(shù)的復(fù)合,結(jié)合二者的優(yōu)點(diǎn)，具有好的特性。25、 電力電子器件的驅(qū)動電路還要提供控制電路與主電路之間的電氣隔離環(huán)節(jié)，一般采用光隔 離或磁隔離。光隔離一般采用光耦合器，磁隔離的元件通常是脈沖變壓器。26、 抑制過電壓的方法之一是用 RC阻容電路吸收可能產(chǎn)生過電壓的能量,并用電阻將其消耗。27、 用快

6、速熔斷器是電力電子裝置中最有效、應(yīng)用最廣的一種過電流保護(hù)措施。28、 從品閘管開始承受正向陽極電壓起到施加觸發(fā)脈沖止的電角度，稱觸發(fā)角或控制角。用 .表小029、 品閘管在一個電源周期中處于通態(tài)的電角度，叫導(dǎo)通角，用上表示。30、 低頻整流電路一般采用相位控制方式，高頻整流電路一般采用PWM控制方式。31、 在整流主電路直流輸出側(cè)串聯(lián)一個平波電抗器，用來減少電流的脈動和延長晶閘管導(dǎo)來的時間。32、 單相全波可控整流電路的特性與單相橋式全控整流電路基本一致，主要的區(qū)別為：單相全波只用2_個晶閘管；品閘管承受的最大電壓為 2& U2。單相半波可控整流電路中，品閘管可能承受的最大反向峰值電壓

7、為 上U233、 單相半控橋電感性負(fù)載電路中，在負(fù)載兩端并聯(lián)一個續(xù)流二極管的目的是防一失控現(xiàn)象的產(chǎn)生。34、 驅(qū)動電路是電力電子器件主電路與控制電路之間的接口。35、 三相半波可控整流電路常用共陰極接法。36、 三相半波可控整流電路中將二極管換相時刻，作為各相品閘管能觸發(fā)導(dǎo)通的最早時刻，即二0 口的位置，這些點(diǎn)也稱為自然換相點(diǎn)、37、 單相全控橋式整流電阻性負(fù)載電路中，觸發(fā)角的最大移相范圍是皿。學(xué)習(xí)-好資料38、 單相橋可控整流電路，控制角為«,帶阻感性負(fù)載時的功率因數(shù)是 0.9cost39、 三相橋可控整流電路，控制角為 «,帶阻感性負(fù)載時的功率因數(shù)是 0.955cost

8、40、 三相橋可控整流電路阻感負(fù)載時按 VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6 的順序,相位依次差60%41、 三相橋可控整流電路采用兩種脈沖觸發(fā)方法：一種是寬脈沖觸發(fā),另一種是雙窄脈沖觸發(fā),其中常用的是雙窄脈沖觸發(fā)。42、 由于整流電路中變壓器漏感的存在，出現(xiàn)了換相重疊角¥ ,整流輸出電壓平均值Ud降低。43、 雙反星形可控整流電路設(shè)置電感量為Lp的平衡電抗器是為保證兩組三相半波整流電路能同時導(dǎo)電。其繞組極性相反的目的：消除直流磁通勢。44、 雙反星形可控整流電路阻感負(fù)載時 Ud的計(jì)算公式為U dm"%。02,每只晶閘管導(dǎo)通120口，晶閘管承受的最大正反向電壓均為

9、Ufm =URm =2.45U2。45、 電力機(jī)車下坡行駛要求整流電路工作在有源逆變方式。全控橋式變流器直流電動機(jī)卷揚(yáng)機(jī)拖動系統(tǒng)中，當(dāng)提升重物時，U d與Ed的關(guān)系為Uj> Edo46、 逆變分為有源逆變和無源逆變兩種。47、 產(chǎn)生逆變的條件有二：1）有直流電動勢，其極性和晶閘管導(dǎo)通方向一致，其大于變流器直流側(cè)平均電壓。（2）晶閘管的控制角口 >，/2,使Ud為負(fù)值。48、 半控橋或有續(xù)流二極管的電路,因其整流電壓Ud不能出現(xiàn)負(fù)值，也不允許直流側(cè)出現(xiàn)負(fù)極性的電動勢，故不能實(shí)現(xiàn)有源逆變。欲實(shí)現(xiàn)有源逆變，只能采用全控電路。49、 三相橋整流電路的有源逆變和整流的區(qū)別：控制角 a不同時，

10、電路工作在整流狀態(tài)。n/Xacn時，電路工作在逆變狀態(tài)。50、 的nf2時的控制角用no（=P表示，稱為逆變角。51、 逆變時，一旦換相失敗，外接直流電源就會通過晶閘管電路短路，或使變流器的輸出平均電壓和直流電動勢變成順向串聯(lián)，形成很大短路電流。這種現(xiàn)象成為逆變失?。ɑ蚰孀冾嵏玻?逆變失敗的原因：（1）觸發(fā)電路工作不可靠，不能適時、準(zhǔn)確地給各品閘管分配脈沖，如脈沖丟失、脈沖延時等，致使品閘管不能正常換相。（2）品閘管發(fā)生故障，該斷時不斷，或該通時不通。（3）交流電源缺相 或突然消失。（4）換相的裕量角不足，引起換相失敗。52、 兩種最基本的電路是降壓斬波電路和升壓斬波電路。53、 直流斬波電路

11、常用PWM控制方式。54、 文流-流變流電路:一種形式的交流變成另一種形式交流的電路，可改變相關(guān)的電壓、電流、頻率和相數(shù)等。交流電力捽制電路:只改變電壓、電流或控制電路的通斷，不改變頻率。更多精品文檔學(xué)習(xí)-好資料55、 交流電力控制電路的類型有：交流調(diào)壓電路、交流調(diào)功電路和交流電子開關(guān)。其中交流調(diào)壓電路采用移相控制方式,交流調(diào)功電路和交流電子開關(guān)采用過零通斷控制方式。56、 晶閘管交交變頻電路，也稱周波變流器。單相交交變頻電路由P組和N組反并聯(lián)相控整流電路組成。改變兩組變流器的切換頻率，就可改變輸出頻率日介改變變流電路的控制角口,就可以改變交流輸出電壓的幅值。57、 交交變頻電路輸出正弦波電壓

12、的調(diào)制方法：余弦交點(diǎn)法。58、 交交變頻也稱為直接變頻、交直交變頻也稱為間接變頻。和交直交變頻電路比較、交交變頻電路的優(yōu)點(diǎn)：只用一次變流，效率較高，可方便地實(shí)現(xiàn)四象限工作，低頻輸出波形接近正弦 波。缺點(diǎn)是：輸入功率因數(shù)較低，輸入電流諧波含量大。59、 逆變一一與整流相對應(yīng)，直流電變成交流電。交流側(cè)接電網(wǎng)，為有源逆變，交流側(cè)接負(fù)載，為無源逆變。60、 無源逆變電路換流方式：器件換流、電網(wǎng)換流、負(fù)載換流、強(qiáng)迫換流，器件換流一一適用于全控型器件,其余三種方式 一一針對晶閘管。61、 逆變電路按其直流電源性質(zhì)不同分為兩種：電壓型逆變電路，電流型逆變電路。電壓型逆變電路的特點(diǎn)：（1）直流側(cè)為電壓源或并聯(lián)

13、大電容儲能，直流側(cè)電壓基本無脈動；（2）輸出電壓為矩形波，輸出電流因負(fù)載阻抗不同而不同；（3）阻感負(fù)載時需提供無功，為了給交流側(cè)向直流側(cè)反饋的無功提供通道，逆變橋各臂并聯(lián)反饋二極管（或續(xù)流二極管）。電流型逆變電路的特點(diǎn)：（1）直流側(cè)為電流源或串聯(lián)大電感儲能，直流側(cè)電流基本無脈動；（2）輸出電流為矩形波，輸出電流因負(fù)載阻抗不同而不同；（3）直流側(cè)電感起緩沖無功能量的作用， 不必給開關(guān)器件反并聯(lián)二極管。62、 三相電壓型逆變電路常用 1800導(dǎo)電方式,每次換流都是在同一相上下兩臂之間進(jìn)行，也稱為縱向換流。63、 三相電流型逆變電路常用120。導(dǎo)電方式,每個臂一周期內(nèi)導(dǎo)電120。，每時刻上下橋臂組各

14、有一個臂導(dǎo)通，橫向換流。64、 三相電壓型逆變電路防止同一相上下兩橋臂開關(guān)器件直通采取“先斷后通”的方法。65、 單相并聯(lián)諧振式逆變電路由 C和L、R構(gòu)成并聯(lián)諧振電路。屬于電流型逆變電路，采用負(fù)載換相方式，要求負(fù)載電流略超前于負(fù)載電壓，輸出電流波形接近矩形波，負(fù)載電壓波形接近 正弦波。66、 PWM控制的理論基礎(chǔ)是面積等效原理。67、 逆變電品&中的PWM波形的產(chǎn)生方法有三大類：更多精品文檔學(xué)習(xí)-好資料計(jì)算法:代表為特定諧波消去法調(diào)制法:異步調(diào)制一載波信號和調(diào)制信號不同步的調(diào)制方式和同步調(diào)制一載波信號和調(diào)制 信號保持同步的調(diào)制方式；工程實(shí)用方法是規(guī)則采樣法。跟蹤控制法:常用的有滯環(huán)比較

15、方式和三角波比較方式。若要減小SPWM逆變器輸出電壓基波頻率，可采用的控制方法是減小正弦調(diào)制電壓頻率。改變SPWM逆變器中的調(diào)制比，可以改變輸出正弦波的幅值。采用多重化電壓源型逆變器的目的，主要是為了減小輸出諧波。68、 可在低頻輸出時采用異步調(diào)制方式,高頻輸出時切換到同步調(diào)制方式,這樣把兩者的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，和分段同步方式效果接近。69、 軟開關(guān)與硬開關(guān)的定義。軟開關(guān)的作用：可降低開關(guān)損耗和開關(guān)噪聲。70、 軟開關(guān)分類：零電壓開關(guān)和零電流開關(guān)。71、 軟開關(guān)電路的分類：準(zhǔn)諧振電路、零開關(guān) PWM電路和零轉(zhuǎn)換PWM電路。二、簡答題：第2章2、3第3章26、29第4一一逆變與變頻電路的區(qū)別與聯(lián)系？

16、第6章3、5第7章6、8看圖分析題：三相整流、逆變電路的繪制；各章主要變流電路中電路元件的作用及整個電路的原理及功能分析;計(jì)算題：第2章：例題、課后練習(xí)題-4、5 （不考慮安全裕量和考慮安全裕量兩種情況）第 3 章：例題、練習(xí)題一3、5、11、13、14、15、17、27、28重點(diǎn)掌握：（單相橋可控整流電路阻感負(fù)載、三相半波可控整流電路阻感負(fù)載、三相橋式可控整流 電路阻感負(fù)載，可能有反電動勢）電路圖、波形繪制與計(jì)算公式（包括整流與逆變，考慮變壓器漏 抗影響等）、晶閘管兩端波形分析、移相范圍、品閘管承受的正反向電壓峰值、換向壓降、換向重 更多精品文檔學(xué)習(xí)-好資料疊角、每只晶閘管導(dǎo)通的范圍、整流輸

17、出電壓的脈波數(shù)和脈動的頻率。功率因數(shù)計(jì)算：單相橋式全控整流電路阻感負(fù)載'=0.9c o s三相橋式全控整流電路阻感負(fù)載 = 0.9 5 C o s第4章：例題、練習(xí)題5,掌握計(jì)算公式第5章：例題、練習(xí)題-2, 3, 5,重點(diǎn)是基本降壓斬波電路和升壓斬波電路的計(jì)算，注意先判斷負(fù) 載電流是否連續(xù)，再計(jì)算。第6章：例題、練習(xí)題一2,重點(diǎn)是單相交流調(diào)壓電路阻感負(fù)載，注意 u與朝勺關(guān)系對電路的影響、 計(jì)算公式的變化第7章：例題、練習(xí)題-2,掌握電路的工作原理和計(jì)算公式辨析題 判斷下列說法是否正確，并說明理由，1、圖1中若晶閘管的維持電流Ih =15mA，給晶閘管門極注入足夠電流，晶閘管能夠?qū)ā?/p>

18、圖中E=15V,R=1000Q 。VT2、2所示電路是有源逆變電路。更多精品文檔學(xué)習(xí)-好資料3、晶閘管投切電容器（TSC）中晶閘管用作電力電子開關(guān)。4、帶續(xù)流二極管的整流電路可以工作在有源逆變狀態(tài)。5、如圖3所示整流電路，電源電壓U2 = J2UzSinoot ,輸出開路時，直流側(cè)輸出電壓 Ud =0.9U 2 cos口，a為 晶閘管觸發(fā)角。更多精品文檔P = U 2I1 cosa ,6、晶閘管帶大電感負(fù)載整流電路中，假設(shè)網(wǎng)側(cè)電壓為基波正弦波，則電網(wǎng)輸出的有功功率為a為晶閘管觸發(fā)角， U 2、Ii分別為整流器交流側(cè)電壓有效值和電流基波有效值。7、對PWM同步調(diào)制，調(diào)制信號頻率發(fā)生變化時，載波頻

19、率可以不變。9、晶閘管整流電路的換流方式是電網(wǎng)換流。10、全控型器件是指通過控制端既可以控制器件的導(dǎo)通，又可以控制器件的關(guān)斷。分析題1、分別畫出V導(dǎo)通和關(guān)斷時的等效電路，并分析如圖5所示電路是升壓斬波電路，還是降壓斬波電路。2、如圖6 (a)所示的逆變電路，器件的控制信號如圖 并分析有哪些方法可以改變逆變器輸出基波電壓有效值。圖56 (b)所示，試分析逆變器輸出電壓波形和輸出電流波形,(b)3、如圖7所示整流電路中，變壓器二次側(cè)相電壓有效值 U 2 = 220V ,觸發(fā)角« =120 :直流側(cè)電勢Em =150V ,分析該整流電路此時是否可以工作在有源逆變狀態(tài)。n71產(chǎn)5內(nèi)學(xué)習(xí)-好資料4、試畫出圖8所示電路當(dāng)觸發(fā)脈沖 口 =45二負(fù)載上的電壓波形，并推導(dǎo)負(fù)載電壓平均值