電力電子技術(shù)-14年小節(jié)

電力電子技術(shù)

北京理工大學自動化學院廖曉鐘Copyright?2005PEMC.BIT.Allrightsreserved.Copyright?2005PEMC.BIT.Allrightsreserved.第1章緒論第2章電力電子器件第3章整流電路第4章逆變電路第5章直流-直流變流電路第6章交流-交流變流電路第7章PWM控制技術(shù)第8章軟開關(guān)技術(shù)內(nèi)容Copyright?2005PEMC.BIT.Allrightsreserved.緒論-1

基本概念-1:什么是電力電子技術(shù)？所謂電力電子技術(shù)是一種電能處理技術(shù)(ElectricalEnergyProcessing),即采用電力電子器件和線路對電能進行變換(conversion)、控制(control)和高效利用(efficientuse)的一門技術(shù)。Copyright?2005PEMC.BIT.Allrightsreserved.緒論-2

基本概念-2:電力變換有幾種形式？其名稱分別是什么？變流技術(shù)的概念？電力變換四大類:交流變直流、直流變交流、直流變直流、交流變交流進行電力變換的技術(shù)稱為變流技術(shù)，即用電力電子器件構(gòu)成電力變換電路和對其進行控制的技術(shù)，以及構(gòu)成電力電子裝置和電力電子系統(tǒng)的技術(shù)。Copyright?2005PEMC.BIT.Allrightsreserved.電力電子器件-11．幾個概念主電路、半控型器件、全控型器件、不可控型器件2．電力電子器件的特點（1）

功率參數(shù)是主要參數(shù)（2）

工作在開關(guān)狀態(tài)，動態(tài)特性是主要參數(shù)（3）

由弱電控制強電（4）

采取散熱措施Copyright?2005PEMC.BIT.Allrightsreserved.電力電子器件-2

SCRGTRGTOPowerMOSFETIGBT符號

結(jié)構(gòu)特點垂直導電四層三端結(jié)構(gòu)

達林頓結(jié)構(gòu)Nˉ區(qū)提高耐壓多元集成PNPN四層三端多元集成Nˉ區(qū)提高耐壓多元集成MOSFET和GTR達林頓復(fù)合結(jié)構(gòu)驅(qū)動方式電流電流電流電壓電壓應(yīng)用開關(guān)頻率100HZ~1.3KHZ1K~8KHZ100HZ~1.3KHZ50K~1MHZ1K~40KHZ注意問題

二次擊穿門極關(guān)斷電流非常大存在靜電感應(yīng)，易發(fā)生靜電擊穿擎住效應(yīng)Copyright?2005PEMC.BIT.Allrightsreserved.

4、工作在開關(guān)狀態(tài)的電力電子器件的損耗主要是動態(tài)損耗，其損耗和開關(guān)頻率及開關(guān)時間成正比。5、安全工作區(qū)，電感性負載加續(xù)流二極管6、電力電子器件的保護：過流、過壓、di/dt過大、du/dt過大電力電子器件-3Copyright?2005PEMC.BIT.Allrightsreserved.整流電路-11、整流電路1）電路形式：單相半波、單相橋式

（記電路）三相半波（三相零式）、三相橋式2）負載種類：電阻性：Ud和id的波形形狀相同電感性：id和Ud波形不同；

角變大；電感較大時，電流連續(xù)；電感極大值，電流平直。

反電勢負載：

角變??；移相范圍變?。浑娏鲾嗬m(xù)；平均電壓Ud增大。Copyright?2005PEMC.BIT.Allrightsreserved.整流電路-2

反電勢負載：

角變??；移相范圍變小；電流斷續(xù)；平均電壓Ud增大。串入電感可以改善斷續(xù)狀態(tài)，甚至可以使電流連續(xù)平直。3）分析方法正向陽極電壓下可以觸發(fā)導通；電流為零關(guān)斷。4）電流連續(xù)時，5）平均電壓和平均電流的計算方法

Copyright?2005PEMC.BIT.Allrightsreserved.整流電路-32．變壓器漏感的影響漏感引起換相重疊角

，從而引起換相壓降

3、整流電路的諧波和功率因數(shù)（概念要記?。?）非正弦電流、電壓可用傅立葉級數(shù)形式表示2）基波、諧波、諧波次數(shù)、n次電流諧波含有率

HRIn、電流諧波總畸變率THDi

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非正弦電路中的功率因數(shù)=基波因數(shù)

（=）

基波功率因數(shù)

3）整流電路交流側(cè)諧波

整流電路交流側(cè)功率因數(shù)

單相橋

、三相橋95

4、逆變有源逆變的條件逆變失敗原因及采取措施Copyright?2006PEMC.BIT.Allrightsreserved.逆變電路?小結(jié)換流方式分為外部換流和自換流兩大類，外部換流包括電網(wǎng)換流和負載換流兩種，自換流包括器件換流和強迫換流兩種。逆變電路電壓型逆變電路，單相（分析），三相（分析），多重（概念），多電平（概念）Copyright?2004PEMC.BIT.Allrightsreserved.直流斬波電路-11．六種基本斬波電路可看成直流變壓器CukSepicZetaBoostChopperBuckChopperBoost-BuckChopper三個基本斬波電路會分析，記住電路。Copyright?2004PEMC.BIT.Allrightsreserved.直流斬波電路-2電流可逆斬波電路最大脈動量橋式可逆斬波電路記住電路會分析3．調(diào)制方法PWM調(diào)頻型、混合型2．兩種組合斬波電路交流-交流變流電路交流-交流變流電路：交流電力控制電路（交流調(diào)壓電路（移相控制和斬控方式），交流調(diào)功電路，交流電力電子開關(guān)），變頻電路◆單相交流調(diào)壓電路的電路構(gòu)成，在電阻負載和阻感負載時的工作原理和電路特性?！羧嘟涣髡{(diào)壓電路的基本構(gòu)成。◆晶閘管相位控制交-交變頻電路的電路構(gòu)成、工作原理和正弦波調(diào)制原理。Copyright?2006PEMC.BIT.Allrightsreserved.

PWM控制技術(shù)

面積等效原理，脈沖寬度調(diào)制，SPWM，逆變電路的單極性PWM控制方式，逆變電路的雙極性PWM控制方式，同一電路可以實現(xiàn)不同的控制方式（會分析單相H型橋式電路）調(diào)制法，同步調(diào)制，異步調(diào)制，分段同步調(diào)制規(guī)則采樣法概念，諧波分析結(jié)論滯環(huán)比較法Copyright?2004PEMC.BIT.Allrightsreserved.軟開關(guān)技術(shù)

零轉(zhuǎn)換PWM電路——零電壓轉(zhuǎn)換PWM電路

記住并設(shè)計準諧振電路、零開關(guān)PWM電路，分析圖8-8電路實現(xiàn)零電