电力电子技术期末复习要点中学教育中考中学教育中学课件.pdf
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1、学习好资料 欢迎下载 电力电子技术期末复习题 一、辨析题要点:1、由交流到直流的电力变换称为整流,由直流到直流的电力变换称为直流斩波,由交流到交流的电力变换称为交交变频或交流电力控制,由直流到交流的电力变换称为逆变。2、电力电子器件目前专指电力半导体器件,一般都工作在开关状态。3、按照器件能够被控制电路信号所控制的程度,分为以下三类:半控型器件、全控型器件、不可控器件。4、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。器件的关断由其在主电路中承受的电压和电流决定,如晶闸管(Thyristor)及其大部分派生器件。5、全控型器件通过控制信号既可控制其导通又可控制其关断,又称自关断器件。如
2、:绝缘栅双极晶体管(IGBT Insulated-Gate Bipolar Transistor)电力场效应晶体管(Power MOSFET)门极可关断晶闸管(GTO,Gate Turn-Off)电力晶体管(GTR,Giant Transistor)12、不可控器件不能用控制信号来控制其通断,因此也就不需要驱动电路。如:电力二极管(Power Diode),只有两个端子,器件的通和断是由其在主电路中承受的电压和电流决定的。13、按照驱动电路加在器件控制端和公共端之间信号的性质,分为两类:1)电流驱动型通过从控制端注入或者抽出电流来实现导通或者关断的控制。如:门极可关断晶闸管(GTO,Gate
3、Turn-Off)和电力晶体管(GTR,Giant Transistor)2)电压驱动型仅通过在控制端和公共端之间施加一定的电压信号就可实现导通或者关断的控制。如:绝缘栅双极晶体管(Insulated-Gate Bipolar TransistorIGBT)电力场效应晶体管(Power MOSFET)14、电力二极管是以半导体 PN 结为基础,主要特性为不可控的单向导电性。目前常用的电力二极管有普通二极管、快恢复二极管和肖特基二极管三类。15、晶闸管的外形有螺栓型和平板型两种封装,并在上面引出阳极 A、阴极 K 和门极(控制端)G 三个联接端。内部是PNPN 四层半导体机构。16、只有门极触发
4、(包括光触发)是最精确、迅速而可靠的控制手段。17、一般取额定电压为正常工作时晶闸管所承受峰值电压 23 倍。18、使用晶闸管时应按实际电流与通态平均电流有效值相等的原则来选取晶闸管,并留一定的学习好资料 欢迎下载 裕量,一般取 1.52 倍。19、使晶闸管维持导通所必需的最小电流叫维持电流 IH,晶闸管刚从断态转入通态并移除触发信号后,能维持导通所需的最小电流叫擎住电流 IL。通常 IL约为 IH的 24 倍。20、已经导通的晶闸管的可被关断的条件是流过晶闸管的电流减小至维持电流IH以下。21、晶闸管的派生器件主要有:快速晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸管和光控晶闸管。22、造成在不加门极触发控
5、制信号即能使晶闸管从阻断状态转为导通状态的非正常转折,有两种因素:一是阳极的电压上升率 du/dt 太快,二是阳极电压升高至相当高的数值造成雪崩效应。23、电力 MOSFET 工作在开关状态,既是在截止区和非饱和区之间来回转换。24、绝缘栅双极晶体管是 GTR 和 MOSFET 器件技术的复合,结合二者的优点,具有好的特性。25、电力电子器件的驱动电路还要提供控制电路与主电路之间的电气隔离环节,一般采用光隔离或磁隔离。光隔离一般采用光耦合器,磁隔离的元件通常是脉冲变压器。26、抑制过电压的方法之一是用 RC 阻容电路吸收可能产生过电压的能量,并用电阻将其消耗。27、用快速熔断器是电力电子装置中
6、最有效、应用最广的一种过电流保护措施。28、从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲止的电角度,称触发角或控制角。用 表示。29、晶闸管在一个电源周期中处于通态的电角度,叫导通角,用 表示。30、低频整流电路一般采用相位控制方式,高频整流电路一般采用 PWM 控制方式。31、在整流主电路直流输出侧串联一个平波电抗器,用来减少电流的脉动和延长晶闸管导通的时间。32、单相全波可控整流电路的特性与单相桥式全控整流电路基本一致,主要的区别为:单相全波只用 2 个晶闸管;晶闸管承受的最大电压为22 U2。单相半波可控整流电路中,晶闸管可能承受的最大反向峰值电压为2U2 33、单相半控桥电感性负载电路
7、中,在负载两端并联一个续流二极管的目的是防止失控现象的产生。34、驱动电路是电力电子器件主电路与控制电路之间的接口。35、三相半波可控整流电路常用共阴极接法。36、三相半波可控整流电路中将二极管换相时刻,作为各相晶闸管能触发导通的最早时刻,即 的位置,这些点也称为自然换相点。37、单相全控桥式整流电阻性负载电路中,触发角的最大移相范围是 180。38、单相桥可控整流电路,控制角为,带阻感性负载时的功率因数是 0.9cos 39、三相桥可控整流电路,控制角为,带阻感性负载时的功率因数是 0.955cos 力变换称为直流斩波由交流到交流的电力变换称为交交变频或交流电力控制由直流到交流的电力变换称为
8、逆变电力电子器件目前专指电力半导体器件一般都工作在开关状态按照器件能够被控制电路信号所控制的程度分为以下三类半电路中承受的电压和电流决定如晶闸管及其大部分派生器件全控型器件通过控制信号既可控制其导通又可控制其关断又称自关断器件如绝缘栅双极晶体管电力场效应晶体管门极可关断晶闸管电力晶体管不可控器件不能用控制信号来决定的按照驱动电路加在器件控制端和公共端之间信号的性质分为两类电流驱动型通过从控制端注入或者抽出电流来实现导通或者关断的控制如门极可关断晶闸管和电力晶体管电压驱动型仅通过在控制端和公共端之间施加一定的电学习好资料 欢迎下载 40、三相桥可控整流电路阻感负载时按 VT1-VT2-VT3-V
9、T4-VT5-VT6的顺序,相位依次差 60。41、三相桥可控整流电路采用两种脉冲触发方法:一种是宽脉冲触发,另一种是双窄脉冲触发,其中常用的是双窄脉冲触发。42、由于整流电路中变压器漏感的存在,出现了换相重叠角 ,整流输出电压平均值 Ud降低。43、双反星形可控整流电路设置电感量为 Lp 的平衡电抗器是为保证两组三相半波整流电路能同时导电。其绕组极性相反的目的:消除直流磁通势。44、双反星形可控整流电路阻感负载时 Ud的计算公式为cos17.12UUd,每只晶闸管导通 120,晶闸管承受的最大正反向电压均为 2RMFM45.2UUU。45、电力机车下坡行驶要求整流电路工作在有源逆变方式。全控
10、桥式变流器直流电动机卷扬机拖动系统中,当提升重物时,U d与 Ed 的关系为 U d Ed。46、逆变分为有源逆变和无源逆变两种。47、产生逆变的条件有二:1)有直流电动势,其极性和晶闸管导通方向一致,其值大于变流器直流侧平均电压。(2)晶闸管的控制角 /2,使 Ud为负值。48、半控桥或有续流二极管的电路,因其整流电压 ud不能出现负值,也不允许直流侧出现负极性的电动势,故不能实现有源逆变。欲实现有源逆变,只能采用全控电路。49、三相桥整流电路的有源逆变和整流的区别:控制角 不同 时,电路工作在整流状态。时,电路工作在逆变状态。50、时的控制角用 表示,称为逆变角。51、逆变时,一旦换相失败
11、,外接直流电源就会通过晶闸管电路短路,或使变流器的输出平均电压和直流电动势变成顺向串联,形成很大短路电流。这种现象成为逆变失败(或逆变颠覆)逆变失败的原因:(1)触发电路工作不可靠,不能适时、准确地给各晶闸管分配脉冲,如脉冲丢失、脉冲延时等,致使晶闸管不能正常换相。(2)晶闸管发生故障,该断时不断,或该通时不通。(3)交流电源缺相或突然消失。(4)换相的裕量角不足,引起换相失败。52、两种最基本的电路是降压斩波电路和升压斩波电路。53、直流斩波电路常用 PWM 控制方式。54、交流-交流变流电路:一种形式的交流变成另一种形式交流的电路,可改变相关的电压、电流、频率和相数等。交流电力控制电路:只
12、改变电压、电流或控制电路的通断,不改变频率。55、交流电力控制电路的类型有:交流调压电路、交流调功电路和交流电子开关。其中交流调压电路采用移相控制方式,交流调功电路和交流电子开关采用过零通断控制方式。56、晶闸管交交变频电路,也称周波变流器。单相交交变频电路由 P 组和 N 组反并联相控整流力变换称为直流斩波由交流到交流的电力变换称为交交变频或交流电力控制由直流到交流的电力变换称为逆变电力电子器件目前专指电力半导体器件一般都工作在开关状态按照器件能够被控制电路信号所控制的程度分为以下三类半电路中承受的电压和电流决定如晶闸管及其大部分派生器件全控型器件通过控制信号既可控制其导通又可控制其关断又称
13、自关断器件如绝缘栅双极晶体管电力场效应晶体管门极可关断晶闸管电力晶体管不可控器件不能用控制信号来决定的按照驱动电路加在器件控制端和公共端之间信号的性质分为两类电流驱动型通过从控制端注入或者抽出电流来实现导通或者关断的控制如门极可关断晶闸管和电力晶体管电压驱动型仅通过在控制端和公共端之间施加一定的电学习好资料 欢迎下载 电路组成。改变两组变流器的切换频率,就可改变输出频率,改变变流电路的控制角,就可以改变交流输出电压的幅值。57、交交变频电路输出正弦波电压的调制方法:余弦交点法。58、交交变频也称为直接变频,交直交变频也称为间接变频。和交直交变频电路比较,交交变频电路的优点:只用一次变流,效率较
14、高,可方便地实现四象限工作,低频输出波形接近正弦波。缺点是:输入功率因数较低,输入电流谐波含量大。59、逆变与整流相对应,直流电变成交流电。交流侧接电网,为有源逆变,交流侧接负载,为无源逆变。60、无源逆变电路换流方式:器件换流、电网换流、负载换流、强迫换流,器件换流适用于全控型器件,其余三种方式针对晶闸管。61、逆变电路按其直流电源性质不同分为两种:电压型逆变电路,电流型逆变电路。电压型逆变电路的特点:(1)直流侧为电压源或并联大电容储能,直流侧电压基本无脉动;(2)输出电压为矩形波,输出电流因负载阻抗不同而不同;(3)阻感负载时需提供无功,为了给交流侧向直流侧反馈的无功提供通道,逆变桥各臂
15、并联反馈二极管(或续流二极管)。电流型逆变电路的特点:(1)直流侧为电流源或串联大电感储能,直流侧电流基本无脉动;(2)输出电流为矩形波,输出电流因负载阻抗不同而不同;(3)直流侧电感起缓冲无功能量的作用,不必给开关器件反并联二极管。62、三相电压型逆变电路常用 180导电方式,每次换流都是在同一相上下两臂之间进行,也称为纵向换流。63、三相电流型逆变电路常用 120导电方式,每个臂一周期内导电 120,每时刻上下桥臂组各有一个臂导通,横向换流。64、三相电压型逆变电路防止同一相上下两桥臂开关器件直通采取“先断后通”的方法。65、单相并联谐振式逆变电路由 C 和 L、R 构成并联谐振电路。属于
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