电力电子技术知识点自己总结

α=0度α=30度α=60度负载电流连续公式负载电流断续公式150度α等于60度的波形90度120度α=0度α=30度α=60度α=90度当α60度时90度α=0度α=30度α=90度当α=60度时简单，使用器件少输出交流电压的幅值仅为Ud的一半工作时还要控制两个电容器电压的均衡输出电压和电流波形与半桥相同，但幅值高出一倍。180度180度180度电路简单输出脉动大变压器二次侧有直流分量，会造成铁心磁化晶闸管承受的最大正向电压晶闸管承受的最大反向电压180度90度电路图波形不存在直流磁化问题90度以内整流，超过90度逆变单相全波中变压器结构较复杂，材料的消耗多单相全波只有2个晶闸管，门极驱动电路少两个，但是晶闸管承受的最大是单相全控桥的2倍。单相全波导电加回路只含一个晶闸管，比单相桥少一个，因而管压降也小一个。单相全波适有利于低输出电压的场合应用。简化了电路图容易出现失控的现象增加一个续流二极管，不仅可以避免失控现象，而且少了一个管压降，有利于降低损耗。电路图波形α=30度α30度移相范围电路图波形公式移相范围移相范围电路图波形公式：移相范围波形公式直流侧为电压源或并联大电容，直流侧电压基本无脉动输出电压为矩形波，输出电流因负载阻抗的不同而不同。阻感负载需提供无功功率电路图波形优点：缺点：电路图波形特点：移相调压方式电路图波形直流侧串大电感，电流基本无脉动，相当于直流源交流输出的电流为矩形波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。电流连续时电流断续时当晶闸管通态时，电源向电感充电，电容向负载供电。当晶闸管断态时，电源与电感同时向负载提供能量。电感之后具有使电压泵升的作用电容可将输出电压保持住。Uo=180度导通角θφ=α=π150度α为0到60度，电路处于三个晶闸管与两个晶闸管交替导通状态α为60度到90度，任一时刻都是两个晶闸管导通α为90度到150度，两个晶闸管导通和无晶闸管导通的交替状态电路图波形电流电压公式移相范围电路图波形相关公式移相范围电路图波形公式移相范围：优点：缺点：会出现电流断续解决方法：在主电路输出侧串联一个电感电路图波形基本数量关系公式移相范围电路图波形公式移相范围：承受正向阳极电压门极施加触发电流电流减小到0承受反向电压晶闸管导通时的损耗通态损耗是电力电子器件功率损耗的主要成因晶闸管关断时的损耗开通损耗关断损耗当器件的开关频率较高时，开关损耗会参之增大而可能成为器件功率损耗的主要因素只能控制其导通不能控制其关断既可以控制其导通也可以控制其关断不能控制其通断整流逆变斩波电力控制从晶闸管开始承受正向阳极电压起施加触发脉冲为止的电角度称为触发延迟角晶闸管在一个电源周期中牌通态的电角度称为导通角。带电阻负载优点：移相范围单相全波与单相控桥的区别电路图波形优点缺点与改进电阻负载阻感负载电阻负载阻感负载出现换相重叠角γ，整流输出电压平均值Ud降低。整流电路的工作状态增多有利于晶闸管的安全开通换相时晶闸管电压出现缺口，可能使晶闸管误导通。换相使电网电压出现缺口，成为干扰源。逆变把直流电变为交流电的过程当交流侧与电网连结时，为有源逆变电路当交流侧与负载连结时，为无源逆变电路外部要有直流电动势，其极性须和晶闸管的导通方向一致，其值应大于变流器直流侧的平均电压。要求晶闸管的控制角απ/2，使Ud为负值。两都条件同时具备才可以实现有源逆变欲实现有源逆变，只能采用全控电路。一般取30到35度触发电路工作不可靠晶闸管发生故障换相裕量角不足交流电压缺相或突然消失利用全控型器件的自判断能力进行换流电网提供换流电压的换流方式由负载提供换流电压的换流方式设置附加的换流电路，通常利用电容上储存的能量来实现。特点半桥逆变电路全桥逆变电路三相电压型逆变电路要考但是不懂特点：电路图波形公式电路图波形原理：公式特点：电路图波形电路图波形公式移相范围电路图波形公式移相范围电路图移相范围特点：操作过电压雷击过电压换相过电压关断过电压快速熔断器直流快速断路器过电流继电器带电阻负载书44页带阻感负载带阻感负载电路并且并联一个续流二极管存在问题：缺点：带电阻负载带阻感负载晶闸管导通的条件：晶闸管的关断条件晶闸管一旦导通，门极就失去的控制作用电力电子技术就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。一般工作在开关状态自身的功率一般都远大于处理信息的电子器件处理功率的大小一般都远大于处理信息的电子器件需要由信息电子电路控制而且需要加驱动电路通态损耗是电力电子器件功率损耗的主要成因通态损耗断态损耗开关损耗控制电路检测电路驱动电路保护电路主电路半控型器件：晶闸管全控型器件：IGBT不可控器件：电力二极管电流驱动型电压驱动型单极型器件双极型器件复合型器件参见书，写在本子上吧交流变直流直流变交流直流变直流交流变交流触发角导通角通过控制触发脉冲的相位来控制直流输出电压大小的方式称为相位控制方式在一个周期内有部分时间为0的情况，称为电流断续。单相半波可控整流电路单相桥式全控整流电路单相全波可控整流电路单相桥式半控整电路三相半波可控整流电路三相桥式全控整流电路γ随其他参数变化的规律漏感可能一个集中的电感表示由于电感的存在，换相过程不能瞬间完成换相过程持续的时间可用电角度γ表示，称为换相重叠角变压器漏感对整流电路的影响什么是逆变？逆变电路对于可控整流电路，既可以工作在逆变状态也可以工作在整流状态的电路称为变流电路。逆变产生的条件：逆变角逆变失败的原因电流从一个支路向另一个支路转移的过程，也称为换相器件换流电网换流负载换流强迫换流电压型逆变电路电流型逆变电路降压斩波电路升压斩波电路电流可逆斩波电路保持开关周期不变，调节开关导通时间称为脉冲宽度调制保持开关导通时间不变，改变开关周期称为频率调制或调频型开关导通时间与开关周期都可调，使占空比改变称为混合型电阻负载阻感负载星型连接电路对脉冲的宽度进行调制的技术脉冲宽度调制，即占空比可变的脉冲波形。脉冲宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形计算法调制法跟踪法通过在开关过程前后引入谐振，使开关开通电压先降到零，判断前电流先降到零，从而它们的变化率，大大减小了甚至消除开关损耗和减小开关噪声。开关开通前其两端电压为零，就不会产生损耗和噪声。开关判断前其电流为零，就不会产生损耗和噪声触发脉冲的宽度应晶闸管可靠导通触发脉冲应有足够的幅度所提供的触发脉冲应不超过晶闸管门极的电压、电流和功率定额。诮有良好的抗干扰性能产生：一般采用rc电路保护电力电子电路运行不正常或者发生故障时，可能会发生过电流过电流分过载和短路两种情况保护晶闸管的导通志关断书21页晶闸管的主要参数书23页什么是电力电子技术：电力电子器件的特征：电力电子器件的三大损耗：电力电子器件的系统组成电力电子器件的分类方法1：电力电子器件的分类方法2：电力电子器件的分类方法3IGBT的特性电力变换触发角与导通角相控方式电流断续单相可控整流当整流负载容量较大，或要求直流电压脉动较小，易滤波时，应有采用三相整流电路。三相可控整流电路变压器漏感对整流电路的影响整流电路的有源逆变工作状态换流换流的方法：直流侧电源性质的不同基本斩波电路斩波电路的三种控制方式单相交流调压电路三相交流调压电路单相交流变频电路工作原理PWM技术PWM波形SPWM波形PWM的控制方法：软开关电路零电压开通零电流关断晶闸管触发电路应满足下列要求过电压产生及过电压保护过电流保护晶闸管串联：均压晶闸管并联：均流第一、二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章电力电子技术知识点