《電力電子技術》本科函授班
自學指導書
東南大學電氣工程系
2023年2月16日
說明(1) 使用教材
《電力電子技術基礎》 冷增祥，徐以榮編著。東南大學出版社。2006.11
(2) 參考書目
《現代電力電子技術》 張立，趙永健編著。科學出版社。
《電力電子技術》 丁道巨集主編。航空工業出版社。
《半導體變流技術》 黃俊主編。機械工業出版社。
(3) 前修課程
電工基礎，電子技術基礎，電機學。
由於本課程與前修課程關係密切，上述前修課程的基礎知識是必須的。對於沒有學過上述課程的同學，需要補修上述課程的內容。對於學過上述內容的同學，在自學時遇到問題，還需溫習前修課程的有關內容。
(4) 學習內容
本課程重點在第
一、二、四、五、六章，要求能掌握各章節的基本概念，電路工作原理，工作波形分析，對書中涉及的各種計算公式，僅要求了解公式的推導思路，不要求死記公式。電力電子器件的驅動和保護是應用系統中的乙個重要環節，由於課時的限制，教材中未對此內容作詳細的介紹，有興趣的同學可參閱有關參考書。本課程是一門強弱電相結合的應用型課程，要求學生在熟悉電工基礎、電子學等基礎課程的基礎上，進行本課程的學習。
(5) 計畫學時數
自學64時，作業24時，面授24時。各章自學學時分配見附表。根據各人的實際情況，安排實際自學時數應是表中計畫自學時數的2～4倍。
(6) 答疑與作業
在自學過程中如遇到問題，可與指導教師聯絡，通過**、信函或電子郵件進行答疑。每章作業需按時認真完成，並寄交學校，批閱後發還本人。
本自學指導書是根據我係本科函授教學計畫，並參照全日制本科教學大綱，在多年教學實踐的基礎上修改而成。不妥之處，望予指正。
本章介紹了課程的基本內容，以及電力電子學的發展和作用，課程的性質、分析方法和學習要求。波形分析和電力電子器件的開關工作是學習的關鍵點。
通過本章學習，要求掌握閘流體元件的結構及其工作原理，閘流體的引數及計算方法。並要求掌握單相和三相可控整流電路的工作原理，分析在不同負載條件下的輸出電壓、電流波形，掌握自然換流點，觸發延遲角等基本概念。對各種情況下的計算公式不要求強記，但應掌握計算公式的推導過程和閘流體額定值的計算方法。
(7) 閘流體元件的結構及基本工作原理。
(8) 閘流體的特性和主要引數。
(9) 單相橋式全控整流電路電阻性、電感性負載下的工作原理，波形分析，以及引數計算。
(10) 單相橋式半控整流電路電阻性、電感性負載下的工作原理，波形分析，電路的失控現象。
(11) 全控電路與半控電路的區別，單相可控整流電路的優缺點。
(12) 三相半波可控整流電路電阻性、電感性負載下的工作原理，波形分析，以及引數計算。
(13) 三相半波電路的兩種接法：共陰極接法，共陽極接法。
(14) 三相橋式全控整流電路電阻性、電感性負載下的工作原理，波形分析，以及引數計算。對門極觸發脈衝的要求。
(15) 三相橋式半控整流電路的特點，工作原理和波形分析。
(16) 反電勢負載的工作特點。
(17) 要求掌握陽極和門極的電壓、電流引數，能選擇相應引數的器件。
(18) 掌握閘流體電路的基本分析方法，主要包括三個方面的內容：電路分析、波形分析、引數計算。學習時應自己動手，畫出不同電路、負載、角的波形圖。
(19) 單相橋式全控整流電路在電阻性和電感性負載時的工作原理、波形、電路引數計算。
(20) 三相半波可控整流電路在電阻性和電感性負載時的工作原理、波形、電路引數計算。
(21) 三相橋式全控整流電路的工作原理，效能特點及對觸發脈衝的要求。三相半波電路構成三相橋式電路的基本組成部分。
第3、7、9、10、11、13、14、16、17題。
通過本章學習，要求掌握換流重疊角，了解變流器中影響換流重疊角的原因及對電路的影響。掌握有源逆變產生的條件，三相半波可控整流電路的逆變工作原理，以及逆變失敗的原因。
(22) 換流重疊角產生及計算方法，換流重疊角對輸出平均電壓的影響。
(23) 三相半波可控整流電路換流時波形分析。
(24) 有源逆變產生的條件。
(25) 三相半波可控整流電路的有源逆變的工作原理，波形分析，引數計算。
(26) 逆變失敗原因，最小超前角限制的條件。
(27) 三相半波可控整流電路的有源逆變的工作原理，波形分析。
(28) 變流器外特性的等效電路及計算方法。
(29) 功率因數點基本功能、計算方法和提高功率因數點途徑。
(30) 換流重疊角對輸出電壓有一定的影響，分析其產生的原因，掌握計算方法。
(31) 產生有源逆變的基本條件，有源逆變的工作原理，比較有源逆變與整流的異同點。
(32) 三相半波可控整流電路的有源逆變的工作原理，波形分析方法。
第1、2、3、5、7、12題。
注：本章2.4節內容不作要求。
通過本章學習，要求掌握閘流體對門極觸發訊號的要求及觸發電路的基本組成部分，掌握觸發器的定相方法。
(33) 門極觸發訊號的種類。
(34) 閘流體對門極觸發脈衝及門極觸發電路的要求。
(35) 鋸齒波移相的電晶體觸發電路的組成及各部分工作原理。
(36) 三相橋式電路觸發器的定相方法。
(37) 觸發電路效能對閘流體電路有很重要的影響，應掌握閘流體對門極觸發脈衝的要求。
(38) 在三相電路中，觸發電路的同步和移相是較難掌握的內容，這方面內容要認真學習、領會。
第1、2、12題。
注：本章3.3節和3.4節內容不作要求。
通過本章學習，要求掌握閘流體的一些基本應用，交流調壓電路工作原理，派生閘流體的原理和特性。
(39) 單相交流調壓的基本原理，重點在電阻性負載。
閘流體調功器的幾種方法，各自的特點。
雙向閘流體的基本結構，工作原理與引數。
(40) 單相交流調壓的工作原理，在電阻性負載時的引數計算，在電感性負載工作時應注意的問題。
(41) 雙向閘流體的工作原理、特性及其應用。
第1、2、5、7題。
注：本章4.2節內容不作要求。
通過本章學習，要求了解幾種全控型電力半導體器件，主要掌握gto、gtr、igbt三種器件工作原理、特性，其他器件僅作一般性了解。了解電力半導體器件在應用中要考慮的安全性問題，閘流體保護的工作原理和常用保護方法。
(42) gto的結構、特點、關斷原理，以及主要引數。
(43) gto的基本緩衝電路，對門極驅動電路的要求及驅動電路的組成。
(44) gtr的特性和引數，安全工作區的概念。
(45) gtr的基本緩衝電路，基極驅動電路。
(46) igbt的結構、特性和驅動電路。
(47) 電力半導體器件的發展概貌。
(48) 電路產生過壓、過流的原因，常用的保護方法及其工作原理。
掌握gto、gtr、igbt三種器件的基本工作原理，驅動電路的特點，其他器件不需深入了解。
重點了解過壓、過流的常用保護措施及其工作原理 。
第2、3、5、7、8、17、18、19題。
注：本章5.3節、5.5節、5.6節內容不作要求。
通過本章學習，要求掌握直流變換器的基本結構，直流斬波電路工作原理，輸入與輸出隔離的直流變換器的分析方法。
(49) 斬波器輸出的控制方式。
(50) 降壓式、公升壓式、公升降壓式斬波器的工作原理，控制方式。
輸入輸出隔離的直流變換器的工作原理和分析方法。
(51) 斬波電路的工作原理、型別和控制方式。
(52) 輸入輸出隔離電路的結構及工作過程。
第3、4題。
注：本章6.3節、6.5節內容不作要求。
變頻電路是電力電子技術應用最廣泛的領域，其電路變化也最豐富。通過本章學習，要求了解電壓型與電流型變頻器的電路、效能、特點，掌握典型變頻器的工作原理，了解pwm變頻的原理和型別。
(53) 逆變和變頻的含義及兩種主要型別的變頻器。
(54) 電壓型和電流型逆變器的比較。
(55) 單相負載換流逆變器，掌握rlc串聯諧振逆變器的工作原理。
(56) 單相串聯電感式電壓型逆變器的工作原理。
(57) 串聯二極體式電流型逆變器的工作原理。
(58) 脈衝寬度調製的原理、優點，pwm波形的形成方法。
(59) 軟開關技術的基本概念。
(60) 逆變器的型別及工作原理，輸出電壓、電流的調節方法，電壓型和電流型逆變器的比較。
(61) pwm波形的特點和產生的方法，pwm逆變器的工作原理及其優點。
注：本章以上內容作一般性了解。
自學學時分配表：
注：(1) 每週計畫自學時數為4學時；
(2) 未列入上表的章節不在教學計畫範圍內
(3) 以上安排僅供參考，根據自身的情況靈活安排學習程序。
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電力電子技術 實驗指導書 施武生編 廣西大學電氣工程學院 實驗一 單相橋式可控整流電路實驗 一 實驗目的 通過實驗，熟悉閘流體單相橋式可控整流電路的工作原理，驗證課本中所學的相關知識 通過波形分析，判斷該電路的工作狀況。二 實驗裝置 閘流體 kp5 10 4只 可變電阻器 0 900 250w 1個...
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