電力電子技術考點

2022-06-08 02:09:06 字數 4592 閱讀 7203

第一章1、 什麼是電力電子技術?

電力電子技術就是使用電力電子器件對電能進行變換和控制的技術,即應用於電力領域的電子技術。

第二章2、 電力電子器件的損耗

通態損耗、斷態損耗、開關損耗(開通損耗、關斷損耗)

通態損耗是電力電子器件功率損耗的主要成因。當器件的開關頻率較高時,開關損耗會隨之增大而可能成為器件功率損耗的主要因素。

3、 使閘流體導通的條件

閘流體承受正向陽極電壓,並在門極施加觸發點流(脈衝)。

4、 維持閘流體導通的條件,怎樣使閘流體關斷?

使閘流體的電流大於能保持閘流體導通的維持電流。

可以利用外加電壓或外電路的作用,使閘流體的電流低於維持電流,可使導通的閘流體關斷。

5、 觸發延遲角、導通角的概念

從閘流體開始承受正向陽極電壓起,到施加脈衝止的電度角稱為觸發延遲角,用α表示,也稱為觸發角或控制角。

閘流體在乙個電源週期中處於通態的電度角稱為導通角,用θ表示,θ=π-α。

6、 單相半波可控整流電路的特點

vt的移相範圍為0~180°

簡單,輸出脈動大,變壓器二次電流中含直流分量,造成變壓器鐵芯直流磁化。

7、 單相橋式半控整流電路續流二極體的作用

加設續流二極體以避免可能發生的而失控現象,有利於降低損耗。

8、 自然換向點:電流由乙個二極體向另乙個二極體轉移的交點,是各閘流體能觸發導通的最早時刻,將其作為計算各閘流體觸發角α的起點,即α=0°

9、 計算三相橋式全控整流電路各種負載下的工作原理、公式、波形、移相範圍。(有大題) 三相橋式全控整流電路原理圖

α≦60

α>60

id = ud / r

阻感負載:α≦30

α>30

id = ud/r

10、變壓器漏感對整流電路影響的一些結論

出現換相重疊角γ,整流輸出電壓平均值ud降低。

(換相重疊角:換相過程持續的時間用電度角γ表示,稱為換相重疊角)

整流的工作狀態增多。

閘流體di/dt減小,有利於閘流體的安全開通。

換相閘流體電壓出現缺口,成為干擾源產生正的du/dt,使閘流體誤導通,必須加吸收電路。

11、功率因數(在正弦電路中)

電路的有功功率就是其平均功率

式中,u、i分別為電壓和電流的有效值;為電流滯後於電壓的相位差。

視在功率為電壓、電流有效值的乘積,即

無功功率定義為

功率因數定義為有功功率p和視在功率s的比值,即

此時無功功率q與有功功率p、視在功率s之間有如下關係:

在正弦電路中,功率因數是由電壓和電流的相位差決定的,其值為

12、單相橋和三相橋全控整流電路中,整流輸出電壓和變壓器二次側電流中分含有哪些次數的諧波?主要哪幾次?

單項橋:電流中僅含奇次諧波,主要含1 .3次諧波

整流輸出電壓:

α≦30

α>30

三相橋:電流中僅含有6k+1(k為正整數)次諧波主要含5、7次諧波

整流輸出電壓:

α≦60

α>60

13、什麼是逆變?為什麼要逆變?

把直流電轉變成交流電,這種對應於整流的逆向過程,定義為逆變。

當交流側和電網連線時,這種逆變電路稱為有源逆變電路。

為了在只有直流電源的情況下給交流用電器供電。

14、逆變產生的條件?

(1)要有直流電動勢

(2)要求閘流體的控制角α>,使ud為負值

(3)欲實現有源逆變,只能採用全控電路。

15、逆變失敗

逆變執行時,一旦發生換相失敗,外接的直流電源就會通過閘流體電路形成短路,或者使變流器的輸出平均電壓和直流電動勢變成順向串聯,形成很大的短路電流,這種情況成為逆變失敗。

逆變失敗的原因:

1)觸發電路工作不可靠,不能適時、準確的給各閘流體分配脈衝,如脈衝丟失、脈衝延時等,致使閘流體不能正常換相

2)閘流體發生故障,該斷時不斷,該通時不通

3)在逆變工作時,交流電源發生缺相或突然消失

4)換相的欲量角不足,引起換相失敗

第四章16、換流:交流電路在工作過程中不斷發生電流從乙個支路向另乙個支路轉移

四種換流方式

電網換流、負載換流、強迫換流(針對於閘流體)

器件換流只適用於全控型器件

器件換流,強迫換流(自換流)

電網換流,負載換流(外部換流)

當電流不是從乙個支路向另乙個支路轉移,而是在支路內部終止流通而變為零,則稱為熄滅。

電壓型逆變主要特點:

直流側為電壓源,或並有大電容相當於電壓源,直流側電壓基本無脈動,電流迴路呈低阻抗。直流側電壓源有鉗位作用,交流輸出電壓為矩形波,且與阻抗角無關,波形和相位隨阻抗而變化。交流側阻感負載提供無功功率,電容起緩衝作用,逆變橋各橋臂都併聯有反饋二極體。

第五章17、直流斬波電路

將直流電變為另一種固定電壓或可調電壓的直流電,這種將一種直流電變為另一直流電的電路稱為斬波電路。

18、降壓(公升壓)斬波器工作原理、數量關係計算

降壓斬波電路

公升壓斬波電路

第六章19、交流調壓電路原理、電路構成、工作情況

原理:把兩個閘流體反併聯後串聯在交流電路中,通過對閘流體的控制就可以控制交流輸出,而不改變交流電的頻率,稱為交流電力控制電路。

p141~p143

20、交流調壓與交流調功電路的異同

交流調壓電路:在每個周波內通過對閘流體開通相位的控制,來調節輸出電的有效值。

交流調功電路:將負載與交流電源接通幾個週期,再斷開幾個週期,調節通斷周波比來調節負載平均功率。

交流調壓與交流調功電路的異同

同:電路形式完全相同。

異:控制方式不同。

21、閘流體投切電容器

選擇閘流體投切時刻的原則:該時刻交流電源電壓和電容器預充電電壓相等,這樣電容器電壓不會產生越變,就不會產生衝擊電流。理想情況下希望電容器預先充電電壓為電源電壓峰值,這是電源電壓的變化率為零,電容投切過程不但沒有衝擊電流,電流也沒有階躍變化。

第七章22、pwm概念、理論基礎、波形

pwm控制就是對脈衝的寬度進行調製的技術。

衝量相等而形狀不同的窄脈衝加在具有慣性的環節上時,其效果基本相同。衝量即指窄脈衝的面積。(面積等效原理,pwm控制技術的重要理論基礎)

等幅pwm波:由直流電源產生的pwm波

不等幅pwm波:由交流電源產生的通常是不等幅pwm波。

23、pwm調製法

把希望輸出的波形作為調製訊號,把接受調製的訊號作為載波,通過訊號波的調製得到所期望的pwm波形。

24、單極性和雙極性pwm控制法

單極性pwm控制方式:在ur的半個週期內三角形載波只在正極或負極一種極性範圍內變化,所得波形也只在單個極性內變化的控制方式。

雙極性pwm控制方式:在ur的半個週期內三角形載波正極或負極兩種極性範圍內變化,所得波形也在兩個極性內變化的控制方式

25、同步調製

載波比n等於常數並在變頻時使載波和訊號波保持同步的方式稱為同步調製。

1) 在基本同步調製方式中,訊號波頻率變化時載波比n不變,訊號波乙個週期內輸出的脈衝是固定的,脈衝相位也是固定的。

2) 三相pwm逆變電路中通常共用乙個三角波載波,且去載波比n為3的整數倍,以使三相輸出波形嚴格對稱。

3) 使一相的pwm波正負半周鏡對稱,n應取奇數

4) 逆變電路輸出頻率很低時同步調製時的載波頻率也很低。

5) 逆變電路輸出頻率很高,同步調製時的載波頻率也會很高,使開關器件難以承受。

26、分段同步調製

1)把逆變電路的輸出頻率範圍劃分若干個頻段,每個頻段內都保持載波比n為恆定,不同頻段的載波比不同。

2)在輸出頻率高的頻段採用較低的載波比,以使載波頻率不致過高,在輸出頻率低的頻段採用較高的載波比,以使載波頻率不致過低。

3)為了防止載波頻率在切換點附近來回跳動,在各頻率切換點採用了滯後切換的方法。

4)同步調製方式比非同步調製方式複雜一些,但使用微機控制時還是容易實現的。

5)在低頻輸出時採用非同步調製方式,而在高頻輸出時切換到同步調製方式,這樣可以把兩者的有點結合起來,和分段同步調製方式的效果接近。

27、直流電壓利用率

是指逆變電路所能輸出的交流電壓基波最大幅值和直流電壓ud之比,提高直流電壓利用率可以提高逆變器的輸出能力。

28、梯形波調製方法(思路,原理,波形)

p173~p174

29、線電壓控制方式

對兩個線電壓進行控制,適當的利用多餘的乙個自由度來改善控制效能,這就是線電壓控制方式。

目的是使輸出線電壓波形中不含低次諧波,同時盡可能提高直流電壓利用率,也儘量減少功率器件的開關次數。

控制手段仍是對相~電壓進行控制,但其控制,目標卻是線電壓。當控制目標為相電壓時稱為相電壓控制技術。

重要課後習題

很可能出的計算題:整流電路(三相橋)、斬波電路

p96:29

29.什麼是逆變失敗?如何防止逆變失敗?

答:逆變執行時,一旦發生換流失敗,外接的直流電源就會通過閘流體電路形成短路,或者使變流器的輸出平均電壓和直流電動勢變為順向串聯,由於逆變電路內阻很小,形成很大的短路電流,稱為逆變失敗或逆變顛覆。

防止逆變失敗的方法有:採用精確可靠的觸發電路,使用效能良好的閘流體,保證交流電源的質量,留出充足的換向裕量角β等。

p161:3、4

3.交流調壓電路和交流調功電路有什麼區別?二者各運用於什麼樣的負載?為什麼?

電力電子技術報告

電力電子技術是一門新興的應用於電力領域的電子技術,就是使用電力電子器件 如閘流體,gto,igbt等 對電能進行變換和控制的技術。電力電子技術所變換的 電力 功率可大到數百mw甚至gw,也可以小到數w甚至1w以下,和以資訊處理為主的資訊電子技術不同電力電子技術主要用於電力變換。電力電子技術分為電力電...

電力電子技術總結

總結 閘流體 閘流體結構 電氣符號及工作原理 閘流體靜態伏安特性,電壓數量關係 了解scr動態特性,掌握上公升時間和下降時間的定義與影響 掌握scr正常導通條件,維持導通條件與關斷條件,scr非正常導通的情況 掌握電流定額,定義 計算 維持電流與擎住電流關係 掌握scr動態引數du dt與di dt...

電力電子技術複習

1.使閘流體導通的條件是什麼?答 使閘流體導通的條件是 閘流體承受正向陽極電壓,並在門極施加觸發電流 脈衝 或 uak 0且ugk 0。2.維持閘流體導通的條件是什麼?怎樣才能使閘流體由導通變為關斷?答 維持閘流體導通的條件是使閘流體的電流大於能保持閘流體導通的最小電流,即維持電流。要使閘流體由導通...