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电力电子技术教案
应用电子技术教研室
电力电子技术教案
第1讲:
绪论
1 什么是电力电子技术
2 电力电子技术发展概况
3 电力电子技术的应用
4 课程内容、任务及要求
第1章电力电子器件
电力电子器件概述
讲述电力电子器件的特征、发展以及分类
电力二极管

电力二极管的基本特征
重点掌握动态特性的关断特性和开通特性
电力二极管的主要参数
快速恢复二极管
第2讲:
晶闸管

PNPN四层三端结构
重点掌握晶闸管的开通、关断条件

静态特性和门极伏安特性,重点掌握动态特性的开通和关断过程

电压定额
电流定额选取SCR电流额定值时,依有效值相等的原则选取
动态参数 di/dt , dv/dt
门极参数

第3讲:
典型全控型器件
门极可关断晶闸管GTO
重点掌握与普通晶闸管设计的不同――全控型器件
动态特性注意关端过程的储存时间
最大可关端阳极电流
电流关断增益

采用达林顿接法――大容量
二次击穿问题
电力场效应晶体管MOSFET
用栅极电压来控制漏极电流
垂直导电机制
体内反并联二极管
栅源电压大于20V将导致绝缘层击穿,并联15V稳压管保护
绝缘栅双极晶体管IGBT
体内寄生PNP晶体管带来电导调制机制
擎住效应(动态、静态)
电力电子器件的驱动
分为电流型和电压型器件的驱动
晶闸管触发电路的要求
电力MOSFET的驱动电路
电力电子器件的保护
过电压保护
过电流保护
缓冲电路(吸收电路)
第4讲:
第2章整流电路
本章强调波形分析方法
单相可控整流电路
单相半波可控整流电路
存在直流磁化问题,很少应用
阻性负载
电路工作原理与工作波形
数量关系(Ud、Id、IVT)
阻感负载
理解关键:电感对电流变化有抗拒作用
电路工作原理与工作波形
电路特点
带续流二极管时工作情况
单相桥式全控整流电路
阻性负载
阻感性负载
反电动势负载
电路特点
注意停止导电角概念
单相全波可控整流电路
注意与单相桥式全控整流电路的不同点
单相桥式半控整流电路
带续流二极管工作,否则会发生失控现象,相当于单相半波不可控电路
第5讲:
三相可控整流电路
三相半波可控整流电路
存在直流磁化问题,输出电压波形一周期脉动3次
阻性负载
(1)原理分析与工作波形
注意自然换向点,=30º
(2)数量关系
移相范围150º,>30º,输出电压、电流断续
阻感负载
原理分析与工作波形
由于存在电感,使输出电流连续,输出电压出现负值
数量关系
移相范围90º
第6讲:
三相桥式全控整流电路
不存在直流磁化问题,输出电压波形一周期脉动6次
特别注意:输出电压在线电压波形上
注意管子排列序号
自然换向点在线电压60º处
阻性负载
(1)=0º、=30º、=60º工作波形
(2)同时导通的2个晶闸管均有触发脉冲
宽脉冲触发
双窄脉冲触发
(3)重要分析结论
(4)数量关系
阻感负载
(1)原理分析与工作波形
由于存在电感,使输出电流连续,输出电压出现负值
(2)数量关系
移相范围90º
第7讲:
变压器漏抗对整流电路的影响
换向重叠现象
换向压降
换向重叠角的计算
整流电路的谐波和功率因数
谐波和无功功率分析基础
谐波分析的基础
功率因数的基本概念
带阻感负载时可控整流电路交流侧谐波和功率因数分析
讲述单相桥式
第8讲:
整流输出电压和电流的谐波分析
结论:含有m的倍数次谐波
随谐波次数增加,谐波幅值下降
增加m,可使谐波含量减少
大功率可控整流电路
带平衡电抗器的双反星形可控整流电路
电路形式
平衡电抗器的作用及电路工作原理
输出电压波形及其平均值
关于平衡电抗器数值的选取
结论
第9讲:
整流电路的有源逆变工作状态
逆变的概念
什么是逆变?为什么要逆变?
直流发电机——电动机系统电能的流转
有源逆变产生的条件及逆变工作原理
三相有源逆变电路
自然换相点同整流一样,只是在负半周
>90º,输出电压为负值,工作于逆变状态
三相半波逆变工作原理
三相桥式逆变工作原理
从自然换相点向左数角度,画输出电压波形