第一篇：2018電力電子復(fù)習(xí)提綱(自己整理)

電力電子技術(shù)復(fù)習(xí)提綱

一． 填空

1.電力電子器件的分類（p10）

按照電力電子器件能夠被控制電路信號(hào)所控制的程度將電力電子器件分為下列三類：

半控型器件 全控型器件 不可控器件

按照驅(qū)動(dòng)電路加在電力電子器件控制端和公共端之間信號(hào)的性質(zhì)，將電力電子器件（除電力二極管）分為：

電流驅(qū)動(dòng)型和電壓驅(qū)動(dòng)型

按照器件內(nèi)部電子和空穴兩種載流子參與導(dǎo)電的情況下分為：

單極型 雙極型 復(fù)合型

2.單相橋式全控整流電路（p46）α移相范圍：帶電阻負(fù)載時(shí) 0-180 帶阻感負(fù)載時(shí) 0-90 3.三相橋式全控整流電路（p54）α移相范圍：帶電阻負(fù)載時(shí) 0-120 帶阻感負(fù)載時(shí) 0-90 4.相控電路的驅(qū)動(dòng)控制（p90）

同步信號(hào)為鋸齒波的觸發(fā)電路分為三個(gè)基本環(huán)節(jié)：脈沖的形成與放大，鋸齒波的形成和脈沖移相，同步環(huán)節(jié)

5.直流斬波電路（p100）包括6種基本斬波電路：降壓斬波電路，升壓斬波電路，升降壓斬波電路，Cuk斬波電路，Sepic斬波電路和Zeta斬波電路，其中前兩種是最基本的電路。

6.（p122）在一個(gè)輸出電壓周期內(nèi)交交變頻電路有四種工作狀態(tài)。

t1~t3期間：io正半周，正組工作，反組被封鎖。

a)t1~ t2： uo和io均為正，正組整流，輸出功率為正。b)t2 ~ t3 ： uo反向，io仍為正，正組逆變，輸出功率為負(fù)。

t3 ~ t5期間： io負(fù)半周，反組工作，正組被封鎖。

c)t3 ~ t4 ：uo和io均為負(fù)，反組整流，輸出功率為正。d)t4 ~ t5 ： uo反向，io仍為負(fù)，反組逆變，輸出功率為負(fù)。

7.換流方式分類（p133）

器件換流 電網(wǎng)換流 負(fù)載換流 強(qiáng)迫換流

8.提高直流電壓利用率和減少開關(guān)次數(shù)的方法（p159）

提高直流電壓利用率：當(dāng)正弦波調(diào)制不能滿足輸出電壓的要求時(shí)，改用梯形波調(diào)制。

線電壓控制方式的目標(biāo)是：使輸出的線電壓波形中不含地次諧波，同時(shí)盡可能提高直流電壓利用率，也應(yīng)盡量減少功率器件開關(guān)次數(shù)。9.三類軟開關(guān)電路（p172）

1）準(zhǔn)諧振電路 ①零電壓開關(guān)準(zhǔn)諧振電路②零電流開關(guān)準(zhǔn)諧振電路③零電壓開關(guān)多諧振電路

2）3）零開關(guān)PWM電路 零轉(zhuǎn)換PWM電路

二． 簡答題

1.電力電子器件在串聯(lián)、并聯(lián)使用時(shí)存在的問題及處理方法（p40）

1)串聯(lián)：當(dāng)晶閘管的額定電壓小于實(shí)際要求，可以用兩個(gè)以上同型號(hào)器件相串聯(lián)，理想的串聯(lián)希望各器件承受的電壓相等，但實(shí)際上因?yàn)槠骷匦灾g的差異，一般都會(huì)存在電壓分配不均的問題。

解決方法：為達(dá)到靜態(tài)均壓，首先應(yīng)選用參數(shù)和特性盡量一致的器件，此外可以采用電阻均壓，如圖1-41中的Rp。

Rp的阻值應(yīng)比任何一個(gè)器件阻斷時(shí)的正、反向電阻小的多，這樣才能使每個(gè)晶閘管分擔(dān)的電壓決定于均壓電阻的分壓。

類似的，由于器件動(dòng)態(tài)參數(shù)和特性的差異造成的不均壓問題稱為動(dòng)態(tài)不均壓問題。為達(dá)到動(dòng)態(tài)均壓，同樣首先應(yīng)選擇動(dòng)態(tài)參數(shù)和特性盡量一致的器件，另外還可以用RC并聯(lián)支路作動(dòng)態(tài)均壓，如圖1-41b，對于晶閘管來說，采用門極強(qiáng)脈沖觸發(fā)可以顯著減小器件開通時(shí)間上的差異。

2）并聯(lián)：大功率晶閘管裝置中，常用多個(gè)器件并聯(lián)來承擔(dān)較大的電流。當(dāng)晶閘管并聯(lián)時(shí)就會(huì)分別因靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性參數(shù)的差異而存在電流分配不均勻的問題。均流不佳，有的器件電流不足，有的過載，有礙提高整個(gè)裝置的輸出，甚至造成器件和裝置的損壞。

解決方法：均流的首要措施是挑選特性參數(shù)盡量一致的器件，此外，還可以采用均流電抗器，同樣，采用門極強(qiáng)脈沖觸發(fā)也有助于動(dòng)態(tài)均流。

當(dāng)需要同時(shí)串聯(lián)和并聯(lián)晶閘管時(shí)，通常采用先串后并的方法聯(lián)接。2.電壓型、電流型逆變電路的主要特點(diǎn)（p135、p140）

電壓型：(1)直流側(cè)為電壓源或并聯(lián)大電容，相當(dāng)于電壓源，直流側(cè)電壓基本無脈動(dòng)，直流回路呈現(xiàn)低阻抗。(2)輸出電壓為矩形波，輸出電流因負(fù)載阻抗不同而不同。(3)阻感負(fù)載時(shí)需提供無功功率。為了給交流側(cè)向直流側(cè)反饋的無功能量提供通道，逆變橋各臂并聯(lián)反饋二極管。

電流型：(1)直流側(cè)串大電感，電流基本無脈動(dòng)，相當(dāng)于電流源（2)交流輸出電流為矩形波，與負(fù)載阻抗角無關(guān)。輸出電壓波形和相位因負(fù)載不同而不同。(3)直流側(cè)電感起緩沖無功能量的作用，不必給開關(guān)器件反并聯(lián)二極管。

3、簡述諧振電路的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)（未找到）

4、晶閘管導(dǎo)通和關(guān)斷的條件

1）導(dǎo)通：使晶閘管導(dǎo)通的條件是：晶閘管承受正向陽極電壓，并在門極施加觸發(fā)電流（脈沖）。或：uAK>0且uGK>0。

2）關(guān)斷：要使晶閘管由導(dǎo)通變?yōu)殛P(guān)斷，可利用外加電壓和外電路的作用使流過晶閘管的電流降到接近于零的某一數(shù)值以下，即降到維持電流以下，便可使導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷。

5、有源逆變產(chǎn)生的條件？（p81）逆變失敗的原因是？（p82）

1）有源逆變產(chǎn)生的條件①：要有直流電動(dòng)勢，其極性須和晶閘管的導(dǎo)通方向一致，其值應(yīng)大于變流電路直流側(cè)的平均電壓。②要求晶閘管的控制角α＞π/2，使Ud為負(fù)值

以上兩點(diǎn)須同時(shí)滿足才能實(shí)現(xiàn)有源逆變。

2）逆變失敗的原因：①觸發(fā)電路工作不可靠，不能適時(shí)、準(zhǔn)確地給各晶閘管分配脈沖，如脈沖丟失、脈沖延時(shí)等，致使晶閘管不能正常換相。②晶閘管發(fā)生故障，該斷時(shí)不斷，或該通時(shí)不通。③交流電源缺相或突然消失。④換相的裕量角不足，引起換相失敗。

6.交交變頻電路最高輸出頻率以及限制頻率提高的因素？

1）最高輸出頻率（p124）：一般認(rèn)為，輸出上限頻率不高于電網(wǎng)頻率的1/3~1/2.電網(wǎng)頻率為50hz時(shí)，交交變頻電路的輸出上限頻率約為20hz。

2）限制頻率提高的因素（p124）：當(dāng)輸出頻率增高時(shí)，輸出電壓一周期所含電網(wǎng)電壓的段數(shù)就減少，波形畸變就嚴(yán)重。電壓波形畸變就嚴(yán)重。電壓波形畸變已經(jīng)由此產(chǎn)生的電流波形畸變和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)是限制輸出頻率提高的主要因素。習(xí)題答案：一般來講，構(gòu)成交交變頻電路的兩組變流電路的脈波數(shù)越多，最高輸出頻率就越高。當(dāng)交交變頻電路中采用常用的6脈波三相橋式整流電路時(shí)，最高輸出頻率不應(yīng)高于電網(wǎng)頻率的1/3~1/2。當(dāng)電網(wǎng)頻率為50Hz時(shí)，交交變頻電路輸出的上限頻率為20Hz左右。

當(dāng)輸出頻率增高時(shí)，輸出電壓一周期所包含的電網(wǎng)電壓段數(shù)減少，波形畸變嚴(yán)重，電壓波形畸變和由此引起的電流波形畸變以及電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)是限制輸出頻率提高的主要因素。

7.PWM控制的基本原理及控制思想（是逆變還是整流？）1）基本原理：面積等效原理

PWM控制就是對脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制的技術(shù)。即通過對一系列脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制，來等效地獲得所需要波形（含形狀和幅值）。在采樣控制理論中有一條重要的結(jié)論：沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí)，其效果基本相同，沖量即窄脈沖的面積。效果基本相同是指環(huán)節(jié)的輸出響應(yīng)波形基本相同。上述原理稱為面積等效原理 2）控制思想：①計(jì)算法和調(diào)制法②同步調(diào)制和異步調(diào)制 8.逆變電路常用換流方式及特點(diǎn)（p133）一般來說，換流方式可分為以下幾種 ① 器件換流

特點(diǎn)：1）利用全控型器件的自關(guān)斷能力進(jìn)行換流。2）在采用IGBT、電力MOSFET、GTO、GTR等全控型器件的電路中的換流方式是器件換流。② 電網(wǎng)換流

特點(diǎn)1）電網(wǎng)提供換流電壓的換流方式。2）將負(fù)的電網(wǎng)電壓施加在欲關(guān)斷的晶閘管上即可使其關(guān)斷。不需要器件具有門極可關(guān)斷能力，但不適用于沒有交流電網(wǎng)的無源逆變電路。③ 負(fù)載換流

特點(diǎn)1）由負(fù)載提供換流電壓的換流方式。2）負(fù)載電流的相位超前于負(fù)載電壓的場合，都可實(shí)現(xiàn)負(fù)載換流。當(dāng)負(fù)載為電容性負(fù)載時(shí)，即可實(shí)現(xiàn)負(fù)載換流。④ 強(qiáng)迫換流：1）設(shè)置附加的換流電路，給欲關(guān)斷的晶閘管強(qiáng)施加反壓或反電流的換流方式稱為強(qiáng)迫換流。2）通常利用附加電容上所儲(chǔ)存的能量來實(shí)現(xiàn)，因此也稱為電容換流。

習(xí)題答案：換流方式有4種：

器件換流：利用全控器件的自關(guān)斷能力進(jìn)行換流。全控型器件采用此換流方式。

電網(wǎng)換流：由電網(wǎng)提供換流電壓，只要把負(fù)的電網(wǎng)電壓加在欲換流的器件上即可。

負(fù)載換流：由負(fù)載提供換流電壓，當(dāng)負(fù)載為電容性負(fù)載即負(fù)載電流超前于負(fù)載電壓時(shí)，可實(shí)現(xiàn)負(fù)載換流。

強(qiáng)迫換流：設(shè)置附加換流電路，給欲關(guān)斷的晶閘管強(qiáng)迫施加反向電壓換流稱為強(qiáng)迫換流。通常是利用附加電容上的能量實(shí)現(xiàn)，也稱電容換流。

晶閘管電路不能采用器件換流，根據(jù)電路形式的不同采用電網(wǎng)換流、負(fù)載換流和強(qiáng)迫換流3種方式。三． 分析題

1.分析同步調(diào)制，異步調(diào)制，分段同步調(diào)制各自原理及特點(diǎn) 2.分析交流調(diào)壓電路和交流調(diào)功電路的異同及各自負(fù)載類型

答：交流調(diào)壓電路和交流調(diào)功電路的電路形式完全相同，二者的區(qū)別在于控制方式不同。

交流調(diào)壓電路是在交流電源的每個(gè)周期對輸出電壓波形進(jìn)行控制。而交流調(diào)功電路是將負(fù)載與交流電源接通幾個(gè)周波，再斷開幾個(gè)周波，通過改變接通周波數(shù)與斷開周波數(shù)的比值來調(diào)節(jié)負(fù)載所消耗的平均功率。

交流調(diào)壓電路廣泛用于燈光控制（如調(diào)光臺(tái)燈和舞臺(tái)燈光控制）及異步電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)，也用于異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速。在供用電系統(tǒng)中，還常用于對無功功率的連續(xù)調(diào)節(jié)。此外，在高電壓小電流或低電壓大電流直流電源中，也常采用交流調(diào)壓電路調(diào)節(jié)變壓器一次電壓。如采用晶閘管相控整流電路，高電壓小電流可控直流電源就需要很多晶閘管串聯(lián)；同樣，低電壓大電流直流電源需要很多晶閘管并聯(lián)。這都是十分不合理的。采用交流調(diào)壓電路在變壓器一次側(cè)調(diào)壓，其電壓電流值都不太大也不太小，在變壓器二次側(cè)只要用二極管整流就可以了。這樣的電路體積小、成本低、易于設(shè)計(jì)制造。

交流調(diào)功電路常用于電爐溫度這樣時(shí)間常數(shù)很大的控制對象。由于控制對象的時(shí)間常數(shù)大，沒有必要對交流電源的每個(gè)周期進(jìn)行頻繁控制。3.分析說明自然采樣法和規(guī)則采樣法，并說明規(guī)則采樣法作圖原則

4.分析說明單極型和雙極性PWM調(diào)制有什么區(qū)別？說明輸出的相電壓和線電壓各有哪幾種電頻（平）? 5.斬控式交流調(diào)壓電路原理圖并說明工作原理

6.分析變壓器漏感對整流電路的影響（5個(gè)）并具體說明（有什么樣的影響）（p61）1）出現(xiàn)換相重疊角g，整流輸出電壓平均值Ud降低。2）整流電路的工作狀態(tài)增多。

3）晶閘管的di/dt 減小，有利于晶閘管的安全開通。有時(shí)人為串入進(jìn)線電抗器以抑制晶閘管的di/dt。

4）換相時(shí)晶閘管電壓出現(xiàn)缺口，產(chǎn)生正的du/dt，可能使晶閘管誤導(dǎo)通，為此必須加吸收電路。

5）換相使電網(wǎng)電壓出現(xiàn)缺口，成為干擾源。7.分析說明升壓和降壓斬波電路的工作原理及原理圖 8.單相交交變頻電路的控制原理（是工作原理嗎）1）P組工作時(shí)，負(fù)載電流io為正。2）N組工作時(shí)，io為負(fù)。

3）兩組變流器按一定的頻率交替工作，負(fù)載就得到該頻率的交流電。①改變兩組變流器的切換頻率，就可改變輸出頻率wo。

②改變變流電路的控制角a，就可以改變交流輸出電壓的幅值。

第二篇：有關(guān)電力電子專業(yè)

國內(nèi)電氣工程學(xué)科,最強(qiáng)的四個(gè)大學(xué): 清華大學(xué),華中科技大學(xué),西安交通大學(xué),浙江大學(xué).但說電力電子與電力傳動(dòng)學(xué)科,其實(shí)是兩個(gè)學(xué)科的組合:工業(yè)電子學(xué)和電力拖動(dòng)自動(dòng)化兩個(gè)老學(xué)科的組合.工業(yè)電子學(xué) 以浙江大學(xué)基礎(chǔ)最扎實(shí)（是81年唯一的首批博士點(diǎn)）。其他的項(xiàng)清華大學(xué)(蔡宣三，等),華中科技大學(xué)(陳堅(jiān),賈正春等),西安交通大學(xué)(王兆安,黃俊等),南航(嚴(yán)仰光等)都實(shí)力非常雄厚.這其中被大部分學(xué)子認(rèn)識(shí)的可能是西交大,因?yàn)槲鹘挥斜尽峨娏﹄娮蛹夹g(shù)》本科生教材應(yīng)用比較廣泛。華中科技大學(xué)陳堅(jiān)《電力電子學(xué)》（高教版）應(yīng)用面也挺廣，不過有點(diǎn)厚，相對難不少，科研上主要是軍工項(xiàng)目多。南航的開關(guān)電源有特色。

電力拖動(dòng)自動(dòng)化，以華中科技大學(xué)基礎(chǔ)最扎實(shí)（是81年唯一的首批博士點(diǎn)）。其他的項(xiàng)清華大學(xué)，浙江大學(xué)，中國礦業(yè)大學(xué)，西南理工大學(xué)等在拖動(dòng)領(lǐng)域都有特色和實(shí)力。

把工業(yè)電子和拖動(dòng)自動(dòng)化合在一起，目前的電力電子與電力傳動(dòng)學(xué)科 的實(shí)力可大致分檔如下：

第一檔：浙江大學(xué)，華中科技大學(xué)，清華大學(xué)

第二檔：西安交通大學(xué)，南京航空航天大學(xué)

第三擋：合肥工業(yè)大學(xué)，中國礦業(yè)大學(xué)，華南理工大學(xué)，西南交通大學(xué)等。合工大和礦大電力電子有二級(jí)國家重點(diǎn)學(xué)科。

電力電子與電力傳動(dòng)專業(yè)

排名學(xué)校名稱等級(jí)排名學(xué)校名稱等級(jí)排名學(xué)校名稱等級(jí)

1清華大學(xué)A+7哈爾濱工業(yè)大學(xué)A13中國礦業(yè)大學(xué)A2西安交通大學(xué)A+8華北電力大學(xué)A14山東大學(xué)A

3華中科技大學(xué)A+9西北工業(yè)大學(xué)A15合肥工業(yè)大學(xué)A4浙江大學(xué)A+10上海交通大學(xué)A16天津大學(xué)A5南京航空航天大學(xué)A11西安理工大學(xué)A17北京交通大學(xué) A6華南理工大學(xué)A12西南交通大學(xué)A

B+ 等(26 個(gè))： 武漢大學(xué)、上海海事大學(xué)、河北工業(yè)大學(xué)、大連交通大學(xué)、武漢理工大學(xué)、江蘇大學(xué)、燕山大學(xué)、東南大學(xué)、湖南大學(xué)、南京理工大學(xué)、沈陽工業(yè)大學(xué)、上海大學(xué)、東北大學(xué)、遼寧工程技術(shù)大學(xué)、河海大學(xué)、江南大學(xué)、西華大學(xué)、大連海事大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、蘭州交通大學(xué)、西安電子科技大學(xué)、湖北工業(yè)大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、中南大學(xué)、電子科技大學(xué)、東華大學(xué)

B 等(25 個(gè))： 哈爾濱理工大學(xué)、大慶石油學(xué)院、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、北方工業(yè)大學(xué)、江蘇科技大學(xué)、長春工業(yè)大學(xué)、東北電力大學(xué)、遼寧工學(xué)院、鄭州大學(xué)、安徽理工大學(xué)、蘭州理工大學(xué)、安徽工業(yè)大學(xué)、黑龍江科技學(xué)院、西安科技大學(xué)、南昌大學(xué)、湘潭大學(xué)、石家莊鐵道學(xué)院、上海理工大學(xué)、貴州大學(xué)、哈爾濱工程大學(xué)、北華大學(xué)、廣東工業(yè)大學(xué)、西安工程大學(xué)、廣西大學(xué)、太原理工大學(xué)

第三篇：電力電子說課稿

黑龍江職業(yè)學(xué)院課程說案體例及說明

根據(jù)學(xué)院兩次說課比賽的實(shí)際情況，針對2013年人才培養(yǎng)工作評(píng)估要求，現(xiàn)就課程說案的編寫提出以下說明，供各單位撰寫說案時(shí)參考：

1.說案重點(diǎn)要闡述授課者的教學(xué)思想、教學(xué)設(shè)計(jì)和理念依據(jù)。說案與教案不同，教案（講稿）是教師對備課的復(fù)雜思維過程的總結(jié)，是教師進(jìn)行教學(xué)的操作性方案，它主要設(shè)定教師在教學(xué)中的具體內(nèi)容和行業(yè)；說案（說課稿）重要的是體現(xiàn)授課者的教學(xué)思想、教學(xué)設(shè)計(jì)和理念依據(jù)。其思維邏輯是：為什么開這門課程—本課稿講授哪些內(nèi)容—怎樣開好本門課程—用什么保障本門課的教學(xué)效果—怎樣考核與評(píng)價(jià)教學(xué)效果。

2.說案要保證每個(gè)二級(jí)學(xué)院（部）體例的一致性。學(xué)院開展了兩次說課大賽，要求各二級(jí)學(xué)院（部）開展初賽，因此，各二級(jí)學(xué)院（部）對說案要做詳細(xì)且具體的規(guī)定，要統(tǒng)一體例和格式，以此保證比賽的公共性，形成說案的標(biāo)準(zhǔn)范式。

3.說案的內(nèi)容要完整。說案的內(nèi)容應(yīng)該包括課程設(shè)置、內(nèi)容設(shè)計(jì)、教法設(shè)計(jì)、學(xué)法指導(dǎo)、教學(xué)過程、評(píng)價(jià)方式、課程特色等，具體參考《黑龍江職業(yè)學(xué)院首屆教師說課比賽方案》。各二級(jí)院（部）可根據(jù)學(xué)院的要求做出具體的規(guī)定。

4.說案要有課程的基本信息和說課人的基本情況，應(yīng)包括課程代碼、課程名稱、課程性質(zhì)、課程類型、授課專業(yè)、授課年級(jí)，說課人的職稱和學(xué)歷等。具體說明參照人才培養(yǎng)工作狀態(tài)數(shù)據(jù)采集說明。

5.說案的格式要求：一級(jí)標(biāo)題為小三號(hào)黑體，二級(jí)標(biāo)題為小三號(hào)楷體加粗，三級(jí)標(biāo)題為小三號(hào)仿宋加粗，正文為小三號(hào)仿宋； 行距為固定值28；頁面為A4 頁邊距為上3.0cm、下2.5cm、左3.0cm、右2.5cm。

附件：黑龍江職業(yè)學(xué)院說案參考體例

黑龍江職業(yè)學(xué)院

《電力電子技術(shù)》課程說案

二級(jí)院（部）： 電氣工程分院 教 學(xué) 團(tuán) 隊(duì)： 機(jī)電一體化 說 課 人： 鮑 敏

2013年5月

《電力電子技術(shù)》課程說案

040312 課程代碼： 課程名稱：

課程性質(zhì)： 專業(yè)基礎(chǔ)課 課程類型： 授課專業(yè)： 電氣自動(dòng)化及相關(guān)專業(yè) 授課年級(jí)： 說課人： 鮑敏 職稱/學(xué)歷：

電力電子技術(shù)

必修課 二年級(jí) 講師/碩士

一、課程設(shè)置

電力電子技術(shù)課程是電氣自動(dòng)化及相關(guān)專業(yè)開設(shè)的。學(xué)生在入學(xué)后第一學(xué)年以基礎(chǔ)課為主，包括電路分析、電子技術(shù)基礎(chǔ)等，電力電子技術(shù)在第三學(xué)期與電機(jī)與拖動(dòng)、工廠電氣控制等課程一同開設(shè)，并為后續(xù)專業(yè)課自動(dòng)控制系統(tǒng)、生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。1.課程性質(zhì)：

電氣自動(dòng)化及相關(guān)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課、必修課。本課程面向電氣產(chǎn)品安裝、運(yùn)行及維護(hù)職業(yè)崗位能力的培養(yǎng)。是電氣自動(dòng)化雙證體系主干課。2.課程作用：

通過本門課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生從理論上掌握各種電力電子裝置的工作原理；從實(shí)踐上熟悉電力電子裝置的組成、應(yīng)用。使學(xué)生能對簡單電力控制電路進(jìn)行設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試和故障維修。并培養(yǎng)學(xué)生的分析問題和解決問題的能力。3.教學(xué)目標(biāo)：

知識(shí)目標(biāo)：掌握各類變流裝置的電路結(jié)構(gòu)、基本原理、控制方法、波形分析及設(shè)計(jì)計(jì)算，掌握電氣繪圖、識(shí)圖要領(lǐng)。掌握電路焊接工藝。

能力目標(biāo)：具備電力電子器件測試、選型能力；能正確使用示波器、萬用表等儀器；能制定項(xiàng)目方案，具備設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試和檢修電氣設(shè)備能力。

素質(zhì)目標(biāo)：掌握收集、分析、整理參考資料的技能；培養(yǎng)良好的團(tuán)隊(duì)合作精神，養(yǎng)成及時(shí)完成階段性工作任務(wù)的習(xí)慣

4.課程設(shè)計(jì)的理念與思路：

課改小組通過整合優(yōu)化多年本課程教育教學(xué)改革的研究成果，借鑒國內(nèi)外先進(jìn)教育理念，將CDIO工程教育理念與校企合作、國家維修電工職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)深度融合，開發(fā)以職業(yè)能力培養(yǎng)為重點(diǎn)的CDIO教學(xué)模式。

二、內(nèi)容設(shè)計(jì)

1.教學(xué)內(nèi)容選取依據(jù)

教學(xué)內(nèi)容的選取基于大量針對崗位的調(diào)研與分析，參考行業(yè)企業(yè)最前沿的新技術(shù)，選擇生活中或行業(yè)企業(yè)典型的真實(shí)案例，并且這些案例適用于教學(xué)，能轉(zhuǎn)化成學(xué)習(xí)性的工作任務(wù)。選取五大教學(xué)情境，以這些典型真實(shí)的教學(xué)情境為載體，構(gòu)建教學(xué)做一體的電力電子技術(shù)課程。

2.教學(xué)內(nèi)容組織與安排

眾所周知，電流分為交流電和直流電兩種形式。電力電子技術(shù)就是研究交-直電流的變換，根據(jù)電力變換的過程，將本課程教學(xué)內(nèi)容整合設(shè)計(jì)為五大教學(xué)情境，包括我們生活中經(jīng)常見到用到的可調(diào)亮度的調(diào)光臺(tái)燈的設(shè)計(jì)制作與調(diào)試，可使電風(fēng)扇實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速的調(diào)速器的設(shè)計(jì)制作與調(diào)試，已經(jīng)上市出售的新產(chǎn)品—可無線充電手機(jī)的微距無線充電器的設(shè)計(jì)制作與調(diào)試，還有直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制作與調(diào)試，該系統(tǒng)在生產(chǎn)中可起重重物，驅(qū)動(dòng)水泵，控制數(shù)控機(jī)床的加工動(dòng)作等。變頻器的用處更是廣泛，包括變頻空調(diào)、變頻微波爐、變頻電梯等。這些教學(xué)情境可涵蓋本課程全部教學(xué)內(nèi)容。再圍繞這些主情境的完成開發(fā)出設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試等子情境。3.課程內(nèi)容的表現(xiàn)形式

課程教學(xué)資源豐富，包括：教材（主編，清華大學(xué)出版社出版）、課件（交互式）、教案、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書（與實(shí)訓(xùn)設(shè)備配套，可完成本課程全部驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)）、試題庫、習(xí)題庫等。

交互式課件：交互課件可吸引學(xué)生注意力，提高興趣。本課程教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：電路計(jì)算、波形分析、比較。交互課件可引導(dǎo)學(xué)生觀察、思考。解決重點(diǎn)、難點(diǎn)教學(xué)困難。

三、教法設(shè)計(jì)

本課程教學(xué)采用案例教學(xué)、講練結(jié)合、多層次實(shí)訓(xùn)、情境教學(xué)等多種教學(xué)方法和手段。本課程在理實(shí)一體化教室授課，教室前面是桌椅黑板，后面是實(shí)訓(xùn)設(shè)備。理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐驗(yàn)證可同時(shí)進(jìn)行，講練結(jié)合。

實(shí)踐分多個(gè)層次實(shí)行，學(xué)生先進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)可直接觀察到波形，加深印象。實(shí)驗(yàn)后學(xué)生要進(jìn)行匯報(bào)，考察學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際情況。最后，利用專業(yè)軟件進(jìn)行仿真實(shí)訓(xùn)，借助虛擬實(shí)訓(xùn)手段讓學(xué)生更扎實(shí)的掌握知識(shí)的同時(shí)又多掌握一項(xiàng)技能。

情境教學(xué)：為學(xué)生創(chuàng)造真實(shí)的工作情境，使學(xué)生在教師的指引下模擬完成一項(xiàng)完整任務(wù)。學(xué)生全面參與信息收集、計(jì)劃制定、做出決策、實(shí)施計(jì)劃、反饋控制、結(jié)果評(píng)價(jià)等教學(xué)全過程。教學(xué)過程與工作過程融合，使學(xué)生通過自己的實(shí)踐和行動(dòng)提高職業(yè)能力。

四、學(xué)法指導(dǎo) 1.學(xué)情：

生源分?jǐn)?shù)低、學(xué)習(xí)主動(dòng)性差，學(xué)習(xí)過電路分析、電子技術(shù)等前導(dǎo)課程，有一定基礎(chǔ)。本課程電路原理復(fù)雜、波形晦澀難懂，公式、計(jì)算較多，給學(xué)習(xí)帶來困難。2.學(xué)法

學(xué)生為主 教師為輔，啟發(fā)引導(dǎo) 咨詢服務(wù)，性格不同 各有所長，因材施教 合理分工

五、教學(xué)過程

在CDIO教學(xué)模式下，每個(gè)教學(xué)情境都采用構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)作4個(gè)階段來實(shí)現(xiàn)。

1.構(gòu)思階段——提前下發(fā)任務(wù)書，學(xué)生要明確任務(wù)，進(jìn)行任務(wù)準(zhǔn)備。即要明白自己要做什么，并考慮怎樣做。教師可引導(dǎo)學(xué)生查找資料、自主學(xué)習(xí)。

2.設(shè)計(jì)階段——學(xué)生以小組為單位，討論設(shè)計(jì)方案，制定實(shí)施計(jì)劃。3.實(shí)施階段——根據(jù)設(shè)計(jì)方案，學(xué)生自己動(dòng)手完成項(xiàng)目。即進(jìn)行電路焊制和調(diào)試。

4.運(yùn)作階段——即根據(jù)任務(wù)要求，對學(xué)生完成情況進(jìn)行評(píng)價(jià)和反饋。

課改成果：無線充電器、電風(fēng)扇無極調(diào)速器、直流電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)、調(diào)光燈。

六、評(píng)價(jià)方式

1．學(xué)習(xí)效果考核：

項(xiàng)目考核單+實(shí)驗(yàn)考核單（考核標(biāo)準(zhǔn)）2．教學(xué)評(píng)價(jià)：

項(xiàng)目考核+期末考試+平時(shí)表現(xiàn)=100%（多層次考核，3方面按一定權(quán)重）

教學(xué)效果評(píng)價(jià)方式包括：學(xué)生評(píng)教（學(xué)院每學(xué)期學(xué)生填評(píng)教單）+教師評(píng)教（院長、教研室主任、教師相互聽課）+督導(dǎo)評(píng)教（督導(dǎo)聽課打分）+社會(huì)、企業(yè)評(píng)價(jià)（參加大賽成績優(yōu)異、用人企業(yè)反饋）

七、課程特色

本課程突出特色為以下幾點(diǎn)：

1．創(chuàng)新教學(xué)理念，采用CDIO工程教學(xué)模式 2．教學(xué)做一體化教學(xué)

3．學(xué)歷證和國家電工職業(yè)資格證書雙證融通

4．交互式課件、專業(yè)仿真軟件等多種現(xiàn)代化教學(xué)手段廣泛應(yīng)用 5．多元化多層次考核評(píng)價(jià)機(jī)制，對學(xué)習(xí)效果、教學(xué)效果全面考察，評(píng)價(jià)更科學(xué)。

第四篇：電力電子實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí)驗(yàn)

一、直流斬波電路的性能研究

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1．熟悉降壓斬波電路和升壓斬波電路的工作原理。2．掌握這兩種基本轎波電路的工作狀態(tài)及波形情況。

二、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

降壓型（Buck）斬波電路性能研究。

三、實(shí)驗(yàn)原理 3.1 實(shí)驗(yàn)原理圖

降壓斬波電路

四、實(shí)驗(yàn)步驟及方法

1.熟悉各個(gè)模塊的功能，檢査控制電路和主電路的電源開關(guān)是否為關(guān)閉狀態(tài)。2.按照實(shí)驗(yàn)原理圖進(jìn)行接線。

3.對 PWM 控制模塊依次進(jìn)行如下設(shè)置： a 調(diào)節(jié)“幅值調(diào)節(jié)”旋鈕，向左旋轉(zhuǎn)至最小。b“控制方式”開關(guān)撥為開環(huán)。c“載波頻率”設(shè)置為 20K。d“輸出模式”開關(guān)撥為模式 1。

4.打開底柜 24V 和 15V 電源，將 PWM 控制模塊的開關(guān)撥為 ON，用示波器分別觀察載波（三角波）和 PWM 信號(hào)的波形，記錄其波形、頻率和幅值。調(diào)節(jié)“幅 值調(diào)節(jié)”旋鈕，觀察 PWM 信號(hào)的變化情況。

5.斬波電路的輸入直流電壓 Ui 由底柜的可調(diào)直流源給出，觀察 Ui 波形，記錄其平均值。6.接通主電路和控制電路的電源。調(diào)節(jié)“幅值調(diào)節(jié)”旋鈕，改變 PWM 波的占空 比，觀測輸出電壓 U o 波形。分別記錄幾組 PWM 信號(hào)占空比α, U i、U o 的平均值。

五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

1.Vi=50V時(shí)，D=19.04%，輸出電壓波形如下圖所示，由圖知，Vo=8.8V，Vo理論值=Vi*D=9.52V。

2.Vi=40V時(shí)，D=66.94%，輸出電壓波形如下圖所示，由圖知，Vo=20V，Vo理論值=Vi*D=26.776V。

六、結(jié)果分析

將降壓斬波電路中實(shí)際輸出電壓與理論分析結(jié)果逬行比較, 討論產(chǎn)生差異的原因。

答：實(shí)際上斬波電路會(huì)由于輸出端使用電容濾波，而造成輸出電壓與理論值不同。

實(shí)驗(yàn)二、三相交直交變頻電路的性能研究

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1．熟悉三相交直交變頻電路的組成。

2.熟悉三相橋式 PWM 逆變電路中各元器件的作用、工作原理。

3.對三相交直交變頻電路在電阻負(fù)載、電阻電感負(fù)載時(shí)的工怍情況及其波 形作全面分析，并研究工作頻率對電路工作波形的影響。

二、實(shí)驗(yàn)電路

原理圖

三、實(shí)驗(yàn)步驟

1.按圖中電路接線，接線完成后進(jìn)行檢查。

2.先打開控制電路電源，暫不接通主電路的交流電源。

3.觀察正弦波發(fā)生電路輸出的正弦信號(hào)～U，～V，～W 波形，測試其頻率可調(diào)范圍。

4.觀察載波（三角波）的波形，測出其頻率，并觀察正弦波與載波的對應(yīng)關(guān)系。5.觀察六路PWM信號(hào)（SPWM控制模塊中的PWM1～PWM6），并分別觀測施加于V1~V6的柵極與發(fā)射極間的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，判斷驅(qū)動(dòng)信號(hào)是否正常。在主電路不接通電源的情況下，對比 V1 和 V2 的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，觀測同一相上、下兩管驅(qū)動(dòng)信號(hào)之間的互鎖延遲時(shí)間。

6.接通主電路的交流電源。觀察主電路的中整流后的直流電壓 Ud 的波形，并測量其平均值。

四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

觀察載波、調(diào)制波、中間直流Ud、輸出電壓Uan、Uab、ia的波形。

中間直流Ud

輸出側(cè)電壓Vab

輸出側(cè)電壓Van

載波

電流ia

五、結(jié)果分析

1.分析說明實(shí)驗(yàn)電路中的 PWM 控制是采用單極性方式還是雙極性方式。答：實(shí)驗(yàn)電路中的PWM控制是采用雙極性方式。

2.分析說明實(shí)驗(yàn)電路中的 PWM 控制是采用同歩調(diào)制還是異步調(diào)制。答：實(shí)驗(yàn)電路中的PWM控制是采用同步調(diào)制。

3.為使輸出波形盡可能地接近正弦波，可以采取什么措施？

答：增大逆變器主電路的功率開關(guān)器件在其輸出電壓半周內(nèi)的開關(guān)次數(shù)N。

實(shí)驗(yàn)三、三相全控橋整流電路分析

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.熟悉三相全控橋整流電路組成。

2.熟悉電路中器件的工作原理及作用，并研究輸出波形。

二、實(shí)驗(yàn)電路

三、實(shí)驗(yàn)步驟

在不同的導(dǎo)通角下，記錄輸出電壓、晶閘管輸出電壓和電流的波形。

四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

1.00時(shí)導(dǎo)通，輸出波形下圖所示。

2.600時(shí)導(dǎo)通，輸出波形下圖所示。

3.900時(shí)導(dǎo)通，輸出波形下圖所示。

第五篇：電力電子簡答題

什么是電力電子技術(shù)？答：用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù)，即應(yīng)用電力電子器件對電能進(jìn)行變換和控制的技術(shù)。電力變換通常包括那幾類？答：電力變換通常分為四大類，即交流變直流（整流）、直流變交流（逆變）、直流變直流（直流斬波）和交流變交流。其中交流變交流可以是電壓或電力的變換，叫交流電力控制，也可以是和相數(shù)的變換。什么是電力電子器件？答：電力電子器件是指直接應(yīng)用于承擔(dān)電能的變換或控制任務(wù)的主電路中，實(shí)現(xiàn)電能的變換或控制的電子器件。目前，電力電子器件一般專指電力半導(dǎo)體器件。電力電子器件如何分類？答：按照電力電子器件被控制信號(hào)所控制的程度，可分為以下三類：不可控器件、半控型器件和全控型器件（又叫自關(guān)斷器件）。根據(jù)器件內(nèi)部電子和空穴兩種載流子參與導(dǎo)電的情況，電力電子器件又可分為：單極型器件、雙極型器件和混合型器件。按照控制信號(hào)的不同，還可將電力電子器件分為電流驅(qū)動(dòng)型和電壓驅(qū)動(dòng)型，后者又叫場控器件或場效應(yīng)器件。什么是晶閘管？它主要有哪些應(yīng)用？答：晶閘管是硅晶體閘流管的簡稱，它包括普通晶閘管和雙向、可關(guān)斷、逆導(dǎo)、快速等晶閘管。普通型晶閘管（Thyristor）曾稱為可控硅整流器，常用SCR（Silicon Controlled Rectifier）表示。在實(shí)際應(yīng)用中，如果沒有特殊說明，皆指普通晶閘管而言。晶閘管主要用來組成整流、逆變、斬波、交流調(diào)壓、變頻等變流裝置和交流開關(guān)以及家用電器實(shí)用電路等。晶閘管是如何導(dǎo)通的？答：在晶閘管陽極——陰極之間加正向電壓，門極也加正向電壓，產(chǎn)生足夠的門極電流Ig，則晶閘管導(dǎo)通，其導(dǎo)通過程叫觸發(fā)。晶閘管參數(shù)主要有哪些？答：晶閘管參數(shù)都和結(jié)溫有關(guān)，主要的參數(shù)有：（1）電壓定額。1）斷態(tài)重復(fù)峰值電壓UDRM。指允許重復(fù)加在晶閘管陽極—陰極間的正向峰值電壓，規(guī)定它的數(shù)值為斷態(tài)不重復(fù)峰值電壓，規(guī)定它的數(shù)值為斷態(tài)不重復(fù)峰值電壓UDRM的90%。2）反向重復(fù)峰值電壓URRM。指允許重復(fù)加在晶閘管陽極—陰極間的反向峰值電壓，規(guī)定其值為反向不重復(fù)峰值電壓URSM的90%。3）額定電壓UTN。通常取實(shí)測的UDRM、URRM中較小值，按國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)電壓等級(jí)就低取整數(shù)，即為晶閘管的額定電壓。（2）電流定額。通態(tài)平均電流IT（AV）。晶閘管在環(huán)境溫度40℃和規(guī)定的冷卻條件下，結(jié)溫不超過額定結(jié)溫時(shí)，所允許通過的最大工頻正弦半波（不小于1700）。晶閘管為什么在夏天比冬天容易出故障？答：晶閘管在正常工作時(shí)所允許的最高結(jié)溫叫額定結(jié)溫，在此溫度下，一切有關(guān)的額定值和特性都得到保證。夏天時(shí)，環(huán)境溫度和冷卻介質(zhì)的溫度都較高，使晶閘管的冷卻條件變差，導(dǎo)致晶閘管結(jié)溫過高而損壞。另外，晶閘管結(jié)溫上升，使所需要的門極觸發(fā)電壓UGT、門極觸發(fā)電流IGT降低，晶閘管在外來干擾下容易造成誤觸發(fā)。總之，結(jié)溫上升，使晶閘管的參數(shù)發(fā)生變化，性能變差，容易出現(xiàn)故障。晶閘為什么管在夏天工作正常，而到了冬天就不可靠了？答：冬天的環(huán)境溫度和冷卻介質(zhì)的溫度都較低，因而晶閘管的結(jié)溫較夏天低，導(dǎo)致門極觸發(fā)電壓UGT、門極觸發(fā)電流IGT偏高，使原來的觸發(fā)電路發(fā)出的觸發(fā)信號(hào)不能使晶閘管導(dǎo)通。晶閘管在使用時(shí)門極常加上負(fù)電壓，有何利弊？答：晶閘管門極加負(fù)電壓的好處是避免干擾造成的誤觸發(fā)，但負(fù)電壓最大值不能超過5V；不利方面是門極損耗增加，且降低晶閘管的觸發(fā)靈敏度。為什么有觸發(fā)脈沖時(shí)晶閘管導(dǎo)通，脈沖消失后則又關(guān)斷？答：晶閘管的陽極—陰極間加正向電壓，門極上有正向觸發(fā)脈沖時(shí)，晶閘管被觸發(fā)導(dǎo)通。此后陽極電流逐漸上

升到擎住電流IL值時(shí)，去掉觸發(fā)脈沖，則管子繼續(xù)導(dǎo)通，直到電流升到負(fù)載電流后，進(jìn)入正常正常工作狀態(tài)。如果陽極電流還沒有升到擎住電流值就去掉門極脈沖，則晶閘管就不能繼續(xù)導(dǎo)通而關(guān)斷。晶閘管的陽極—陰極間加正向正常電壓，門極加上正向觸發(fā)脈沖后晶閘管為什么也不導(dǎo)通？答：其主要原因如下：a)觸發(fā)電路功率不足。B)脈沖變壓器極性接反。C)負(fù)載斷開。D)門極—陰極間并聯(lián)的保護(hù)二極管短路。E)晶閘管損壞。晶閘管的陽極—陰極間加正向正常電壓，為什么不加觸發(fā)脈沖晶閘管也導(dǎo)通？答：主要原因是：（1）晶閘管本身觸發(fā)電壓低，門極引線受干擾，引起誤觸發(fā)。（2）環(huán)境溫度和冷卻介質(zhì)的溫度偏高，使晶閘管結(jié)溫偏高，導(dǎo)致晶閘管觸發(fā)電壓降低，在干擾信號(hào)下造成誤觸發(fā)。（3）晶閘管額定電壓偏低，使晶閘管在電源電壓作用下“硬開通”。（4）晶閘管的斷態(tài)電壓臨界上升率du/dt偏低或晶閘管側(cè)阻容吸收回路斷路。晶閘管在工作時(shí)引起其過熱的因素有哪些？答：主要因素如下：(1)晶閘管過載。(2)通態(tài)平均電壓，即管壓降偏大。(3)門極觸發(fā)功率偏高。(4)晶閘管與散熱器接觸不良。(5)環(huán)境溫度和冷卻介質(zhì)溫度偏高。(6)冷卻介質(zhì)流速過低。門極可關(guān)斷晶閘管主要參數(shù)有哪些？答：GTO的主要參數(shù)如下：（1）最大可關(guān)斷陽極電流IATO。它也是標(biāo)稱GTO額定電流的參數(shù)。（2）電流關(guān)斷增益?off。定義為?off?IATOIGM 式中 IGM——門極負(fù)脈沖電流最大值。（3）擎住電流IL。在門極信號(hào)作用下，GTO從斷態(tài)轉(zhuǎn)為通態(tài)，陽極電流開始上升，當(dāng)切除門極信號(hào)時(shí)，若管子處于臨界導(dǎo)通狀態(tài)，此時(shí)所對應(yīng)的陽極電流就被定義為擎住電流。絕緣柵雙極晶體管有哪些主要參數(shù)？答：絕緣柵雙極晶體管主要參數(shù)有：（1）最大集—射極電壓UCES。它是由IGBT內(nèi)部PNP晶體管所能承受的擊穿電壓所決定的。（2）最大集電極電流。包括額定直流電流IC和1ms脈沖最大電流ICP。（3）最大集電極功耗PCM。指在正常工作溫度下，允許的最大耗散功率。IGBT在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)采取哪些保護(hù)措施？答：IGBT在實(shí)際應(yīng)用中常用的保護(hù)措施如下：（1）過流保護(hù)。通過檢測出的過電流信號(hào)切斷門極信號(hào)，使IGBT關(guān)斷。（2）過壓保護(hù)。設(shè)置吸收電路可抑制過電壓并限制電壓上升率du/dt。（3）過熱保護(hù)。利用溫度傳感器檢測出IGBT的壺溫，當(dāng)超過允許值時(shí)令主回路跳閘。緩沖電路有什么作用？答：緩沖電路也叫吸收電路，在電力電子器件應(yīng)用技術(shù)中起著重要的作用。開通緩沖電路可以抑制器件開通時(shí)的電流沖和di/dt,減少器件的開通損耗；而關(guān)斷緩沖電路用于吸收器件的關(guān)斷過電壓和換相過電壓，抑制du/dt,減小關(guān)斷損耗；上述兩種緩沖電路結(jié)合在一起則稱之為復(fù)合緩沖電路，兼有二者的功能。可控整流電路如何分類？答：有單相和多相等型式，常用的控整流電路為：(1)單相。主要包括：1）單相半波；2）單相全波（又叫雙半波）；3）單相橋式（又分單相全控橋和單相半控橋兩種型式）。（2）三相。主要包括：1）三相半波（又叫三相零式）；2）三相橋式（又分三相全控橋和三相半控橋兩種型式）；3）帶平衡電抗器的雙反星形。可控整流電路有哪些應(yīng)用？答：可控整流電路可以把交流電壓變換成固定或可調(diào)的直流電壓，凡是需要此類直流電源的地方，都能使用可控整流電路。例如，軋機(jī)、龍門刨床、龍門銑床、平面磨床、臥式鏜床、造紙和印染機(jī)械等可逆或不可逆的直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)、蓄電池充電、直流弧焊、電解

和電鍍等。什么是觸發(fā)延遲角？答：在可控整流電路中，可控元件從開始承受正向陽極電壓起到施加觸發(fā)脈沖時(shí)止，其間的電角度叫觸發(fā)延遲角，用?表示，簡稱觸發(fā)角，也叫控制角或移相角。什么是導(dǎo)通角？答：主電路中可控元件在一個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通的電角度，用?表示。什么是同步？答：觸發(fā)信號(hào)和電源電壓在頻率和相位上相互協(xié)調(diào)的關(guān)系叫同步。單相可控整形電路有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？答：單相可控整流電路線路簡單、價(jià)格便宜，制造、調(diào)試、維修都比較容易。但其輸出的直流電壓脈動(dòng)系數(shù)較大，若想改善波形，就需加入電感量較大的平波電抗器，因而增加了設(shè)備的復(fù)雜性和造價(jià)；又因?yàn)槠浣釉陔娋W(wǎng)的一相上，當(dāng)容量較大時(shí)，易使三相電網(wǎng)不平衡，造成電力公害，影響供電質(zhì)量。因此，單相可控整流電路只用在較小容量的地方，一旦功率超過4kW或要求電壓脈動(dòng)系數(shù)小的地方都采用三相可控整流電路。在實(shí)際電路中為什么要用晶閘管串聯(lián)？答：單個(gè)晶閘管的額定電壓是有一定限度的，當(dāng)實(shí)際電路要求晶閘管承受的電壓值大于單個(gè)晶閘管的額定電壓時(shí)，可以用兩個(gè)以上的同型號(hào)的晶閘管串聯(lián)使用。在實(shí)際電路中為什么要用晶閘管并聯(lián)，晶閘管并聯(lián)時(shí)應(yīng)采用哪些措施？答：單個(gè)晶閘管的額定電流是有一定限度的，當(dāng)實(shí)際電路要求晶閘管通過的電流值大于單個(gè)晶閘管的額定電流時(shí)，可以用兩個(gè)以上同型號(hào)的晶閘管并聯(lián)使用。由于各晶閘管的正向特性不可能一樣，將使晶閘管在導(dǎo)通狀態(tài)和導(dǎo)通過程中電流分配不均，使通過電流小的管子不能充分利用，而通過電流大的管子可能燒壞，因此要采取以下措施：(1)盡量選用正向特性一致的管子并聯(lián)。(2)采取均流措施。(3)采用強(qiáng)觸發(fā)。(4)降低電流額定10%使用。晶閘管整流電路為什么要用整流變壓器，三相整流變壓器為什么都用D，y聯(lián)結(jié)？答：一般情況下，晶閘管整流電路要求的交流供電電壓與電網(wǎng)電壓不一致，因此需配用適合變壓器，以使電壓匹配；另外，為了減少電網(wǎng)與晶閘管整流電路之間的相互干擾，要求兩者隔離。基于上述兩種理由，要用整流變壓器。由于晶閘管整流電路輸出電壓中除直流分量外，還含有一系列高次諧波，三相整流變壓器的一次側(cè)采用三角形聯(lián)結(jié)，可使幅值較大的三次諧波流通，有利于電網(wǎng)波形的改善；二次側(cè)接成星形聯(lián)結(jié)是為了得到中性線，特別是三相半波整流電路，必須要有中性線。三相半控橋與三相全控整流電路相比有哪些特點(diǎn)？答：三相半控橋用三只晶閘管，不需要雙窄脈沖或大于60?的寬脈沖，因而觸發(fā)電路簡單、經(jīng)濟(jì)、調(diào)整方便。三相半控橋只能做可控整流，不能工作于逆變狀態(tài)，因而只應(yīng)用于中等容量的整流裝置或不可逆的直流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中。實(shí)際應(yīng)用中，還需在輸出端并接續(xù)流二極管，否則在大電感負(fù)載時(shí)，一旦脈沖突然丟失，則會(huì)產(chǎn)生失控。三相半控橋電路，控制靈敏度低，動(dòng)態(tài)響應(yīng)差。調(diào)試晶閘管整流裝置時(shí)，應(yīng)注意哪些問題？答：調(diào)試晶閘管整流裝置時(shí)，應(yīng)注意的問題有：(1)核對接線確保無誤。(2)先調(diào)試觸發(fā)電路。觸發(fā)脈沖的寬度、幅值、移相范圍等必須滿足要求。(3)再調(diào)試主回路。必須保證觸發(fā)脈沖與主回路電壓同步，對于三相整流電路，要特別注意三相交流電源的相序，不能顛倒。主回路的調(diào)試可先在低壓下進(jìn)行、正常后再接入正常電壓試運(yùn)行。(4)試運(yùn)行中要注意觀察整流裝置的電壓、電流有無異常聲響等。運(yùn)行一段后，確實(shí)沒有問題，方可投入正常運(yùn)行。常用的觸發(fā)電路有哪幾種？答：觸發(fā)電路的形式多種多樣，常用的觸發(fā)電路主要有阻容移相橋觸發(fā)電路、單結(jié)晶體管移相觸發(fā)

電路、同步信號(hào)為正弦波的觸發(fā)電路、同步信號(hào)為鋸齒波的觸發(fā)電路、KC系列的集成觸發(fā)電路和數(shù)字式觸發(fā)電路。什么是電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電路？答：電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電路是主回路與控制電路之間的接口，它對設(shè)備的性能有很大的影響。驅(qū)動(dòng)電路性能良好，可使器件工作在較理想的開關(guān)狀態(tài)，縮短開關(guān)時(shí)間、減小開關(guān)損耗，對設(shè)備的運(yùn)行效率、安全性和可靠性都有重要的意義。驅(qū)動(dòng)電路的主要任務(wù)是什么？答：驅(qū)動(dòng)電路的主要的任務(wù)是將信息電子電路傳來的信號(hào)按照控制目標(biāo)的要求，轉(zhuǎn)換成使電力電子器件開通或關(guān)斷的信號(hào)。什么是逆變？如何分類？答：將直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姷倪^程就叫逆變。變流器工作在逆變狀態(tài)時(shí)，把直流電轉(zhuǎn)變?yōu)?0Hz的交流電送到電網(wǎng)，稱為有源逆變；若把直流電轉(zhuǎn)變?yōu)槟骋活l率或頻率可調(diào)的交流電供給負(fù)載使用，則叫做無源逆變或變頻。要想使變流器工作在逆變狀態(tài)，應(yīng)該具備什么條件？答：應(yīng)同時(shí)具備以下兩個(gè)條件：(1)外部條件。必須有外接的直流電源。(2)內(nèi)部條件。控制角??90?。什么叫逆變角？答：變流器工作在逆變狀態(tài)時(shí)，常將控制角?改用?表示，將?稱為逆變角，規(guī)定以???處作為計(jì)量?角的起點(diǎn)，?角的大小由計(jì)量起點(diǎn)向左計(jì)算。?和?的關(guān)系為?????。三相逆變電路對觸發(fā)電路的要求和整流電路相比有什么不同？答：以三相半波共陰極接法為例進(jìn)行分析。三相半波電路要求每隔120?按順序給V1、V3、V5施加觸發(fā)脈沖，以保證換相到陽極電壓更高的那一相上。對于整流電路來說，如果同時(shí)給三個(gè)晶閘管施加觸發(fā)脈沖，電路也能正常換相，而逆變電路則不行。逆變電路要求觸發(fā)電路必須嚴(yán)格按照換相順序，依此給三個(gè)晶閘管施加觸發(fā)脈沖，才能保證電路正常工作。什么叫逆變失敗，造成逆變失敗的原因有哪些？答：晶閘管變流器在逆變運(yùn)行時(shí)，一旦不能正常換相，外接的直流電源就會(huì)通過晶閘管電路形成短路，或者使變流器輸出的平均電壓和直流電動(dòng)勢變成順向串聯(lián)，形成很大的短路電流，這種情況叫逆變失敗，或叫逆變顛覆。造成逆變失敗的原因主要有：(1)觸發(fā)電路工作不可靠。例如脈沖丟失、脈沖延遲等。(2)晶閘管本身性能不好。在應(yīng)該阻斷期間管子失去阻斷能力，或在應(yīng)該導(dǎo)通時(shí)不能導(dǎo)通。(3)交流電源故障。例如突然斷電、缺相或電壓過低等。(4)換相的裕量角過小。主要是對換相重疊角?估計(jì)不足，使換相的裕量時(shí)間小于晶閘管的關(guān)斷時(shí)間。為了防止逆變失敗，最小逆變角?min應(yīng)取多大？答：逆變狀態(tài)允許采用的最小逆變角應(yīng)為：?min??????? 式中 ?——晶閘管關(guān)斷時(shí)間tq折合的角度，約4??5?； ?——換相重疊角，與負(fù)載電流IL和變壓器漏抗成正比，約15??20?。??——安全裕量角，考慮脈沖不對稱，一般取10?。綜上所述，得出：?min?30?——35?。變頻器是如何分類的？答：按能量變換情況，可將變頻器分成兩大類：交—交變頻器和交—直—交變頻器。前者是將50Hz交流電直接轉(zhuǎn)換成所需頻率（一般是低于50Hz）的交流電，叫作直接變頻。后者是將50Hz的交流電先經(jīng)晶閘管裝置整流成直流電，然后再將直流電逆變成所需頻率的交流電，叫做間接變頻。變頻器有哪些換相方式？答：變頻器有如下?lián)Q相方式：（1）自然換相。有兩種形式：電網(wǎng)電壓換相和負(fù)載換相。（2）

強(qiáng)迫換相。如何區(qū)分電壓源型和電流源型變頻器？兩者都屬于交—直—交變頻器，由整流器和逆變器兩部分組成。由于負(fù)載一般都是感性的，它和電源之間必有無功功率傳送，因此在中間的直流環(huán)節(jié)中，需要有緩沖無功功率的元件，如果采用大電容器來緩沖無功功率，則構(gòu)成電壓源型變頻器；若采用大電抗器緩沖無功功率，則構(gòu)成電流源型變頻器。什么是斬波器？答：斬波器是在接在恒定直流電源和負(fù)載電路之間，用以改變加到負(fù)載電路上的直流電壓平均值的一種電力電子器件變流裝置。斬波器怎樣分類？答：斬波器按選用的晶閘管元件，可分為逆阻型和逆導(dǎo)型兩類。應(yīng)用全控型器件，可以構(gòu)成降壓斬波電路、升壓斬波電路、升降壓斬波電路、Cuk斬波電路、Sepic斬波電路、Zeta斬波電路等基本斬波電路。什么是交流調(diào)壓器，應(yīng)用在哪些地方？答：通過對晶閘管控制，可把固定的交流電壓轉(zhuǎn)換成可調(diào)的交流電壓，這種變流裝置叫交流調(diào)壓器。交流調(diào)壓器廣泛用于電爐的溫度控制、舞臺(tái)燈光的調(diào)節(jié)、中小功率異步電動(dòng)機(jī)小范圍調(diào)速以及電解電鍍中整流變壓器的一次繞組電壓控制等。什么是晶閘管交流開關(guān)？答：如果令交流調(diào)壓器中的晶閘管在交流電壓自然過零時(shí)關(guān)斷或?qū)ǎ瑒t稱之為晶閘管交流開關(guān)。交流調(diào)壓器的晶閘管常用哪些方式控制？答：交流調(diào)壓器的晶閘管常用兩種方式控制：相位控制和通—斷控制。在交流調(diào)壓器或交流開關(guān)中，使用雙向晶閘管有什么好處？答：雙向晶閘管不論是從結(jié)構(gòu)上，還是從特性上，都可以把它看作是一對反并聯(lián)晶閘管集成元件。它只是一個(gè)門極，可用交流或直流脈沖觸發(fā)，使之能正、反向?qū)āＴ诮涣髡{(diào)壓器或交流開關(guān)中使用雙向晶閘管可以簡化電路、減小裝置體積和質(zhì)量、節(jié)省投資、方便維修。單相半波可控整流電路接大電感負(fù)載，為什么必須接續(xù)流二極管，電路才能正常工作？與單相橋式半控整流電路中的續(xù)流二極管的作用是否相同？答：電感足夠大時(shí)，若不接續(xù)流二極管，則在正半周導(dǎo)通期間電感吸收能量，并儲(chǔ)存起來；在電壓負(fù)半周，電感釋放所吸收的能量，使晶閘管的陽極承受正壓繼續(xù)導(dǎo)通，這樣在負(fù)載上就出現(xiàn)負(fù)電壓波形，且負(fù)電壓波形接近于正電壓波形時(shí)，Ud?0,Id?0。因此，在接上續(xù)流二極管后不論延遲角?多大，電感儲(chǔ)存的能量經(jīng)續(xù)流二極管續(xù)流，同時(shí)晶閘管因承受反壓而關(guān)斷，負(fù)載上不出現(xiàn)負(fù)電壓波形，則整流輸出電壓Ud?0.45U21?cos?2。至于單相橋式半控整流電路，不接續(xù)流二極管，電路本身具有續(xù)流回路，但是在實(shí)際運(yùn)行中，可能會(huì)發(fā)生一只晶閘管導(dǎo)通而兩只二極管輪流導(dǎo)通的異常現(xiàn)象，為避免這種失控情況，在負(fù)載測并聯(lián)了續(xù)流二極管。由此可見，兩只二極管的作用不完全相同。在單相橋式全控整流電路中，若有晶閘管因?yàn)檫^流而燒成斷路，結(jié)果會(huì)怎樣？如果這只晶閘管被燒成短路，結(jié)果又會(huì)怎樣？答：若有一晶閘管因?yàn)檫^流而燒成斷路，則單相橋式全控整流電路變?yōu)閱蜗喟氩煽卣麟娐罚绻@只晶閘管被燒成短路，會(huì)引起其它晶閘管因?qū)﹄娫炊搪范鵁龤В瑖?yán)重時(shí)使輸入變壓器因過流而損壞。(因此在設(shè)計(jì)電路時(shí)，在變壓器二次側(cè)與晶閘管之間應(yīng)串聯(lián)快速熔斷絲，起到過流保護(hù)作用。)GTO和普通晶閘管同為PNPN結(jié)構(gòu)，為什么GTO能夠自關(guān)斷，而普通晶閘管不能？答：GTO能夠自動(dòng)關(guān)斷，而普通晶閘管不能自動(dòng)關(guān)斷的原因是：GTO的導(dǎo)通過程與普通的晶閘管是一樣的，有同樣的正反饋過程，只不

過導(dǎo)通時(shí)飽和程度不深。其中不同的是，在關(guān)斷時(shí)，給門極加負(fù)脈沖，即從門極抽出電流，則晶體管V2的濟(jì)濟(jì)電流Ib2減小，使Ik和IC2減小，IC2減小又使IA和IC1減小，又進(jìn)一步減小V2的基極電流，如此形成強(qiáng)烈的正反饋。當(dāng)兩個(gè)晶體管發(fā)射極電流IA和IK的減小使a1+a2<1時(shí)，器件退出飽和而關(guān)斷。與GTR相比功率MOS管有何優(yōu)缺點(diǎn)?答：與GTR相比功率MOS管的優(yōu)缺點(diǎn)有是：功率MOS的顯著特點(diǎn)第一個(gè)是驅(qū)動(dòng)電路簡單，需要的驅(qū)動(dòng)功率小。第二個(gè)顯著特點(diǎn)是開關(guān)速度快，工作頻率高，它的熱穩(wěn)定性優(yōu)于GTR。其缺點(diǎn)有：電流容量小，耐壓低，一般只適用于功率不超過10KV的電力裝置。電力電子器件的緩沖電路的作用是什么？關(guān)斷緩沖與開通緩沖在電路形式上有何區(qū)別，各自的功能是什么？答：電力電子器件的緩沖電路的作用是抑制電力電子器件的內(nèi)因過電壓，du/dt或者古流和di/dt,減小器器件的開關(guān)損耗。關(guān)斷緩沖與開通緩沖在電路上的形式區(qū)別有：關(guān)斷緩沖電路是由電阻和二極管并聯(lián)再和電容串聯(lián)所構(gòu)成，開通緩沖電路是由電阻和二極管串聯(lián)再和電感并聯(lián)所構(gòu)成。其各自的功能是：關(guān)斷緩沖電路又稱為du/dt抑制電路，用于吸收器件的關(guān)斷過電壓和換相過電壓，抑制du/dt,減小關(guān)斷損耗。開通緩沖電路又稱為di/dt抑制電路，用于抑制器件開通時(shí)的電流過沖和di/dt,減小器件的開通損耗。

1、指出下圖中①～⑦各保護(hù)元件 及VD、Ld的名稱和作用。

解：①星形接法的硒堆過電壓保護(hù)； ②三角形接法的阻容過電壓保護(hù)；

③橋臂上的快速熔斷器過電流保護(hù)；④晶閘管的并聯(lián)阻容過電壓保護(hù)；

⑤橋臂上的晶閘管串電感抑制電流上升率保護(hù)；⑥直流側(cè)的壓敏電阻過電壓保護(hù)；⑦直流回路上過電流快速開關(guān)保護(hù)； VD是電感性負(fù)載的續(xù)流二極管；Ld是電動(dòng)機(jī)回路的平波電抗器；

四、畫圖題（10分）

請利用六塊鋸齒波同步觸發(fā)電路的X、Y控制端，來組成六路互相相差60°的雙窄脈沖觸發(fā)系統(tǒng)圖，并畫出其脈沖輸出波形的相互關(guān)系圖。

解：