电力电子技术考点
电力电子技术考试要点
第一章
1、 什么是电力电子技术？
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，即应用于电力领域的电子技术。
                        第二章
2、 电力电子器件的损耗
通态损耗、断态损耗、开关损耗（开通损耗、关断损耗）
通态损耗是电力电子器件功率损耗的主要成因。当器件的开关频率较高时，开关损耗会随之增大而可能成为器件功率损耗的主要因素。
3、 使晶闸管导通的条件
晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发点流（脉冲）。
4、 维持晶闸管导通的条件，怎样使晶闸管关断？
使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的维持电流。
可以利用外加电压或外电路的作用，使晶闸管的电流低于维持电流，可使导通的晶闸管关断。
5、 触发延迟角、导通角的概念
从晶闸管开始承受正向阳极电压起，到施加脉冲止的电度角称为触发延迟角，用α表示，也称为触发角或控制角。
晶闸管在一个电源周期中处于通态的电度角称为导通角，用θ表示，θ=π-α。
6、 单相半波可控整流电路的特点
VT的移相范围为0~180°
简单，输出脉动大，变压器二次电流中含直流分量，造成变压器铁芯直流磁化。
7、 单相桥式半控整流电路续流二极管的作用
加设续流二极管以避免可能发生的而失控现象，有利于降低损耗。
8、                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              自然换向点：电流由一个二极管向另一个二极管转移的交点，是各晶闸管能触发导通的最早时刻，将其作为计算各晶闸管触发角α的起点，即α=0°
9、
计算三相桥式全控整流电路各种负载下的工作原理、公式、波形、移相范围。（有大题）  三相桥式全控整流电路原理图
α≦60
α>60
Id = Ud / R
阻感负载：α≦30
α>30
Id = Ud/R
10、变压器漏感对整流电路影响的一些结论
出现换相重叠角γ，整流输出电压平均值Ud降低。
（换相重叠角：换相过程持续的时间用电度角γ表示，称为换相重叠角）
整流的工作状态增多。
晶闸管Di/Dt减小，有利于晶闸管的安全开通。
换相晶闸管电压出现缺口，成为干扰源产生正的Du/Dt，使晶闸管误导通，必须加吸收电路。
11、功率因数（在正弦电路中）
电路的有功功率就是其平均功率
式中，U、I分别为电压和电流的有效值；为电流滞后于电压的相位差。
视在功率为电压、电流有效值的乘积，即
无功功率定义为
功率因数定义为有功功率P和视在功率S的比值，即
此时无功功率Q与有功功率P、视在功率S之间有如下关系：
在正弦电路中，功率因数是由电压和电流的相位差决定的，其值为
12、单相桥和三相桥全控整流电路中，整流输出电压和变压器二次侧电流中分含有哪些次数的谐波？主要哪几次？
    单项桥：电流中仅含奇次谐波，主要含1 .3次谐波
    整流输出电压：
α≦30 
α>30 
    三相桥：电流中仅含有6k+1（k为正整数）次谐波主要含5、7次谐波
    整流输出电压：
α≦60                               
α>60
13、什么是逆变？为什么要逆变？
    把直流电转变成交流电，这种对应于整流的逆向过程，定义为逆变。
当交流侧和电网连接时，这种逆变电路称为有源逆变电路。
为了在只有直流电源的情况下给交流用电器供电。
14、逆变产生的条件？
（1）要有直流电动势
（2）要求晶闸管的控制角α>,使Ud为负值
（3）欲实现有源逆变，只能采用全控电路。
15、逆变失败
    逆变运行时，一旦发生换相失败，外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路，或者使变流器的输出平均电压和直流电动势变成顺向串联，形成很大的短路电流，这种情况成为逆变失败。
  逆变失败的原因：
1）触发电路工作不可靠，不能适时、准确的给各晶闸管分配脉冲，如脉冲丢失、脉冲延时等，致使晶闸管不能正常换相
2）晶闸管发生故障，该断时不断，该通时不通
3）在逆变工作时，交流电源发生缺相或突然消失
4）换相的欲量角不足，引起换相失败
                        第四章
16、换流：交流电路在工作过程中不断发生电流从一个支路向另一个支路转移
四种换流方式
  电网换流、负载换流、强迫换流（针对于晶闸管）
  器件换流只适用于全控型器件
器件换流，强迫换流（自换流）
电网换流，负载换流（外部换流）
  当电流不是从一个支路向另一个支路转移，而是在支路内部终止流通而变为零，则称为熄灭。
  电压型逆变主要特点：
  直流侧为电压源，或并有大电容相当于电压源，直流侧电压基本无脉动，电流回路呈低阻抗。直流侧电压源有钳位作用，交流输出电压为矩形波，且与阻抗角无关，波形和相位随阻抗而变化。交流侧阻感负载提供无功功率，电容起缓冲作用，逆变桥各桥臂都并联有反馈二极管。
                       
                  第五章
17、直流斩波电路
    将直流电变为另一种固定电压或可调电压的直流电，这种将一种直流电变为另一直流电的电路称为斩波电路。
18、降压（升压）斩波器工作原理、数量关系计算
   
 
                                降压斩波电路
                     
升压斩波电路
第六章
19、交流调压电路原理、电路构成、工作情况
    原理：把两个晶闸管反并联后串联在交流电路中，通过对晶闸管的控制就可以控制交流输出，而不改变交流电的频率，称为交流电力控制电路。
    P141~P143
20、交流调压与交流调功电路的异同
    交流调压电路：在每个周波内通过对晶闸管开通相位的控制，来调节输出电的有效值。
    交流调功电路：将负载与交流电源接通几个周期，再断开几个周期，调节通断周波比来调节负载平均功率。
    交流调压与交流调功电路的异同
    同：电路形式完全相同。
    异：控制方式不同。
21、晶闸管投切电容器
    选择晶闸管投切时刻的原则：该时刻交流电源电压和电容器预充电电压相等，这样电容器电压不会产生越变，就不会产生冲击电流。理想情况下希望电容器预先充电电压为电源电压峰值，这是电源电压的变化率为零，电容投切过程不但没有冲击电流，电流也没有阶跃变化。
                            第七章
22、PWM概念、理论基础、波形
    PWM控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术。
冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。冲量即指窄脉冲的面积。（面积等效原理，PWM控制技术的重要理论基础）
等幅PWM波：由直流电源产生的PWM波
不等幅PWM波：由交流电源产生的通常是不等幅PWM波。
23、PWM调制法
把希望输出的波形作为调制信号，把接受调制的信号作为载波，通过信号波的调制得到所期望的PWM波形。
24、单极性和双极性PWM控制法
单极性PWM控制方式：在Ur的半个周期内三角形载波只在正极或负极一种极性范围内变化，所得波形也只在单个极性内变化的控制方式。
双极性PWM控制方式：在Ur的半个周期内三角形载波正极或负极两种极性范围内变化，所得波形也在两个极性内变化的控制方式
25、同步调制
载波比N等于常数并在变频时使载波和信号波保持同步的方式称为同步调制。
1） 在基本同步调制方式中，信号波频率变化时载波比N不变，信号波一个周期内输出的脉冲是固定的，脉冲相位也是固定的。
2） 三相PWM逆变电路中通常共用一个三角波载波，且去载波比N为3的整数倍，以使三相
输出波形严格对称。
3） 使一相的PWM波正负半周镜对称，电子器件有哪些N应取奇数
4） 逆变电路输出频率很低时同步调制时的载波频率也很低。
5） 逆变电路输出频率很高，同步调制时的载波频率也会很高，使开关器件难以承受。
26、分段同步调制
1）把逆变电路的输出频率范围划分若干个频段，每个频段内都保持载波比N为恒定，不同频段的载波比不同。
2）在输出频率高的频段采用较低的载波比，以使载波频率不致过高，在输出频率低的频段采用较高的载波比，以使载波频率不致过低。
3）为了防止载波频率在切换点附近来回跳动，在各频率切换点采用了滞后切换的方法。
4）同步调制方式比异步调制方式复杂一些，但使用微机控制时还是容易实现的。
5）在低频输出时采用异步调制方式，而在高频输出时切换到同步调制方式，这样可以把两者的有点结合起来，和分段同步调制方式的效果接近。
27、直流电压利用率
是指逆变电路所能输出的交流电压基波最大幅值和直流电压Ud之比，提高直流电压利用率可以提高逆变器的输出能力。
28、梯形波调制方法（思路，原理，波形）
      P173~P174
29、线电压控制方式
      对两个线电压进行控制，适当的利用多余的一个自由度来改善控制性能，这就是线电压控制方式。
      目的是使输出线电压波形中不含低次谐波，同时尽可能提高直流电压利用率，也尽量减少功率器件的开关次数。
      控制手段仍是对相~电压进行控制，但其控制，目标却是线电压。当控制目标为相电压时称为相电压控制技术。
重要课后习题
很可能出的计算题：整流电路（三相桥）、斩波电路
P96：29
29．什么是逆变失败？如何防止逆变失败？
答：逆变运行时，一旦发生换流失败，外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路，或者使变流器的输出平均电压和直流电动势变为顺向串联，由于逆变电路内阻很小，形成很大的短路电流，称为逆变失败或逆变颠覆。
防止逆变失败的方法有：采用精确可靠的触发电路，使用性能良好的晶闸管，保证交流电源的质量，留出充足的换向裕量角β等。
P161：3、4
3．交流调压电路和交流调功电路有什么区别？二者各运用于什么样的负载？为什么？

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