電力電子復(fù)習(xí)提綱第3章-第4章逆變：把直流電轉(zhuǎn)變成交流電的過程。逆變電路：把直流電逆變成交流電的電路。當(dāng)交流側(cè)和電網(wǎng)連結(jié)時，為有源逆變電路。變流電路的交流側(cè)不與電網(wǎng)聯(lián)接，而直接接到負(fù)載，稱為無源逆變。逆變失敗的原因：觸發(fā)電路工作不可靠，不能適時、準(zhǔn)確地給各晶閘管分配脈沖，（2）晶閘管發(fā)生故障，該斷時不斷，或該通時不通。（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。3.逆變產(chǎn)生的條件：（1）要有直流電動勢，其極性須和晶閘管的導(dǎo)通方向一致，其值應(yīng)大于變流器直流側(cè)的平均電壓。（2）要求晶閘管的控制角，使Ud為負(fù)值。4.為了防止逆變失敗，不僅逆變角不能等于零，而且不能太小，必須限制在某一允許的最小角度內(nèi)。設(shè)計逆變電路時，必須保證，因此常在觸發(fā)電路中附加一保護環(huán)節(jié)，保證觸發(fā)脈沖不進(jìn)入小于的區(qū)域內(nèi)。換流方式：（1）器件換流：利用全控型器件的自關(guān)斷能力進(jìn)行換流。（2）電網(wǎng)換流：電網(wǎng)提供換流電壓的換流方式。在換流時只要將負(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。（3）負(fù)載換流：由負(fù)載提供換流電壓的換流方式。負(fù)載電流的相位超前于負(fù)載電壓的場合，都可實現(xiàn)負(fù)載換流（4）強迫換流：設(shè)置附加的換流電路，給欲關(guān)斷的晶閘管強迫施加反壓或反電流的換流方式稱為強迫換流。6.電壓型逆變電路反饋二極管的作用：阻感負(fù)載時需提供無功功率，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。7.電壓型逆變電路和電流型逆變電路：概念：電壓型逆變電路：直流側(cè)是電壓源。電流型逆變電路：直流側(cè)是電流源。特點：1.電壓型逆變電路◆直流側(cè)為電壓源或并聯(lián)大電容，直流側(cè)電壓基本無脈動?！粲捎谥绷麟妷涸吹你Q位作用，輸出電壓為矩形波，輸出電流因負(fù)載阻抗不同而不同?！糇韪胸?fù)載時需提供無功功率，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。特點：1.電流型逆變電路◆直流側(cè)串大電感，電流基本無脈動，相當(dāng)于電流源。◆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?！糁绷鱾?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。電流型逆變電路中，采用半控型器件的電路仍應(yīng)用較多，換流方式有負(fù)載換流、強迫換流。三相電流型逆變電路：◆基本工作方式是120°導(dǎo)電方式，每個臂一周期內(nèi)導(dǎo)電120°，每個時刻上下橋臂組各有一個臂導(dǎo)通?！魮Q流方式為橫向換流。第五章9.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。10.斬波電路有三種控制方式?脈沖寬度調(diào)制（PWM）：T不變，改變ton。?頻率調(diào)制：ton不變，改變T。?混合型：ton和T都可調(diào)，改變占空比11.0iGE0iGE0ioI1第六章單向交流調(diào)壓電路：電阻負(fù)載的移相范圍：[0，]；阻感負(fù)載的移相范圍：[，]（其中）支路控制三角聯(lián)結(jié)電路由三個單相交流調(diào)壓電路組成，分別在不同的線電壓作用下工作。單相交流調(diào)壓電路的分析方法和結(jié)論完全適用，輸入線電流（即電源電流）為與該線相連的兩個負(fù)載相電流之和。交流調(diào)功電路：它不是在每個交流電源都通過觸發(fā)延角對輸出電壓的波形進(jìn)行控制，而是將負(fù)載與交流接通幾個整周波，再斷開幾個整周波，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，這種電路常用于電爐的溫度控制15.交流電力電子開關(guān)：交流電力電子開關(guān)：把晶閘管反并聯(lián)后串入交流電路中，代替電路中的機械開關(guān)，起接通和斷開電路的作用。優(yōu)點：響應(yīng)速度快，沒有觸點，壽命長，可以頻繁控制通斷。與交流調(diào)功電路的區(qū)別◆并不控制電路的平均輸出功率?！敉ǔ]有明確的控制周期，只是根據(jù)需要控制電路的接通和斷開。◆控制頻度通常比交流調(diào)功電路低得多。16.交-交變頻電路采用的控制方式是相位控制方式，因此輸入電流的相位總是滯后于輸入電壓，需要電網(wǎng)提供無功功率。構(gòu)成：交交變頻電路是把電網(wǎng)頻率的交流電直接變換成可調(diào)頻率的交流電的變流電路，因為沒有中間直流環(huán)節(jié)，因此屬于直接變頻電路。由P組和N組反并聯(lián)的晶閘管相控整流電路構(gòu)成，和直流電動機可逆調(diào)速用的四象限變流電路完全相同。工作原理：P組工作時，負(fù)載電流io為正，N組工作時，io為負(fù)。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。√改變兩組變流器的切換頻率，就可以改變輸出頻率?！谈淖冏兞麟娐饭ぷ鲿r的控制角，就可以改變交流輸出電壓的幅值。輸入上限頻率交交變頻電路的輸出電壓是有許多段電網(wǎng)電壓拼接而成的。輸出電壓的一個周期內(nèi)拼接的電網(wǎng)電壓段數(shù)越多，就可以使輸出電壓的波形越接近于正弦波。每段電網(wǎng)電壓的平均持續(xù)時間是由交流電路脈沖數(shù)決定的。因此，當(dāng)輸出頻率增高時，輸出電壓一周期所含的電網(wǎng)電壓的波數(shù)就減少，波形的畸形就嚴(yán)重。電壓波形畸變以及由此產(chǎn)生的電流波形畸變和電動機轉(zhuǎn)矩脈動是限制輸出頻率提高的主要因素。構(gòu)成的交交變頻電路的兩組交流電路的脈波數(shù)越多，輸出上限頻率就越高。當(dāng)采用6脈波三相橋式電路時，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，交交變頻電路的輸出上限頻率約為20Hz。電路連接方式：公共交流母線進(jìn)線方式：?由三組彼此獨立的、輸出電壓相位相互錯開120°的單相交交變頻電路構(gòu)成。?電源進(jìn)線通過進(jìn)線電抗器接在公共的交流母線上。?因為電源進(jìn)線端公用，所以三組的輸出端必須隔離；為此，交流電動機的三個繞組必須拆開，共引出6根線。?主要用于中等容量的交流調(diào)速系統(tǒng)。（2）輸出星形聯(lián)結(jié)方式：?三組輸出端是星形聯(lián)結(jié)，電動機的三個繞組也是星形聯(lián)結(jié)，電動機中點不和變頻器中點接在一起，電動機只引出三根線即可。?因為三組輸出聯(lián)接在一起，其電源進(jìn)線必須隔離，因此分別用三個變壓器供電。?構(gòu)成三相變頻電路的六組橋式電路中，至少要有不同輸出相的兩組橋中的四個晶閘管同時導(dǎo)通才能構(gòu)成回路，形成電流。?同一組橋內(nèi)的兩個晶閘管靠雙觸發(fā)脈沖保證同時導(dǎo)通，兩組橋之間則是靠各自的觸發(fā)脈沖有足夠的寬度，以保證同時導(dǎo)通。19.改善輸入功率因數(shù)和提高和提高輸出電壓（1）用PWM控制方法既可以改善變頻器的輸入功率因數(shù)，又不影響電動機的運行，這種方法叫直流調(diào)置（2）梯形波輸出控制方式：采用這種方式可以使得變頻器的輸出電壓約提高15%，采用該方式相當(dāng)于在相電壓疊加了3次諧波，這樣的方法叫交流偏置。第七章異步調(diào)制的介紹：載波比：在PWM控制電路中，載波頻率與調(diào)制信號頻率之比稱為載波比（即）。根據(jù)載波和信號波是否同步及載波比的變化情況，PWM調(diào)制方式可分為異步調(diào)制和同步調(diào)制兩種。異步調(diào)制：載波信號和調(diào)制信號不保持同步的調(diào)制方式稱為異步調(diào)制。在異步調(diào)制方式中，通常保持載波頻率固定不變，因而當(dāng)信號波頻率變化時，載波比N是變化的在信號波的半個周期內(nèi)，PWM波的脈沖個數(shù)不固定，相位也不固定，正負(fù)半周期的脈沖不對稱，半周期內(nèi)前后1/4周期的脈沖也不對稱?！舢?dāng)fr較低時，N較大，一周期內(nèi)脈沖數(shù)較多，脈沖不對稱產(chǎn)生的不利影響都較小，PWM波形接近正弦波。◆當(dāng)fr增高時，N減小，一周期內(nèi)的脈沖數(shù)減少，PWM脈沖不對稱的影響就變大，輸出PWM波和正弦波的差異變大，對于三相PWM型逆變電路來說，三相輸出的對稱性也變差?！粼诓捎卯惒秸{(diào)制方式時，希望采用較高的載波頻率，以使在信號波頻率較高時仍能保持較大的載波比。自然采樣法與規(guī)則采樣法：自然采樣法：在正弦波和三角波的自然交點時刻控制功率開關(guān)器件的通斷，這種生成SPWM波形的方法稱為自然采樣法。在自然采樣法中，每個脈沖的中點并不和三角波一周期的中點（即負(fù)峰點）重合。規(guī)則采樣法：是一種應(yīng)用較廣的工程實用方法，其效果接近自然采樣法，但計算量卻比自然采樣法小得多。在規(guī)則采樣法中，每個脈沖的中點和三角波一周期的中點（即負(fù)峰點）重合，也就是使每個脈沖的中點都是以三角波的中點為對稱。對于三相橋式逆變電路來說，應(yīng)該形成三相SPWM波形，通常三相的三角波載波是公用的，三相正弦調(diào)制波的相位依次相差120°。如何提高直流電壓利用率和減少開關(guān)次數(shù)輸出波形中所含的諧波的多少是衡量PWM控制方法優(yōu)劣的基本標(biāo)志，但不是唯一標(biāo)志。（2）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U1m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。減少功率器件的開關(guān)次數(shù)可以降低開關(guān)損耗。（提高直流電壓利用率和減少開關(guān)次數(shù)的作用）（3）不用正弦波，而用梯形波作為調(diào)制信號，可以有效地提高直流電壓的利用率。采用這種方式時，決定功率開關(guān)器件的通斷方法和用正弦波作為調(diào)制信號波時完全相同。第八章23.現(xiàn)代電力電子裝置的發(fā)展趨勢是小型化、輕量化，同時對裝置的效率和電磁兼容性也提出了更高的要求。24.軟開關(guān)的作用以及分類：作用：降低開關(guān)損耗和開關(guān)噪聲；使開關(guān)頻率可以大幅度提高。分類：根據(jù)電路中主要的開關(guān)元件是零電壓開通還是零電流關(guān)斷，可以將軟開關(guān)電路分成零電壓電路和零電流電路兩大類；根據(jù)軟開關(guān)技術(shù)發(fā)展的歷程可以將軟開關(guān)電路分成準(zhǔn)諧振電路、零開關(guān)PWM電路和零轉(zhuǎn)換PWM電路。第九章25.對半控型器件只需提供開通控制信號；對全控型器件則既要提供開通控制信號，又要提供關(guān)斷控制信號。26.電氣隔離：驅(qū)動電路還要提供控制電路與主電路之間的電氣隔離環(huán)節(jié)，一般采用光隔離或磁隔離?！艄飧?/p>