電力電子器件學(xué)習(xí)指導(dǎo)

1、電力電子技術(shù)學(xué)習(xí)指導(dǎo)材料 第 34 頁(yè) 共 34 頁(yè)第一章電力電子器件 重點(diǎn)和難點(diǎn)： 一、電力二極管特性靜態(tài)特性主要是指其伏安特性，而動(dòng)態(tài)特性是由于結(jié)電容的存在，電力二極管在零偏置、正向偏置和反向偏置者三種狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換的時(shí)候，必然要要經(jīng)歷一個(gè)過渡過程，在這些過渡過程中，PN結(jié)的一些區(qū)域是需要一定的時(shí)間來調(diào)整其帶電的狀態(tài)，因而其電壓電流特性不能用通常所說的伏安特性來描述，而是隨時(shí)間變化的；電力二極管的正向平均電流是指其長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)，在指定的管殼溫度和散熱條件下其允許流過的最大公頻正旋半波電流的平均值；電力二極管的正向壓降是指在指定的溫度下，流過某一指定的穩(wěn)定正向電流時(shí)對(duì)應(yīng)的正向壓降。 二、晶閘管的

2、工作原理參見教材P16，當(dāng)對(duì)晶閘管施以正向電壓且門極有電流注入則導(dǎo)通，當(dāng)對(duì)其施以反相電壓時(shí)晶閘管截止，而把正向電壓改為反向電壓或使的流過晶閘管的電流降低到接近與零的某一個(gè)數(shù)值時(shí)晶閘管關(guān)斷。三、MOSFET、IGBT的工作原理1、電力MOSFET的工作原理 （1）截止：漏源極間加正電源，柵源極間電壓為零。P基區(qū)與N漂移區(qū)之間形成的PN結(jié)J1反偏，漏源極之間無電流流過。（2）導(dǎo)電：在柵源極間加正電壓UGS,當(dāng)UGS大于UT時(shí)，P型半導(dǎo)體反型成N型而成為反型層，該反型層形成N溝道而使PN結(jié)J1消失，漏極和源極導(dǎo)電 。2、IGBT的結(jié)構(gòu)和工作原理（1）三端器件：柵極G、集電極C和發(fā)射極E（2）驅(qū)動(dòng)原理

3、與電力MOSFET基本相同，場(chǎng)控器件，通斷由柵射極電壓uGE決定。導(dǎo)通：uGE大于開啟電壓UGE(th)時(shí)，MOSFET內(nèi)形成溝道，為晶體管提供基極電流，IGBT導(dǎo)通。通態(tài)壓降：電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)使電阻RN減小，使通態(tài)壓降減小。關(guān)斷：柵射極間施加反壓或不加信號(hào)時(shí)，MOSFET內(nèi)的溝道消失，晶體管的基極電流被切斷，IGBT關(guān)斷。 四、電力二極管工作原理電力二極管工作原理與信息電子電路中的二極管的工作原理時(shí)一樣的，都是以半導(dǎo)體PN結(jié)為基礎(chǔ)的，電力二極管實(shí)際上是由一個(gè)面積較大的PN結(jié)和兩端引線以及封裝組成的。例題一、如何用萬用表判別普通晶閘管的極性？如何用萬用表判別雙向晶閘管的極性？答：1、選用R100檔

4、，當(dāng)黑筆接某一電極，紅筆依次碰觸另外兩個(gè)電極，若有一次阻值很小，另一次阻值很大，則黑筆接的是門極，在阻值小時(shí)紅筆接的是陰極，在阻值大時(shí)紅筆接的是陽(yáng)極。2a、根據(jù)T2與G相距較近，正反向電阻僅為幾十W，而T1-T2、T1-G為，選用R10檔判斷T1；2b、假設(shè)T2、G，用+、-方式判別、驗(yàn)證。例題二、如圖1.1所示，陰影部分為晶閘管處于通態(tài)區(qū)間的電流波形，各波形的電流最大值均為Im ，試計(jì)算各波形的電流平均值Id1、Id2、Id3與電流有效值I1、I2、I3。圖1.1解：a) Id1= I1= b) Id2=I2= c) Id3= I3=第二章整流電路 重點(diǎn)和難點(diǎn)：一、單相橋式全控整流電路波形分

5、析及參數(shù)定量計(jì)算 1、帶電阻負(fù)載的工作情況 （1）電路結(jié)構(gòu)如圖2.1所示圖2.1（2）工作原理及波形分析如圖2.2所示VT1和VT4組成一對(duì)橋臂，在u2正半周承受電壓u2，得到觸發(fā)脈沖即導(dǎo)通，當(dāng)u2過零時(shí)關(guān)斷。 VT2和VT3組成另一對(duì)橋臂，在u2正半周承受電壓-u2，得到觸發(fā)脈沖即導(dǎo)通，當(dāng)u2過零時(shí)關(guān)斷。 圖2.2（3）數(shù)量關(guān)系 2、帶阻感負(fù)載的工作情況（1）電路結(jié)構(gòu)如圖2.3所示圖2.3（2）工作原理及波形分析如圖2.4所示u2過零變負(fù)時(shí)，晶閘管VT1和VT4并不關(guān)斷。 至t=+a 時(shí)刻，晶閘管VT1和VT4關(guān)斷，VT2和VT3兩管導(dǎo)通。 VT2和VT3導(dǎo)通后，VT1和VT4承受反壓關(guān)斷，

6、流過VT1和VT4的電流迅速轉(zhuǎn)移到VT2和VT3上，此過程稱換相，亦稱換流。圖2.4（3）數(shù)量關(guān)系例題一、已知全波整流電路由一只晶閘管和一只二極管組成，U2=220伏， a=60，求：Ud表達(dá)式ud、id波形uVT、uVD波形解：波形如圖2.5所示。圖2.5例題二、具有中點(diǎn)二極管的單相半控橋式整流電路如圖所示。求：a=90時(shí)的udUd表達(dá)式Udmax、UdminuVT1、uVD3波形解：設(shè)在a的期間，、未觸發(fā)導(dǎo)通，電路正半周時(shí)，下面一組變壓器二次電壓工作，和導(dǎo)通；負(fù)半周時(shí)，上面一組變壓器電壓工作，和導(dǎo)通。當(dāng)在某時(shí)刻觸發(fā)、使之導(dǎo)通時(shí)，電路恢復(fù)為單橋相式半控整流電路，Ud的波形如圖所示。、a=90

7、時(shí)的ud如圖2.6所示。、a=0時(shí)a=時(shí)圖2.6例題三、單相橋式全控整流電路，大電感負(fù)載，試計(jì)算當(dāng)時(shí)，輸出電流電壓的平均值。如負(fù)載端并接續(xù)流管，其中Ud、Id又為多少？并求流過晶閘管和續(xù)流管的電流平均值、有效值。解：接續(xù)流管 未接續(xù)流管： 例題四、某電阻負(fù)載要求0 24V直流電壓，最大負(fù)載電流，如用220V交流直接供電與用變壓器降壓到60V供電，都采用單相半波相控整流電路，能否滿足要求？試比較兩種供電方案的晶閘管的導(dǎo)通角、額定電壓、電流值、變壓器二次側(cè)的功率因數(shù)以及對(duì)電源要求的容量。解：220V 直供： 則導(dǎo)通角60V 直供： 則 例題五、某電阻負(fù)載，Rd=50，要求Ud在0600V可調(diào)，試用

8、單相半波與單相全波二種整流電路，分別計(jì)算：晶閘管額定電壓、電流值；連接負(fù)載的導(dǎo)線截面（導(dǎo)線允許電流密度j=6A/mm2）；負(fù)載電阻上消耗的最大的功率。解：?jiǎn)蜗喟氩ó?dāng)a=0時(shí)Udmax最大 考慮安全系數(shù) 負(fù)載電流 負(fù)載電流有效值 取 30A SI/j=18.84/6=3.14mm2 P=I2Rd=18.84250=17.75KW單相全波 當(dāng)=0時(shí) 晶閘管承受的最大反壓 則UTe=2URM 負(fù)載電流 負(fù)載電流有效值 流過晶閘管的平均值 由于流過晶閘管的電流波形系數(shù)為 1.57 則 取20 SI/j=13.32/6=2.22mm2 P=I2Rd=13.32250=8.87KW例題六、阻感性負(fù)載，電感

9、極大，電阻Rd=5，電路為具有續(xù)流二極管的單相半控橋電路，輸入電壓U2=220V，當(dāng)控制角260時(shí)，求流過晶閘管平均電流值IdT有效值IT，流過續(xù)流二極管電流平均值IDd有效值ID。解： 整流平均電壓Ud=0.9U2負(fù)載平均電流： Id=流過晶閘管電流平均值IdT= 電流有效值 IT=流過續(xù)流二極管電流平均值 IDd=有效值 IDd=例題七、單相半控橋式整流電路帶電阻性負(fù)載，已知U1=220V，Rd=4，要求整流電路的直流輸出電流Id在025A之間變化，求（1）變壓器的電壓比；（2）若導(dǎo)線允許電流密度J=5A，求連接負(fù)載導(dǎo)線的截面積；（3）若考慮晶閘管電壓、電流取2倍裕量，選擇晶閘管額定值；（

10、4）忽略變壓器勵(lì)磁功率，求變壓器的容量；（5）計(jì)算負(fù)載電阻Rd的功率；（6）計(jì)算a=0O電路的功率因素。解： （1分） 例題八、單相橋式半控整流電路接電阻性負(fù)載，要求輸出整流電壓0-100V連續(xù)可調(diào)，30V以上時(shí)要求負(fù)載電流達(dá)到20A。采用220V變壓器降壓供電，最小控制角amin=30，試求：（1）交流側(cè)電流有效值及變壓器容量；（2）選擇晶閘管的型號(hào)。解：?jiǎn)蜗鄻蚴桨肟卣麟娐方与娮栊载?fù)載當(dāng)控制角為最小時(shí)，對(duì)應(yīng)的的整流輸出電壓為最大值當(dāng)Ud=30V時(shí)，所對(duì)應(yīng)的控制角a。當(dāng)a=116時(shí)，要保證整流電路輸出電流為20A，所需變壓器一，二次側(cè)電流有效值為最大，變壓器二次側(cè)電流有效為變壓器一次側(cè) 選擇

11、晶閘管時(shí)，也應(yīng)以最大a角考慮，即a=116，流過晶閘管電流有效值晶閘管承受最大電壓為Um=*119=168.3V例題九、單相橋式半控整流電路。由220V經(jīng)變壓器供電，負(fù)載為大電感性并接有續(xù)流二極管。要求輸出整流電壓2080V連續(xù)可調(diào)，最大負(fù)載電流為20A，最小控制角amin=30。試計(jì)算晶閘管、整流管、續(xù)流二極管的額定值以及變壓器容量。解：（1）當(dāng)輸出電壓Ud=80V時(shí)，對(duì)應(yīng)的控制角為最小a min=30當(dāng)輸出電壓Ud=20V時(shí)，對(duì)應(yīng)控制角a為最大，其值為 考慮最嚴(yán)重的工作狀態(tài)是在amin=30時(shí)。晶閘管電流有效值為：晶閘管通態(tài)平均電流IT (AV)為因?yàn)檎鞫O管電流波形與晶閘管一樣，所以其

12、電流有效值和通態(tài)平均電流與晶閘管相等。（2）考慮最嚴(yán)重的工作狀態(tài)a max=122.3，續(xù)流二極管VD的有效值和通態(tài)平均電流考慮最嚴(yán)重的工作狀態(tài)，在amin=30時(shí)，變壓器二次側(cè)電流有效值I2最大。例題十、單相全控橋，反電動(dòng)勢(shì)阻感負(fù)載，R=1，L=，E=40V，U2=100V，LB=0.5mH，當(dāng)=時(shí)，求Ud、Id與的數(shù)值。解:考慮LB時(shí) 解方程組得: cos()=0.4798 換相重疊角 例題十一、單相半波可控整流電路中，脈沖間隔= ( )，晶閘管最大導(dǎo)通角（ ），晶閘管承受的（ ），晶閘管可以承受的最大電壓Udm=（ ），整流電壓的脈動(dòng)次數(shù)m=（ ）。答：2，U2，1 例題十二、單相橋式電

13、路中脈沖間隔（ ），晶閘管最大導(dǎo)通（ ），晶閘管承受的最大電壓Udm=( )，整流電壓脈沖次數(shù)m=( )。答：，U2，2例題十三、電阻性負(fù)載：?jiǎn)蜗鄻蚴诫娐?，脈沖移相范圍=( )，電流開始斷續(xù)時(shí)（ ）。答：?jiǎn)蜗鄻蚴?，0。二、三相半波可控整流電路波形分析及參數(shù)定量計(jì)算 1、電阻負(fù)載 （1）電路結(jié)構(gòu)如圖2.7所示圖2.7（2）工作原理及波形分析如圖2.8所示a=0時(shí)的工作原理分析 變壓器二次側(cè)a相繞組和晶閘管VT1的電流波形，變壓器二次繞組電流有直流分量。晶閘管的電壓波形，由3段組成。 圖2.8（3）數(shù)量關(guān)系 a30時(shí)負(fù)載電流連續(xù)a30時(shí)負(fù)載電流斷續(xù)2、阻感負(fù)載（1）電路結(jié)構(gòu)如圖2.9所示圖2.9

14、（2）工作原理及波形分析a30時(shí)：整流電壓波形與電阻負(fù)載時(shí)相同。 a30時(shí)（如a=60時(shí)的波形如圖2.10所示）。 u2過零時(shí)，VT1不關(guān)斷，直到VT2的脈沖到來，才換流，ud波形中出現(xiàn)負(fù)的部分。id波形有一定的脈動(dòng)，但為簡(jiǎn)化分析及定量計(jì)算，可將id近似為一條水平線。 圖2.10（3）數(shù)量關(guān)系三、三相橋式全控整流電路波形分析及參數(shù)定量計(jì)算1、電阻負(fù)載（1）電路結(jié)構(gòu)如圖2.11所示圖2.11（2）工作原理及波形分析如圖2.12所示當(dāng)a60時(shí)，ud波形均連續(xù)，對(duì)于電阻負(fù)載，id波形與ud波形形狀一樣，也連續(xù)； 當(dāng)a60時(shí)，ud波形每60中有一段為零，ud波形不能出現(xiàn)負(fù)值；帶電阻負(fù)載時(shí)三相橋式全控整

15、流電路a角的移相范圍是120 圖2.12（3）數(shù)量關(guān)系a60時(shí)負(fù)載電流連續(xù)a60時(shí)負(fù)載電流斷續(xù)2、阻感負(fù)載（1）電路結(jié)構(gòu)（2）工作原理及波形分析a60時(shí)ud波形連續(xù)，工作情況與帶電阻負(fù)載時(shí)十分相似。區(qū)別在于：得到的負(fù)載電流id波形不同。當(dāng)電感足夠大的時(shí)候，id的波形可近似為一條水平線。 a60時(shí)阻感負(fù)載時(shí)的工作情況與電阻負(fù)載時(shí)不同。 電阻負(fù)載時(shí)，ud波形不會(huì)出現(xiàn)負(fù)的部分。阻感負(fù)載時(shí)，ud波形會(huì)出現(xiàn)負(fù)的部分。 帶阻感負(fù)載時(shí)，三相橋式全控整流電路的a角移相范圍為90。（3）數(shù)量關(guān)系四、可控整流電路有源逆變的工作條件和工作原理產(chǎn)生逆變的條件（1）有直流電動(dòng)勢(shì)，其極性和晶閘管導(dǎo)通方向一致，其值大于變流

16、器直流側(cè)平均電壓。（2）晶閘管的控制角a/2，使Ud為負(fù)值。 五、踞齒波觸發(fā)電路原理 同步信號(hào)為踞齒波觸發(fā)電路大致需要以下幾個(gè)步驟：a.脈沖形成環(huán)節(jié)；b.鋸齒波的形成和脈沖移相環(huán)節(jié)；c.同步環(huán)節(jié)；d.雙窄脈沖形成環(huán)節(jié)。例題一、如圖為二相零式可控整流電路，直接由三相交流電源供電，試求:a=60時(shí)的ud波形Ud表達(dá)式晶閘管的移相范圍Udmax、Udmin解：a120以及120a150時(shí)的ud波形如圖所示。0a120時(shí)120a150時(shí)晶閘管的移相范圍150a=0時(shí)Udmax=184.8伏a=150時(shí)Udmin=99伏例題二、如圖所示的二相式可控整流電路，直接由三相電源供電，試求：（1）=90o時(shí)Ud

17、的波形（2）推導(dǎo)Ud的計(jì)算公式（3）晶閘管的移相范圍（4）Udmax、Udmin 解： （1） （2）移相范圍03000 （3）a. 00a1500 b1500a3000 （4）當(dāng)a=0時(shí) 當(dāng)a=5p/3時(shí) 例題三、三相半波可控整流電路，電壓極大，電阻Rd=2，U2=220V，當(dāng)，求出接續(xù)流二極管和不接續(xù)流二極管兩種電路結(jié)構(gòu)下的整流電壓，整流電流并選擇晶閘管。解： 接續(xù)流二極管Ud=0.675 =0.675Id=IT= 晶閘管：IN （1.52）A UN（23）1000V不接續(xù)流二極管 Ud=1.17U2 Id= IT= 晶閘管：IN（1.52）42A UN（23）7501000V例題四、三相

18、全控橋式整流電路， Ld=0.2H，Rd=4W，要求Ud從0220V之間變化。試求：不考慮控制角裕量時(shí)，整流變壓器二次相電壓。計(jì)算晶閘管電壓、電流值，并選擇晶閘管型號(hào)。（安全裕量取2倍）。變壓器二次電流有效值I2。計(jì)算變壓器二次側(cè)容量S2。a=0時(shí)電路功率因數(shù)cosf。當(dāng)觸發(fā)脈沖距對(duì)應(yīng)的二次側(cè)相電壓波形原點(diǎn)多少電角度時(shí)，Ud已為零。解：當(dāng)a=0時(shí)Udmax=220V流過晶閘管的電流平均值流過晶閘管的電流有效值 取50A最大反向電壓為 取500V 選擇KP50-5 當(dāng)觸發(fā)脈沖距對(duì)應(yīng)的二次側(cè)相電壓波形原點(diǎn)120電角度時(shí)，Ud為零。例題五、某晶閘管可逆供電裝置為三相半波接線，變壓器二次相電壓有效值為

19、230V，R=0.3W，電動(dòng)機(jī)從220V、20A穩(wěn)定的電動(dòng)狀態(tài)下進(jìn)行發(fā)電機(jī)再生制動(dòng)，要求制動(dòng)初始電流為40A，試求初始逆變角b應(yīng)多大？解： b=41.40 例題六、三相半波可控整流電路，反電動(dòng)勢(shì)阻感負(fù)載，U2=100V，R=1，LB=lmH，求當(dāng)=時(shí)、E=50V時(shí)Ud、Id、的值。解：考慮LB時(shí) 解方程組得: cos()=0.752 換相重疊角 例題七、三相全控橋式整流電路，整流變壓器為/Y-7 連接，觸發(fā)電路為NPN型鋸齒波移相（電路要求工作在整流和逆變狀態(tài)），考慮鋸齒波起始端的非線性，留出600裕量。此外，同步變壓器TS二次電壓Us經(jīng)阻容濾波后為Us再接到觸發(fā)電路， Us滯后 Us 300

20、 ，試求：（1）要求鋸齒波底寬多少？（2）同步信號(hào)USA 與對(duì)應(yīng)晶閘管陽(yáng)極電壓UA 的相位關(guān)系；（3）畫出矢量圖、確定同步變壓器的鐘點(diǎn)數(shù)。解：（1）踞齒波底寬2400（2）信號(hào)USA 滯后對(duì)應(yīng)晶閘管陽(yáng)極電壓UA 1500，同步信號(hào)USA 滯后對(duì)應(yīng)晶閘管陽(yáng)極電壓UA 1200（3）共陰極組：/Y-11、共陽(yáng)極組：/Y-5例題八、三相全控橋式整流電路，整流變壓器為Y/Y-6 連接，觸發(fā)電路為PNP型鋸齒波移相（電路要求工作在整流和逆變狀態(tài)），考慮鋸齒波終止端的非線性，留出600裕量。此外，同步變壓器TS二次電壓Us經(jīng)阻容濾波后為Us再接到觸發(fā)電路，Us滯后Us300 ，試求：（1）要求鋸齒波底寬多

21、少？（2）同步信號(hào)USA 與對(duì)應(yīng)晶閘管陽(yáng)極電壓UA 的相位關(guān)系；（3）畫出矢量圖、確定同步變壓器的鐘點(diǎn)數(shù)。解： （1）踞齒波底寬2400（2）信號(hào)USA 滯后對(duì)應(yīng)晶閘管陽(yáng)極電壓UA 300，同步信號(hào)USA 與對(duì)應(yīng)晶閘管陽(yáng)極電壓UA 同相（3）共陰極組：Y/Y-6、共陽(yáng)極組：Y/Y-12例題九、三相半波可控整流電路對(duì)直流電動(dòng)機(jī)供電，當(dāng)，理想空載轉(zhuǎn)速n0=1000rpm，在時(shí)，理想空載轉(zhuǎn)速n01=( )； 時(shí)，理想空載轉(zhuǎn)速n02=( )，n03=( )。答：1000rpm，866rpm，500rpm例題十一、三相三線制交流調(diào)壓電路，電阻負(fù)載，開通角（ ）；其中當(dāng)電路處于三個(gè)晶閘管導(dǎo)通和兩個(gè)晶閘管導(dǎo)

22、通交替狀態(tài)的時(shí)，（ ），每個(gè)晶閘管導(dǎo)通時(shí)間（ ）；當(dāng)電路處于任一時(shí)刻都是兩個(gè)晶閘管導(dǎo)通時(shí)（ ），晶閘管的導(dǎo)通時(shí)間（ ）；當(dāng)電路處于兩個(gè)晶閘管導(dǎo)通的和無晶閘管導(dǎo)通的交替狀態(tài)時(shí)（ ），晶閘管的導(dǎo)通時(shí)間（ ）答案：；，；，；，2例題十二、三相橋式可控整流電路中的（ ），（ ），Udm=( )，m=( )。答：，6例題十三、三相半波電路脈沖移相范圍（ ），電流開始斷續(xù)時(shí)（ ）；三相橋式電路脈沖移相范圍（ ），電流開始斷續(xù)時(shí)（ ）。答：三相半波0，；三相橋式0，。第三章直流斬波電路 重點(diǎn)和難點(diǎn)： buck、boost斬波電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、工作原理以及電壓、電流數(shù)量關(guān)系，直流斬波電路的功能是將直流電變?yōu)榱硪还?/p>

23、定或可調(diào)電壓的直流電，也稱為直流直流變換器。直流斬波電路的種類很多，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，下面將主要介紹降壓斬波電路（Buck Chopper）和升壓斬波電路（Boost Chopper）電路、工作原理和電壓電流數(shù)量關(guān)系。 例題一、降壓斬波電路，如圖所示，VT的開關(guān)周期是T=s，導(dǎo)通時(shí)間，E=100V，L=50mH，R=1，求：負(fù)載U0, I0 ，流過UT和VD的電流IdT 、IdD ；輸入功率和負(fù)載功率Pi 、PR。解：X= XRUd= Id=IdT=IdD=Pi=PR=UdIa=33.333.

24、3=1.11KW例題二、直流斬波器帶電阻性負(fù)載，已知導(dǎo)通比a=1/4，fCH=125Hz，E=100V，R=1W，試求：（1）輸出電壓的平均值Ud和有效值U；（2）電源輸出功率P和電阻消耗功率PR；（3）斬波效率PR/P。解： 例題三、已知如圖所示的DC-DC變換器，如要求輸出電壓為24V，負(fù)載電阻R=0.4W，晶體管和二極管通態(tài)壓降分別為1.2V，占空比D0.5，匝比n=N2/N1=0.5，求：平均輸入電流；效率；晶體管平均電流、晶體管峰值電流、晶體管有效電流；晶體管承受的峰值電壓。解：（1） （2） 所求效率為（3）晶體管平均電流為晶體管峰值電流為Ii30A晶體管有效值電流為例題四、升壓式

25、DC-DC變換器電路如圖所示，輸入電壓為27V10%，輸出電壓為45，輸出功率為750，效率為95%，若等效電阻為R=0.05W。求最大占空比；如要求輸出60V是否可能？為什么？解：輸入電流的平均值為當(dāng)Ui取最小值時(shí)，D為最大值（2）如果要求輸出電壓60V，此時(shí)占空比D為理論上說明電路是可以輸出60V電壓。第四章交流電力控制電路和交交變頻電路重點(diǎn)和難點(diǎn)：一、單相交流調(diào)壓電路工作原理交流調(diào)壓電路把兩個(gè)晶閘管反并聯(lián)后串聯(lián)在交流電路中，通過對(duì)晶閘管的控制就可以控制交流電力。這種電路不改變交流電的頻率，稱為交流電力控制電路。在每半個(gè)周波內(nèi)通過對(duì)晶閘管開通相位的控制，可以方便的調(diào)節(jié)輸出電壓的有效值，這種

26、電路就稱為交流調(diào)壓電路。交流調(diào)壓電路分為單相交流調(diào)壓電路和三相交流調(diào)壓電路，其中單相交流調(diào)壓電路是基礎(chǔ)，下面簡(jiǎn)要介紹單相交流調(diào)壓電路的工作原理，根據(jù)負(fù)載的情況分為：1、電阻負(fù)載2、組感負(fù)載 二、單相交交變頻電路的構(gòu)成 本節(jié)所講的交交變頻電路采用的是晶閘管，這種電路也稱為周波變流器，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。由于沒有中間直流環(huán)節(jié)，因此屬于直接變頻電路。單相交交變頻電路由P組和N組反并聯(lián)的晶閘管變流電路構(gòu)成，和直流電機(jī)可逆調(diào)速用的四象限變流電路完全相同。例題一、單相交流調(diào)壓電阻負(fù)載，移相角=( )，電阻感負(fù)載，移相范圍（ ）。答：0，例題二、單相交流調(diào)壓

27、，阻感負(fù)載，UF=220V，L=5.5mH,，R=1，求：移相角？最大負(fù)載電流有效值I=？最大輸出功率Pmax=？功率因數(shù)Cos=？解：（1） 所以 （2）時(shí)， 電流連續(xù)，電流最大 I=（3） P=例題三、什么是過零觸發(fā)？某單相反并聯(lián)調(diào)功電路，采用過零觸發(fā)。U2=220V，負(fù)載電阻R=1W，在設(shè)定的周期TC內(nèi)，控制晶閘管導(dǎo)通0.3S、斷開0.2S，試計(jì)算送到電阻負(fù)載上的電壓、功率與晶閘管一直導(dǎo)通時(shí)送出的功率。解：過零觸發(fā)是在設(shè)定的時(shí)間間隔內(nèi)，改變晶閘管導(dǎo)通的周波數(shù)來實(shí)現(xiàn)電壓或功率的控制。 電源直通 第五章逆變電路 重點(diǎn)和難點(diǎn)： 一、逆變電路的基本工作、換流方式 將直流電轉(zhuǎn)變成交流電稱為逆變，其

28、基本工作原理如教材P132,換流方式有四種分別為（1）器件換流（2）電網(wǎng)換流（3）負(fù)載換流（4）強(qiáng)迫換流。 電流型逆變電路是指直流電源為電流源的逆變電路，實(shí)際中理想直流電源并不多見，一般是在逆變電路直流側(cè)中串聯(lián)一個(gè)大電感，其工作原理分單相和三相分別來描述。 二、多重逆變電路和多電平逆變電路 多重逆變電路是指將若干個(gè)逆變電路的輸出按一定的相位差組合起來，使它們所含的某些主要諧波分量相互抵消，來得到較為理想的接近正弦波的波形，從電路的合成方式來看，多重逆變電路有串聯(lián)多重和并聯(lián)多重兩種方式。串聯(lián)多重是將幾個(gè)電路的輸出串聯(lián)起來，電壓型逆變電路多用串聯(lián)多重方式；并聯(lián)多重是將幾個(gè)逆變電路的輸出并聯(lián)起來，電

29、流型逆變電路多用并聯(lián)多重方式。多電平逆變電路是指能使逆變電路的相電壓輸出多個(gè)電平，目的是其波形更接近正弦波波形。例題一、單相橋式電流型并聯(lián)諧振式逆變電路，如圖512，逆變器輸出功率P=100KW，逆變頻率f=1000HZ，直流電壓Ud=500V，電流Id=250A, 電流變化率di/dt=200A/s, = 0.8；請(qǐng)選擇晶閘管VT，晶閘管可以觸發(fā)引前時(shí)間t解：（1）晶閘管的選擇負(fù)載電壓有效值U0=則UT（23） 取UT=2000VI0=IT=(1.5-2) 取IT=250A(2) 換流時(shí)間 承受反壓時(shí)間 = 則：觸發(fā)引前時(shí)間 12.5100112.5例題二、三相電壓型逆變電路基本電路的工作方式是（ ）導(dǎo)電方式，輸出的交流電壓波形為（ ），線電壓寬度為（ ）其幅值為（ ）；相電壓寬度為（ ），幅值為（ ），相電壓寬度為（ ），其幅值為（ ）。答：，矩形，Ud , ,例題三、三相電流型逆變電路基本電路的工作方式是（ ）導(dǎo)電方式，輸出交流電流波形為（ ），電流寬度為（ ），其基波有效值為（ ）。答：，矩形，0.78Id例題四、什么是電壓換流，電流換流，縱向換流，橫向換流？答