电力电子新技术论文

电力电子新技术论文
电力电子新技术论文

电力电子新技术论文

浅议电力电子技术

摘要:电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术,就是使用电力电子器

件如晶闸管,GTO,IGBT等对电能进行变换和控制的技术。电力电子技术所变换的“电力”功率可大到数百MW甚至GW,也可以小到数W甚至1W以下,和以信息处理为主的信息电子技术不同电力电子技术主要用于电力变换。

关键词:电力;电子技术;电力电子

电力电子技术分为电力电子器件制造技术和交流技术整流,逆变,斩波,变频,变相

等两个分支。现已成为现代电气工程与自动化专业不可缺少的一部分。

一、电力电子学

电力电子学Power Electronics这一名称是在上世纪60年代出现的。1974年,美国

的W.Newell用一个倒三角形如图对电力电子学进行了描述,认为它是由电力学、电子学

和控制理论三个学科交叉而形成的。这一观点被全世界普遍接受。“电力电子学”和“电

力电子技术”是分别从学术和工程技术2个不同的角度来称呼的。

利用电力电子器件实现工业规模电能变换的技术,有时也称为功率电子技术。一般情

况下,它是将一种形式的工业电能转换成另一种形式的工业电能。例如,将交流电能变换

成直流电能或将直流电能变换成交流电能;将工频电源变换为设备所需频率的电源;在正常

交流电源中断时,用逆变器见电力变流器将蓄电池的直流电能变换成工频交流电能。应用

电力电子技术还能实现非电能与电能之间的转换。例如,利用太阳电池将太阳辐射能转换

成电能。与电子技术不同,电力电子技术变换的电能是作为能源而不是作为信息传感的载体。因此人们关注的是所能转换的电功率。

电力电子技术是大功率的电技术,又大多是为应用强电的工业服务的,故常将它归属

于电工类。电力电子技术的内容主要包括电力电子器件、电力电子电路和电力电子装置及

其系统。电力电子器件以半导体为基本材料,最常用的材料为单晶硅;它的理论基础为半

导体物理学;它的工艺技术为半导体器件工艺。近代新型电力电子器件中大量应用了微电

子学的技术。电力电子电路吸收了电子学的理论基础,根据器件的特点和电能转换的要求,又开发出许多电能转换电路。这些电路中还包括各种控制、触发、保护、显示、信息处理、继电接触等二次回路及外围电路。利用这些电路,根据应用对象的不同,组成了各种用途

的整机,称为电力电子装置。这些装置常与负载、配套设备等组成一个系统。电子学、电

工学、自动控制、信号检测处理等技术常在这些装置及其系统中大量应用。

二、电力电子技术的应用作用

1、优化电能使用。通过电力电子技术对电能的处理,使电能的使用达到合理、高效

和节约,实现了电能使用最佳化。例如,在节电方面,针对风机水泵、电力牵引、轧机冶炼、轻工造纸、工业窑炉、感应加热、电焊、化工、电解等14个方面的调查,潜在节电

总量相当于1990年全国发电量的16%,所以推广应用电力电子技术是节能的一项战略措施,一般节能效果可达10%-40%,我国已将许多装置列入节能的推广应用项目。

2、改造传统产业和发展机电一体化等新兴产业。据发达国家预测,今后将有95%的电能要经电力电子技术处理后再使用,即工业和民用的各种机电设备中,有95%与电力电子

产业有关,特别是,电力电子技术是弱电控制强电的媒体,是机电设备与计算机之间的重

要接口,它为传统产业和新兴产业采用微电子技术创造了条件,成为发挥计算机作用的保

证和基础。

3、电力电子技术高频化和变频技术的发展,将使机电设备突破工频传统,向高频化

方向发展。实现最佳工作效率,将使机电设备的体积减小几倍、几十倍,响应速度达到高

速化,并能适应任何基准信号,实现无噪音且具有全新的功能和用途。

4、电力电子智能化的进展,在一定程度上将信息处理与功率处理合一,使微电子技

术与电力电子技术一体化,其发展有可能引起电子技术的重大改革。有人甚至提出,电子

学的下一项革命将发生在以工业设备和电网为对象的电子技术应用领域,电力电子技术将

把人们带到第二次电子革命的边缘。

三、电力电子技术器件

02年出现了第一个玻璃的汞弧整流器。1910年出现了铁壳汞弧整流器。用汞弧整流

器代替机械式开关和换流器,这是电力电子技术的发端。1920年试制出氧化铜整流器,1923年出现了硒整流器。30年代,这些整流器开始大量用于电力整流装置中。20世纪40

年代末出现了晶体管。20世纪50年代初,晶体管向大功率化发展,同时用半导体单晶材

料制成的大功率二极管也得到发展。1954年,瑞典通用电机公司ASEA公司首先将汞弧管

用于高压整流和逆变,并在±100千伏直流输电线路上应用,传输20兆瓦的电力。1956年,美国人J.莫尔制成晶闸管雏型。1957年,美国人R.A.约克制成实用的晶闸管。50年代末

晶闸管被用于电力电子装置,60年代以来得到迅速推广,并开发出一系列派生器件,拓展了电力电子技术的应用领域。电力电子电路随着晶闸管应用的推广,开发出许多电力电子

电路。

四、电力电子电路器件类别

1、将交流电能转换成直流电能的整流电路;

2、将直流电能转换成交流电能的逆变电路;

3、将一种形式的交流电能转换成另一种形式的交流电能的交流变换电路;

4、将一种形式的直流电能转换成另一种形式的直流电能的直流变换电路。这些电路

都包含晶闸管,而每个晶闸管都需要相应的触发器。于是配合这些电力电子电路出现了许

多的触发控制电路。

五、电子电路器件分类

1、控制电路主要由分立的电子元件如晶体管、二极管组成。直到80年代后期,还用

得不少。

2、由集成电路组成。自从1958年美国出现了世界上第一个集成电路以来,发展异常

迅速。它应用到电力电子装置的控制电路中,使其结构紧凑,功能和可靠性得到提高。

3、由微机进行控制。

70年代以来,由于微机的发展使电力电子装置进一步朝实现智能化的方向进步。电

力电子装置随着电力电子电路的发展和完善,由晶闸管组成的许多类型的电力电子装置

不断出现。如大功率的电解电源、焊接电源、电镀用的直流电源;直流和交流牵引、直流

传动、交流串级调速、变频调速等传动用电源;励磁、无功静止补偿、谐波补偿等电力系

统用的电力电子装置;低频、中频、高频电源等各种非工频电源,尤其是感应加热的中高

频电源;不停电电源、交流稳压电源等各种工业用电力电子电源;各种调压器等等。这些电

力电子装置,与传统的电动机-发电机组比,有较高的电效率以容量10千瓦至数百千瓦、

频率为1000赫的电动机-发电机组为例,在额定负载下,效率η=80%,并随负载减小而显著降低,若用晶闸管电源,η≥92%,且随负载变化不大,因此,有明显的节能效果。电力电子

装置是静止式装置,占地面积小,重量轻,安装方便以焊接电源为例,与旋转焊机相比,

重量减轻80%,节能15%。同时,电力电子装置往往对频率、电压等的调节比较容易,响应快,功能多,自动化程度高,因此用于工业上不但明显节能,还往往能提高生产率和产品

质量,节省原材料,并常能改善工作环境。但电力电子装置大多为电子开关式装置,它往

往对电网和负载产生谐波干扰,有时还对周围环境引起一定的高频干扰,这是在设计这些

装置和系统时必须妥善解决的。

电力电子技术在电力系统中的应用

摘要:随着现代科技的发展,电子技术在各个行业中都获得了广泛的应用,并且发挥

了重要作用,给人们的生产与生活带来极大的便利。同样电力电子技术应用于电力系统中,也取得了一定的成效,为电力系统的发展提供了技术支持,促进了电力系统的发展。

关键词:电力电子技术;电力系统;发展;应用

中图分类号:F470.6 文献标识码:A

电力电子技术是电子技术的主要内容之一,除了电力电子技术,还有信息电子技术。

现代电子技术主要是用电子器件进行设计的,以电子学原理为基础,进而制造一些特定功

能的电路,可以为解决实际问题提供科学的依据的一项高科技电子技术。该项技术主要应

电力电子技术论文【精编版】

电力电子技术论文 前言 现代社会经济发展速度较快,科学技术也得以进一步发展,电子技术被应用于各个领域并得到广泛认可,尤其是在电气工程中应用较多,极大的促进了电气工程发展,为满足社会发展,还需要进一步优化电力电子技术,将其作用发展得更好,以便为人们带来更多方便,获得人民的满意度与认可度。 1、电力电子技术概述 所谓的电力电子技术就是将电子器件与技术应用其中,以此控制电能变化情况,在这一技术中涵盖了电力、电子以及控制等三个领域的内容,通过三者的结合有效实现了通过弱电子完成了对强电力的控制能力,同时该技术被广泛应用于各个领域,如工业、国防等。将电力电子技术应用到发电机中,明显提高了电能生产,强化了电能利用,尤其是对能源节约与生产效率提升有显著的促进作用。不仅如此,当电力电子技术应用语(于)电气工程以后,电力系统操作更加灵活,实现了安全稳定运行。

2、将电力电子技术应用到电气工程的意义 2.1便于相关工作人员开展工作 随着人们用电量需求的增加,传统电力系统在应用中存在较多弊病,导致电力系统运行容易出现故障。为确保电力系统安全运行,应做好技术管理工作,将先进电力电子技术应用到电气工程中促进电力企业发展。经过长期实践研究得知,电力电子技术不仅可以提高工作人员的工作效率,还可以简化操作步骤,便于工作人员开展工作,因此,需要将电力电子技术应用到电气工程中。 2.2电力电子技术自身性能相对较好 电力电子技术更具优越性,技术构造也更带有科学性,性能也十分良好,因其具有这些优点在电子技术被应用以后就获得了社会各界的普遍认可,尤其是在电气工程中享有盛誉。现阶段,社会发展较为迅速,将先进的电力电子技术应用到电气工程中更可以满足社会发展需要,推动电气工程发展。

电力科技论文电力电子技术论文:现代电力电子技术应用的探讨

电力科技论文电力电子技术论文: 现代电力电子技术应用的探讨 摘要:随着电力电子、计算机技术的迅速发展,交流调速取代直流调速已成为发展趋势。变频调速以其优异的调速和启、制动性能被国内外公认为是最有发展前途的调速方式。变频技术是交流调速的核心技术,电力电子和计算机技术又是变频技术的核心,而电力电子器件是电力电子技术的基础。电力电子技术是近几年迅速发展的一种高新技术,广泛应用于机电一体化、电机传动、航空航天等领域,现已成为各国竞相发展的一种高新技术。 关键词:电力电子;技术;发展;应用 1电力电子技术的发展 现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。 2现代电力电子的应用领域 2.1计算机高效率绿色电源 高速发展的计算机技术带领人类进入了信息社会,同时也促进了

电源技术的迅速发展。八十年代,计算机全面采用了开关电源,率先完成计算机电源换代。接着开关电源技术相继进入了电子、电器设备领域。 2.2通信用高频开关电源 通信业的迅速发展极大的推动了通信电源的发展。高频小型化的开关电源及其技术已成为现代通信供电系统的主流。在通信领域中,通常将整流器称为一次电源,而将直流-直流(DC/DC)变换器称为二次电源。一次电源的作用是将单相或三相交流电网变换成标称值为48V 的直流电源。目前在程控交换机用的一次电源中,传统的相控式稳压电源己被高频开关电源取代,高频开关电源(也称为开关型整流器SMR)通过MOSFET或IGBT的高频工作,开关频率一般控制在50-100kHz范围内,实现高效率和小型化。近几年,开关整流器的功率容量不断扩大,单机容量己从48V/12.5A、48V/20A扩大到48V/200A、48V/400A。 因通信设备中所用集成电路的种类繁多,其电源电压也各不相同,在通信供电系统中采用高功率密度的高频DC-DC隔离电源模块,从中间母线电压(一般为48V直流)变换成所需的各种直流电压,这样可大大减小损耗、方便维护,且安装、增加非常方便。一般都可直接装在标准控制板上,对二次电源的要求是高功率密度。因通信容量的不断增加,通信电源容量也将不断增加。 2.3直流-直流(DC/DC)变换器

现代电力电子技术的发展(精)

现代电力电子技术的发展 浙江大学电气工程学院电气工程及其自动化992班马玥 (浙江杭州310027 E-mail: yeair@https://www.360docs.net/doc/7910348020.html,学号:3991001053 摘要:本文简要回顾电力电子技术的发展,阐述了现代电力电子技术发展的趋势,论述了走向信息时代的电力电子技术和器件的创新、应用,将对我国工业尤其是信息产业领域形成巨大的生产力,从而推动国民经济高速、高效可持续发展。 关键词:现代电力电子技术;应用;发展趋势 The Development of Modern Power Electronics Technique Ma Yue Electrical Engineering College. Zhejiang University. Hangzhou 310027, China E-mail: yeair@https://www.360docs.net/doc/7910348020.html, Abstract: This paper reviews the development of power electronics technique, as well as its current situation and anticipated trend of development. Keywords: modern power electronics technique, application, development trend. 1、概述 自本世纪五十年代未第一只晶闸管问世以来,电力电子技术开始登上现代电气传动技术舞台,以此为基础开发的可控硅整流装臵,是电气传动领域的一次革命,使电能的变换和控制从旋转变流机组和静止离子变流器进入由电力电子器件构成的变流器时代,这标志着电力电子的诞生。

电力电子技术课程综述.doc

HefeiUniversity 合肥学院电力电子技术课程综述 系别:电子信息及电气工程系 专业:自动化 班级: 姓名: 学号:

目录 摘要: (3) 绪论 (4) 1.1电力电子技术简介: (4) 1.2电力电子技术的应用: (4) 1.3电力电子技术的重要作用: (5) 1.4电力电子技术的发展 (5) 本课程简介 (6) 2.1电力电子器件: (6) 2.1.1根据开关器件是否可控分类 (6) 2.1.2 根据门极)驱动信号的不同 (6) 2.1.3 根据载流子参与导电情况之不同,开关器件又可分为单极型器件、双极型器 件和复合型器件。 (6) 2.2 DC-DC变换器 (7) 2.2.1主要内容: (7) 2.2.2直流-直流变换器的控制 (7) 2.3 DC-AC变换器(无源逆变电路) (8) 2.3.1电压型变换器 (8) 2.3.2电流型变换器 (8) 2.3.3脉宽调制(PWM)变换器 (9) 2.4 AC-DC变换器(整流和有源逆变电路) (9) 2.4.1简介 (9) 2.4.2工作原理 (9) 2.5 AC-AC变换器 (10) 2.5.1 简介 (10) 2.5.2 分类 (10) 2.6 软开关变换器 (10) 2.6.1分类 (10) 2.6.2 重点 (10) 总结 (11) 参考文献 (11)

摘要:电力电子技术是在电子、电力与控制技术上发展起来的一门新兴交 叉学科,被国际电工委员会(IEC)命名为电力电子学(Power Electronics)或称为电力电子技术。近20年来,电力电子技术已渗透到国民经济各领域,并取得了迅速的发展。作为电气工程及其自动化、工业自动化或相关专业的一门重要基础课,电力电子技术课程讲述了电力电子器件、电力电子电路及变流技术的基本理论、基本概念和基本分析方法,为后续专业课程的学习和电力电子技术的研究与应用打下良好的基础。 关键词:电力电子技术控制技术自动化电力电子器件 Abstract: Power electronic technology is in Electronics, electric Power and control technology developed on an emerging interdisciplinary, is the international electrotechnical commission (IEC) named Power Electronics (Power Electronics) or called Power electronic technology. Nearly 20 years, power electronic technology has penetrated into every field of national economy, and have achieved rapid development. As electrical engineering and automation, industrial automation or related professional one important courses, power electronic technology course about power electronics device, power electronic circuits, the basic theory of converter technology, the basic concept and basic analysis for subsequent specialized course of study and power electronic technology research and application lay a good foundation. Keywords:Power electronic technology control technology automation power electronics device

电力科技论文电力电子技术论文

电力科技论文电力电子技术论文 DSP控制的正弦波逆变电源 摘要:文章介绍了一种采用DSP来实现SPWM数字化控制的逆变电源设计方案,描述了该逆变电源的硬件工作原理,SPWM波形的产生原理和系统控制算法,通过逆变电源的制作证明其可行性,是一种实用的控制方案。 关键词:逆变电源;DSP;SPWM;PID控制;保护电路 随着新能源产业的发展,对逆变电源输出特性和稳定性的要求也越来越高。而目前的逆变电源的控制趋势是往数字化发展,数字化可以实现电路的简化,输出特性和效率的提高。本文设计并研制了1kw 样机,实验结果表明在减少谐波和提高响应速度方面具有优越性。 一、逆变器原理和结构 逆变系统电能变换主要由二部分组成:前级的DC-DC变换器以及后级的DC-AC变换器。前级需要将地输入的直流电压升压直420V 以上,通过直流母线的连接,再利用DC-AC变换器将直流输入转变成220V AC的交流输出。DC-DC升压部分选择推挽结构,DC-AC逆变部分采用全桥逆变结构。 核心控制电路使用TMS320F28023,输出SPWM控制信号,控制后级驱动芯片。 图1为逆变电源主体结构图:

DC-DC升压部分采用推挽结构,通过输出互补两路的PWM信号控制开关管,通过高频变压器进行升压到420V。图2为推挽升压示意图: 逆变部分采用全桥结构,同样利用DSP输出PWMgg号,驱动后级驱动芯片,实现对开关管的控制,通过输出的滤波整形,达到正弦波输出。该电路主体结构如图3所示。 二、SPWM的实现方法 在采样控制理论中有一个重要结论:冲量相等而形状不同的脉冲,加在具有惯性环节上,其效果基本相同。基于这个理论,将一组幅度相等,宽度不等的脉冲,使脉冲的中点和相对的正弦等分的中点重合,且使脉冲面积和相应的正弦部分冲量相等,就可以得到一组SPWM波形。如果把期望的目标波形作为调制信号,把受调制信号作为载波,通过对载波的调制可以得到期望的SPWM波。 (一)SPWM调制模式下ZVS的实现 由于开关频率的提高,传统硬开关模式存在以下一些主要问题:开关损耗问题,容性开通问题和感性关断问题,二极管反向恢复问题,引起整体电路EMI问题。而软开关ZVS技术在这个方面能够有效的防止或者减少以上问题的产生。理想状态下ZVS开通过程是:电压下降到零后,电流再缓慢上升到通态值,开通损耗近似为零。因功率

交流单相在线式不间断电源【文献综述】

毕业设计文献综述 电气工程及其自动化 交流单相在线式不间断电源 随着社会的发展,人类对电能的需求正日益增加,同时对电能质量以及供电安全性的要求也越来越高。现代社会中,电能是一种使用最为广泛的能源,其应用程度是衡量一个国家发展水平的重要标志之一。在银行、证券、通信、工业自动化生产线、办公自动化、医疗、甚至物业管理等各行业中,供电故障将有可能带来巨大的经济损失。特别是随着Internet高速发展和信息化、网络化建设步伐的加快,数据安全成为各行业普遍关注的问题,供电故障对数据的安全性无疑是致命的。使用不间断电源(UPS, Uninterruptible Power System),确保关键用电设备的安全性是解决上述问题的最重要的方法之一。 最初的UPS电源是在二十世纪六十年代出现的靠电动机所带飞轮惯性提输出电源的质量和提供后备供电时间(一般不超过5秒);然后出现了以蓄电池组供电给直流电动机带交流发电机提供后备电源的供电系统,这种方式供电效率较低再后来是靠内燃机提供后备供电的UPS电源,这种UPS设备庞大笨重、操作不够灵活、而且效率低、噪声大。这些都是动态方式的UPS电源。 随着电力电子学的发展,可实现大功率的电能转换,于是出现了静态UPS,这种UPS 具有没有振动、噪音低、体积小、控制灵活、效率高等优点,现代UPS基本上都是静止型的。随着电力电子技术微电子技术的飞速发展,UPS技术也正在朝着网络化、智能化、自动化、远程监控化和数字化的方向发展。 (1)、UPS的网络化 网络时代的UPS产品已经由独立的外设产品发展成为整个计算机和网络系统不可分割的一部分,除了要求UPS产品可方便地接入网络和计算机,有些还要要求其能够实现与网络和计算机间的双向数据通讯。为实现网络连接,目前大多数的UPS产品都提供了RS.232,RS-485通信接口,对于要求能执行计算机网络控制管理功能的UPS来说,还配置了SNMP(silIIpIe Network Management Protoc01),简单网络管理协议卡,实现了UPS 设备接入网络和计算机系统中。 (2)、UPS的智能化

电力电子技术论文

电力电子技术在太阳能中的应用 电力电子技术: 电力电子技术是指电力功率半导体器件,这些器件作为开关操作其中的控制和转换。硅控整流器的来临,简称可控硅,导致的新的电力电子领域的应用发展。之前的可控硅引进,汞弧整流器用于电力控制,但这种整流电路工业电子和汞弧整流器的应用范围是有限的一部分。一旦可控硅可用,应用领域蔓延到许多领域,如驱动器,电源供应器,航空 电力电子技术是什么? 电力电子技术是应用电子电路的能量转换。 您可能有更多的比你想象中的电力电子的相互作用。如果你开车,使用一台电脑,用微波炉做饭,对任何类型的电话交谈,听音响,或用电钻钻孔,然后你来接触电力电子技术。由于电力电子,电力运行所需的处理,过滤,并以最高的效率,最小的尺寸和最小重量的东西,你日常使用。在正式条款“,该技术包括使用的电子元件,应用电路理论与设计技术,分析工具,对电子的转换效率,控制和电力空调的发展。” 电力电子技术研究的主要领域包括: ?电子器件(如二极管和晶体管) ?控制和监管 电力转换器的电路设计和各项工作的转换器电路拓扑 ?磁性元件(如变压器和电感器) ?电子电路封装和制造 ?电机控制 电力电子技术的主要任务 电力电子技术,涵盖了整个电力系统领域的应用,这些应用延伸,从几个VA /瓦数兆伏安/兆瓦的功率范围。 电力电子技术的主要任务是控制和电源转换从一种形式到另一种。转换的四种主要形式是: ?整风指交流电压为直流电压的转换, ?直流到交流的转换, ?直流- 直流转换和 ?交流到交流的转换。 ?“电子式电能转换器”是用来指电力电子电路,转换电压和电流从一种形式到另一个任期。 此外,可控硅和其他功率半导体器件被用作静态开关。 电力电子技术的重要性和用途 电力电子技术是随处可见。例如,电力电子技术中使用 ?计算机 ?汽车 ?电信 ?空间系统和卫星 ?电机

现代电力电子技术发展及其应用

现代电力电子技术发展及其应用 摘要:电力电子技术是研究采用电力电子器件实现对电能的控制和变换的科学,是介于电气工程三大主要领域——电力、电子和控制之间的交叉学科,在电力、工业、交通、航空航天等领域具有广泛的应用。电力电子技术的应用已经深入到工业生产和社会生活的各个方面,成为传统产业和高新技术领域不可缺少的关键技术,可以有效地节约能源。 一、引言 自上世纪五十年代末第一只晶闸管问世以来,电力电子技术开始登上现代电气控制技术舞台,标志着电力电子技术的诞生。究竟什么是电力电子技术呢?电力电子技术就是采用功率半导体器件对电能进行转换、控制和优化利用的技术,它广泛应用于电力、电气自动化及各种电源系统等工业生产和民用部门。它是介于电力、电子和控制三大领域之间的交叉学科。目前,电力电子技术的应用已遍及电力、汽车、现代通信、机械、石化、纺织、家用电器、灯光照明、冶金、铁路、医疗设备、航空、航海等领域。进入21世纪,随着新的理论、器件、技术的不断出现,特别是与微控制器技术的日益融合,电力电子技术的应用领域也必将不断地得以拓展,随之而来的必将是智能电力电子时代。 二、电力电子技术的发展 现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压

和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。 1、整流器时代 大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。 2、逆变器时代 七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频惆速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,仅局限在中低频范围内。 3、变频器时代 进入八十年代,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,为现代电力电子技术的发展奠定了基础。将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合,出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的问世,导致了中小功率电源向高频化发展,而后绝缘门极双极晶体管(IGBT)的出现,又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世,是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。据统计,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在电力电子领域巳成定论。新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率,使其性能

现代电力电子技术的发展、现状与未来展望综述上课讲义

现代电力电子技术的发展、现状与未来展 望综述

课程报告 现代电力电子技术的发展、现状与 未来展望综述 学院:电气工程学院 姓名: ********* 学号: 14********* 专业: ***************** 指导教师: *******老师 0 引言

电力电子技术就是使用电力半导体器件对电能进行变换和控制的技术,它是综合了电子技术、控制技术和电力技术而发展起来的应用性很强的新兴学科。随着经济技术水平的不断提高,电能的应用已经普及到社会生产和生活的方方面面,现代电力电子技术无论对传统工业的改造还是对高新技术产业的发展都有着至关重要的作用,它涉及的应用领域包括国民经济的各个工业部门。毫无疑问,电力电子技术将成为21世纪的重要关键技术之一。 1 电力电子技术的发展[1] 电力电子技术包含电力电子器件制造技术和变流技术两个分支,电力电子器件的制造技术是电力电子技术的基础。电力电子器件的发展对电力电子技术的发展起着决定性的作用,电力电子技术的发展史是以电力电子器件的发展史为纲的。 1.1半控型器件(第一代电力电子器件) 上世纪50年代,美国通用电气公司发明了世界上第一只硅晶闸管(SCR),标志着电力电子技术的诞生。此后,晶闸管得到了迅速发展,器件容量越来越大,性能得到不断提高,并产生了各种晶闸管派生器件,如快速晶闸管、逆导晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管等。但是,晶闸管作为半控型器件,只能通过门极控制器开通,不能控制其关断,要关断器件必须通过强迫换相电路,从而使整个装置体积增加,复杂程度提高,效率降低。另外,晶闸管为双极型器件,有少子存储效应,所以工作频率低,一般低于400 Hz。由于以上这些原因,使得晶闸管的应用受到很大限制。 1.2全控型器件(第二代电力电气器件) 随着半导体技术的不断突破及实际需求的发展,从上世纪70年代后期开始,以门极可关断晶闸管(GTO)、电力双极晶体管(BJT)和电力场效应晶体管(Power-MOSFET)为代表的全控型器件迅速发展。全控型器件的特点是,通过对门极(基极、栅极)的控制既可使其开通又可使其关断。此外,这些器件的开关速度普遍高于晶闸管,可用于开关频率较高的电路。这些优点使电力电子技术的面貌焕然一新,把电力电子技术推进到一个新的发展阶段。 1.3电力电子器件的新发展 为了解决MSOFET在高压下存在的导通电阻大的问题,RCA公司和GE公司于1982年开发出了绝缘栅双极晶体管(IGBT),并于1986年开始正式生产并逐渐系列化。IGBT是MOS?FET和BJT得复合,它把MOSFET驱动功率小、开关速度快的优点和BJT通态压降小、载流能力大的优点集于一身,性能十分优越,使之很快成为现代电力电子技术的主导器件。与IGBT 相对应,MOS 控制晶闸管(MCT)和集成门极换流晶闸管(IGCT)都是MOSFET和GTO的复合,它们都综合

PLC电梯控制系统文献综述

毕业设计(论文) 文献综述 设计(论文)题目:四层电梯PLC控制系统设计 学院名称:机械工程学院 专业:机械设计制造及其自动化 学生姓名:学号: 指导教师: 2012年12 月25 日 一、前言 随着我国经济的发展,城市中涌现出越来越多的高层建筑,而与之配套的电梯已成为人们日常生活中不可缺少的工具。同时,由于城市老龄化问题的日益突出,多层建筑同样也有使用电梯的要求。电梯作为现代智能建筑的代步工具,方便了人们的生活、节省了时间和体力,也越来越显示出它的重要作用。电梯质量

的好坏在很大程度上取决于它的控制系统。传统的电梯自动控制系统由继电器——接触器进行控制,其缺点是触点多、接线复杂、故障率高、可靠性差、维修工作量大等。而采用PLC组成的控制系统很好地解决上述问题,它具有工作可靠性高、灵活性和通用性高、编程简单、使用方便、抗干扰能力强等优点,它使电梯运行更加安全、方便。因此,开发设计由PLC组成的控制系统是非常有必要的。 二、电梯的发展历史 人类利用升降工具运输货物、人员的历史非常悠久。早在公元前2600年,埃及人在建造金字塔时就使用了最原始的升降系统,这套系统的基本原理至今仍无变化:即一个平衡物下降的同时,负载平台上升。早期的升降工具基本以人力为动力。1203年,在法国海岸边的一个修道院里安装了一台以驴子为动力的起重机,这才结束了用人力运送重物的历史。英国科学家瓦特发明蒸汽机后,起重机装置开始采用蒸汽为动力。紧随其后,威廉?汤姆逊研制出用液压驱动的升降梯,液压的介质是水。在这些升降梯的基础上,一代又一代富有创新精神的工程师们在不断改进升降梯的技术。然而,一个关键的安全问题始终没有得到解决,那就是一旦升降梯拉升缆绳发生断裂时,负载平台就一定会发生坠毁事故。 生活在继续,科技在发展,电梯也在进步。150年来,电梯的材质由黑白到彩色,样式由直式到斜式,在操纵控制方面更是步步出新——手柄开关操纵、按钮控制、信号控制、集选控制、人机对话等等,多台电梯还出现了并联控制,智能群控;双层轿厢电梯展示出节省井道空间,提升运输能力的优势;变速式自动人行道扶梯的出现大大节省了行人的时间;不同外形——扇形、三角形、半菱形、半圆形、整圆形的观光电梯则使身处其中的乘客的视线不再封闭。如今,以美国奥的斯公司为代表的世界各大著名电梯公司各展风姿,仍在继续进行电梯新品的研发,并不断完善维修和保养服务系统。调频门控、智能远程监控、主机节能、控制柜低噪音耐用、复合钢带环保——一款款集纳了人类在机械、电子、光学等领域最新科研成果的新型电梯竞相问世,冷冰冰的建筑因此散射出人性的光辉,人们的生活因此变得更加美好。 当今世界上最大的电梯生产企业是美国的奥蒂斯电梯公司,其产量约占世界电梯产量的25%。此外,瑞士迅达电梯公司、芬兰柯尼电梯公司及后起之秀的日本日立、三菱公司在国际电梯业也有一定的声誉。 1900年,美国奥蒂斯电梯公司通过代理商Tullock & Co.获得在中国的第1份电梯合同——为提供2台电梯。从此,世界电梯历史上展开了中国的一页。 据统计,中国在用电梯34.6多万台,每年还以约5万~6万台的速度增长。电梯服务中国已有100 多年历史,而中国在用电梯数量的快速增长却发生在改革开放以后,目前中国电梯技术水平已与世界同步。

电力电子技术论文

电力电子技术的应用 班级:电082 陈泽平40850171 【摘要】本文主要介绍了电力电子技术在电力系统、汽车工业、储能领域等方面的应用。 【关键词】电力电子技术应用电力系统汽车工业储能领域 电力电子技术是一门应用于电力领域的电子技术,就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。电力电子技术所变换的“电力”,功率可以达到数百兆瓦甚至吉瓦,也可以小到数瓦甚至毫瓦级。进入21世纪,随着新的理论、新的器件、新的技术的不断涌现,特别 是与微电子(计算机与信息)技术的日益融合,电力电子技术的应用领域也必将不断地得以拓展。以下主要对电力电子技术在电力系统、汽车工业、储能领域等方面的应用作简要介绍。 一.电力电子技术在电力系统中的应用 自20世纪80年代,柔性交流输电(FACTS)概念被提出后,电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注,多种设备相继出现。以下按照电力系统的发电、输电和配电以及节电环节,列举电力电子技术的应用。 1.在发电环节的应用 大型发电机广泛采用静止励磁控制。静止励磁采用晶闸管整流自并励方式,具有结构简单、可靠性高及造价低等优点。由于省去了励磁机这个中间惯性环节,因而具有其特有的快速性调节,给先进的控

制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。1 变速恒频励磁广泛应用于水力、风力发电机。为了获得最大有效功率,可使机组变速运行,通过调整转子励磁电流的频率,使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。这种技术就叫变速恒频励磁。 2.在输电环节的应用 在输电环节中应用的技术主要有直流输电(HVDC)和轻犁直流输电(HVDC Light)技术以及柔性交流输电(FACTS)技术,其中柔性交流输电技术应用尤为重要。 3.在配电环节的应用 DFACTS是指应用于配电系统中的灵活交流技术,它是Hingorani于1988年针对配电网中供电质量提出的新概念。 4.在节能环节的运用 通过交负荷电动机的调速技术节电是电动机节电非常重要的一个方面。交流调速在冶金、矿山等部门及社会生活中得到了广泛的应用。 二.电力电子技术在汽车工业中的应用 电力电子技术在汽车工业的应用2,主要包括以下几个方面: 1)利用电子开关替代传统的机械开关以及继电器; 2)无触点点火、燃油电子喷射; 3)电子动力转向、电子自动变速器; 4)对原有的直流电源系统进行改造;

智能电网文献综述

智能电网综述 摘要:智能电网是当今世界电力系统发展变革的最新动向,并被认为是21世纪电力系统的重大科技创新和发展趋势。目前,以美国、英国、法国、德国为代表的欧美国家,己经纷纷加入到研究和发展智能电网的行列中来,将智能电网(Smart Grid )作为末来电网发展的远景目标之一,建立一个高效能、低投资、安全可靠、灵活应变的电力系统。具有对用户可靠、经济、清洁、互动的电力供应和增值服务的智能电网是未来电网的发展方向。本文阐述了智能电网的内涵和特点,分析了国内外智能电网的研究进展和我国发展智能电网的条件,对一些现有的研究行进了分析和讨论。 关键词:智能电网;智能化;信息化;节能减排; 1 智能电网的概念 随着一些国家对电网的环境影响、可靠性和服务质量的关注,电网朝着更经济、稳定、安全和灵活的方向发展,因此提出了“智能电网”的概念。智能电网是以通信网络为基础,通过传感和测量技术、电力电子技术、控制方法以及决策支持系统技术,实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和高服务质量的目标,其主要特征包括自愈、引导用户、抵御攻击、提供满足用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、电力市场以及资产的优化高效运行。 目前,全世界智能电网的发展还处在起步阶段,没有一个共同的精确定义。对于智能电网,各个国家的定义有所不同。美国能源部在《Grid 2030》中将智能电网定义为:一个完全自动化的电力传输网络,能够监视和控制每个用户和电网节点,保证从电厂到终端用户整个输配电过程中所有节点之间的信息和电能的双向流动。中国物联网校企联盟将智能电网更具体的定义为:智能电网由:智能配电网、智能电能表、智能发电系统、新型储能等系统组成。欧洲技术论坛把智能电网定义为:一个可整合所有连接到电网用户所有行为的电力传输网络,以有效提供持续、经济和安全的电力。而国家电网中国电力科学研究院将智能电网定义为:以物理电网为基础(中国的智能电网是以特高压电网为骨干网架、各电压等级电网协调发展的坚强电网为基础),将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。它以充

电力电子学习论文

电子电力技术是应用于电力领域、以电力为对象的电子的技术。他横跨电力、电子和控制的边沿学科,是利用电力电子器件对电能进行交换和控制的一门技术。它主要研究以普通晶闸管为代表的大功率半导体器件及由它们组成的可控整流、逆流、交流调压、直流斩波、变频器和无节点开关等内容,在实际生活中有着广泛的应用的前景。 (一)电力电子技术的发展回顾 传统的电力器件主要是晶闸管及由它派生的器件。随着微电子技术的与电子电力技术的结合,又产生许多新型器件。如:可关断晶闸管、电力晶体管、大功率场效应晶体管等。总的发展趋势:大容量、高频化、模块化、功率集成化。 电力电子电路是以电力电子器件为核心,通过不同电路和各种控制实现对电能的转换和控制。电子电力电路主要有; (1)交流—直流变换电路:把交流电能转换为可调的直流电能的电路,又称可控整流电路。 (2)直流—交流变换电路:把直流电能转换为交流电能的电路,又称逆变电路。 (3)直流—直流变换电路:把固定的直流电能转换成可调的直流电能的电路,亦称直流斩波电路。 ( 4 ) 交流—交流变换电路:把某一频率的交流电能转换成幅值、频率或相位可调的交流电能的电路。

(1)整流器时代 大功率的工业用电由工频交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解、牵引和直流传动三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。 2.逆变器时代 七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频调速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管和门极可关断晶闸管成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,仅局限在中低频范围内。 3.变频器时代 进入八十年代,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,为现代电力电子技术的发展奠定了基础。将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合,出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的问世,导致了中小功率电源向高频化发展,而后绝缘门极双极晶体管的出现,又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世,是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。

电力电子技术及应用论文

电力电子技术及应用 引言: 自本世纪五十年代未第一只晶闸管问世以来,电力电子技术开始登上现代 电气传动技术舞台。从工程应用的角度看,无论是电力、机械、矿冶、交通、石油化工、轻纺等传统产业,还是通信、激光、机器人、环保、原子能、航天等高科技产业,都迫切需要提供高质量的电能,特别是要求节能。而电力电子则是实 现将各种能源高效率地变换成高质量电能、节能、环保和提高人民生活质量的 重要手段,它已经成为弱电控制与强电运行之间,信息技术与先进制造技术之间,传统产业实现自动化、智能化、节能化、机电一体化的桥梁。电力电子的突出 特点是高效、节能、省材,所以电力电子已成为我国国民经济的重要基础技术, 是现代科学、工业和国防的重要支撑技术。因此,无论上述诸多高技术应用领域,还是各种传统产业,乃至照明、家电等量大面广的,与人民日常生活密切相关的 应用领域,电力电子产品已无所不在。 电力电子技术概述 电力电子技术是一门新兴的应用与电力领域的电子技术,就是使用电力电 子器件(如晶闸管,GTO,IGBT等)对电能进行变换和控制的技术。电力电子 技术所变换的“电力”功率可大到数百MW甚至GW,也可小至数W甚至1W以下,和以信息处理为主的信息电子技术不同,电力电子技术主要用于电力变换。

电力电子技术分为电力电子器件制造技术和交流技术(整流,逆变,斩波,变频,变相等)两个分支。电力电子技术现已成为现代电气工程与自动化专业 的一门专业基础课,在培养该专业人才中占有重要地位。 电力电子学是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉二形成的。其概 念的基础就是由于晶闸管和晶闸管变流技术的发展而确立的。电力电子技术的 应用范围及其广泛,比如优化电能使用,通过电力电子技术对电能的处理,使 电能的使用达到合理、高效和节约,实现了电能使用最佳化;改造传统产业和 发展机电一体化等新兴产业,电力电子技术是弱电控制强电的媒体,是机电设 备与计算机之间的重要接口,它为传统产业和新兴产业采用微电子技术创造了 条件,成为发挥计算机作用的保证和基础;电力电子技术高频化和变频技术的 发展,将是机电设备突破工频传统,向高频化方向发展,实现最佳工作效率, 将使机电设备的体积减小几倍、几十倍,响应速度达到高速化,并能适应任何 基准信号,实现无噪音且具有全新的功能和用途;电力电子智能化的发展,在 一定程度上将信息处理与功率处理合一,使微电子技术与电力电子技术一体化,其发展可能引起电子技术的重大改革。 电力电子技术的内容可分为: 1、电力电子器件; 2、相控型整流器和有源逆变电路; 3、直流电压变换电路; 4、交流电压变换电路; 5、电力电子应用技术。 电力电子器件 常用电力电子器件的基本结构、工作原理、外特性、主要参数、开关特性、安 全工作区。 1、根据开关器件是否可控分类

现代电力电子技术

现代电力电子技术

现代电力电子技术二、主观题(共12道小题) (主观题请按照题目,离线完成,完成后纸质上交学习中心,记录成绩。在线只需提交客观题答案。) 11. 电力电子技术的研究内容? 12. 电力电子技术的分支? 13. 电力变换的基本类型? 14. 电力电子系统的基本结构及特点? 15. 电力电子的发展历史及其特点? 16. 电力电子技术的典型应用领域? 17. 电力电子器件的分类方式? 18. 晶闸管的基本结构及通断条件是什么? 19. 维持晶闸管导通的条件是什么? 20. 对同一晶闸管,维持电流I H与擎住电流IL在数值大小上有I L______I H。 21. 整流电路的主要分类方式? 22. 单相全控桥式整流大电感负载电路中,晶闸管的导通角θ=________。

现代电力电子技术二、主观题(共12道小题) 11. 电力电子技术的研究内容? 参考答案:主要包括电力电子器件、功率变换主电路和控制电路。 12. 电力电子技术的分支? 参考答案:电力学、电子学、材料学和控制理论等。 13. 电力变换的基本类型? 参考答案: 包括四种变换类型:(1)整流AC-DC (2)逆变DC-AC (3)斩波DC-DC (4)交交电力变换AC-AC 14. 电力电子系统的基本结构及特点? 参考答案: 电力电子系统包括功率变换主电路和控制电路,功率变换主电路是属于电路变换的强电电路,控制电路是弱电电路,两者在控制理论的支持下实现接口,从而获得期望性能指标的输出电能。'

15. 电力电子的发展历史及其特点? 参考答案:主要包括史前期、晶闸管时代、全控型器件时代和复合型时代进行介绍,并说明电力电子技术的未来发展趋势 16. 电力电子技术的典型应用领域? 参考答案:介绍一般工业、交通运输、电力系统、家用电器和新能源开发几个方面进行介绍,要说明电力电子技术应用的主要特征。 17. 电力电子器件的分类方式? 参考答案: 电力电子器件的分类 (1)从门极驱动特性可以分为:电压型和电流型 (2)从载流特性可以分为:单极型、双极型和复合型 (3)从门极控制特性可以分为:不可控、半控及全控型 18. 晶闸管的基本结构及通断条件是什么? 参考答案:晶闸管由四层半导体结构组成,是个半控型电力电子器件,导通条件:承受正向阳极电压及门极施加正的触发信号。关断条件:流过晶闸管的电流降低到维持电流以下。 19. 维持晶闸管导通的条件是什么? 参考答案:流过晶闸管的电流大于维持电流。 20. 对同一晶闸管,维持电流I H与擎住电流IL在数值大小上有I L______I H。 参考答案:I L__〉____I H 21. 整流电路的主要分类方式? 参考答案: 按组成的器件可分为不可控(二极管)、半控(SCR)、全控(全控器件)三种; 按电路结构可分为桥式电路和半波电路; 按交流输入相数分为单相电路和三相电路。

电力电子技术论文

电力电子技术论文标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]

晶闸管的概述一、晶闸管的介绍 晶体闸流管简称晶闸管,也称为可控硅整流元件(SCR),是由三个PN结构成的一种大功率半导体器件。在性能上,晶闸管不仅具有单向导电性,而且还具有比硅整流元件更为可贵的可控性,它只有导通和关断两种状态。 晶闸管的优点很多,例如:以小功率控制大功率,功率放大倍数高达几十万倍;反应极快,在微秒级内开通、关断;无触点运行,无火花、无噪声;效率高,成本低等。因此,特别是在大功率UPS供电系统中,晶闸管在整流电路、静态旁路开关、无触点输出开关等电路中得到广泛的应用。 晶闸管的弱点:静态及动态的过载能力较差,容易受干扰而误导通。 晶闸管从外形上分类主要有:螺栓形、平板形和平底形。 二、普通晶闸管的结构和工作原理 晶闸管是PNPN四层三端器件,共有三个PN结。分析原理时,可以把它看作是由一个PNP管和一个NPN管所组成,其等效图解如图1(a)所示,图1(b)为晶闸管的电路符号。 图1 晶闸管等效图解图 1.晶闸管的工作过程

晶闸管是四层三端器件,它有J1、J2、J3三个PN结,可以把它中间的NP分成两部分,构成一个PNP型三极管和一个NPN型三极管的复合管。 当晶闸管承受正向阳极电压时,为使晶闸管导通,必须使承受反向电压的PN结J2失去阻挡作用。每个晶体管的集电极电流同时就是另一个晶体管的基极电流。因此是两个互相复合的晶体管电路,当有足够的门极电流Ig流入时,就会形成强烈的正反馈,造成两晶体管饱和导通。 设PNP管和NPN管的集电极电流分别为IC1和IC2,发射极电流相应为Ia和Ik,电流放大系数相应为α1=IC1/Ia和α2=IC2/Ik,设流过J2结的反相漏电流为ICO,晶闸管的阳极电流等于两管的集电极电流和漏电流的总和: Ia=IC1+IC2+ICO =α1Ia+α2Ik+ICO (1) 若门极电流为Ig,则晶闸管阴极电流为:Ik=Ia+Ig。 因此,可以得出晶闸管阳极电流为: (2) 硅PNP管和硅NPN管相应的电流放大系数α1和α2随其发射极电流的改变而急剧变化。当晶闸管承受正向阳极电压,而门极未接受电压的情况下,式(1)中Ig=0,(α1+α2)很小,故晶闸管的阳极电流Ia≈ICO,晶闸管处于正向阻断状态;当晶闸管在正向门极电压下,从门极G流入电流Ig,由于足够大的Ig流经NPN管的发射结,从而提高放大系数α2,产生足

《现代电力电子技术》离线作业答案

现代电力电子技术第1次作业 一、单项选择题(只有一个选项正确,共4道小题) 1. 在晶闸管应用电路中,为了防止误触发应将幅值限制在不触发区的信号是( ) (A) 干扰信号 (B) 触发电压信号 (C) 触发电流信号 (D) 干扰信号和触发信号 正确答案:A 2. 当晶闸管承受反向阳极电压时,不论门极加何种极性触发电压,管子都将工作在( ) (A) 导通状态 (B) 关断状态 (C) 饱和状态 (D) 不定 正确答案:B 3. 晶闸管工作过程中,管子本身产生的管耗等于管子两端电压乘以() (A) 阳极电流 (B) 门极电流 (C) 阳极电流与门极电流之差 (D) 阳极电流与门极电流之和 正确答案:A 4. 电阻性负载三相半波可控整流电路,相电压的有效值为U2,当控制角α=0°时,整流输出电压平均值等于() (A) 1.41U2 (B) 2.18U2 (C) 1.73U2 (D) 1.17U2 正确答案:D 四、主观题(共14道小题) 5. 电力电子技术的研究内容? 参考答案:主要包括电力电子器件、功率变换主电路和控制电路。 6. 电力电子技术的分支? 参考答案:电力学、电子学、材料学和控制理论等。 7. 电力变换的基本类型? 参考答案:包括四种变换类型:(1)整流AC-DC (2)逆变DC-AC

(3)斩波DC-DC (4)交交电力变换AC-AC。 8. 电力电子系统的基本结构及特点? 参考答案: 电力电子系统包括功率变换主电路和控制电路,功率变换主电路是属于电路变换的强电电路,控制电路是弱电电路,两者在控制理论的支持下实现接口,从而获得期望性能指标的输出电能。 9. 电力电子的发展历史及其特点? 参考答案: 主要包括史前期、晶闸管时代、全控型器件时代和复合型时代进行介绍,并说明电力电子技术的未来发展趋势。 10. 电力电子技术的典型应用领域? 参考答案:介绍一般工业、交通运输、电力系统、家用电器和新能源开发几个方面进行介绍,要说明电力电子技术应用的主要特征。 11. 电力电子器件的分类方式? 参考答案:电力电子器件的分类如下 (1)从门极驱动特性可以分为:电压型和电流型 (2)从载流特性可以分为:单极型、双极型和复合型 (3)从门极控制特性可以分为:不可控、半控及全控型。 12. 晶闸管的基本结构及通断条件是什么? 参考答案: 晶闸管由四层半导体结构组成,是个半控型电力电子器件,导通条件:承受正向阳极电压及门极施加正的触发信号。关断条件:流过晶闸管的电流降低到维持电流以下。 13. 维持晶闸管导通的条件是什么? 参考答案:流过晶闸管的电流大于维持电流。 14. 对同一晶闸管,维持电流IH与擎住电流IL在数值大小上有IL______IH。 参考答案:IL〉IH。 15. 电力电子技术的定义和作用? 参考答案:电力电子技术是研究利用电力电子器件实现电能变换和控制的电路,内容涉及电力电子器件、功率变换技术和控制理论,作用是把粗电变成负载需要的精电。 16. 双极型器件和单极型器件的特点与区别? 参考答案: 双极型,电流驱动,通流能力很强,开关速度较低,所需驱动功率大,驱动电路复杂; 单极型,电压驱动,开关速度快,输入阻抗高,热稳定性好,所需驱动功率小而且驱动电路简单。

相关文档
最新文档