《电力电子技术》教学大纲(2007秋)
教材(王兆安,黄俊. 电力电子技术(第4版))。绪论
1.1电力电子技术的研究内容
电子技术:信息电子技术——信息处理(模拟电子技术、数字电子技术)
电力电子技术:使用电力电子器件对电能形式进行变换和控制的技术
变换技术: AC-DC,DC-AC,DC-DC,AC-AC
控制技术:相位控制,周波控制,PWM控制技术,软开关技术等
1.2电力电子技术的发展史
电力电子器件是电力电子技术的基础,其发展代表了电力电子技术的发展。
1904年电子管问世,形成电子技术,应用于通信和无线电。
1947年发明了晶体管,引发了电子技术的。
1957年研制出晶闸管,标志着电力电子技术的诞生。
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20世纪50年代后期到70年代后期,以晶闸管整流技术为主的传统电力电子技术。
20世纪80年代,以全控型器件为主的逆变技术飞速发展,进入现代电力电子技术。
1.3电力电子技术的应用(一般了解)
一般工业
交通运输
电力系统
电源
家用电器
电力传动
1.1电力电子器件概述
1.1.1电力电子器件的概念和特征
1.1.1.1主电路的概念
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1.1.1.2电力电子器件的概念
1.1.1.3电力电子器件的特征
1.1.2应用电力电子器件的系统组成
1.1.3电力电子器件的分类
1.1.3.1可控性
1.1.3.2驱动信号
1.1.3.3载流子
1.2不可控器件---电力二极管(略)
1.3半控型器件---晶闸管
1.3.1晶闸管的工作原理与基本特性
1.3.1.1晶闸管的工作原理
1.3.1.2晶闸管的静态特性和动态特性
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1.3.2晶闸管的主要参数及计算
1.3.2晶闸管的主要派生器件
1.4典型全控型器件
1.4.1门极可关断晶闸管
1.4.1.1门极可关断晶闸管的工作原理
1.4.1.2门极可关断晶闸管的主要参数
1.4.2电力晶体管
1.4.2.1电力晶体管的工作原理
1.4.2.2电力晶体管的主要参数
1.4.3电力场效应晶体管
1.4.3.1电力场效应晶体管的工作原理和动静态特性
1.4.3.2电力场效应晶体管的主要参数
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1.4.4绝缘栅双极晶体管
1.4.4.1绝缘栅双极晶体管的工作原理和动静态特性
1.4.4.2绝缘栅双极晶体管的主要参数
1.5其他新型电力电子器件简介(一般了解)1.5.1 MOS控制晶闸管MCT
1.5.2静电感应晶体管SIT
1.5.3静电感应晶闸管SITH/场控晶闸管
1.5.4集成门极换流晶闸管IGCT
1.5.5功率模块
1.5.6功率集成电路PIC(重点)
1.5.7智能功率模块IPM(重点)
1.6电力电子器件的驱动
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1.7.1电力电子器件驱动电路概述
1.7.1.1驱动电路的作用
1.7.1.2对驱动电路的基本要求
1.7.2典型驱动电路
1.7.2.1电流驱动型器件的驱动
1.7.2.2电压驱动型器件的驱动
1.7.3集成驱动电路(略)
1.7 电力电子器件的保护
1.8.1过电压保护(一般了解)
1.8.2过电流保护(一般了解)
1.8.3缓冲电路(重点)
2.1可控整流电路的结构、工作原理
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2.1.1单相可控整流电路的结构与原理(半波、桥式)
2.1.2三相可控整流电路的结构与原理(半波、桥式)
2.1.3可控整流电路的基本数量关系分析
2.1.3.1整流电压平均值的计算
2.1.3.2整流电流平均值的计算
2.1.3.3整流器件电压、电流的计算
2.2整流电路的谐波和功率因数
2.2.1整流电路的输入谐波和无功的基本问题2.2.1.1网侧谐波和无功对电网的影响
2.2.1.2谐波和无功的分析基础
2.2.2阻感负载时网侧谐波与功率因数分析
2.2.2.1单相桥式全控整流电路
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2.2.2.2三相桥式全控整流电路
2.2.3整流电路输出电压和电流的谐波分析
2.2.3.1整流电路输出电压的谐波分析
2.2.3.2整流电路输出电流的谐波分析
2.3可控整流电路的有源逆变运行
2.3.1逆变的概念
2.3.1.1逆变问题的提出
2.3.1.2逆变产生的条件
2.3.2三相桥式电路的有源逆变工作状态
2.3.2.1电路及其工作原理
2.3.2.2电压、电流、有关功率的计算
2.4相控电路的驱动控制(略,学生通过实验课深入学习)
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2.5可控整流技术在直流传动系统中的应用举例――直流可逆电力拖动系统
2.5.1系统主电路结构
2.5.2工作原理分析
3.1降压斩波电路
3.1.1降压斩波电路的结构与控制方式
3.1.2降压斩波电路的原理分析与定量计算3.2升压斩波电路
3.2.1升压斩波电路的结构与控制方式
3.2.2升压斩波电路的原理分析与定量计算3.3电流可逆斩波电路
3.3.1电流可逆斩波电路的结构与控制方式3.3.2电流可逆斩波电路的原理分析
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3.4桥式可逆斩波电路(参考资料:可逆直流PWM系统)
3.4.1双极模式可逆斩波电路
3.4.2单极模式可逆斩波电路
3.4.2.1同频控制方式
3.4.2.2倍频控制方式
3.4.3受限单极模式可逆斩波电路(略)
3.4.3.1同频控制方式
3.4.3.2倍频控制方式
3.5多相多重斩波电路(略)
4章 交流变换技术
4.1交流电力控制电路
4.1.1交流调压电路
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4.1.1.1单相交流调压电路的电路结构和工作原理简介
4.1.1.2三相交流调压电路的电路结构和工作原理简介
4.1.2单相交流调功电路的结构和工作原理简介
4.2单相交交变频电路
4.2.1 结构与工作原理简介
4.2.2输出正弦波电压的调制方法-余弦交点法(略)
5.1逆变与变频的概念
5.2电压型逆变电路
5.2.1单相电压型逆变电路
5.2.1.1全桥逆变电路结构
5.2.1.2全桥逆变电路的控制
5.2.2三相电压型逆变电路
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5.2.2.1逆变电路结构
5.2.2.2逆变电路的控制(180º导电方式)
5.2.2.3逆变电路输出电压的定量分析
5.3电流型逆变电路(略)
6.1 PWM控制的理论基础和基本原理
6.1.1面积等效原理
6.1.2直流波形的等效
6.1.3正弦波形的等效
6.1.4载波与调制波的概念
6.2 PWM逆变电路及其控制方法
6.2.1调制法和计算法
6.2.1.1单极性PWM控制方式
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6.2.1.2双极性PWM控制方式
6.2.1.3特定谐波消去法(略)
6.2.2异步调制和同步调制
6.2.3规则采样法,自然采样法:定义、原理、计算方法
6.3 PWM跟踪控制技术
6.3.1滞环比较方式
6.3.2三角波比较方式
第7、8章(一般了解)
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