电力负荷控制装置作用

电力负荷控制装置作用

电力负荷控制装置是为实行计划用电施行的一项技术手段,其原理就是跟踪检测用电负荷的大小,当负荷超过所设定的负荷定值时,先报警提示,后跳闸切断负荷的一种自动装置.

一般此装置从主变高压侧采电流、电压信号,在装置内计算负荷大小的,也有直接从高压侧全数字多功能电子表的脉冲输出取负荷大小信号的,信号经过内部的比较及延时电路,输出报警或跳闸信号,从而达到控制负荷的目的.

电力电子装置及系统复习题及答案

概念部分（小题） 1、电力电子装置的主要类型：AC/DC、DC/DC、DC/AC、AC/AC、静态开关 通信电源交流稳压电源 充电电源通用逆变电源 3、直流电源装置电解电镀直流电源交流电源装置不间断UPS电源 开关电源 4、缓冲电路的主要作用：抑制开关器件的di/dt 、du/dt，改变开关轨迹，减少开关损耗 ，使之工作在安全工作区内。 5、常用耗能式缓冲电路：无极性、有极性、复合型注：p14电路模型区分。 6、过电流保护方法：（1）利用参数状态识别对单个期间进行自适保护 （2）利用常规方法进行最终保护。 7、为防止桥臂中两个开关器件直通，通常对两个开关器件的驱动信号进行互锁并设置死区 8、缓冲电路类型（判断或者填空） 无源功率因数校正（在电源输入端加入低频大电感） 9、功率因数校正有源滤波器无功谐波补偿 有源功率因数校正 功率因数校正电路(单项有源校正装置主要是 boost，可分为不连续电流模式和连续电流模式) 10、UPS典型结构：稳压器整流器逆变器转换开关 UPS主要分类：后备式、双变换在线式、在线互动式、双变换电压补偿在线式（delta 变换式） 其中：后备式是以市电供电为主的UPS，一般后备式UPS功率多在2kV A以下。其工作原理图见书P95图4.2 双变换在线式是以逆变器为主的工作方式，原理图书P95图4.3 11此外，在相同开关频率下，单极性的波动频率较双极性波提高一倍。 13、无源的功率因数校正是在输入端加电容电感进行被动补偿这是一种预补偿 有源的是主动补偿比如我们讲的Boost功率因数校正器 14、逆变类型：全桥半桥推挽 15、开关电源结构， 16、功率因数校正概念， 17、逆变器结构， 18、感应加热电源 （这些有的没有写出答案的大家自己对着书看一下啊，要断电了，来不及找了）

电力电子装置及系统设计课程设计

《电力电子装置及系统》 课程设计 题目：基于UC3842的单端反激 开关电源的设计 学院电力学院 专业电子科学与技术 姓名 学号 指导教师 完成时间2016.11.25

目录 摘要 (1) 第一章：开关电源的概述 1.1：开关电源的发展历史 (2) 1.2：开关稳压电源的优点 (2) 1.2.1：内部功率损耗小，转换效率高 (2) 1.2.2：体积小，重量轻 (3) 1.2.3：稳压范围宽 (3) 1.2.4：滤波效率大为提高，滤波电容的容量和体积大为减小 (3) 1.2.5：电路形式灵活多样，选择余地大 (3) 1.3：开关稳压电源的缺点 (3) 1.3.1：开关稳压电源存在着较为严重的开关噪声和干扰 (4) 1.3.2：电路结构复杂，不便于维修 (4) 1.3.3：成本高，可靠性低 (4) 第二章：UC3842的原理及技术参数 2.1：UC3842的工作原理 (5) 2.2：UC3842的引脚及技术参数 (6) 第三章：单端反激开关电源 3.1：单端反激开关电源的原理 (7) 3.2：反激式开关电源设计 (9) 3.2.1：输出直流电压隔离取样反馈外回路 (9) 3.2.2：初级线圈充磁峰值电流取样反馈内回路 (11) 总结 (13) 参考文献 (13)

基于UC3842的单端反激开关电源的设计 摘要 开关电源是一种利用现代电子技术，控制开关晶体管和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，也是一种效率很高的电源变换电路，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）和MOSFET构成。具有高频率，高功率密度，高可靠性等优点。 本文主要介绍一种以UC3842作为控制核心，根据UC3842的应用特点，设计了一种基于UC3842为控制芯片，实现输出电压可调的开关稳压电源电路。 关键词：开关电源脉冲宽度调制 UC3842

电力电子控制技术

《电力电子控制技术》课程实践教学大纲 Power Electronic Control Technology 课程编号：02 课程类别：独立开设实验课程 学时：32（总学时32 实验学时32）学分：1 适用对象：电子信息工程专业“卓越计划” 先修课程：电路原理A、模拟电子技术Z、数字电子技术Z和电力电子技术 一、课程的性质与任务 课程的性质：本课程为电子信息工程专业“卓越计划”班提供的一门专业选修课。 课程的任务：进一步巩固《电力电子技术》课程技术领域的电路基础知识、控制技术和测试实验技术。通过课程设计使学生加深理解电力电子变换电路的基本原理及其在工程实际中的应用；掌握电力电子变换主电路的选型及参数计算方法；掌握电力电子器件和装置的控制电路设计方法；通过让学生完成较为综合的实验课题，使学生在学习过程中养成独立完成“提出问题、研究问题、解决问题”的良好习惯，培养学生的探索求知精神，为今后从事与电力电子技术相关的科学研究工作打下良好的基础。 二、教学的目的与要求 《电力电子控制技术》是一门实践性很强的专业基础课，通过课程设计这一集中实践环节，巩固和加深对电力电子技术的理解，提高综合运用本课程及相关课程所学专业知识的能力。培养学生选用参考书，查阅手册及文献资料的能力。通过实际系统的分析设计，建立工程设计的基本概念和方法。通过实际设计中电力半导体器件的选用，掌握电力半导体器件的工程选用方法。通过小型电力电子系统的设计、电力电子变流系统的调试仿真与调试，掌握系统设计、调试和系统综合的基本方法，培养独立思考，深入研究，分析问题、解决问题的能力。能够够按要求编写课程设计报告书，能正确阐述和分析设计结果。 三、考核方式及办法 采取上机考核和平时成绩相结合的方法，综合评定学生成绩。主要对实验的态度、操作熟练程度、完成实验的质量（内容与报告）、解决问题的能力等方面进行考核。

武汉晴川学院级电力电子装置总复习思考题期末复习提纲

1.电力电子装置的定义及基本类型。 电力电子装置是以满足用电要求为目标，以电力电子器件为核心，通过合理的电路拓扑和控制方式，采用相关的应用技术对电能实现变换和控制的装置。（p1） 二、电力电子装置的主要类型 AC/DC变换器、DC/AC变换器、DC/DC变换器、AC/AC变换器、静态开关 2.电力电子装置和电力电子技术有哪些相同和不同 之处（p1） 相同之处：所用的电力电子器件、电力变换的功能 不同之处：研究的侧重点不同 电力单子技术主要从技术的层面出发，侧重于研究怎样用相应的电路来试验电力变换，以及电能变换的过程和原理电力电子装置主要从应用的层面出发，侧重于研究如何采用新技术新方法来提高整机的性能和效率，以满足用电对象的要求。 二者关系：电力电子技术的核心是电能形式的变换和控制，它通过电力电子装置来实现。 3.常用的散热措施有哪些（p14） （1）减小器件接触热阻Rθcs：提高接触面的光洁度，接触面上涂导热硅脂，施加合适的安装压力等。 （2）减小散热热阻Rθsa：选择有效散热面积大的铝型材散热器，将散热器作黑 化处理，必要时可采用紫铜材料制作散热器等。 （3）降低环境温度，加快散热过程：注意机箱的通风，装置内部安装风机， 必要时可用水、油或其他液体介质管道，以降低装置内部环境温度帮助冷却。4.缓冲电路的作用与分类。(p14) 抑制开关器件的du/dt和di/dt，减小器件的开关损耗，使开关器件工作在安全区内。 ?关断缓冲电路（du/dt抑制电路） 用于吸收器件的关断过电压和抑制du/dt，减小关断损耗。 ?开通缓冲电路（di/dt抑制电路） 用于抑制器件开通时的di/dt，减小开通损耗。 1）关断缓冲电路和开通缓冲电路 2）耗能缓冲电路和馈能缓冲电路 ?耗能缓冲电路 缓冲电路中储能元件的能量消耗在其内部的吸收电阻上。 ?馈能缓冲电路 将缓冲电路中储能元件上的能量回馈给负载或电源。 3）有极性缓冲电路和无极性缓冲电路 5.常用的过电流过电压保护措施，能看懂主电路中的 主要保护措施。 常用的过电压保护措施(p18): 1)封锁驱动信号 2)阻容吸收电路保护 3)压敏电阻保护 常用的过电流保护措施:(p17) ?电子电路保护——封锁驱动信号 ?快速熔断器保护——熔断器熔断切断回路 动作时间：约20ms ?过电流继电器保护——跳开交流断路器 动作时间：~

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

电力电子装置及系统

电力电子装置及系统概述 张密李静怡牟书丹李子君 0 引言 在电力系统中，许多功能的实现都需要靠电力电子装置来完成。比如说可再生能源的并网发电、无功和谐波的动态补偿、储能装置的功率转换、配用电能的双向流动、交直流电网的柔性互联等。 随着科技的日益发展，大功率、高电压电力电子器件的发展，变换器单元化、模块化以及智能化水平的提高，控制策略和调制策略性能的提升，电力电子装置在电力系统中的作用会越来越大。 1 电力电子装置及系统的概念 电力电子装置是以满足用电要求为目标，以电力半导体器件为核心，通过合理的电路拓扑和控制方式，采用相关的应用技术对电能实现变换和控制的装置。 电力电子装置和负载组成的闭环控制系统称为电力电子控制系统，其基本组成如图所示。它是通过弱电控制强电实现其功能的。控制系统根据运行指令和输入、输出的各种状态，产生控制信号，用来驱动对应的开关器件，完成其特定功能。 2 电力电子装置的主要类型 电力电子装置的种类繁多，根据电能转换形式的不同，基本上可以分为5大类：交流-直流变换器（AC/DC）、直流-交流变换器（DC/AC）、直流-直流变换器（DC/DC）、交流-交流变换器（AC/AC）和电力电子静态开关。 1.AC/DC变换器 AC/DC变换器又称整流器。用于将交流电能变换为直流电能。 2.DC/DC变换器 DC/DC变换器用于将一种规格的直流电能变换为另一种规格的直流电能。采用PWM 控制的DC/DC变换器也称直流斩波器，主要用于直流电机驱动和开关电源。 3.DC/AC变换器 DC/AC变换器又称逆变器。用于将直流电能变换为交流电能。根据输出电压及频率的变化情况，可分为恒压恒频（CVCF）及变压变频（VVVF）两类，前者用作稳压电源，后者用于交流电动机变频调速系统。 4.AC/AC变换器 AC/AC变换器用于将一种规格的交流电能变换为另一种规格的直流电能。输入和输出频率相同的称为交流调压器，频率发生变化的称为周波变换器或变频器。 5.静态开关 静态开关又称无触点开关，它是由电力电子器件组成的可控电力开关。 根据需要，以上各类变换可以组合应用。此外，各类变换器正在向模块化发展，可方便地组成不同功率等级的变换器。 3 电力电子装置的应用概况 3.1发电阶段中的应用 （1）发电机组励磁。 大型发电机组应用静止励磁技术，与励磁机相比，具有调节速度快、控制简单的特点，显著提高

《电力电子装置及控制》课程教学大纲

《电力电子装置及控制》课程教学大纲 Power Electronic Devices and Control 课程编号：2000151 适用专业：电气工程及其自动化 学时数：48 学分数：3 执笔者：叶斌编写日期：2002.5 一、课程的性质和目的 课程性质：《电力电子装置及控制》是电气工程及其自动化专业的专业课、必修课，主要内容为电力电子实用技术和典型电力电子装置的控制技术。 主要任务 1．使学生了解电力电子技术在国民经济中的重大作用以及电力电子技术的发展现状，扩大学生视野，启发学生创新思维； 2．在先修课“电力电子器件”和“电力电子技术”课程的基础上，进一步介绍大功率变流电路的结构、工作原理、功能指标，理解大功率电力电子实用装置的构成、基本电量的计算方法和所有装置需解决的共同技术问题； 3．介绍几类电力电子实用装置，使学生掌握其工作原理、运行特性、以及依据装置所服务的实际负载特点所采用的控制手段，培养学生面向生产、面向实际、面向工程的实际运用能力。 4．本门课是在学生学习过多门技术基础课的基础上开设的，它涵盖知识的内容多，面广，难度大，实用性强，能培养学生融会贯通知识、提高综合应用知识解决实际问题的能力。 二、课程教学内容 第一章整流装置（6学时） 内容：介绍大功率整流电路的典型结构和控制方式；整流装置的功能指标、改善功率因数的措施；电力电子装置的谐波及其抑制、快速静止无功补偿装置的基本原则。 学习要求及重点：掌握大功率整流的典型电路结构，技术性能，功能指标、抑制谐波以及提高功率因数的措施。 作业本章作业4~6题，内容：大功率多相整流基本电量计算2题；多重化整流电路的谐波分析计算2题；功率因数的计算1题；静止无功补尝装置原理分析1题。 第二章逆变装置（6学时） 内容：重点介绍逆变器输出谐波的抑制及波形的改善、三点式逆变电路工作原理、谐振直流环节逆变器以及DC/AC变换技术的应用。 学习要求及重点：重点掌握谐波的抑制、SPWM波调制技术、三电平逆变器和谐振直流环节逆变器的工作原理，以及DC/AC变换技术的应用。 作业：基本逆变电路的计算2题；逆变器的多重化技术2题；结合教学内容，查阅文献资料，写出有关逆变技术的应用论文1篇。 第三章直流传动装置（10学时） 内容：本章主要内容为由AC/DC和DC/DC变流装置供电的直流电动机系统特性及典型系统的控制技术。重点介绍V—M系统的开、闭环控制特性、直流电动机不可逆双闭环调速系统及可逆调速系统的控制技术及系统性能。

论述电力电子装置的控制方式(直接拿去打印吧)

信息工程系 电力电子装置论文 题目: 论述电力电子装置的控制方式 专业：电气工程及其自动化 班级：K0309414 学号：K030941410 学生姓名：蔡泉权 电力电子装置（power electronic equipment）由各类电力电子电路组成的装置。用于大

功率电能的变换和控制。又称变流装置。它包括整流器、逆变器、直流变流器、交流变流器、各类电源和开关、电机调速装置、直流输电装置、感应加热装置、无功补偿装置、电镀电解装置、家用电器变流装置等。 其中，直流电源可由整流器或直流变流器组成，用于直流电动机调速、充电(备充电电源)、电镀和科学仪器等的电源。交流电源可由变频器(见交流变换电路)组成。分为变频变压电源(用于交流笼式异步电动机调速)、恒频恒压电源(用以构成交流不停电电源)、交流稳压电源、中频感应加热电源(电源输出频率达8千赫，用于感应加热和淬火)、高频加热电源(电源输出频率高于8千赫，用于淬火和焊接)等。利用电力电子器件的快速开关性能，可构成静止式无触点大功率开关，代替传统的电磁式有触点大功率开关。 采样控制理论中有一个重要结论：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。PWM控制技术就是以该结论为理论基础，对半导体开关器件的导通和关断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等而宽度不相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或其他所需要的波形。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，既可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率。 PWM控制的基本原理很早就已经提出，但是受电力电子器件发展水平的制约，在上世纪80年代以前一直未能实现。直到进入上世纪80年代，随着全控型电力电子器件的出现和迅速发展，PWM控制技术才真正得到应用。随着电力电子技术，微电子技术和自动控制技术的发展以及各种新的理论方法，如现代控制理论，非线性系统控制思想的应用，PWM控制技术获得了空前的发展。到目前为止，已出现了多种PWM控制技术，根据PWM控制技术的特点，到目前为止主要有以下8类方法。 PWM的一个优点是从处理器到被控系统信号都是数字形式的，无需进行数模转换。让信号保持为数字形式可将噪声影响降到最小。噪声只有在强到足以将逻辑1改变为逻辑0或将逻辑0改变为逻辑1时，也才能对数字信号产生影响。 对噪声抵抗能力的增强是PWM相对于模拟控制的另外一个优点，而且这也是在某些时候将PWM用于通信的主要原因。从模拟信号转向PWM可以极大地延长通信距离。在接收端，通过适当的RC或LC网络可以滤除调制高频方波并将信号还原为模拟形式。 总之，PWM既经济、节约空间、抗噪性能强，是一种值得广大工程师在许多设计应用中使用的有效技术。 SPWM(Sinusoidal PWM)法是一种比较成熟的，目前使用较广泛的PWM法。前面提到的采样控制理论中的一个重要结论：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。SPWM法就是以该结论为理论基础，用脉冲宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形即SPWM波形控制逆变电路中开关器件的通断，使其输出的脉冲电压的面积与所希望输出的正弦波在相应区间内的面积相等，通过改变调制波的频率和幅值则可调节逆变电路输出电压的频率和幅值。 SVPWM的主要思想是以三相对称正弦波电压供电时三相对称电动机定子理想磁链圆为参考标准，以三相逆变器不同开关模式作适当的切换，从而形成PWM波，以所形成的实际磁链矢量来追踪其准确磁链圆。传统的SPWM方法从电源的角度出发，以生成一个可调频调压的正弦波电源，而SVPWM方法将逆变系统和异步电机看作一个整体来考虑，模型比较简单，也便于微处理器的实时控制。SVPWM的主要特点有： 1.在每个小区间虽有多次开关切换，但每次开关切换只涉及一个器件，所以开关损耗小。 2.利用电压空间矢量直接生成三相PWM波，计算简单。 3.逆变器输出线电压基波最大值为直流侧电压，比一般的SPWM逆变器输出电压高15% VVVF(Variable Voltage Variable Frequency）装置是在早期采用的。PAM(Pulse Amplitude Modulation）控制技术来实现的，其逆变器部分只能输出频率可调的方波电压而不能调压。

DJDK-1型电力电子技术及电机控制实验装置简介及操作

DJDK-1 型电力电子技术及电机控制实验装置简介及操作 1-1 控制屏介绍及操作说明 一、特点 (1)实验装置采用挂件结构，可根据不同实验内容进行自由组合，故结构紧凑、使用方便、功能齐全、综合性能好，能在一套装置上完成《电力电子技术》、《自动控制系统》、《直流调速系统》、《交流调速系统》、《电机控制》及《控制理论》等课程的主要实验。 (2)实验装置占地面积小，节约实验室用地，无需设置电源控制屏、电缆沟、水泥墩等，减少基建投资；实验装置只需三相四线的电源即可投入使用，实验室建设周期短、见效快。 (3)实验机组容量小，耗电小，配置齐全；装置使用的电机经过特殊设计,其参数特性能模拟3KW左右的通用实验机组。 (4)装置布局合理，外形美观，面板示意图明确、清晰、直观；实验连接线采用强、弱电分开的手枪式插头，两者不能互插，避免强电接入弱电设备，造成该设备损坏；电路连接方式安全、可靠、迅速、简便；除电源控制屏和挂件外，还设置有实验桌，桌面上可放置机组、示波器等实验仪器，操作舒适、方便。电机采用导轨式安装，更换机组简捷、方便；实验台底部安装有轮子和不锈钢固定调节机构，便于移动和固定。 (5)控制屏供电采用三相隔离变压器隔离，设有电压型漏电保护装置和电流型漏电保护装置，切实保护操作者的安全，为开放性的实验室创造了安全条件。 (6)挂件面板分为三种接线孔，强电、弱电及波形观测孔，三者有明显区别，不能互插。 (7)实验线路选择紧跟教材的变化，完全配合教学内容，满足教学大纲要求。 二、技术参数 (1)输入电压三相四线制380V±10% 50Hz (2)工作环境环境温度范围为-5—40℃,相对湿度<75%,海拔<1000m (3)装置容量：＜１.5kVA (4)电机输出功率:＜200W (5)外形尺寸：长×宽×高=1870㎜×730㎜×1600㎜ 1-2 DJK01电源控制屏 电源控制屏主要为实验提供各种电源，如三相交流电源、直流励磁电源等；同时为实验提供所需的仪表，如直流电压、电流表，交流电压、电流表。屏上还设有定时器兼报警

电力电子技术在电气控制中的应用

电力电子技术在电气控制中的应用 摘要：电力电子技术是指将电子器件和相应技术应用到电力系统控制中，从而 了解电能发展变化。电力电子技术在电气控制领域的应用能够提升电路系统的可 靠性，促进电力系统完善化发展。为此，文章在阐述电力电子技术在电气控制中 应用意义的基础上，具体分析电力电子技术在电气控制中的应用。 关键词：电力电子技术；电气控制；应用 引言 在社会科技的发展进步下，电子科技为人们生活提供了更多的便利。其中，电力电子技 术作为一种广泛应用在电力系统中的电子技术形式，能够加强对电力系统中各个电子元件的 转换和控制，进而提升电力系统工作发展效率。电力电子技术由电子学、电工原理和自动化 控制技术共同组成，三者相互配合，进一步加强了对电气设备的控制和对电路的数据检测， 促进了人们对电力系统的稳定应用。 1电力电子技术概念 电力电子技术是一门广泛应用于电力系统的电子技术，其目的就是对电力系统中的电子 元件进行有效的转换和控制，从而达到提高电力系统工作效率的目的。电力电子技术主要分 为电力电子器件制造技术和变流技术两部分，在电气控制的过程中电力电子技术充当重要的 角色。电力电子技术依靠电子学、电工原理和自动化控制技术三个领域的相互合作，在工业 生产中对电气设备进行有效的控制，电力电子技术对电气系统中的电路进行数据检测、信息 记录和故障预警等功能，对不同生产工艺的电力设备的运行情况进行监控。 2电力电子技术在电气控制中应用的意义 2.1能够促进相关工作人员工作的顺利开展 伴随人们用电需求的提升，传统电力系统应用问题日渐凸显出来，加重了电力系统故障，带来了电力应用安全隐患。为了减少这些安全隐患，促进电力系统安全发展，需要相关人员 加强电力系统技术管理。电力电子技术的应用能够简化电力工作人员管理操作，提升电力系 统技术管理效率。 2.2电力电子技术自身性能良好 电力电子技术在技术构造、应用方向显示出了自身良好的性能，得到了人们的广泛应用，将其应用到电气工程中能够促进社会生产发展，带动电气工程进步。 2.3能够提升电子技术系统适应力 电力电子技术显示出了良好的适应力，方便工作人员操作。将其应用在电气控制中能够 提升工作效率，降低人们的工作压力，提升电力企业的发展空间。 3电力电子技术在电气控制中的应用分析 3.1电力电子技术在电气控制系统中软开关控制装置中的应用 在电子技术和电力系统的不断发展下，电力系统本身对电磁的兼容性和工作效率要求提升，为此，需要电力装置系统进行改进，提升装置本身的轻便型和小型化。在传统的电力系 统中，一般是通过开关控制来节省变压器和电容器元件空间。但是这种开关控制的方式会带 来巨大的损耗，影响了电路发展效率，严重的还会产生一种额外的电磁干扰。电力电子技术 支持下的软开关控制装置在某种程度上解决了噪音和过多损耗的问题，被相关人员广泛的应 用在电力系统中。电力电子技术支持下的软开关控制装置在开关频率大于1Mhz的情况下， 也能够保证自身性能达到最好的状态，有效将各个简单的电路并联形成一种新的组合电路， 有效提升了电力系统性能，被广泛的应用到各个领域中。 3.2电气控制系统中的过电流保护 电力电子电路在出现运行故障之后会出现过电流的现象。针对这种问题的解决以往采用 的是尽快切断熔断器、直流快速断路器以及电流继电器的方式来保护电力电子主要电路。但 是现阶段的电力电子器件变得越来越小，功率性能越来越大，传统的保护系统装置无法再起 到作用。因而，为了减少过电流的现象，人们开始关注自动去除驱动控制信号方式。具体是 指通过设置专门的过电流保护电子电路，对检测过电流之后及时发出、调节或者驱动电路。

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一、电力电子装置GC 1．电力电子装置是以满足用电要求为目标，以电力半导体器件为核心，通过合理的电路拓扑和控制方式，采用相关的应用技术对电能实现和控制的装置。 2．电力电子装置和负载组成的闭环控制系统称为电力电子控制系统。3．电力电子装置及其控制系统的基本组成：它是通过弱电控制强电实现其功能的 4．电力电子装置的主要类型 （1）根据电能转换形式的不 同，基本上可以分为5大 类：交流-直流变换器(AC/ DC)、直流-交流变换器（D C/AC)、直流-直流变换器 （DC/DC)、交流-交流变换 器（AC/AC)和电力电子静 态开关。 ① AC/DC变换器又称整流器。用于将交流电能变换为直流电能。 ② DC/DC变换器用于将一种规格的直流电能变换为另一种规格的直流 电能。 ③ DC/AC变换器又称逆变器。用于将直流电能变换为交流电能。 ④ AC/AC变换器用于将一种规格的交流电能变换为另一种规格的交流 电能。 ⑤静态开关又称无触点开关，它是由电力电子器件组成的可控电力开 关。 5．电力电子装置的应用概况： （1）电力电子装置在供电电源、电机调速、电方至统'等方面都得到了广泛的应用。 ①直流电源装置通信电源充电电源电解、电镀直流电源开关电源 ②交流电源装置交流稳压电源通用逆变电源不间断电源UPS ③特种电源装置静电除尘用高压电超声波电源感应加热电源焊 接电源④电力系统用装置高压直流输电无功功率补偿装置和电力有源滤 波器电力开关 ⑤电机调速用电力电子装置交、直流调速装置 ⑥其他实用装置电子整流器和电子变压器空调电源微波炉、应急 灯等电源 6．发展前景 （1）交流变频调速绿色电力电子装置电动车新能源发电信息电源7．应用技术： （1）散热技术：PN结的性能与温度密切相关，每种电力电子器件都要规定最高允许结温Tim，器件在运行时不应超过7V和功耗的最大允许值Pm，否则器件的许多特性和参数都要有较大变化，甚至使器件被永久性地烧坏。 （2）缓冲电路：抑制开关器件的di/dt、du/d t，改变开关轨迹，减少开关损耗，使之 工作在安全工作区内。能量以热的形式 消耗在缓冲电路的电阻上。采用有极性 的缓冲电路，以便加快电容或电感的抑 制作用。 （3）保护技术 ①防止过电流的措施：为了防止桥臂中两个 开关器件直通，通常对两个开关器件的 驱动信号进行互锁并设置死区。 1）互锁就是桥臂中一开关器件有驱动信号 时，绝对不允许另一开关器件有驱动信号，可以利用门电路将桥臂中两个驱动信号进行互锁。 2）死区是指桥臂中两个开关器件都不允许开通的时间。一般元件的关断时间往往大于开通时间，当接收到开通信号后应该推迟一定的死区时间再驱动开关管，才能避免（死区t取关断t1.5~2倍） ②电流信号检测慢速型快速型；输出过压保护；输入瞬态电压抑制； 输入欠压保护；过温保护；器件控制极保护；自锁式保护电路 二、高频开关电源 1 / 4

电力电子装置与系统考试资料

电力电子装置与系统考试资料仅供参考 学院：机电学院 专业：应用电子 班级： 学号： 姓名：

摘要：本文简单回顾了电力电子技术及其器件的发展过程，介绍了现在主流的电力电子器件的工作原理、应用范围及其优缺点，探讨了在21世纪中新型电力电子器件的应用展望。关键词：电力电子技术；晶闸管；功率集成电路； 引言 电力电子技术包括功率半导体器件与IC技术、功率变换技术及控制技术等几个方面，其中电力电子器件是电力电子技术的重要基础，也是电力电子技术发展的“龙头”。从1958年美国通用电气（GE）公司研制出世界上第一个工业用普通晶闸管开始，电能的变换和控制从旋转的变流机组和静止的离子变流器进入由电力电子器件构成的变流器时代，这标志着电力电子技术的诞生。到了70年代，晶闸管开始形成由低压小电流到高压大电流的系列产品。同时，非对称晶闸管、逆导晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管等晶闸管派生器件相继问世，广泛应用于各种变流装置。由于它们具有体积小、重量轻、功耗小、效率高、响应快等优点，其研制及应用得到了飞速发展。 由于普通晶闸管不能自关断，属于半控型器件，因而被称作第一代电力电子器件。在实际需要的推动下，随着理论研究和工艺水平的不断提高，电力电子器件在容量和类型等方面得到了很大发展，先后出现了GTR、GTO、功率MOSET等自关断、全控型器件，被称为第二代电力电子器件。近年来，电力电子器件正朝着复合化、模块化及功率集成的方向发展，如IGPT、MCT、HVIC等就是这种发展的产物。 电力整流管 整流管产生于本世纪40年代，是电力电子器件中结构最简单、使用最广泛的一种器件。目前已形成普通整流管、快恢复整流管和肖特基整流管等三种主要类型。其中普通整流管的特点是：漏电流小、通态压降较高（1.0～1.8V）、反向恢复时间较长（几十微秒）、可获得很高的电压和电流定额。多用于牵引、充电、电镀等对转换速度要求不高的装置中。较快的反向恢复时间（几百纳秒至几微秒）是快恢复整流管的显著特点，但是它的通态压降却很高（1.6～4.0V）。它主要用于斩波、逆变等电路中充当旁路二极管或阻塞二极管。肖特基整流管兼有快的反向恢复时间（几乎为零）和低的通态压降（0.3～0.6V）的优点，不过其漏电流较大、耐压能力低，常用于高频低压仪表和开关电源。目前的研制水平为:普通整流管（8000V/5000A/400Hz）；快恢复整流管（6000V/1200A/1000Hz）；肖特基整流管（1000V/100A/200kHz）。

谈电力电子技术在电气控制中的应用

谈电力电子技术在电气控制中的应用 发表时间：2018-09-12T09:33:55.043Z 来源：《河南电力》2018年7期作者：黄丽 [导读] 本文就电力电子技术在电气控制中的应用展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。 黄丽 （广东电网有限责任公司湛江吴川供电局 524500） 摘要：本文就电力电子技术在电气控制中的应用展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。 关键词：电力电子技术；电气控制；应用 电子电力技术的应用推动了电气控制系统的发展，给人们的生产生活带来了较大的便利，随着自动化及智能化系统的进步，电气设备能够较高地运转及处理故障问题，设备得到了有效的改进，在很大程度上提升 了机器的运转效率，保证了使用过程中安全性能。 1电子电力技术的概念及发展 1.1电力电子技术的概念 电气控制系统中应用电力电子技术能够有效地提升机器的运转效率，实现了高效地对电子元件进行控制和转换的功能，这样有助于更好地完成电力系统的工作任务。在讨论电子电力技术时，主要对其进行两个方面的分类，即 电力电子器件制造技术以及变流技术两类，电气控制操作过程中经常应用到电力电子技术，其应用原理主要是运用电子学、电工原理以及自动化控制技术进行互补操作，从而保证电气设备能够高效运转。电力电子技术还能够 通过对电气控制系统中数据、信息进行传输以及识别，以便及时发现运转过程中存在的问题并及时发出警报，做到了对电气设备的有效监控。 1.2电力电子技术的发展现状 关于电力电子技术的发展过程，可以从电子器件制造以及电子电路应用说起，特别是电子器件制造的发展过程主要经历了三个流程：不可控制型、半控制型以及全控制型，在经过这三个阶段的发展后，电子器件 制造已经实现了完全的自动化控制模式。这种情况下不仅能够过促进电子电力技术的创新研发，而且能够进一步实现电气控制的智能化，例如在自动化与智能化的控制下，电气元件可以实现对下降时间、鲁性棒变化以及响应 时间系统的有效监测及调节，并根据设备的元件装置建立适合电气系统运行的反馈系统，从而优化线路的运行状态，做到自控、自调节，在一定程度上节省了人力资源。现阶段针对电力电子系统发展要求的就是使用功率问题 ，在保证使用效率的情况下降低电力功率是值得长期研究的一个课题。 2电气控制中电力电子技术的应用优势 2.1应用范围广，操作简单 我国幅员辽阔，人口众多，作为生产生活中的重要供给能源，对电能的依赖性非常的地大，尤其是近年来经济的不断发展，生产的不断扩大，对于电能的需求越来越大，对于电气工程的要求也越来越严格。电力 系统涉及面广构成复杂，因此在实际的运作当中就会出现牵一发而动全身的现象，只要一个环节出错，便会引发连锁效应。电子技术的应用可以利用其高技术含量来维持电气系统的稳定性。电子技术不仅可以在电气工程中广 泛应用，而且还极易操作，在应用中会极大的地降低操作难度，提高工作效率。 2.2电子技术提高了电气工程的质量和性能 一般在电气系统当中，由于电力系统的复杂性，使得电气系统不仅涉及面广，需要考虑的因素众多，不仅需要进行自身技术的替身，另外还涉及到一些电力行业的其他技术，综合性强。电力电子技术的应用，大 大的大大地减少了操作时间提高了操作效率，避免了操作失误，让整个设计更加的地严谨和实用。电力电子技术的技术不断进步，也使得其自身更具科学性，在应用时能够最大程度的地发挥其作用，也使得电气工程系统的质 量更高，性能更强，让其组织结构更加合理科学。正是因为电力电子技术的重要性，因此必须对其更加重视，不断地进行技术的改进和突破，让电气工程有更好的发展。 2.3电力电子技术自身性能良好，能够提升电子技术系统适应力 电力电子技术在技术构造、应用方向显示出了自身良好的性能，得到了人们的广泛应用，将其应用到电气工程中能够促进社会生产发展，带动电气工程进步。电力电子技术显示出了良好的适应力，方便工作人员 操作。将其应用在电气控制中能够提升工作效率，降低人们的工作压力，提升电力企业的发展空间。 2.4能够促进相关工作人员工作的顺利开展 伴随人们用电需求的提升，传统电力系统应用问题日渐凸显出来，加重了电力系统故障，带来了电力应用安全隐患。为了减少这些安全隐患，促进电力系统安全发展，需要相关人员加强电力系统技术管理。电力

电力电子装置复习题版

第五章电力电子装置的设计知识 1、电力电子装置的设计概念、设计流程、设计依据。 2、用电流互感器和霍尔传感器进行电流信号检测各有什么特点。 3、对输入瞬态电压可采取什么措施进行抑制？ 4、可采取何措施对电压控制型功率晶体管进行控制极保护？ 5、试说明电磁兼容的概念，其包含哪些内容？ 6、试说明差模干扰、共模干扰概念；常用的差模干扰、共模干扰滤波电路，试说明其原理； 7、说明热学的欧姆定律；如何设计功率半导体器件的散热器？ 8、缓冲电路有哪些类型？试说明RCD缓冲电路工作原理及各元器件的作用及其参数确定。 9、如何对电力电子装置进行过流保护？ PWM直流电源装置 1、直流电源装置有哪些类型？ AC/DC DC/DC DC/AC/DC 2、AC/DC变换器中输入源电流谐波与输出电压波纹的含义是什么。 输入源电流谐波是指输入源电流除了基波外还有高次谐波，输出电压文波是指输出直流电压中含有的工频交流成分。 3、为什么SCR整流电路不能用大电容滤波电路；对于二极管整流电路，在采用大电容滤波电路时，必须在电路上采取什么措施，为什么？ 晶闸管采用相控方式，由于大电容阻碍电压变化，所以不能用大电容滤波电路：二极管整流电路，在采用大电容滤波会产生启动冲击电流问题，因此要在电路中采用启动限流电路，会产生高脉冲电流峰值，谐波电流大，污染电网，降低功率因数，因此要加功率因数校正电路。二极管整流的缺陷及措施 输出中交流分量高滤波（大L C 大L,C） 启动时浪涌电流带NTC（负温度系数热敏电阻） 输入电流呈窄脉冲状，谐波含量高，PF低 4、简述AC/DC整流器功率因数校正的意义与校正原理。传统的整流器为什么会使电网电流产生畸变？进行APFC的必要条件是什么？可采用哪些DC/DC变换器电路进行APFC？ AC侧虽然输入交流电压是正玄的，但输入的交流电流的波形却严重畸变，由于谐波电流的存在，使整流电路输入端功率因数下降，负载课得到的实际功率减少，在电网中产生畸变的电流，其谐波电流对电网有危害作用。 有源功率因数校正控制技术原理有源功率因数校正技术主要采用一个变换器串入整流滤波与变换器之间, 通过特殊的控制, 一方面强迫输人电流跟随输人电压, 从而实现单位功率因数,另一方面反馈输出电压使之稳定, 从而使变换器的输人实现预稳。 传统的整流方式通常采用二极管整流或相控整流方式。采用二极管整流方式的整流器存在电网吸取畸变电流，造成电网的谐波污染。采用相控的整流器也存在深度相控下交流侧功率因数很低，因换流引起电网电压波形畸变。 APFC的必要条件一、能高频离散化处理输入电流脉冲二、使输入电流强迫工作在正弦

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三相正弦波变频电源设计 1设计任务分析 设计并制作一个三相正弦波变频电源，输出频率范围为20-100Hz，输出线电压有效值为36V，最大负载电流有效值为3A，负载为三相对称阻性负载（Y型接法）。三相正弦波变频电源原理方框图如图1-1所示。 图1-1 三相正弦波变频电源原理框图 2 三相正弦波变频电源系统设计方案选择 2.1 整流滤波电路方案选择 方案一：三相半波整流电路。该整流电路在控制角小于30°时，输出电压和输出电流波形是连续的，每个晶闸管按相序依次被触发导通，同时关断前面已经导通的晶闸管，每个晶闸管导通120°；当控制角大于30°时，输出电压，电流的波形是断续的。 方案二：三相桥式整流电路。该整流电路是由一组共阴极电路和一组共阳极电路串联组成的。三相桥式的整流电压为三相半波的两倍。 三相桥式整流电路在任何时候都有两个晶闸管导通，而且这两个晶闸管中一个是共阴极组的，一个是共阳极组的。他们同时导通，形成导电回路。 比较以上两种方案，方案二整流输出电压高，纹波电压较小且不存在断续现象，同时因电源变压器在正，负半周内部有电流供给负载，电源变压器得到了充分的

利用，效率高，因此选用方案二。滤波电路用于滤波整流输出电压中的纹波，采用负载电阻两端并联电容器C的方式。 2.2 逆变电路方案选择 根据题目要求，选用三相桥式逆变电路 方案一：采用电流型三相桥式逆变电路。在电流型逆变电路中，直流输入是交流整流后，由大电感滤波后形成的电流源。此电流源的交流内阻抗近似于无穷大，他吸收负载端的谐波无功功率。逆变电路工作时，输出电流是幅值等于输入电流的方波电流。 方案二：采用电压型三相桥式逆变电路。在电压型逆变电路中，直流电源是交流整流后，由大电容滤波后形成的电压源。此电压源的交流内阻抗近似于零，他吸收负载端的谐波无功功率。逆变电路工作时，输出电压幅值等于输入电压的方波电压。 比较以上两种方案，电流型逆变器适合单机传动，加，减速频繁运行或需要经常反向的场合。电压型逆变器适合于向多机供电，不可逆传动或稳速系统以及对快速性要求不高的场合。根据题目要求，选择方案二。 2.3 SPWM（正弦脉宽调制）波产生方案选择 在给设计中，变频的核心技术是SPWM波的生成。 方案一：采用SPWM集成电路。因SPWM集成电路可输出三相彼此相位严格互差120°的调制脉冲，随意可作为三相变频电源的控制电路。这样的设计避免了应用分立元件构成SPWM波形发生器离散性，调试困难，稳定性较差。 方案二：采用AD9851DDS集成芯片。AD9851芯片由告诉DDS电路，数据输入寄存器，频率相位数据寄存器，告诉D/A转换器和比较器组成。由该芯片生成正弦波和锯齿波，利用比较器进行比较，可生成SPWM波。 方案三：利用FPGA通过编程直接生成SPWM波。利用其中分频器来改变脉冲信号的占空比和频率，主要是可通过外部按钮发出计数脉冲来改变分频预置数，实现外部动作来控制FPGA的输出信号。

现代电力电子器件的发展与现状

现代电力电子器件的发展与现状 解放军信息工程大学李现兵师宇杰王广州黄娟 电力电子器件的回顾 电力电子器件又称作开关器件，相当于信号电路中的A/D 采样，称之为功率采样，器件的工作过程就是能量过渡过程，其可靠性决定了系统的可靠性。根据可控程度可以把电力电子器件分成两类：半控型器件——第一代电力电子器件 上个世纪50 年代，美国通用电气公司发明的硅晶闸管的问世，标志着电力电子技术的开端。此后，晶闸 管(SCR) 的派生器件越来越多，到了70 年代，已经派生了快速晶闸管、逆导晶闸管、双向晶闸管、不对称晶闸管等半控型器件，功率越来越大，性能日益完善。但是由于晶闸管本身工作频率较低(一般低于 400Hz )，大大限制了它的应用。此外，关断这些器件，需要强迫换相电路，使得整体重量和体积增大、 效率和可靠性降低。目前，国内生产的电力电子器件仍以晶闸管为主。 全控型器件——第二代电力电子器件

随着关键技术的突破以及需求的发展，早期的小功率、低频、半控型器件发展到了现在的超大功率、高频、全控型器件。由于全控型器件可以控制开通和关断，大大提高了开关控制的灵活性。自70 年代后期以来， 可关断晶闸管(GTO) 、电力晶体管(GTR 或BJT) 及其模块相继实用化。此后各种高频全控型器件不断问世， 并得到迅速发展。这些器件主要有电力场控晶体管(即功率MOSFET) 、绝缘栅极双极晶体管(IGT 或IGBT) 、静电感应晶体管(SIT) 和静电感应晶闸管(SITH) 等。 电力电子器件的最新发展 现代电力电子器件仍然在向大功率、易驱动和高频化方向发展。电力电子模块化是其向高功率密度发展的重要一步。当前电力电子器件的主要发展成果如下： IGBT：绝缘栅双极晶体管 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 是一种N 沟道增强型场控(电压)复合器件，如图1 所示。它属于少子器件类，兼有功率MOSFET 和双极性器件的优点：输入阻抗高、开关速度快、安全工作区宽、饱和