第一篇：電力電子裝置總結(jié)

1、電力電子裝置的主要類型：AC/DC、DC/DC、DC/AC、AC/AC、靜態(tài)開關(guān)

2、器件特點

電力二極管：由于存在結(jié)電容，有反向恢復(fù)時間，在未恢復(fù)阻斷能力之前，相當(dāng)于短路狀態(tài)

晶閘管：電流型器件。擎住電流 IL，觸發(fā)后，當(dāng)IA > IL 撤除Ig，仍導(dǎo)通。

維持電流IH，當(dāng)IA < IH時阻斷。要關(guān)斷晶閘管，必須使IA小于維持電流。

電力三極管：電流型器件。二次擊穿，當(dāng)Uce超過超過集電極額定電壓后，發(fā)生正向雪崩擊穿，Ic劇增，稱為一次擊穿。一次擊穿后如不及時限流，大的集電結(jié)功耗會造成局部過熱，導(dǎo)致三極管等效電阻減小，Ic再次急劇上上升，管子瞬時過熱燒毀，稱為二次擊穿。

電力場效應(yīng)管：電壓型器件。單極性導(dǎo)電，開關(guān)速度快，常工作在高頻方式，存在寄生體二極管D，有反向恢復(fù)過程，易引起管子損壞。導(dǎo)通電阻有正的溫度系數(shù)，便于并聯(lián)使用（易于均流）

IGBT：電壓型器件。MOSFET與雙極晶體管構(gòu)成的復(fù)合管，無二次擊穿，有擎住效應(yīng)。

達(dá)到擎住電流后，IGBT失去控制能力。解決辦法：工作電流不超過規(guī)定最大值，并盡量減小du/dt值。

3、器件緩沖電路

主要作用：抑制開關(guān)器件的di/dt、du/dt，改變開關(guān)軌跡，減少開關(guān)損耗，使之工作在安全工作區(qū)內(nèi)。

分類：無極性、有極性、復(fù)合型 RCD關(guān)斷緩沖電路（P14）

電容選擇：原則1：按總損耗為最小確定電容值

原則2：按臨界緩沖計算電容

電阻選擇：

1、器件最小導(dǎo)通時間應(yīng)大于電容的放電時間常數(shù)

2、電容的最大電流與工作電流之和不超過器件額定值，為防振蕩，采用無感電阻

二極管選擇：要求快速回復(fù)，耐受瞬時大電流，耐壓高，一般選用快速恢復(fù)二極管。

4、保護(hù)技術(shù)

保護(hù)的類型： 過電流保護(hù)、輸出過壓保護(hù)、輸入瞬態(tài)電壓抑制、輸入欠壓保護(hù)、過溫保護(hù)、器件控制極保護(hù)（P19 重點，清楚其中各元件的作用。）

第二章

1、線性電源與開關(guān)電源的區(qū)別：線性電源管子工作在線性放大區(qū)，開關(guān)電源工作在開關(guān)模式

2、開關(guān)電源的基本組成：1.開關(guān)電源輸入環(huán)節(jié)，（輸入浪涌電流的抑制：限流電阻

加開關(guān)、采用負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻NTC）2.功率變換電路（P23）：拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，Buck、Boost、BuckBoost（不帶隔離）

正激、反激、推挽、半橋、全橋（帶隔離變壓器）

重點掌握前5種的工作原理，波形繪制很重要 3.控制及保護(hù)電路：控制主要方式是PWM，又分為電壓控制模式和峰值電流控制模式

3、反激變換器：開關(guān)管導(dǎo)通時電源將電能轉(zhuǎn)為磁能儲存在電感（變壓器）中，當(dāng)開關(guān)管關(guān)斷時再將磁能變?yōu)殡娔軅魉偷截?fù)載(那么應(yīng)該知道正激變換器了吧)? 單端變換器：變壓器磁通僅在單方向變化

4、重點掌握單端反激開關(guān)電源（P27）

工作模式：連續(xù)和不連續(xù)，兩種模式輸出電壓表達(dá)式（輸入公式困難，自己看書）第三章 逆變器

1、逆變器的主電路拓?fù)錂C構(gòu)：半橋式、全橋式、推挽式（P55）

2、半橋電壓利用率低，僅為直流母線電壓一半，但其可以利用兩個大電容自動補償不對稱波形，這是其一大優(yōu)點。

3、全橋和推挽電壓利用率均為半橋2倍，但存在變壓器直流不平衡的問題

4、推挽的主要優(yōu)點是電壓損失小，只有單管壓降。而且兩個開關(guān)管的驅(qū)動可以共用，驅(qū)動電路簡單。

5正弦脈寬調(diào)制（SPWM）：利用面積沖量等效的原理獲得諧波含量很小的正弦電壓輸出，其諧波主要分布在載波頻率以及載波頻率的整數(shù)倍附近。

5、SPWM類型：單極性SPWM，雙極性SPWM，單極性倍頻SPWM

6、怎樣區(qū)分單極性與雙極性：（簡單）看輸出半周期內(nèi)脈沖是否正負(fù)交替

7、單級倍頻的有點：Uab存在三種電平（哪三種因該知道吧），電壓脈動幅度比雙極性低一倍，相同開關(guān)頻率下輸出SPWM脈動頻率單極性倍頻比雙極性高一倍（單極倍頻為載波頻率兩倍，雙極性為載波頻率），有利于猴急濾波。

8、會分析什么時候產(chǎn)生什么樣的驅(qū)動信號，那些管子導(dǎo)通，輸出什么樣的波形。

9、什么是載波比？什么是調(diào)制比？（自己找一下答案比較好）

10、輸出電壓表達(dá)式：幅值 = 直流側(cè)電壓 * 調(diào)制比。有效值又是什么樣的？

11、直流偏磁問題：由于逆變電壓中出現(xiàn)直流分量，使變壓器磁芯的工作磁滯回線中心偏離了坐標(biāo)原點 ,正反向脈沖磁過程中工作狀態(tài)不對稱，使得變壓器正負(fù)半周傳輸?shù)哪芰坎黄胶?，稱為直流偏磁現(xiàn)象。

12、哪些變換電路存在直流偏磁現(xiàn)象：全橋變換一般存在，半橋變換利用兩個大電容自動補償不對稱波形，不存在。

13、直流偏磁危害：造成變壓器磁芯單向飽和 ,勵磁電流急增, 威脅器件的安全運行。同時逆變器輸出電壓波形發(fā)生嚴(yán)重畸變。

14、直流偏磁產(chǎn)生原因：控制系統(tǒng)的電源電壓或元件參數(shù)引起三角載波或正弦調(diào)制波正、負(fù)半周不對稱

15、抗不平衡措施：分靜態(tài)、動態(tài)。靜態(tài)：嚴(yán)格挑選器件，注意驅(qū)動電路一致性

動態(tài)：模擬補償、數(shù)字適時補償

16、輔助電源：為控制電路、檢測電路、驅(qū)動電路等供電

17、感應(yīng)加熱電源：先將市電整流，在逆變?yōu)楦哳l交流給感應(yīng)線圈供電。分為串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振兩種。其功率調(diào)節(jié)是靠調(diào)節(jié)工作頻率來實現(xiàn)的，在諧振點附近時負(fù)載等效阻抗最低，電流大，功率亦大。提高頻率后阻抗增加，電流減小，功率減小。第四章 不間斷UPS

1、UPS定義：Uninterruptible Power Supply是指當(dāng)交流輸入電源（習(xí)慣稱為市電）發(fā)生異?；驍嚯姇r，還能繼續(xù)向負(fù)載供電，并能保證供電質(zhì)量，使負(fù)載供電不受影響的裝置。

2、UPS的類型：后備式、雙變換在線式、在線互動式、Delta變換式

3、后備式原理：原理框圖（P95）

市電正常時，充電器給蓄電池充電，市電經(jīng)過濾波、穩(wěn)壓后向負(fù)載供電 ? 市電異常（含掉電）時，蓄電池通過逆變器向負(fù)載供電 特點：

1、市電—電池轉(zhuǎn)換時，輸出電壓有轉(zhuǎn)換時間

2、供電品質(zhì)不高

3、結(jié)構(gòu)簡單、成本低、效率高

4、雙變換在線式原理：原理框圖（重點掌握P95）

市電正常時，市電經(jīng)AC/DC，DC/AC兩次變換后給負(fù)載供電 市電故障時，由蓄電池經(jīng)DC/AC變換供電

只有當(dāng)逆變器故障時，才通過裝換開關(guān)切換，市電直接旁路給負(fù)載供電 特點：市電—電池切換時，可實現(xiàn)零時間切換

供電品質(zhì)高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高、效率低

5、在線互動式: 市電正常時，UPS逆變器工作在整流狀態(tài)，向電池充電，市電通過智能調(diào)壓直接向負(fù)載供電

市電掉電后，逆變器轉(zhuǎn)為逆變狀態(tài)，電池通過逆變器向負(fù)載供電 特點：

1、市電—電池轉(zhuǎn)換時，輸出電壓有轉(zhuǎn)換時間

2、供電品質(zhì)較低

3、結(jié)構(gòu)簡單、成本低、效率高

6、Delta變換式

只對輸出電壓的差值進(jìn)行調(diào)整和補償

特點：

1、市電—電池轉(zhuǎn)換時，可實現(xiàn)零切換時間

2、供電品質(zhì)高

3、前端變換器功率等級較低

4、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、成本較高（低于雙變換在線式UPS）、效率高

7、蓄電池的基本性能指標(biāo)（P106）：

放電終止電壓：表示電池不允許再放出電能時的電壓，通常為1.75V/單格。放電率：放電至終止電壓的電流大小或時間快慢?？捎梅烹婋娏骰蚍烹姇r間表示。容量：放電電流與放電時間的乘積來表示，單位為安時(A·h)放電電流：就是電池的輸出電流

8、逆變、市電切換

a.機械接觸器：可以防止電弧，但不能很好解決對后級負(fù)載不間斷、無擾動供電 b.靜態(tài)開關(guān)：零時間切換，但是有管耗

c.混合式開關(guān)：同時導(dǎo)通實現(xiàn)不間斷供電，但可能產(chǎn)生環(huán)流

9、輸出濾波：作用是濾除逆變橋輸出SPWM波中的諧波分量。由于輸出脈寬調(diào)制波中的諧波主要分布在開關(guān)頻率附近，選取LC濾波器的諧振頻率滿足（P113 式4-5）

10、同步鎖相組成：鑒相器、環(huán)路濾波器、壓控振蕩器 第五章

1、四象限斬波調(diào)速（重點分析P135）

各象限運行時的工作原理，各管的通斷狀態(tài)（對照書上進(jìn)行分析,圖不好貼）

2、具有中間環(huán)節(jié)的DC/DC變換器

為什么采用具有中間變換環(huán)節(jié)的變換形式：輸入輸出電壓懸殊，采用具有中間高頻環(huán)節(jié)的變換形式，經(jīng)高頻變壓器實現(xiàn)降壓或升壓 工作原理：直流輸入電壓經(jīng)輸入濾波后加到半橋式逆變器電路上，逆變后的方波經(jīng)高頻變壓器降壓，再經(jīng)二極管不空整流，得到低壓直流電壓。輸出電壓通過閉環(huán)控制逆變器的PWM信號，達(dá)到電壓的控制，實現(xiàn)電壓穩(wěn)定輸出。

3、TL494鋸齒波形成（P141）：頻率由5端和6端電容、電阻決定f=1.1/RC（知道1.1是都少嗎？Ln3,想到什么了嗎）。5端產(chǎn)生鋸齒波

4、TL494的脈寬控制原理（P141，結(jié)合圖5.11進(jìn)行分析）第六章

1、交流調(diào)功器：調(diào)節(jié)輸出功率，對電壓，電流沒有嚴(yán)格要求。

2、交流調(diào)功器的控制模式：過零觸發(fā)半周波控制（定周期/ 變周期）、調(diào)相觸發(fā) 控制

3、過零觸發(fā)半周波控制：將交流電源每N個電壓半周定為一個調(diào)節(jié)周期T，在該調(diào)節(jié)

周期內(nèi)調(diào)節(jié)導(dǎo)通電壓半周的個數(shù)M來調(diào)節(jié)輸出功率。

特點：負(fù)載得到的電壓(電流)波形總是完整的正弦波，避免了電流的瞬時沖擊，功率因數(shù)高，但負(fù)載電流存在頻率低于基頻的次諧波分量，應(yīng)用范圍受限制，且調(diào)節(jié)周期較長。

4、調(diào)相觸發(fā)控制：以每個交流電壓半周為調(diào)節(jié)周期，通過調(diào)節(jié)晶閘管的導(dǎo)通相位角進(jìn)行調(diào)功。

特點：負(fù)載的電壓(電流)是缺角正弦波，功率因數(shù)差，且存在高次諧波，對電網(wǎng)和無線電波會產(chǎn)生射頻干擾

5、諧振型逆變器（有可能會畫波形）

主電路結(jié)構(gòu)：1.串聯(lián)諧振逆變電路。

2.電容分壓電路（可增強電路承受沖擊負(fù)載的能力P168）3.移相調(diào)壓(使得逆變電壓可控P168)6、400Hz諧振型逆變器實例分析 總體構(gòu)成（P169圖6.19）：

1浪涌抑制電路（啟動電阻R97，接觸器JC）2輸入濾波電路（濾波電感L01 電容C1-C4）

3移相全橋電路（Q1、Q2、Q3、Q4以及開關(guān)器件的RCD緩沖電路）4主變壓器、5反饋變壓器、6橋臂直通保護(hù)電路（上下橋臂直通時，觸發(fā)QE、QF，強制關(guān)斷Q2、Q4）

第七章 電力系統(tǒng)用電力電子裝置

1、阻抗補償方案（P175）：1.晶閘管投切電容器TSC

2.晶閘管控制電抗器TCR（晶閘管觸發(fā)角90-180）3.晶閘管控制串聯(lián)電容器TCSC

2、電壓源變流器補償方案：1.無功功率發(fā)生器 2.開關(guān)型串聯(lián)基波電壓補償

3、諧波危害：公用電網(wǎng)、電纜、用電設(shè)備、繼電器接觸器、電氣儀表、環(huán)境電磁干擾、電網(wǎng)局部諧振等（P181）

3、無源濾波器的缺點： 1.受參數(shù)影響；

2.消除特定次諧波；

3.與無功補償、調(diào)壓要求難以協(xié)調(diào)

4、有源濾波器（APF）的原理： 針對電網(wǎng)中非線性負(fù)載，檢測其諧波電流，作為電流指令控制一個與電網(wǎng)并聯(lián)的電流發(fā)生源，使之輸出電流跟蹤指令電流，該電流源就提供了非線性負(fù)載所需的諧波電流，電網(wǎng)只需提供基波電流。

5、有源濾波器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：串聯(lián)型、并聯(lián)型、混合型，其變流器分電壓型和電流型

6、直流輸電基本原理：包括直流輸電線和兩個換流站，一站工作在整流，一站工作在逆變，功率從整流站向逆變站傳送。直流輸電系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)換流器的觸發(fā)控制角，將兩端換流站的直流電壓極性同時反向，實現(xiàn)輸送功率翻轉(zhuǎn)。

7、直流輸電主接線方式: 雙極方式、單極大地回線方式、單極金屬回線方式、單極

雙極線并聯(lián)大地回線

8、直流輸電有點：1.方便電網(wǎng)互聯(lián)

2．線路造價低，功耗小 3．適宜遠(yuǎn)距離輸電

9、直流輸電缺點：

1、換流裝置價格昂貴，結(jié)構(gòu)復(fù)雜

2、消耗無功功率

3、產(chǎn)生諧波

4、控制裝置復(fù)雜

10、直流輸電適用場合：

1、與距離大功率輸電

2、海底電纜隔海輸電

3、出線走廊擁擠地區(qū)

4、兩大系統(tǒng)互聯(lián)或不同頻率電網(wǎng)連接

11、直流輸電的控制和調(diào)節(jié)：穩(wěn)態(tài)直流電流表達(dá)式（P193）

明顯從式中可以看出改變那些量可以改變直流電流 第八章

1、形成電磁干擾的條件：

1.向外發(fā)送電磁干擾的源——噪聲源 2.傳遞干擾的途徑——噪聲耦合和輻射 3.承受電磁干擾的客體——受擾設(shè)備

2、常用抑制電磁干擾的措施：1.用電路和器件抑制電磁干擾

2．濾波 3.屏蔽 4.布線 5.接地

第二篇：電力電子裝置諧波問題的綜述

電力電子裝置諧波問題的綜述

0 引言

隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，電力電子裝置的廣泛應(yīng)用給電力系統(tǒng)帶來了嚴(yán)重的諧波污染。各種電力電子設(shè)備在運輸、冶金、化工等諸多工業(yè)交通領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，使電網(wǎng)中的諧波問題日益嚴(yán)重，許多低功率因數(shù)的電力電子裝置給電網(wǎng)帶來額外負(fù)擔(dān)并影響供電質(zhì)量，因此，電力電子裝置的諧波污染已成為阻礙電力電子技術(shù)發(fā)展的重大障礙。故抑制諧波污染，提高功率因數(shù)的研究已成為電力電子技術(shù)中的一個重大課題。本文圍繞這一關(guān)鍵問題，通過對電力電子諧波源及其危害的認(rèn)識和分析，從污染和防治的關(guān)系考慮，探討了綜合治理的方法，最后對諧波綜合治理的發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望。1 電力電子裝置——最主要的諧波源

非線性負(fù)荷是個諧波源，它引起電網(wǎng)電壓畸變，使電壓中帶有整數(shù)倍基波頻率的分量。作為最主要的諧波源的電力電子裝置主要為各種交直流變流裝置（整流器、逆變器、斬波器、變頻器）以及雙向晶閘管可控開關(guān)設(shè)備等，另外還有電力系統(tǒng)內(nèi)部的變流設(shè)備，如直流輸電的整流閥和逆變閥等。下面對其產(chǎn)生的諧波情況作一分析。1.1 整流器

作為直流電源裝置，整流器廣泛應(yīng)用于各種場合。圖1(a)及圖1(b)分別為其單相和三相的典型電路。在整流裝置中，交流電源的電流為矩形波，該矩形波為工頻基波電流和為工頻基波奇數(shù)倍的高次諧波電流的合成波形。由傅氏級數(shù)求得矩形波中的高次諧波分量In與基波分量I1之比最大為1/n，隨著觸發(fā)控制角α的減小和換相重疊角μ的增大，諧波分量有減小的趨勢。

(a)單相(b)三相

圖1 AC/DC整流電路

此外，現(xiàn)有研究結(jié)果表明：整流器的運行模式對諧波電流的大小也有直接的影響，因此在考慮調(diào)整整流電壓電流時，最好要進(jìn)行重疊角、換相壓降以及諧波測算，以便確定安全、經(jīng)濟(jì)的運行方式；當(dāng)控制角α接近40°，重疊角μ在8°左右時的情況往往是諧波最嚴(yán)重的狀態(tài)，所以要經(jīng)過計算，盡量通過正確選擇調(diào)壓變壓器抽頭，避開諧波最嚴(yán)重點[1]。1.2 交流調(diào)壓器

交流調(diào)壓器多用于照明調(diào)光和感應(yīng)電動機調(diào)速等場合。圖2(a)及圖2(b)分別為其單相和三相的典型電路。交流調(diào)壓器產(chǎn)生的諧波次數(shù)與整流器基本相同。

(a)單相(b)三相 圖2 AC/AC交流調(diào)壓電路

1.3 頻率變換器

頻率變換器是AC/AC變換器的代表設(shè)備，當(dāng)用作電動機的調(diào)速裝置時，它含有隨輸出頻率變化的邊頻帶，由于頻率連續(xù)變化，出現(xiàn)的諧波含量比較復(fù)雜。1.4 通用變頻器

通用變頻器的輸入電路通常由二極管全橋整流電路和直流側(cè)電容器所組成，如圖3(a)所示，這種電路的輸入電流波形隨阻抗的不同相差很大。在電源阻抗比較小的情況下，其波形為窄而高的瘦長型波形，如圖3(b)實線所示；反之，當(dāng)電源阻抗比較大時，其波形為矮而寬的扁平型波形，如圖3(b)虛線所示。

(a)輸入電路(b)輸入電流波形

圖3 通用變頻器 除了上述典型變流裝置會產(chǎn)生大量的諧波以外，家用電器也是不可忽視的諧波源。例如電視機、電池充電器等。雖然它們單個的容量不大,但由于數(shù)量很多,因此它們給供電系統(tǒng)注入的諧波分量也不容忽視。2 諧波的危害

諧波對公用電網(wǎng)的危害主要包括：

1）使公用電網(wǎng)中的元件產(chǎn)生附加的諧波損耗，降低了發(fā)電、輸變電設(shè)備的效率，大量的3次諧波流過中性線時，會引起線路過熱甚至發(fā)生火災(zāi)；

2）影響各種電氣設(shè)備的正常工作，除了引起附加損耗外，還可使電機產(chǎn)生機械振動、噪聲和過電壓，使變壓器局部嚴(yán)重過熱，使電容器、電纜等設(shè)備過熱、絕緣老化、壽命縮短，以致?lián)p壞；

3）會引起公用電網(wǎng)中局部并聯(lián)諧振和串聯(lián)諧振，從而使諧波放大，使前述的危害大大增加，甚至引起嚴(yán)重事故；

4）會導(dǎo)致繼電保護(hù)和自動裝置誤動作，并使電氣測量儀表計量不準(zhǔn)確； 5）會對鄰近的通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，輕者產(chǎn)生噪聲，降低通信質(zhì)量，重者導(dǎo)致信息丟失，使通信系統(tǒng)無法正常工作。3 諧波的管理原則

要提高電能質(zhì)量，必須加強對諧波的管理。本著限制諧波源向公用電網(wǎng)注入諧波電流，將諧波電壓限制在允許范圍內(nèi)的原則。首先要掌握系統(tǒng)中的諧波源及其分布，限制其諧波在允許范圍內(nèi)方可入網(wǎng)，未達(dá)標(biāo)的必須采取治理措施，以防諧波擴散。為此國際電工委員會（IEC）和美國IEEE都有推薦標(biāo)準(zhǔn)，如IEEE規(guī)定的電流諧波極限標(biāo)準(zhǔn)見表1。我國結(jié)合電網(wǎng)實際水平并借鑒其他國家標(biāo)準(zhǔn)制定的電壓正弦波形畸變率規(guī)定見表2。

表1 諧波電流極限值（IEEE519－1992規(guī)定）

表2 電壓正弦波形畸變率限值 諧波的綜合治理

目前，我國電力系統(tǒng)對諧波的管理呈現(xiàn)“先污染，后治理”的被動局面，所以如何綜合治理已經(jīng)成為一個迫在眉睫的研究課題。

關(guān)于“綜合”的內(nèi)涵，有人認(rèn)為用范圍廣泛、普遍推廣來描述；也有人認(rèn)為用集合的、一體化的來表述更實際；筆者認(rèn)為綜合治理的工作應(yīng)包含以下兩方面: ——加強科學(xué)化、法制化管理；

——采取有效技術(shù)措施防范和抑制諧波。4.1 加強科學(xué)化、法制化管理 主要從兩個方面加強管理：

——普遍采用具有法律約束和經(jīng)濟(jì)約束的手段，改變先污染后治理的被動局面，即應(yīng)該嚴(yán)格按照各類電力設(shè)備、電力電子設(shè)備的技術(shù)規(guī)范中規(guī)定的諧波含量指標(biāo)，對其進(jìn)行評定，如果超過國家規(guī)定的指標(biāo)，不得出廠和投入電力系統(tǒng)使用； ——供電部門應(yīng)從全局出發(fā)，全面規(guī)劃，采取有力措施加強技術(shù)監(jiān)督與管理，一方面審核尚待投入負(fù)荷的諧波水平，另一方面對已投運的諧波源負(fù)載，要求用戶加裝濾波裝置。

4.2 采取有效的技術(shù)措施

目前解決電力電子設(shè)備諧波污染的主要技術(shù)途徑有兩條：

——主動型諧波抑制方案即對電力電子裝置本身進(jìn)行改進(jìn),使其不產(chǎn)生諧波,或根據(jù)需要對其功率因數(shù)進(jìn)行控制；

——被動型諧波抑制方案即諧波負(fù)載本身不加改變，而是在電力系統(tǒng)或諧波負(fù)載的交流側(cè)加裝無源濾波器（PF）、有源濾波器（APF）或者混合濾波器（HAPF）等裝置，通過外加設(shè)備對電網(wǎng)實施諧波補償。4.2.1 主動型諧波抑制方案 主要是從變流裝置本身出發(fā)，通過變流裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計和增加輔助控制策略來減少或消除諧波，目前采用的技術(shù)主要有一下幾個方面。

——多脈波變流技術(shù)大功率電力電子裝置常將原來6脈波的變流器設(shè)計成12脈波或24脈波變流器以減少交流側(cè)的諧波電流含量。理論上講，脈波越多，對諧波的抑制效果愈好，但是脈波數(shù)越多整流變壓器的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，體積越大，變流器的控制和保護(hù)變得困難，成本增加。

——脈寬調(diào)制技術(shù)脈寬調(diào)制技術(shù)的基本思想是控制PWM輸出波形的各個轉(zhuǎn)換時刻，保證四分之一波形的對稱性。根據(jù)輸出波形的傅立葉級數(shù)展開式，使需要消除的諧波幅值為零、基波幅值為給定量，達(dá)到消除指定諧波和控制基波幅值的目的，目前采用的PWM技術(shù)有最優(yōu)脈寬調(diào)制、改進(jìn)正弦脈寬調(diào)制、Δ調(diào)制、跟蹤型PWM調(diào)制和自適應(yīng)PWM控制等。

——多電平變流技術(shù)針對各種電力電子變流器（對于電壓型的變流器必須用聯(lián)接電感與交流電源相連），采用移相多重法、順序控制和非對稱控制多重化等方法，將方波電流或電壓疊加，使得變流器在網(wǎng)側(cè)產(chǎn)生的電流或電壓為接近正弦的階梯波，且與電源電壓保持一定的相位關(guān)系。

——功率因數(shù)預(yù)調(diào)整器在電力電子裝置中加入高功率因數(shù)預(yù)調(diào)整器，在預(yù)調(diào)整器的直流側(cè)通過DC/DC變換控制入端電流，保證電力電子裝置從電網(wǎng)中獲取的電流為正弦電流并與電網(wǎng)電壓同相。此方法控制簡單，可同時消除高次諧波和補償無功電流，使電力電子裝置輸入端的功率因數(shù)接近1。

主動型諧波抑制方案的主要問題在于成本高、效率低。同時，電力電子系統(tǒng)中很高的開關(guān)頻率使PWM載波信號產(chǎn)生高次諧波，還會導(dǎo)致高電平的傳導(dǎo)和輻射干擾。因此在設(shè)計主動型諧波抑制方案時，必須用EMI濾波器將高次諧波信號從系統(tǒng)中濾除，防止它們作為傳導(dǎo)干擾進(jìn)入電網(wǎng)；還要利用屏蔽防止它們作為輻射干擾進(jìn)入自由空間，對空間產(chǎn)生電磁污染。所以對于較大功率的電力電子裝置，一般除了采用主動型諧波抑制方法以外，還要輔以無源或有源濾波器加以抑制高次諧波。4.2.2 被動型諧波抑制方案

——無源濾波器(PF)無源濾波器通常采用電力電容器、電抗器和電阻器按功能要求適當(dāng)組合，在系統(tǒng)中為諧波提供并聯(lián)低阻通路，起到濾波作用。無源濾波器的優(yōu)點是投資少、效率高、結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠及維護(hù)方便，因此無源濾波是目前廣泛采用的抑制諧波及進(jìn)行無功補償?shù)闹饕侄?。無源濾波器的缺點在于其濾波特性是由系統(tǒng)和濾波器的阻抗比所決定，只能消除特定的幾次諧波，而對其它次諧波會產(chǎn)生放大作用，在特定情況下可能與系統(tǒng)發(fā)生諧振；諧波電流增大時濾波器負(fù)擔(dān)隨之加重，可能造成濾波器過載；有效材料消耗多，體積大。

——有源濾波器(APF)圖4為APF原理圖，APF通過檢測電路檢測出電網(wǎng)中的諧波電流，然后控制逆變電路產(chǎn)生相應(yīng)的補償電流分量,并注入到電網(wǎng)中,以達(dá)到消諧的目的。APF濾波特性不受系統(tǒng)阻抗影響,可消除與系統(tǒng)阻抗發(fā)生諧振的危險。與無源濾波器相比，具有高度可控性和快速響應(yīng)性，不僅能補償各次諧波，還可抑制電壓閃變、補償無功電流，性價比較為合理。另外,APF具有自適應(yīng)功能，可自動跟蹤補償變化著的諧波。

圖4 APF原理圖

APF按與系統(tǒng)連接方式分類,可分為串聯(lián)型、并聯(lián)型、混合型和串－并聯(lián)型。并聯(lián)型APF可等效為一受控電流源，主要適用于感性電流源負(fù)載的諧波補償。它能對諧波和無功電流進(jìn)行動態(tài)補償，并且補償特性不受電網(wǎng)阻抗影響。目前這類APF技術(shù)已相當(dāng)成熟，大多數(shù)工業(yè)運行的APF多屬此類濾波器。

串聯(lián)型APF可等效為一受控電壓源，主要用于消除帶電容濾波的二極管整流電路等電壓型諧波源負(fù)載對系統(tǒng)的影響，以及系統(tǒng)側(cè)電壓諧波與電壓波動對敏感負(fù)載的影響。由于此類APF中流過的電流為非線性負(fù)載電流，因此損耗較大；此外串聯(lián)APF的投切、故障后的退出等各種保護(hù)也較并聯(lián)APF復(fù)雜，所以目前單獨使用此類APF的案例較少，國內(nèi)外的研究多集中在其與LC無源濾波器構(gòu)成的混合型APF上[2]。

混合型APF就是將常規(guī)APF上承受的基波電壓移去，使有源裝置只承受諧波電壓，從而可顯著降低有源裝置的容量，達(dá)到降低成本、提高效率的目的。其中LC濾波器用來消除高次諧波，APF用來補償?shù)痛沃C波分量。

串－并聯(lián)型APF又稱為電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器(UPQC)[3]，它具有串、并聯(lián)APF的功能，可解決配電系統(tǒng)發(fā)生的絕大多數(shù)電能質(zhì)量問題，性價比較高。雖然目前還處于試驗階段，但從長遠(yuǎn)的角度看，它將是一種很有發(fā)展前途的有源濾波裝置。有源濾波技術(shù)作為改善供電質(zhì)量的一項關(guān)鍵技術(shù),在日本、美國、德國等工業(yè)發(fā)達(dá)國家已得到了高度重視和日益廣泛的應(yīng)用。但是有源濾波器還有一些需要進(jìn)一步解決的問題，諸如提高補償容量、降低成本和損耗、進(jìn)一步改善補償性能、提高裝置的可靠性等。同時APF的故障還容易引發(fā)系統(tǒng)故障，因此各國對此技術(shù)還保持著一定的謹(jǐn)慎態(tài)度[4]。

——有源電路調(diào)節(jié)器(APLC)圖5為有源線路調(diào)節(jié)器(APLC)的原理圖，其結(jié)構(gòu)與APF相似，因此過去很多文獻(xiàn)上都將其等同于APF。其實，從原理上分析，與APF單節(jié)點諧波抑制相比較,APLC是向網(wǎng)絡(luò)中某個(幾個)優(yōu)選節(jié)點注入補償電流，通過補償電流在網(wǎng)絡(luò)中一定范圍內(nèi)的流動，實現(xiàn)該范圍內(nèi)所有節(jié)點諧波電壓的綜合抑制。即通過單節(jié)點單裝置的裝設(shè)，達(dá)到多節(jié)點諧波電壓綜合治理的功能，APLC的出現(xiàn)，表明電力系統(tǒng)諧波治理正朝著動態(tài)、智能、經(jīng)濟(jì)效益好的方向發(fā)展。

圖5 APLC原理圖 諧波綜合治理的展望

日益嚴(yán)重的諧波污染已引起各方面的高度重視。隨著對諧波產(chǎn)生的機理、諧波現(xiàn)象的進(jìn)一步認(rèn)識，將會找到更加有效的方法抑制和消除諧波，同時也有助于制定更加合理的諧波管理標(biāo)準(zhǔn)。加大對諧波研究的投入將會大大加快對諧波問題的解決，當(dāng)然諧波問題的最終解決將取決于相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，特別是電力電子技術(shù)的發(fā)展。隨著國民經(jīng)濟(jì)、諧波抑制技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展、法制的進(jìn)一步完善和對高效利用能源要求的增強，諧波治理問題最終將會得到妥善的解決。

隨著電子計算機和電力半導(dǎo)體器件的發(fā)展，有源電力濾波器的性能會越來越好，價格會越來越低。而用于無源濾波的電容和電抗器的價格卻呈增長的趨勢。因此有源電力濾波器將是今后諧波抑制裝置的主要發(fā)展方向。另外，電力電子技術(shù)中的有源功率因數(shù)校正技術(shù)也是極具生命力的。6 結(jié)語

諧波的綜合治理工作勢在必行。消除電力電子裝置諧波污染的工作，可稱之為電力電子技術(shù)應(yīng)用的“綠色工程”。電力電子技術(shù)的發(fā)展必須和這個工程同步，這樣才能為高效、低污染地利用電能開辟重要途徑，促進(jìn)我們國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和用電設(shè)備的革新。同時,電力電子技術(shù)的推廣和利用才能有更為廣闊的發(fā)展前景。

第三篇：關(guān)于電力電子裝置諧波問題的綜述

摘要：隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，諧波的危害已越來越嚴(yán)重，諧波治理問題已經(jīng)迫在眉睫。對電力電子裝置諧波源進(jìn)行了分析和總結(jié)，指出了其危害及相應(yīng)的諧波管理原則和綜合治理方法，并對諧波治理工作進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：電力電子；諧波；危害；抑制

引言

1電力電子裝置——最主要的諧波源

1.1整流器

作為直流電源裝置，整流器廣泛應(yīng)用于各種場合。圖1(a)及圖1(b)分別為其單相和三相的典型電路。在整流裝置中，交流電源的電流為矩形波，該矩形波為工頻基波電流和為工頻基波奇數(shù)倍的高次諧波電流的合成波形。由傅氏級數(shù)求得矩形波中的高次諧波分量In與基波分量I1之比最大為1/n，隨著觸發(fā)控制角α的減小和換相重疊角μ的增大，諧波分量有減小的趨勢。

此外，現(xiàn)有研究結(jié)果表明：整流器的運行模式對諧波電流的大小也有直接的影響，因此在考慮調(diào)整整流電壓電流時，最好要進(jìn)行重疊角、換相壓降以及諧波測算，以便確定安全、經(jīng)濟(jì)的運行方式；當(dāng)控制角α接近40°，重疊角μ在8°左右時的情況往往是諧波最嚴(yán)重的狀態(tài)，所以要經(jīng)過計算，盡量通過正確選擇調(diào)壓變壓器抽頭，避開諧波最嚴(yán)重點[1]。

1.2交流調(diào)壓器

交流調(diào)壓器多用于照明調(diào)光和感應(yīng)電動機調(diào)速等場合。圖2(a)及圖2(b)分別為其單相和三相的典型電路。交流調(diào)壓器產(chǎn)生的諧波次數(shù)與整流器基本相同。

1.3頻率變換器

頻率變換器是AC/AC變換器的代表設(shè)備，當(dāng)用作電動機的調(diào)速裝置時，它含有隨輸出頻率變化的邊頻帶，由于頻率連續(xù)變化，出現(xiàn)的諧波含量比較復(fù)雜。

1.4通用變頻器

通用變頻器的輸入電路通常由二極管全橋整流電路和直流側(cè)電容器所組成，如圖3(a)所示，這種電路的輸入電流波形隨阻抗的不同相差很大。在電源阻抗比較小的情況下，其波形為窄而高的瘦長型波形，如圖3(b)實線所示；反之，當(dāng)電源阻抗比較大時，其波形為矮而寬的扁平型波形，如圖3(b)虛線所示。

除了上述典型變流裝置會產(chǎn)生大量的諧波以外，家用電器也是不可忽視的諧波源。例如電視機、電池充電器等。雖然它們單個的容量不大,但由于數(shù)量很多,因此它們給供電系統(tǒng)注入的諧波分量也不容忽視。

2諧波的危害

2）影響各種電氣設(shè)備的正常工作，除了引起附加損耗外，還可使電機產(chǎn)生機械振動、噪聲和過電壓，使變壓器局部嚴(yán)重過熱，使電容器、電纜等設(shè)備過熱、絕緣老化、壽命縮短，以致?lián)p壞；

4）會導(dǎo)致繼電保護(hù)和自動裝置誤動作，并使電氣測量儀表計量不準(zhǔn)確；

5）會對鄰近的通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，輕者產(chǎn)生噪聲，降低通信質(zhì)量，重者導(dǎo)致信息丟失，使通信系統(tǒng)無法正常工作。

3諧波的管理原則

表1諧波電流極限值（IEEE519－1992規(guī)定）

Isc/IL

Hlt;11

11lt;H lt;17

17lt;H lt;23

23lt;H lt;35H

35THD

lt;20 4.0 2.0 1.5 0.6 0.3 5.0

20－50 7.0 3.5 2.5 1.0 0.5 8.0

50－100 10.0 4.5 4.0 1.5 0.7 12.0

100－1000 12.0 5.5 5.0 2.0 1.0 15.0

1000 15.0 7.0 6.0 2.5 1.4 20.0

表2電壓正弦波形畸變率限值

供電電壓/kV

電壓正弦波形畸變率限值/％

0.38 5

6或10 4

3

1.5

4諧波的綜合治理

目前，我國電力系統(tǒng)對諧波的管理呈現(xiàn)“先污染，后治理”的被動局面，所以如何綜合治理已經(jīng)成為一個迫在眉睫的研究課題。

關(guān)于“綜合”的內(nèi)涵，有人認(rèn)為用范圍廣泛、普遍推廣來描述；也有人認(rèn)為用集合的、一體化的來表述更實際；筆者認(rèn)為綜合治理的工作應(yīng)包含以下兩方面:

——加強科學(xué)化、法制化管理；

——采取有效技術(shù)措施防范和抑制諧波。

4.1加強科學(xué)化、法制化管理

主要從兩個方面加強管理：

——普遍采用具有法律約束和經(jīng)濟(jì)約束的手段，改變先污染后治理的被動局面，即應(yīng)該嚴(yán)格按照各類電力設(shè)備、電力電子設(shè)備的技術(shù)規(guī)范中規(guī)定的諧波含量指標(biāo)，對其進(jìn)行評定，如果超過國家規(guī)定的指標(biāo)，不得出廠和投入電力系統(tǒng)使用；

——供電部門應(yīng)從全局出發(fā)，全面規(guī)劃，采取有力措施加強技術(shù)監(jiān)督與管理，一方面審核尚待投入負(fù)荷的諧波水平，另一方面對已投運的諧波源負(fù)載，要求用戶加裝濾波裝置。

4.2采取有效的技術(shù)措施

目前解決電力電子設(shè)備諧波污染的主要技術(shù)途徑有兩條：

——主動型諧波抑制方案即對電力電子裝置本身進(jìn)行改進(jìn),使其不產(chǎn)生諧波,或根據(jù)需要對其功率因數(shù)進(jìn)行控制；

4.2.1主動型諧波抑制方案

主要是從變流裝置本身出發(fā)，通過變流裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計和增加輔助控制策略來減少或消除諧波，目前采用的技術(shù)主要有一下幾個方面。

——多脈波變流技術(shù)大功率電力電子裝置常將原來6脈波的變流器設(shè)計成12脈波或24脈波變流器以減少交流側(cè)的諧波電流含量。理論上講，脈波越多，對諧波的抑制效果愈好，但是脈波數(shù)越多整流變壓器的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，體積越大，變流器的控制和保護(hù)變得困難，成本增加。

——脈寬調(diào)制技術(shù)脈寬調(diào)制技術(shù)的基本思想是控制PWM輸出波形的各個轉(zhuǎn)換時刻，保證四分之一波形的對稱性。根據(jù)輸出波形的傅立葉級數(shù)展開式，使需要消除的諧波幅值為零、基波幅值為給定量，達(dá)到消除指定諧波和控制基波幅值的目的，目前采用的PWM技術(shù)有最優(yōu)脈寬調(diào)制、改進(jìn)正弦脈寬調(diào)制、Δ調(diào)制、跟蹤型PWM調(diào)制和自適應(yīng)PWM控制等。

力電子裝置，一般除了采用主動型諧波抑制方法以外，還要輔以無源或有源濾波器加以抑制高次諧波。

4.2.2被動型諧波抑制方案

——無源濾波器(PF)無源濾波器通常采用電力電容器、電抗器和電阻器按功能要求適當(dāng)組合，在系統(tǒng)中為諧波提供并聯(lián)低阻通路，起到濾波作用。無源濾波器的優(yōu)點是投資少、效率高、結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠及維護(hù)方便，因此無源濾波是目前廣泛采用的抑制諧波及進(jìn)行無功補償?shù)闹饕侄?。無源濾波器的缺點在于其濾波特性是由系統(tǒng)和濾波器的阻抗比所決定，只能消除特定的幾次諧波，而對其它次諧波會產(chǎn)生放大作用，在特定情況下可能與系統(tǒng)發(fā)生諧振；諧波電流增大時濾波器負(fù)擔(dān)隨之加重，可能造成濾波器過載；有效材料消耗多，體積大。

APF按與系統(tǒng)連接方式分類,可分為串聯(lián)型、并聯(lián)型、混合型和串－并聯(lián)型。

串聯(lián)型APF可等效為一受控電壓源，主要用于消除帶電容濾波的二極管整流電路等電壓型諧波源負(fù)載對系統(tǒng)的影響，以及系統(tǒng)側(cè)電壓諧波與電壓波動對敏感負(fù)載的影響。由于此類APF中流過的電流為非線性負(fù)載電流，因此損耗較大；此外串聯(lián)APF的投切、故障后的退出等各種保護(hù)也較并聯(lián)APF復(fù)雜，所以目前單獨使用此類APF的案例較少，國內(nèi)外的研究多集中在其與LC無源濾波器構(gòu)成的混合型APF上[2]。

混合型APF就是將常規(guī)APF上承受的基波電壓移去，使有源裝置只承受諧波電壓，從而可顯著降低有源裝置的容量，達(dá)到降低成本、提高效率的目的。其中LC濾波器用來消除高次諧波，APF用來補償?shù)痛沃C波分量。

串－并聯(lián)型APF又稱為電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器(UPQC)[3]，它具有串、并聯(lián)APF的功能，可解決配電系統(tǒng)發(fā)生的絕大多數(shù)電能質(zhì)量問題，性價比較高。雖然目前還處于試驗階段，但從長遠(yuǎn)的角度看，它將是一種很有發(fā)展前途的有源濾波裝置。

有源濾波技術(shù)作為改善供電質(zhì)量的一項關(guān)鍵技術(shù),在日本、美國、德國等工業(yè)發(fā)達(dá)國家已得到了高度重視和日益廣泛的應(yīng)用。但是有源濾波器還有一些需要進(jìn)一步解決的問題，諸如提高補償容量、降低成本和損耗、進(jìn)一步改善補償性能、提高裝置的可靠性等。同時APF的故障還容易引發(fā)系統(tǒng)故障，因此各國對此技術(shù)還保持著一定的謹(jǐn)慎態(tài)度[4]。

5諧波綜合治理的展望 日益嚴(yán)重的諧波污染已引起各方面的高度重視。隨著對諧波產(chǎn)生的機理、諧波現(xiàn)象的進(jìn)一步認(rèn)識，將會找到更加有效的方法抑制和消除諧波，同時也有助于制定更加合理的諧波管理標(biāo)準(zhǔn)。加大對諧波研究的投入將會大大加快對諧波問題的解決，當(dāng)然諧波問題的最終解決將取決于相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，特別是電力電子技術(shù)的發(fā)展。隨著國民經(jīng)濟(jì)、諧波抑制技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展、法制的進(jìn)一步完善和對高效利用能源要求的增強，諧波治理問題最終將會得到妥善的解決。

隨著電子計算機和電力半導(dǎo)體器件的發(fā)展，有源電力濾波器的性能會越來越好，價格會越來越低。而用于無源濾波的電容和電抗器的價格卻呈增長的趨勢。因此有源電力濾波器將是今后諧波抑制裝置的主要發(fā)展方向。另外，電力電子技術(shù)中的有源功率因數(shù)校正技術(shù)也是極具生命力的。

6結(jié)語

諧波的綜合治理工作勢在必行。消除電力電子裝置諧波污染的工作，可稱之為電力電子技術(shù)應(yīng)用的“綠色工程”。電力電子技術(shù)的發(fā)展必須和這個工程同步，這樣才能為高效、低污染地利用電能開辟重要途徑，促進(jìn)我們國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和用電設(shè)備的革新。同時,電力電子技術(shù)的推廣和利用才能有更為廣闊的發(fā)展前景。

第四篇：電力電子實驗總結(jié)

電力電子技術(shù)實驗總結(jié)

隨著大功率半導(dǎo)體開關(guān)器件的發(fā)明和變流電路的進(jìn)步和發(fā)展，產(chǎn)生了利用這類器件和電路實現(xiàn)電能變換與控制的技術(shù)——電力電子技術(shù)。電力電子技術(shù)橫跨電力、電子和控制三個領(lǐng)域，是現(xiàn)代電子技術(shù)的基礎(chǔ)之一，是弱電子對強電力實現(xiàn)控制的橋梁和紐帶，已被廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防、交通、能源和人民生活的各個領(lǐng)域，有著極其廣闊的應(yīng)用前景，成為電氣工程中的基礎(chǔ)電子技術(shù)。

本學(xué)期實驗課程共進(jìn)行了四個實驗。包括單結(jié)晶體管觸發(fā)電路實驗，單相半波整流電路實驗，三相半波有源逆變電路實驗，單相交流調(diào)壓電路實驗.單結(jié)晶體管觸發(fā)電路實驗 實驗?zāi)康?/p>

(1)熟悉單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的工作原理及電路中各元件的作用。(2)掌握單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的基本調(diào)試步驟。

實驗線路及原理 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路利用單結(jié)晶體管(又稱雙基極二極管)的負(fù)阻特性和RC充放電特性，可 組成頻率可調(diào)的自激振蕩電路。V6為單結(jié)晶體管，其常用型號有BT33和BT35兩種，由等效電阻V5和C1組成RC充電回路，由C1-V6-脈沖變壓器原邊組成電容放電回路，調(diào)節(jié)RP1電位器即可改變C1充電回路中的等效電阻，即改變電路的充電時間。由同步變壓器副邊輸出60V的交流同步電壓，經(jīng)VD1半波整流，再由穩(wěn)壓管V1、V2進(jìn)行削波，從而得到梯形波電壓，其過零點與電源電壓的過零點同步，梯形波通過R7及等效可變電阻V5向電容C1充電，當(dāng)充電電壓達(dá)到單結(jié)晶體管的峰值電壓UP時，V6導(dǎo)通，電容通過脈沖變壓器原邊迅速放電，同時脈沖變壓器副邊輸出觸發(fā)脈沖；同時由于放電時間常數(shù)很小，C1兩端的電壓很快下降到單結(jié)晶體管的谷點電壓Uv，使得V6重新關(guān)斷，C1再次被充電，周而復(fù)始，就會在電容C1兩端呈現(xiàn)鋸齒波形，在每次V6導(dǎo)通的時刻，均在脈沖變壓器副邊輸出觸發(fā)脈沖；在一個梯形波周期內(nèi)，V6可能導(dǎo)通、關(guān)斷多次，但對晶閘管而言只有第一個輸出脈沖起作用。電容C1的充電時間常數(shù)由等效電阻等決定，調(diào)節(jié)RP1電位器改變C1的充電時間，控制第一個有效觸發(fā)脈沖的出現(xiàn)時刻，從而實現(xiàn)移相控制。

實驗內(nèi)容

(1)單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的調(diào)試。

(2)單結(jié)晶體管觸發(fā)電路各點電壓波形的觀察。單相半波整流電路實驗 實驗?zāi)康?/p>

1、熟悉強電實驗的操作規(guī)程；

2、進(jìn)一步了解晶閘管的工作原理；

3、掌握單相半波可控整流電路的工作原理。

4、了解不同負(fù)載下單相半波可控整流電路的工作情況。實驗原理

1、晶閘管的工作原理 晶閘管的雙晶體管模型和內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下： 晶閘管在正常工作時，承受反向電壓時，不論門極是否有觸發(fā)電流，晶閘管都不會導(dǎo)通。當(dāng)承受正向電壓時，僅在門極有觸發(fā)電流的情況下晶閘管才能開通。晶閘管一旦導(dǎo)通，門極就失去控制作用。要使晶閘管關(guān)斷，只能使晶閘管的電流降到接近于零的某一數(shù)值一下。

2.單相半波可控整流電路（電阻性負(fù)載）2.1電路結(jié)構(gòu)

若用晶閘管T替代單相半波整流電路中的二極管D，就可以得到單相半波可控整流電路的主電路。變壓器副邊電壓u2為50HZ正弦波，負(fù)載 RL為電阻性負(fù)載。

三相半波有源逆變電路實驗 實驗?zāi)康?/p>

1、掌握三相半波有源逆變電路的工作原理，驗證可控整流電路在有源逆變時的工作條件，并比較與整流工作時的區(qū)別。

2、觀察逆變失敗現(xiàn)象，并研究逆變失敗產(chǎn)生原因及預(yù)防措施 注意事項

(1)參照三相半波可控整流實驗的注意事項

(2)電阻調(diào)節(jié)要緩慢進(jìn)行,以防主電路電流過大,損壞晶閘管.實驗內(nèi)容

三相半波整流電路在有源逆變狀態(tài)工作下帶電阻電感性負(fù)載的研究。單相交流調(diào)壓電路實驗 實驗?zāi)康?/p>

1加深理解單相交流調(diào)壓電路的工作原理；

2加深理解單相交流調(diào)壓電路帶阻感性負(fù)載對脈沖及移相范圍的要求； 3了解KC05晶閘管移相觸發(fā)器的原理和應(yīng)用。實驗內(nèi)容

1KC05 集成移相觸發(fā)電路的調(diào)試； 2單相交流調(diào)壓電路帶電阻性負(fù)載； 3單相交流調(diào)壓電路帶阻感性負(fù)載。

相對來說，這門實驗課程的線路連接及線路實驗原理 并不復(fù)雜，最困難的是是完成試驗線路連接以后所進(jìn)行的調(diào)試與操作，難以得出相關(guān)的正確的波形以及爭取的結(jié)果和參數(shù)。這是由于對實驗的過程及原理理解的不深刻，對相關(guān)的知識掌握的不夠透徹，不能熟練應(yīng)用到實際操作以及應(yīng)用當(dāng)中。并且動手能力不夠強，對實驗過程不熟悉，實驗操作生疏，缺乏相關(guān)的實際操作經(jīng)驗以及實際操作技巧，遇到實際操作中的問題難以獨立解決，如何下手。對操作過程中的錯誤以及故障難以發(fā)現(xiàn)排除。

《電力電子技術(shù)》遵循的學(xué)習(xí)思路為：理論聯(lián)系實踐，實踐促進(jìn)創(chuàng)新。在學(xué)習(xí)該課程的過程中，注重對基本概念和基本方法的理解，在理論推導(dǎo)中引出工程應(yīng)用的概念，在實例分析中強化理論概念，加深了我們對電力拖動自動控制系統(tǒng)的認(rèn)識和理解。本課程綜合性、理論性和實踐性都較強，要求我們在掌握基本理論的基礎(chǔ)上，能綜合運用學(xué)過的專業(yè)知識,根據(jù)生產(chǎn)工藝的具體要求，實現(xiàn)對電機的控制和對一般自動控制系統(tǒng)的分析和設(shè)計，從而培養(yǎng)了我們學(xué)生的理論聯(lián)系實際的能力、分析問題和解決問題的能力。

雖然實驗臺只是一個小型的模擬平臺，但是通過對它的學(xué)習(xí)和操作，我們對有關(guān)的知識將會有一個更廣泛的認(rèn)識，而且它對我們以后的學(xué)習(xí)也會有幫助的。實驗中個人的力量是不及群體的力量的，我們分工合作，做事的效率高了很多。雖然有時候會為了一些細(xì)節(jié)爭論不休，但最后得出的總是最好的結(jié)論。而且實驗也教會我們在團(tuán)隊中要善于與人相處，與人共事，不要一個人解決所有問題?？傊?，這次課程設(shè)計對于我們有很大的幫助。通過這次課程使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設(shè)計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。

這次課程使我學(xué)到了更多實用的知識，讓我對實驗設(shè)備及實驗原理有了更進(jìn)一步的認(rèn)識。通過本次的實驗課程，我還發(fā)現(xiàn)自己以前學(xué)習(xí)中所出現(xiàn)的一些薄弱環(huán)節(jié)，并為今后的學(xué)習(xí)指明了方向，同時也會為將來的工作打下一個良好的基礎(chǔ)。這次的實驗課程為我們提供了一個很好的鍛煉機會，使我們及早了解一些相關(guān)知識以便以后運用到實際中去。通過這次的實驗課程，我知道只有通過刻苦的學(xué)習(xí)，加強對知識的熟練掌握程度，在現(xiàn)實的中才會得心應(yīng)手，應(yīng)對自如。

總體來說，經(jīng)過這次實驗課程，我還從中學(xué)到了很多課本上所沒有提及的知識。我會把這此實驗課程作為我人生的起點，在以后的工作學(xué)習(xí)中不斷要求自己，完善自己，讓自己做的更好。

實驗過程中，獲得了很多收獲，獲得了很多感悟，當(dāng)然也遇到了很多困難。但我們都一一克服了他們，成功的完成了實驗。并在解決問題，克服困難的過程中，發(fā)現(xiàn)了自己平時忽略的，隱藏的問題，以及一些不該出現(xiàn)的粗心大意的小毛病。通過這些，我們認(rèn)識的更加深刻，了解的更加深入。做到了學(xué)以致用，對知識掌握得更加牢固。通過了這的學(xué)習(xí)，真的對它有了一個全新的認(rèn)識，我會堅持對它的學(xué)習(xí)，使自己一個長足的提高！

第五篇：電力電子重點總結(jié)

電力電子重點總結(jié)

1各電力電子器件的特點、導(dǎo)通條件、導(dǎo)通維持條件、關(guān)斷條件 電力二極管（不可控器件），靜態(tài)特性主要指其伏安特性，當(dāng)電力二極管承受的正向電壓大到一定值時，正向電流才開始明顯增加處于穩(wěn)定導(dǎo)通狀態(tài)。當(dāng)其承受反向電壓時，只有少子引起的微小而數(shù)值近似恒定的反向飽和漏電流，但隨溫度的升高而有所增加。動態(tài)特性電力二極管在零偏置（外加電壓為零），正向偏置和反向偏置這三種狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換的時候必然經(jīng)歷一個過渡過程，因而其電壓—電流特性不能用伏安特性來描述，而是隨時間變化的。并且往往專指反映通態(tài)和斷態(tài)之間轉(zhuǎn)換過程的開關(guān)特性。晶閘管（半控型器件），（1）當(dāng)晶閘管承受反向電壓是，不論門極是否有觸發(fā)電流，晶閘管都不會導(dǎo)通。（2）晶閘管是一種單向?qū)щ娖骷丛谡Ｓ|發(fā)導(dǎo)通時電流只能從陽極流向陰極。（3）晶閘管導(dǎo)通的條件，晶閘管承受正向電壓，同時在門極有觸發(fā)電流作用。只有在這兩個條件同時具備的情況下晶閘管才能導(dǎo)通。（4）晶閘管的關(guān)斷條件：若要使已導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷，只能利用外加反偏電壓或外電路的作用使流過晶閘管的電流降到接近于零的某個臨界值以下。（5）晶閘管維持導(dǎo)通的條件：晶閘管一旦導(dǎo)通，門極就失去控制作用，不論門極觸發(fā)信號是否還存在，只要流過晶閘管的電流不低于其維持電流，晶閘管就能維持導(dǎo)通。（6）晶閘管誤導(dǎo)通條件：陽極正偏電壓過高；du／dt過大；結(jié)溫過高。（7）晶閘管具有雙向阻斷作用，既具有正向電壓阻斷能力，又具有反向電壓阻斷能力。而不是像二極管那樣僅具有反向電壓阻斷能力。PE系統(tǒng)需要隔離的原因及隔離措施；主電路中的電壓和電流一般都比較大，而控制帶南路的元器件只能承受較小的電壓和電流，因此在主電路和控制電路連接的路徑上，如驅(qū)動電路于主電路的連接處，或者驅(qū)動電路與控制信號的連接處，以及主電路與檢測電路的連接處，一般都需要通過光或磁的手段來傳遞信號并實現(xiàn)電氣隔離。強，弱電系統(tǒng)之間通常需要電氣隔離，不共地，消除相互影響，減小干擾，提高可靠性。

3單相半波整流電路的α移相范圍、波形分析、續(xù)流二極管的作用、輸出直流電壓、電流的計算