本書采用項(xiàng)目化編寫思路,從電力電子技術(shù)在生產(chǎn)、生活中的實(shí)際應(yīng)用入手,由實(shí)際應(yīng)用電路引出學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn),包括調(diào)光燈電路、交直型電力機(jī)車傳動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)、逆變式直流弧焊機(jī)、三相異步電動(dòng)機(jī)的三相交流調(diào)壓軟起動(dòng)裝置、變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)變流裝置5個(gè)項(xiàng)目,系統(tǒng)性講解了電力電子器件的結(jié)構(gòu)、原理、工作特性、參數(shù)、型號(hào)與器件的保護(hù);各種變流電路的電路結(jié)構(gòu)、工作原理、波形分析及部分相關(guān)物理量的計(jì)算。
各項(xiàng)目配有MATLAB仿真實(shí)踐與微課視頻,實(shí)現(xiàn)了從理論到實(shí)踐、課堂教學(xué)與在線學(xué)習(xí)的結(jié)合,幫助學(xué)生高效而扎實(shí)地掌握電力電子技術(shù)有關(guān)知識(shí)。
緒 論8
0.1什么是電力電子技術(shù)8
0.2 電力電子器件8
0.3 電力電子變流技術(shù)10
0.4 電力電子系統(tǒng)的組成11
0.5 電力電子技術(shù)的應(yīng)用11
0.6 練習(xí)題與思考題13
項(xiàng)目1 認(rèn)識(shí)調(diào)光燈電路14
1.1 知識(shí)點(diǎn)引入14
1.2 知識(shí)點(diǎn)1:認(rèn)識(shí)晶閘管15
1.2.1晶閘管的結(jié)構(gòu)與外形15
1.2.2晶閘管的工作原理17
1.2.3晶閘管的伏安特性17
1.2.4晶閘管的主要參數(shù)與型號(hào)18
1.3 知識(shí)點(diǎn)2:單相半波可控整流電路24
1.3.1帶電阻性負(fù)載的單相半波可控整流電路24
1.3.2帶阻感性負(fù)載的單相半波可控整流電路29
1.4 知識(shí)點(diǎn)3:單結(jié)晶體管觸發(fā)電路33
1.4.1 對(duì)觸發(fā)電路的要求33
1.4.2 單結(jié)晶體管34
1.4.2 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路37
1.5 擴(kuò)展知識(shí)點(diǎn):門極可關(guān)斷晶閘管GTO41
1.5.1 GTO的結(jié)構(gòu)及工作原理41
1.5.2 GTO的特性及主要參數(shù)42
1.6 任務(wù)1:晶閘管的測試及導(dǎo)通關(guān)斷實(shí)驗(yàn)44
1.6.1任務(wù)目的44
1.6.2相關(guān)原理44
1.6.3需用設(shè)備44
1.6.4 晶閘管極性的判定44
1.6.5 晶閘管好壞的判別45
1.6.6 閘管觸發(fā)能力的測試45
1.6.7 晶閘管的導(dǎo)通關(guān)斷條件實(shí)驗(yàn)47
1.7 任務(wù)2: 單相半波可控整流電路的建模與仿真49
1.7.1 任務(wù)目的49
1.7.2 MATLAB介紹49
1.7.3 單相半波可控整流電路(電阻性負(fù)載)建模與仿真55
1.8 練習(xí)題與思考題63
項(xiàng)目2 認(rèn)識(shí)交-直型電力機(jī)車傳動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)67
2.1 知識(shí)點(diǎn)引入67
2.2 知識(shí)點(diǎn)1:單相橋式可控整流電路70
2.2.1 單相橋式全控整流電路70
2.2.2 單相橋式半控整流電路77
2.3 知識(shí)點(diǎn)2:單相橋式有源逆變電路82
2.3.1 兩電源間的能量傳遞82
2.3.2 單相橋式有源逆變電路的工作原理84
2.3.3 逆變失敗與最小逆變角的限制85
2.4 擴(kuò)展知識(shí)點(diǎn)1 :三相可控整流及有源逆變電路87
2.4.1 三相半波可控整流電路87
2.4.2 三相半波有源逆變電路93
2.4.3 三相橋式可控整流電路94
2.4.4 三相橋式有源逆變電路100
2.5 擴(kuò)展知識(shí)點(diǎn)2:同步觸發(fā)電路101
2.5.1 鋸齒波同步觸發(fā)電路102
2.5.2 正弦波同步觸發(fā)電路107
2.6 擴(kuò)展知識(shí)點(diǎn)3:變壓器漏感對(duì)整流電路的影響110
2.6.1 考慮變壓器漏感的換流過程110
2.6.2 換流壓降與換流重疊角111
2.7 任務(wù)1:單相橋式全控整流及有源逆變電路的建模與仿真115
2.7.1 任務(wù)目的115
2.7.2 單相橋式全控整流電路的建模與仿真115
2.7.3 單相橋式有源逆變電路的建模與仿真124
2.8 任務(wù)2:三相可控整流電路的建模與仿真127
2.8.1 任務(wù)目的127
2.8.2 三相半波可控整流電路的建模與仿真127
2.8.3 三相橋式全控整流電路的建模與仿真130
2.9 練習(xí)題與思考題134
項(xiàng)目3 認(rèn)識(shí)逆變式直流弧焊機(jī)140
3.1知識(shí)點(diǎn)引入140
3.2 知識(shí)點(diǎn)1:單相雙半波可控整流電路142
3.2.1 電路結(jié)構(gòu)與工作原理142
3.2.2 單相雙半波整流電路的優(yōu)缺點(diǎn)分析143
3.3 知識(shí)點(diǎn)2:全控型電力電子器件144
3.3.1 電力晶體管GTR144
3.3.2 電力場效應(yīng)管MOSFET147
3.3.3 絕緣柵雙極型晶體管IGBT151
3.4 知識(shí)點(diǎn)3:單相無源逆變電路155
3.4.1 無源逆變電路概述155
3.4.2 單相電壓型無源逆變電路159
3.4.3 單相電流型無源逆變電路161
3.5 擴(kuò)展知識(shí)點(diǎn):三相無源逆變電路163
3.5.1 三相電壓型無源逆變電路163
3.5.2 三相電流型無源逆變電路169
3.6 任務(wù)1:單相橋式無源逆變電路的建模與仿真173
3.6.1 任務(wù)目的173
3.6.2 相關(guān)原理173
3.6.3 任務(wù)內(nèi)容及步驟173
3.6.4 任務(wù)總結(jié)177
3.7 任務(wù)2:三相橋式無源逆變電路的建模與仿真178
3.7.1 任務(wù)目的178
3.7.2 相關(guān)原理178
3.7.3 任務(wù)內(nèi)容及步驟178
3.7.4 任務(wù)總結(jié)180
3.8 練習(xí)題與思考題181
項(xiàng)目4 認(rèn)識(shí)三相異步電動(dòng)機(jī)的三相交流調(diào)壓軟起動(dòng)裝置185
4.1知識(shí)點(diǎn)引入185
4.2 知識(shí)點(diǎn)1:雙向晶閘管188
4.2.1 雙向晶閘管的結(jié)構(gòu)與外形188
4.2.2 雙向晶閘管的伏安特性與觸發(fā)方式189
4.2.3 雙向晶閘管的參數(shù)與選擇191
4.2.4 雙向晶閘管的觸發(fā)電路192
4.3 知識(shí)點(diǎn)2:單相交流調(diào)壓電路194
4.3.1電阻性負(fù)載的單相交流調(diào)壓電路195
4.3.2阻感性負(fù)載的單相交流調(diào)壓電路196
4.4 知識(shí)點(diǎn)3: 三相交流調(diào)壓電路198
4.4.1 星形聯(lián)結(jié)的三相交流調(diào)壓電路198
4.4.2 支路控制的三角形聯(lián)結(jié)三相交流調(diào)壓電路201
4.4.3 其他形式三相交流調(diào)壓電路202
4.5 擴(kuò)展知識(shí)點(diǎn)1: 晶閘管交流開關(guān)及交流調(diào)功器203
4.5.1 晶閘管交流開關(guān)204
4.5.2 晶閘管交流調(diào)功器206
4.6 擴(kuò)展知識(shí)點(diǎn)2:交-交直接變頻器208
4.6.1 單相交-交變頻電路208
4.6.2 三相交-交變頻電路211
4.6.3 交-交變頻電路與交-直-交變頻電路的區(qū)別212
4.7 任務(wù)1:單相交流調(diào)壓電路的建模與仿真213
4.7.1 任務(wù)目的213
4.7.2 相關(guān)原理213
4.7.3 任務(wù)內(nèi)容及步驟213
4.7.4 任務(wù)總結(jié)215
4.8 任務(wù)2:三相交流調(diào)壓電路的建模與仿真217
4.8.1 任務(wù)目的217
4.8.2 相關(guān)原理217
4.8.3 任務(wù)內(nèi)容及步驟217
4.8.4 任務(wù)總結(jié)219
4.9 練習(xí)題與思考題220
項(xiàng)目5 認(rèn)識(shí)變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)變流裝置225
5.1 知識(shí)點(diǎn)引入225
5.2 知識(shí)點(diǎn)1:正弦脈寬調(diào)制逆變器227
5.2.1 PWM控制的基本原理227
5.2.2 PWM逆變電路及其控制方法229
5.3 知識(shí)點(diǎn)2 :直流-直流變換電路234
5.3.1 升壓斬波電路235
5.3.2降壓斬波電路236
5.3.3升降壓斬波電路和Cuk斬波電路238
5.4 擴(kuò)展知識(shí)點(diǎn):電力電子器件的保護(hù)239
5.4.1 電力電子器件的過電壓保護(hù)240
5.4.2 電力電子器件的過電流保護(hù)242
5.5 任務(wù)1:升壓式直流斬波電路的建模與仿真243
5.5.1 任務(wù)目的243
5.5.2 相關(guān)原理244
5.5.3 任務(wù)內(nèi)容與步驟244
5.5.4 任務(wù)總結(jié)246
5.6 任務(wù)2:PWM變流電路的建模與仿真246
5.6.1 任務(wù)目的246
5.6.2 相關(guān)原理246