电力电子技术(自动化类专业第3版高等职业教育系列教材)

第1章电力电子器件1 1.1电力二极管1 1.1.1电力二极管的内部结构1 1.1.2电力二极管的伏安特性曲线2 1.1.3电力二极管的参数2 1.1.4电力二极管的简单测试2 1.2晶闸管3 1.2.1晶闸管的内部结构与工作原理3 1.2.2晶闸管的伏安特性曲线4 1.2.3晶闸管导通与关断的条件5 1.2.4晶闸管的参数及选型5 1.3晶闸管的保护、扩容及简单测试7 1.3.1晶闸管的过电压保护7 1.3.2晶闸管的过电流保护10 1.3.3晶闸管的串并联使用11 1.3.4晶闸管的简单测试13 1.4门极关断(GTO)晶闸管14 1.4.1GTO晶闸管的结构与工作原理14 1.4.2GTO晶闸管的主要参数15 1.4.3GTO晶闸管的驱动与保护16 1.5电力晶体管(GTR)17 1.5.1GTR的结构与工作原理17 1.5.2GTR的主要参数及安全工作区18 1.5.3GTR的驱动与保护19 1.6电力场效应晶体管(电力MOSFET)21 1.6.1电力MOSFET的结构与工作原理21 1.6.2电力MOSFET的主要参数及安全工作区22 1.6.3电力MOSFET的驱动与保护23 1.7绝缘栅双极晶体管(IGBT)25 1.7.1IGBT的结构与工作原理26 1.7.2IGBT的主要参数26 1.7.3IGBT的驱动与保护27 1.8其他全控型电力电子器件30 1.8.1集成门极换流晶闸管(IGBT)30 1.8.2MOS门控晶闸管(MCT)31 1.8.3静电感应晶体管(SIT)32 1.8.4静电感应晶闸管(SITH)32 1.8.5功率集成电路(PIC)33 1.9思考题33 第2章单相可控整流电路34 2.1单相半波可控整流电路34 2.1.1电阻性负载电路波形分析与电路参数计算34 2.1.2电感性负载电路分析36 2.1.3电感性带续流二极管负载电路分析37 2.2单相全波可控整流电路38 2.2.1电阻性负载电路波形分析与电路参数计算38 2.2.2电感性负载电路波形分析与电路参数计算40 2.2.3电感性带续流二极管负载电路波形分析与电路参数计算43 2.3单相全控桥式整流电路45 2.3.1电阻性负载电路波形分析与电路参数计算45 2.3.2电感性负载电路波形分析与电路参数计算47 2.3.3电感性带续流二极管负载电路波形分析与电路参数计算50 2.4单相半控桥式整流电路52 2.4.1电阻性负载电路波形分析与电路参数计算52 2.4.2电感性负载电路波形分析与电路参数计算54 2.4.3电感性带续流二极管负载电路波形分析与电路参数计算58 2.5单结晶体管触发电路61 2.5.1对晶闸管触发电路的要求61 2.5.2单结晶体管的结构、图形符号及伏安特性曲线62 2.5.3单结晶体管触发电路及元件选择63 2.5.4单结晶体管的外观与测试65 2.6锯齿波触发电路68 2.6.1锯齿波触发电路的工作原理68 2.6.2 KJ001(KC01)集成触发器73 2.6.3脉冲变压器的结构及功能74 2.7“1+X”实践操作训练75 2.7.1训练1安装、调试单结晶体管触发电路75 2.7.2训练2安装、调试单相全控桥式整流电路77 2.7.3训练3安装、调试单相半控桥式整流电路79 2.8思考题80 第3章三相可控整流电路82 3.1共阴极接法三相半波可控整流电路82 3.1.1电阻性负载电路波形分析与电路参数计算82 3.1.2电感性负载电路波形分析与电路参数计算87 3.1.3 电感性带续流二极管负载电路波形分析与电路参数计算93 3.1.4常见故障分析96 3.2共阳极接法三相半波可控整流电路98 3.2.1电阻性负载电路波形分析与电路参数计算98 3.2.2电感性负载电路波形分析与电路参数计算102 3.2.3电感性带续流二极管负载电路波形分析与电路参数计算107 3.3三相全控桥式整流电路109 3.3.1电阻性负载电路波形分析与电路参数计算109 3.3.2电感性负载电路波形分析与电路参数计算116 3.3.3电感性带续流二极管负载电路波形分析与电路参数计算121 3.3.4常见故障分析122 3.4三相半控桥式整流电路124 3.4.1电阻性负载电路波形分析与电路参数计算124 3.4.2电感性负载电路波形分析与电路参数计算130 3.4.3电感性带续流二极管负载电路波形分析与电路参数计算134 3.4.4常见故障分析135 3.5三相双反星形可控整流电路137 3.5.1不带平衡电抗器的双反星形可控整流电路137 3.5.2带平衡电抗器的双反星形可控整流电路137 3.5.3双反星形可控整流大电感负载电路参数的计算140 3.6KCZ3集成三脉冲触发电路141 3.6.1KJ010、KJ011集成触发器141 3.6.2KCZ3集成三脉冲触发组件143 3.7KCZ6集成六脉冲触发电路144 3.7.1KC04集成触发器144 3.7.2KC41C六路双脉冲形成器146 3.7.3KC42脉冲列调制形成器146 3.7.4KCZ6集成六脉冲触发组件147 3.8TC787/TC788集成触发电路148 3.8.1TC787/TC788的引脚控制功能148 3.8.2TC787/TC788的内部原理框图150 3.8.3TC787/TC788的使用150 3.9触发脉冲与主电路电压的同步151 3.9.1同步的定义152 3.9.2实现同步的方法152 3.9.3同步变压器的时钟点数153 3.10“1+X”实践操作训练154 3.10.1训练1安装、调试三相半波可控整流共阴极电路154 3.10.2训练2安装、调试三相半波可控整流共阳极电路158 3.10.3训练3安装、调试三相全控桥式整流电路159 3.10.4训练4安装、调试三相半控桥式整流电路161 3.10.5训练5安装、调试带平衡电抗器的三相双反星形可控整流电路163 3.11思考题165 第4章有源逆变电路167 4.1单相桥式有源逆变电路167 4.1.1有源逆变的条件167 4.1.2单相桥式有源逆变电路的工作原理与波形分析168 4.1.3逆变失败和*小逆变角的限制170 4.2三相有源逆变电路171 4.2.1三相半波有源逆变电路的工作原理与波形分析171 4.2.2三相桥式有源逆变电路的工作原理与波形分析175 4.3直流电动机的可逆拖动177 4.3.1直流可逆拖动系统的构成177 4.3.2逻辑控制无环流可逆拖动系统177 4.4“1+X”实践操作训练178 4.4.1训练1安装、调试单相桥式有源逆变电路178 4.4.2训练2安装、调试三相半波有源逆变电路180 4.4.3训练3安装、调试三相桥式有源逆变电路181 4.5思考题183 第5章交流调压184 5.1双向晶闸管184 5.1.1双向晶闸管的结构和符号184 5.1.2双向晶闸管的伏安特性184 5.1.3双向晶闸管的型号及参数185 5.1.4双向晶闸管的触发方式186 5.2单相交流调压与调功器187 5.2.1单相交流调压电路187 5.2.2KC05(KJ005)、KC06(KJ006)集成移相触发器189 5.2.3调功器191 5.2.4KC07(KJ007)、KC08(KJ008)集成过零触发器195 5.3三相交流调压电路196 5.3.1星形联结带中性线的三相交流调压电路196 5.3.2三相交流调压电路的其他连接方式197 5.3.3三相交流调压电路应用实例分析198 5.4“1+X”实践操作训练199 5.4.1训练1安装、调试单相交流调压电路199 5.4.2训练2安装、调试三相交流调压电路201 5.5思考题203 第6章无源逆变与变频电路204 6.1无源逆变电路204 6.1.1逆变电路的工作原理204 6.1.2逆变器的换流方式205 6.1.3基本逆变电路207 6.2谐振式逆变电路208 6.2.1并联谐振式逆变电路208 6.2.2串联谐振式逆变电路210 6.3三相桥式逆变电路211 6.3.1三相电压型桥式逆变电路211 6.3.2三相电流型桥式逆变电路212 6.4变频电路214 6.4.1交—直—交变频电路214 6.4.2交—交变频电路216 6.5PWM变频电路221 6.5.1PWM控制的基本原理221 6.5.2单相桥式PWM变频电路222 6.5.3三相桥式PWM变频电路224 6.5.4SPWM控制电路225 6.6“1+X”实践操作训练安装、调试单相并联逆变器227 6.7思考题228 第7章直流斩波230 7.1降压式直流斩波电路230 7.1.1降压式直流斩波电路的工作原理230 7.1.2降压式直流斩波电路的工作过程分析232 7.2升降压式直流斩波电路236 7.2.1升压式直流斩波电路的工作原理236 7.2.2升降压式直流斩波电路的工作原理236 7.3可逆直流斩波电路239 7.3.1半桥式电流可逆斩波电路239 7.3.2全桥式可逆斩波电路240 7.4“1+X”实践操作训练245 7.4.1训练1安装、调试双象限直流斩波电路245 7.4.2训练2安装、调试四象限直流斩波电路246 7.5思考题248 附录 活页式实训报告249 附录A第2章实训报告249 实训报告1 2.7.1节实训报告249 实训报告2 2.7.2节和2.7.3节实训报告251 实训报告3 2.7.1～2.7.3节实训评价253 附录B第3章实训报告255 实训报告1 3.10.1节和3.10.2节实训报告255 实训报告2 3.10.3节和3.10.4节实训报告257 实训报告3 3.10.5节实训报告259 实训报告4 3.10.1～3.10.5节实训评价261 附录C第4章实训报告263 实训报告1 4.4.1节实训报告263 实训报告2 4.4.2节实训报告265 实训报告3 4.4.3节实训报告267 附录D第5章实训报告269 实训报告1 5.4.1节实训报告269 实训报告2 5.4.2节实训报告271 附录E第6章实训报告273 实训报告 6.6节实训报告273 附录F第7章实训报告275 实训报告1 7.4.1节实训报告275 实训报告2 7.4.2节实训报告277 参考文献279