本教材根據高等職業教育培養應用型人才的需要,結合本課程實踐性強的特點,堅持以就業為導向,以職業崗位訓練為主體,采用項目教學法,打破傳統的學科體系教學模式,重視學生的實際應用能力,重點培養學生的實際技能。
本教材詳細介紹了電力電子技術課程的八大項內容:電力二極管和晶閘管、可控整流器、有源逆變器、全控型電力電子器件、逆變電路、直流斬波器、交流調壓器和變頻器,每個項目中配有理論內容、項目對應的應用電路、實踐技能訓練、思考題與習題等。
本書可作為高職高專電氣類專業及相近專業的教材,也可作為從事電力電子技術專業的工程技術人員的參考用書。
緒論1
一、什么是電力電子技術1
二、電力電子技術的發展1
三、電力電子技術的主要功能1
四、電力電子技術的應用1
項目一電力二極管和晶閘管3
課題一電力二極管3
一、電力二極管結構3 緒論1
一、什么是電力電子技術1
二、電力電子技術的發展1
三、電力電子技術的主要功能1
四、電力電子技術的應用1
項目一電力二極管和晶閘管3
課題一電力二極管3
一、電力二極管結構3
二、電力二極管的工作原理3
三、電力二極管的主要參數4
四、電力二極管的主要類型4
五、電力二極管的使用注意事項5
課題二晶閘管6
一、晶閘管的結構6
二、晶閘管的工作原理7
三、晶閘管的陽極伏安特性9
四、晶閘管的門極伏安特性9
五、晶閘管的主要參數10
六、晶閘管模塊13
七、晶閘管的型號14
八、晶閘管的簡單測試方法14
九、晶閘管的使用15
課題三晶閘管的派生器件16
一、雙向晶閘管16
二、快速晶閘管18
三、逆導晶閘管18
四、光控晶閘管18
課題四晶閘管的驅動電路18
課題五晶閘管的保護19
一、過電壓保護19
二、過電流保護22
課題六晶閘管的容量擴展23
一、晶閘管的串聯23
二、晶閘管的并聯24
三、晶閘管裝置串并聯25
實踐技能訓練25
實訓晶閘管和雙向晶閘管的簡單測試及晶閘管的導通、關斷條件25
思考題與習題27
項目二可控整流器30
課題一單相可控整流電路31
一、單相半波可控整流電路31
二、單相全控橋式可控整流電路37
三、單相半控橋式可控整流電路42
課題二三相可控整流電路46
一、三相半波可控整流電路46
二、三相全控橋式可控整流電路51
三、三相半控橋式可控整流電路54
課題三變壓器漏電抗對整流電路的影響57
一、換相期間的輸出電壓ud58
二、換相壓降ΔUγ58
三、考慮變壓器漏抗等因素后的整流輸出電壓平均值Ud59
課題四晶閘管的觸發電路59
一、觸發電路概況59
二、單結晶體管觸發電路60
三、同步電壓為鋸齒波的晶閘管觸發電路65
四、集成觸發電路68
五、數字觸發電路70
六、觸發脈沖與主電路電壓的同步與防止誤觸發的措施75
課題五應用電路76
一、家用調光燈76
二、晶閘管延時繼電器77
實踐技能訓練78
實訓一單結晶體管的簡單測試、單結晶體管觸發電路和單相半波可控整流電路的
調試78
實訓二鋸齒波同步觸發電路的調試80
實訓三集成觸發電路的調試82
實訓四單相全控橋式可控整流電路的調試83
實訓五三相半波可控整流電路的調試84
實訓六三相全控橋式可控整流電路的調試86
思考題與習題87
項目三有源逆變器89
課題一有源逆變的工作原理89
一、晶閘管裝置與直流電機間的能量傳遞89
二、有源逆變的工作原理90
三、有源逆變的條件91
課題二三相有源逆變電路91
一、三相半波有源逆變電路92
二、三相全控橋式有源逆變電路93
課題三逆變失敗及最小逆變角的確定94
一、逆變失敗的原因94
二、最小逆變角的確定及限制95
課題四應用電路96
一、繞線轉子異步電動機的串級調速96
二、直流高壓輸電98
實踐技能訓練98
實訓三相全控橋式有源逆變電路的調試98
思考題與習題100
項目四全控型電力電子器件101
課題一可關斷晶閘管(GTO)101
一、GTO的結構與工作原理102
二、GTO的主要特性103
三、GTO的主要參數105
課題二電力晶體管(GTR)105
一、GTR的結構與工作原理105
二、GTR的主要特性107
三、GTR的主要參數107
四、GTR的二次擊穿與安全工作區108
課題三電力場效應晶體管(Power MOSFET)109
一、Power MOSFET的結構與工作原理109
二、Power MOSFET的主要特性111
三、Power MOSFET的主要參數112
課題四絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)112
一、IGBT的結構與工作原理113
二、IGBT的主要特性113
三、IGBT的主要參數115
課題五全控型電力電子器件的驅動電路115
一、電流驅動型器件的驅動電路116
二、電壓驅動型器件的驅動電路118
實踐技能訓練121
實訓全控型電力電子器件的基本認識121
思考題與習題122
項目五無源逆變電路123
課題一逆變電路的基本工作原理123
一、逆變電路的基本分類方式123
二、逆變電路的基本原理124
三、換流方式124
課題二電壓型逆變電路126
一、單相電壓型逆變電路127
二、三相電壓型逆變電路128
課題三電流型逆變電路130
一、單相電流型逆變電路130
二、三相電流型逆變電路132
課題四脈寬調制(PWM)逆變電路 133
一、PWM控制的基本原理133
二、PWM變頻電路的調制控制方式137
三、SPWM波形的生成139
課題五應用電路——電磁爐139
實踐技能訓練140
實訓單相正弦波脈寬調制(SPWM)逆變電路調試140
思考題與習題143
項目六直流斬波器144
課題一直流斬波器的工作原理144
課題二直流斬波器的基本電路145
一、降壓式斬波變換電路145
二、升壓式斬波變換電路148
三、升降壓式斬波變換電路151
課題三應用電路——不間斷電源154
實踐技能訓練157
實訓直流斬波電路的調試157
思考題與習題158
項目七交流調壓器160
課題一單相交流調壓電路160
一、電阻性負載160
二、電感性負載161
課題二三相交流調壓電路163
一、星形連接帶中線的三相交流調壓電路163
二、晶閘管與負載連接成內三角形的三相交流調壓電路164
三、用三對反并聯晶閘管連接成三相三線制交流調壓電路164
課題三晶閘管交流開關167
一、交流開關的常見形式167
二、晶閘管交流開關應用舉例168
三、固體開關169
課題四由過零觸發開關電路組成的單相交流調功器170
一、交流調功器的基本原理170
二、交流調功器應用舉例171
課題五應用電路172
一、電風扇無級調速器172
二、電熱爐的溫度自動控制172
實踐技能訓練173
實訓單相交流調壓電路的調試173
思考題與習題175
項目八變頻器176
課題一變頻器的概述176
課題二變頻器的基本結構177
課題三變頻器的主電路結構178
課題四應用電路——變頻技術在洗衣機中的應用183
思考題與習題184
參考文獻185