《电力电子术》自学指导书.doc

《电力电子技术》本科函授班 自 学 指 导 书 东南大学电气工程系 2009年2月16日 说明 (1) 使用教材 《电力电子技术基础》 冷增祥，徐以荣编著。东南大学出版社。2006.11 (2) 参考书目 《现代电力电子技术》 张立，赵永健编著。科学出版社。 《电力电子技术》 丁道宏主编。航空工业出版社。 《半导体变流技术》 黄俊主编。机械工业出版社。 (3) 前修课程 电工基础，电子技术基础，电机学。 由于本课程与前修课程关系密切，上述前修课程的基础知识是必须的。对于没有学过上述课程的同学，需要补修上述课程的内容。对于学过上述内容的同学，在自学时遇到问题，还需温习前修课程的有关内容。 (4) 学习内容 本课程重点在第一、二、四、五、六章，要求能掌握各章节的基本概念，电路工作原理，工作波形分析，对书中涉及的各种计算公式，仅要求了解公式的推导思路，不要求死记公式。电力电子器件的驱动和保护是应用系统中的一个重要环节，由于课时的限制，教材中未对此内容作详细的介绍，有兴趣的同学可参阅有关参考书。本课程是一门强弱电相结合的应用型课程，要求学生在熟悉电工基础、电子学等基础课程的基础上，进行本课程的学习。 (5) 计划学时数 自学64时，作业24时，面授24时。各章自学学时分配见附表。根据各人的实际情况，安排实际自学时数应是表中计划自学时数的2～4倍。 (6) 答疑与作业 在自学过程中如遇到问题，可与指导教师联系，通过电话、信函或电子邮件进行答疑。每章作业需按时认真完成，并寄交学校，批阅后发还本人。 本自学指导书是根据我系本科函授教学计划，并参照全日制本科教学大纲，在多年教学实践的基础上修改而成。不妥之处，望予指正。 0. 绪论 本章介绍了课程的基本内容，以及电力电子学的发展和作用，课程的性质、分析方法和学习要求。波形分析和电力电子器件的开关工作是学习的关键点。 1. 晶闸管及其可控整流电路 1.1 目的和要求 通过本章学习，要求掌握晶闸管元件的结构及其工作原理，晶闸管的参数及计算方法。并要求掌握单相和三相可控整流电路的工作原理，分析在不同负载条件下的输出电压、电流波形，掌握自然换流点，触发延迟角等基本概念。对各种情况下的计算公式不要求强记，但应掌握计算公式的推导过程和晶闸管额定值的计算方法。 1.2 学习内容 (1) 晶闸管元件的结构及基本工作原理。 (2) 晶闸管的特性和主要参数。 (3) 单相桥式全控整流电路电阻性、电感性负载下的工作原理，波形分析，以及参数计算。 (4) 单相桥式半控整流电路电阻性、电感性负载下的工作原理，波形分析，电路的失控现象。 (5) 全控电路与半控电路的区别，单相可控整流电路的优缺点。 (6) 三相半波可控整流电路电阻性、电感性负载下的工作原理，波形分析，以及参数计算。 (7) 三相半波电路的两种接法：共阴极接法，共阳极接法。 (8) 三相桥式全控整流电路电阻性、电感性负载下的工作原理，波形分析，以及参数计算。对门极触发脉冲的要求。 (9) 三相桥式半控整流电路的特点，工作原理和波形分析。 (10) 反电势负载的工作特点。 1.3 学习要点 (1) 要求掌握阳极和门极的电压、电流参数，能选择相应参数的器件。 (2) 掌握晶闸管电路的基本分析方法，主要包括三个方面的内容：电路分析、波形分析、参数计算。学习时应自己动手，画出不同电路、负载、?角的波形图。 (3) 单相桥式全控整流电路在电阻性和电感性负载时的工作原理、波形、电路参数计算。 (4) 三相半波可控整流电路在电阻性和电感性负载时的工作原理、波形、电路参数计算。 (5) 三相桥式全控整流电路的工作原理，性能特点及对触发脉冲的要求。三相半波电路构成三相桥式电路的基本组成部分。 1.4 习题和思考题（教材P51） 第3、7、9、10、11、13、14、16、17题。 2. 变流器运行 2.1 目的和要求 通过本章学习，要求掌握换流重叠角，了解变流器中影响换流重叠角的原因及对电路的影响。掌握有源逆变产生的条件，三相半波可控整流电路的逆变工作原理，以及逆变失败的原因。 2.2 学习内容 (1) 换流重叠角产生及计算方法，换流重叠角对输出平均电压的影响。 (2) 三相半波可控整流电路换流时波形分析。 (3) 有源逆变产生的条件。 (4) 三相半波可控整流电路的有源逆变的工作原理，波形分析，参数计算。 (5) 逆变失败原因，最小超前角限制的条件。 (6) 三相半波可控整流电路的有源逆变的工作原理，波形分析。 (7) 变流器外特性的等效电路及计算方法。 (8) 功率因数点基本功能、计算方法和提高功率因数点途径。 2.3 学习要点 (1) 换流重叠角对输出电压有一定的影响，分析其产生的原因，掌握计算方法。 (2) 产生有源逆变的基本条件，有源逆变的工作原理，比较有源逆变