电力电子变流技术

前言

第1章 电力电子器件

1.1 普通晶闸管

1.1.1 晶闸管的结构

1.1.2 晶闸管的工作原理

1.1.3 晶闸管的伏安特性

1.1.4 晶闸管的主要参数

1.1.5 晶闸管的型号及简单测试方法

1.2 全控型电力电子器件

1.2.1 门极可关断晶闸管（GTO）

1.2.2 大功率晶体管（GTR）

1.2.3 功率场效应晶体管

1.2.4 静电感应晶体管

1.3 晶闸管的派生器件

1.3.1 快速晶闸管

1.3.2 双向晶闸管

1.3.3 逆导晶闸管

1.3.4 光控晶闸管

1.4 功率二极管_

1.4.1 功率二极管的工作原理

1.4.2 功率二极管的主要参数

1.4.3 功率二极管的主要类型

实验晶闸管的简易测试及导通关断条件实验

思考题与习题

第2章 晶闸管可控整流电路

2.1 单相半波可控整流电路

2.1.1 电阻性负载

2.1.2 电感性负载及续流二极管

2.1.3 反电动势负载

2.2 单相全波和单相全控桥式可控整流电路

2.2.1 单相全波可控整流电路

2.2.2 单相全控桥式整流电路

2.3 三相半波可控整流电路

2.3.1 三相半波不可控整流电路

2.3.2 三相半波可控整流电路

2.3.3 共阳极整流电路

2.3.4 共用变压器的共阴极、共阳极三相半波可控整流电路

2.4 三相全控桥式整流电路

2.4.1 工作原理

2.4.2 对触发脉冲的要求

2.4.3 对大电感负载的分析

2.5 三相半控桥整流电路

2.5.1 电阻性负载

2.5.2 大电感负载

2.5.3 三相半控桥与三相全控桥整流电路的比较

2.6 带平衡电抗器的双反星形可控整流电路：

2.6.1 不带平衡电抗器的双反星形可控整流电路

2.6.2 带平衡电抗器的双反星形可控整流电路

2.6.3 各物理量计算

2.7 变压器漏电抗对整流电路的影响

2.7.1 换相期间的输出电压

2.7.2 换相重叠角y

2.7.3 可控整流电路的外特性

2.8 晶闸管可控整流供电的直流电动机机械特性

2.8.1 电流连续时的机械特性

2.8.2 电流断续时的机械特性

2.8.3 临界电流

实验1单相半波可控整流电路的研究

实验2单相全控桥式整流电路的研究

实验3三相全控桥式整流电路的研究

实验4三相半控桥式整流电路的研究

思考题与习题

第3章 晶闸管触发电路

3.1 对触发电路的要求

3.2 单结晶体管触发电路

3.2.1 单结晶体管

3.2.2 单结晶体管弛张振荡电路

3.2.3 单结晶体管的同步和移相触发电路

3.3 同步电压为锯齿波的晶闸管触发电路

3.3.1 触发脉冲的形成与放大

3.3.2 锯齿波的形成及脉冲移相

3.3.3 锯齿波同步电压的形成

3.3.4 双窄脉冲形成环节

3.3.5 强触发电路

3.4 触发脉冲与主电路电压的同步及防止误触发的措施

3.4.1 触发电路同步电源电压的选择

3.4.2 防止误触发的措施

实验锯齿波同步触发电路的研究

思考题与习题

第4章 主电路的保护和计算

4.1 晶闸管的过电压保护

4.1.1 晶闸管的关断过电压及其保护

4.1.2 晶闸管交流侧过电压及其保护

4.1.3 晶闸管直流侧过电压及其保护

4.2 晶闸管的过电流保护与电压、电流上升率的限制

4.2.1 晶闸管的过电流保护

4.2.2 电压与电流上升率的限制

4.3 整流变压器额定参数的计算

4.3.1 二次侧相电压U2

4.3.2 一次侧相电流J，和二次侧相电流Iz

4.3.3 一次侧容量s。、二次侧容量Sz以及平均计算容量S

4.4 平波电抗器电感量的计算

4.4.1 电动机电枢电感Ln和变压器漏电感LT的计算

4.4.2 限制输出电流脉动的电感量L0的计算

4.4.3 使输出电流连续的临界电感量L1的计算

思考题与习题

第5章 有源逆变电路

5.1 有源逆变的工作原理

5.1.1 有源逆变过程的能量转换

5.1.2 有源逆变的工作原理

5.2 三相有源逆变电路

5.2.1 三相半波有源逆变电路

5.2.2 三相桥式有源逆变电路

5.3 逆变失败及最小逆变角的确定

5.3.1 逆变失败的原因

5.3.2 最小逆变角的确定及限制

5.4 有源逆变电路的应用

5.4.1 用接触器控制直流电动机正反转的电路

5.4.2 采用两组晶闸管反并联的可逆电路

5.4.3 绕线转子异步电动机的串级调速

实验三相有源逆变电路的应用

思考题与习题

第6章 交流开关与交流调压电路

6.1 双向晶闸管

6.1.1 基本结构

6.1.2 伏安特性

6.1.3 双向晶闸管的触发方式

6.1.4 双向晶闸管的工作原理

6.1.5 双向晶闸管的触发电路

6.2 晶闸管交流开关

6.2.1 简单交流开关及应用

6.2.2 由过零触发开关电路组成的单相交流调功器

6.2.3 固态开关

6.3 单相交流调压

6.3.1 电阻负载

6.3.2 电感性负载

6.3.3 晶闸管交流稳压电路

6.4 三相交流调压

6.4.1 星形联结带中线的三相交流调压电路

6.4.2 晶闸管与负载联结成内三角形的三相交流调压电路

6.4.3 用三对反并联晶闸管联结成三相三线交流调压电路

6.4.4 三个晶闸管联结于星形负载中点的三相交流调压电路

6.4.5 用双向晶闸管组成的三相交流调压电路

实验三相交流调压电路的研究

思考题与习题

第7章 变频电路

7.1 变频电路的作用、原理和换流方式

7.1.1 变频电路的作用

7.1.2 变频电路基本原理

7.1.3 变频电路的换流方式

7.2 负载谐振式变频电路

7.2.1 并联谐振式变频电路（也称并联谐振逆变器）

7.2.2 负载串联谐振式变频电路

7.3 三相变频电路

7.3.1 电压型三相变频电路

7.3.2 电流型三相变频电路

7.4 脉宽调制变频电路

7.4.1 脉宽调制变频电路概述

7.4.2 单相PWM变频电路

7.4.3 三相桥式PWM变频电路

思考题与习题

第8章 直流变换电路

8.1 直流电压变换电路的工作原理及其分类

8.1.1 直流电压变换电路的工作原理

8.1.2 直流电压变换电路的分类

8.2 基本直流变换电路

8.2.1 降压变换电路

8.2.2 升压变换电路

8.2.3 库克变换电路

8.3 全桥式电路

8.3.1 双极性电压开关PWM控制方式

8.3.2 单极性电压开关PWM控制方式

思考题与习题

主要参考文献

《高等职业教育机械大类规划教材系列：电力电子变流技术》包括整流、逆变、变频、调压和保护电路5大部分，共8章，对晶闸管的触发电路、整流变压器的计算、电抗器的电感量计算做了较为详细的论述。《高等职业教育机械大类规划教材系列：电力电子变流技术》注重新颖性、理论性和系统性，突出了实用性，可作为高职高专机电类专业教材，也可供相关专业技术人员的参考。