第八章电力电子技术

问题的出提： 直调速系统流用可控的流直电 源据根面分析前调压调，速是流 直调系统的主要速方，而调节法枢 电电需要压专门有向电机动供的电 控直流电源。可

常用的控直流可源电以有下种 三 旋变转机组流——用交电流动机和直流发 电机组机成组以获，可得调直的电压。 流 静止式 控可流整——用静器式的止可整控 流，以获得器调的直流可压。电 流斩波器直脉或宽调制变器—换—用定恒 直电源或不流整控流源电供，电利用力 电子电关器件斩开波或行进脉调制，以宽 生可产的平均变压。电

旋变转机组

图1-1流转变流机组供旋的电直流速系调(统-G系统M

)G -M统工作原系 理原由动(柴机油机交流、步异或同步 动机电拖)动流发直机电 实G现变，流由 给需要调速的直流电动机 G M供电，调 G节 励的磁电 流if 即可改变其输出压 U,电从调节而电机的转速 n动。 这 样的速调系简称统-MG统系国，际上通称 ard-WLoenrd系统a。

G

M系-特性第II象统限n

I第限象n 1n2

n0

TL-O T LTe 第II象限I图-1 2-MG统机械特性系IV象第限

静止式

可整控器

流图-3 1晶管可闸控流器整供的电流调直速统(V系-系M)统

-M系统工V原作理晶闸-管动机调速系统(电简称-MV 统，又称系静止War的dLeo-and系统r) 图中V,T是晶管可控整闸器，通过流节调触发装置 TG的控制 电压 cU来移 动触 发冲脉相位，即可的变改整流电U压d,从 实而平滑调现。速

V -M系的特点统与G-M系 统比较相： –晶闸管整流置装仅在经不济和性靠性可都上有 很大高提，且在而术性能技上显也出示较的 大越性优晶。管闸控整流可器的功率放倍数大 在1 4 以上，0门极其电流以直接可用晶管来控体制， 再像不流直电发那机需要样较功率大放 大器。的 –在控制作用 的速快上性，变流机是组秒，而 晶闸管整流级器毫是秒，这将大大级高提统的系动 性态。能

V-M系的统问 – 由于晶题闸的单向管电性导，不它允电 流许反向给，系的可逆统运造行困成。难– 晶闸管 对过压电过电、流和过的dV/高d 与tdi/d t十都分敏感，超若过许值会在允很 的时间内短坏损器件。 由–波谐与功功无率引电网起压波形电 变，畸及附近殃的电用备设造，成电力“公 ”害

直。斩流波器或脉宽制调换变器在干铁道线力电机车、工矿力电车机、 市城轨有无轨和车电和铁电地车等 机力牵引设电上备，常采用流直串或励 励复动电，由恒压机流直网供电，过去 电切用换电回路枢阻来电控制电机的起动、 动制和速，调在阻中电电耗很。大

.1直流斩 器的波基本结u构控制 电路

+

+U

ton sdUV TsU_VD

MM_O

Ta)

原理图b) 电压形波

图t图-5 1直流波器斩电-动系统机的理图和电原压波形

2 .波器斩的本基制控原在理原图中理V, 表T示力电电开关器 件，V子D 表示流续极管二当VT。导通时， 直流电 源电压U 加到s动电机上；当T V关 断，时流直源与电机脱电，电开机动电枢 经 VD续 ，流端电压两接近零。如此反 于复，电端枢压电形波如1图-5 b好，像电 源电是U压在son t间内时被接上又，在T to– n间内时被斩，故断称斩波”。“

3. 输出压计算这样，电电机动到的得平电均压为

ton Ud U s U sT 中式T — 闸晶的管开周期关 ton; 开通—时；间 —占比空， =t no /T= t onf 其；中f 为关频开。

率1-2()

为了节，并实能无触行点控，现在 制多用电电子开关力器，件快速如闸管 、晶TOGI、GT等。 采B简单用单的控管制时，作称流直斩波器， 来逐后渐展成发采各种脉冲 宽用度制开关调电的，路宽脉制调变器换( WPMP-lue Wisdt Mhduoationl)

这些技术。都属电力于电技术子

第章八 电电力学基子础学习 求: 要握掌闸管晶的本基作工原理、性特主和参要数含义的； 掌握几 种单相三和基相可本整控电流的路作工原理特点；及 悉熟逆变的基本器工原理、用途和控作；制 了解 晶闸管作工对时触发电的路求要和触发路电基本工作原理的。前

言

集 成电 微(弱)路电子 学半导体件器 电力半导 体器 件电 力强)电子(

电力电子学学任的务：利电力半导用体器和件线来路实电功率的变现和换控制 。弱 电电半导力体件器 电强

电力电学子的形成科1.电技力术 .电子技2术 .电3力子电技术

电

力电子学科的成形续1)(1.力电技术 电力技术是门一及涉电、发输电、配电及电力应用 的学技科。术 利电用学磁(电路、磁、路

场、磁场电基的原本),理 理处电发输、配及电电力应 用技术统的电力技称。

电术电力子科的学成(续形2)2.子技术 电子技术又电称为电学子，是与它

子器电、件子电电路及电以设 子备和系有关的统学科技术 。 电技子是术研究子电件，器及以

用利子器件电处来理电电子中 路电信号产生的变换、处、、理存储、 送发接收和问题。 又称信为电子息术技信或息电子学。

电力电

子学科的成形续3)(3.电力子电技(术owPr Eleecrtoncsi )称也电为力电子。学 利用 力电电开关器子件成组电开关电路力利用集成电路和微处，理构器成信号处和控制系统理，电力开对关路电行实时、进式适控的，经制有济效地实现 开模关的电力变换和电力控式制包括电，压(流)的电小大、率、 频相和位波的变换和控形制 。

是综了合子电术、控制技术和技电力技的术兴新交学科叉 。电力电子 技的术展发是史以电电力子件器发的史展纲为1