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1、（电力电子技术）自学指导书_（电力电子技术）自学指导书（电力电子技术）自学指导书（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2020年2月16日（电力电子技术）自学指导书（电力电子技术）自学指导书讲明(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（当代电力电子技术）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
2、内容。对于学过上述内容的同学，在自学时碰到问题，还需复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，要求能把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具体的介绍，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
3、表中计划自学时数的24倍。(6)答疑与作业在自学经过中如碰到问题，可与指导老师联络，通过、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。（电力电子技术）自学指导书（电力电子技术）自学指导书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，要求把握晶闸管元件的构造及其工作原理，晶闸管的参数及计算方法。并要
4、求把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，把握自然换流点，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，但应把握计算公式的推导经过和晶闸管额定值的计算方法。1.2学习内容(1)晶闸管元件的构造及基本工作原理。(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)
5、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)要求把握阳极和门极的电压、电流参数，能选择相应参数的器件。(2)把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。学习时应本人动手，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、
6、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（电力电子技术）自学指导书（电力电子技术）自学指导书路构成三相桥式电路的基本组成部分。1.4习题和考虑题教材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，要求把握换流重叠角，了解变流器中影响换流重叠角的原因及对电路的影响。把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)
7、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，把握计算方法。(2)产生有源逆变的基本条件，有源逆变的工作原理，比拟有源逆变与整流的异同点。(3)三相半波可控整流电路的有源逆变的工作原理，波形分析方法。2.4习题和考虑题教材P81第1、2、3、5、7、12题。注：本章2.4节内容不作要求。3.门极触发电路3.1目的和
8、要求通过本章学习，要求把握晶闸管对门极触发信号的要求及触发电路的基本组成部分，把握触发器的定相方法。3.2学习内容(1)门极触发信号的种类。(2)晶闸管对门极触发脉冲及门极触发电路的要求。(3)锯齿波移相的晶体管触发电路的组成及各部分工作原理。（电力电子技术）自学指导书（电力电子技术）自学指导书 (4)三相桥式电路触发器的定相方法。3.3学习要点(1)触发电路性能对晶闸管电路有很重要的影响，应把握晶闸管对门极触发脉冲的要求。(2)在三相电路中，触发电路的同步和移相是较难把握的内容，这方面内容要认真学习、领会。3.4习题和考虑题教材P98第1、2、12题。注：本章3.3节和3.4节内容不作要求。
9、4.沟通调压4.1目的和要求通过本章学习，要求把握晶闸管的一些基本应用，沟通调压电路工作原理，派生晶闸管的原理和特性。4.2学习内容(1)单相沟通调压的基本原理，重点在电阻性负载。晶闸管调功器的几种方法，各自的特点。双向晶闸管的基本构造，工作原理与参数。4.3学习要点(2)单相沟通调压的工作原理，在电阻性负载时的参数计算，在电感性负载工作时应注意的问题。(3)双向晶闸管的工作原理、特性及其应用。4.4习题和考虑题教材P117第1、2、5、7题。注：本章4.2节内容不作要求。5.全控型电力半导体器件5.1目的和要求通过本章学习，要求了解几种全控型电力半导体器件，主要把握GTO、GTR、IGBT三
10、种器件工作原理、特性，其他器件仅作一般性了解。了解电力半导体器件在应用中要考虑的安全性问题，晶闸管保护的工作原理和常用保护方法。5.2学习内容(1)GTO的构造、特点、关断原理，以及主要参数。(2)GTO的基本缓冲电路，对门极驱动电路的要求及驱动电路的组成。（电力电子技术）自学指导书（电力电子技术）自学指导书 (3)GTR的特性和参数，安全工作区的概念。(4)GTR的基本缓冲电路，基极驱动电路。(5)IGBT的构造、特性和驱动电路。(6)电力半导体器件的发展概貌。(7)电路产生过压、过流的原因，常用的保护方法及其工作原理。5.3学习要点把握GTO、GTR、IGBT三种器件的基本工作原理，驱动电
11、路的特点，其他器件不需深化了解。重点了解过压、过流的常用保护措施及其工作原理。5.4习题和考虑题教材P168第2、3、5、7、8、17、18、19题。注：本章5.3节、5.5节、5.6节内容不作要求。6.直流变换器6.1目的和要求通过本章学习，要求把握直流变换器的基本构造，直流斩波电路工作原理，输入与输出隔离的直流变换器的分析方法。6.2学习内容(1)斩波器输出的控制方式。(2)降压式、升压式、升降压式斩波器的工作原理，控制方式。输入输出隔离的直流变换器的工作原理和分析方法。6.3学习要点(1)斩波电路的工作原理、类型和控制方式。(2)输入输出隔离电路的构造及工作经过。6.4习题和考虑题教材P
12、188第3、4题。注：本章6.3节、6.5节内容不作要求。7.无源逆变和变频7.1目的和要求变频电路是电力电子技术应用最广泛的领域，其电路变化也最丰富。通过本章学习，要求了解电压型与电流型变频器的电路、性能、特点，把握典型变频器的工作原理，了解PWM变频的原理和类型。（电力电子技术）自学指导书（电力电子技术）自学指导书7.2学习内容(1)逆变和变频的含义及两种主要类型的变频器。(2)电压型和电流型逆变器的比拟。(3)单相负载换流逆变器，把握RLC串联谐振逆变器的工作原理。(4)单相串联电感式电压型逆变器的工作原理。(5)串联二极管式电流型逆变器的工作原理。(6)脉冲宽度调制的原理、优点，PWM波形的构成方法。(7)软开关技术的基本概念。7.3学习要点(1)逆变器的类型及工作原理，输出电压、电流的调节方法，电压型和电流型逆变器的比拟。(2)PWM波形的特点和产生的方法，PWM逆变器的工作原理及其优点。注：本章以上内容作一般性了解。注：(1)每周计划自学时数为4学时；（电力电子技术）自学指导书（电力电子技术）自学指导书 (2)未列入上表的章节不在教学计划范围内(3)以上安排仅供参考，根据本身的情况灵敏安排学习进程。