電力電子變換實驗裝置

A. 帶限流保護的轉速反饋閉環直流調速系統的課設當中電力電子變換裝置的數學模型是如何確定的

1、建模就可以了

2、詳細的就是單元件，然後串並聯

B. 電力電子變換有哪些基本類型

1、整流（交流變直流）

將交流電變換為直流電稱為AC/DC變換，這種變換的功率流向是由電源傳向負載，稱之為整流。

2、變頻（交流變交流）

變頻就是改變供電頻率，從而調節負載，起到降低功耗，減小損耗，延長設備使用壽命等作用。

3、逆變（直流變交流）

逆變是把直流電變成交流電稱為逆變。逆變電路可用於構成各種交流電源，在工業中得到廣泛應用。

4、斬波（直流變直流）

將直流電變為另一固定電壓或可調電壓的直流電。也稱為直流—直流變換器。一般指直接將直流電變為另一直流電，不包括直流—交流—直流。

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電力電子器件發展趨勢

高頻化、集成化、模塊化和智能化是電力電子器件未來的主要發展方向。

（1）隨著電力電子技術應用的不斷發展，對電力電子器件性能指標和可靠性的要求也日益苛刻。具體而言，要求電力電子器件具有更大的電流密度、更高的工作溫度、更強的散熱能力、更高的工作電壓、更低的通態壓降、更快的開關時間，而對於航天和軍事應用，還要求有更強的抗輻射能力和抗振動沖擊能力。

特別是航天、航空、艦船、輸變電、機車、裝甲車輛等使用條件惡劣的應用領域，以上要求更為迫切。

（2）未來幾年中，盡管以硅為半導體材料的雙極功率器件和場控功率器件已趨於成熟，但是各種新結構和新工藝的引入，仍可使其性能得到進一步提高和改善，Coolmos、各種改進型IGBT和IGCT均有相當的生命力和競爭力。

（3）電力電子器件的智能化應用也在不斷研究中取得了實質成果。一些國外製造企業已經開發出了相應的IPM智能化功率模塊，結構簡單、功能齊全、運行可靠性高，並具有自診斷和保護的功能。

（4）新型高頻器件碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)器件正在迅速發展，一些器件有望在不遠的將來實現商品化，總部位於美國北卡羅來納的CREE公司已經實現商用的SiC二極體和MOSFET。

但由於材料和製造工藝方面的問題，還需要大量的研究投入和時間才能逐步解決，北卡州立大學的FREEDM中心正在對此技術進行研究。

C. 誰能詳細介紹一下「電力電子變換技術」

電力電子變換技術簡稱為電力電子技術。是利用電力電子器件進行電琺跡粹克誄久達勛憚魔力變換的，主要是交流到直流（整流），直流到交流（逆變），直流到直流（斬波）和交流到交流（周波變換）等各種電力變換的一門技術。

D. 電力電子裝置的主要類型

為了防止電力系統內部和外部過電壓對變電站造成的安全事故，變電站中通常會安裝避雷器、避雷針、接地網等過電壓保護裝置。而作為重要防雷裝置之一的避雷器，在變電站的防護中是非常常見的。今天，鈞和電子為您分享變電站應用的避雷器的類型。

一是，避雷器的作用

避雷器是限制過電壓的一種保護裝置，它能釋放雷電或兼能釋放電力系統操作過電壓能量，保護電氣設備免受瞬時過電壓的危害，又能截斷續流，防止系統接地短路。

在電力系統中，避雷器並聯安裝於系統中。當過電壓值達到規定的動作電壓時，避雷器立即動作，流過電流，限制過電壓幅值，保護設備；電壓正常後，避雷器迅速恢復原狀態，保證系統正常供電。

二是，電力系統中的避雷器的類型

1.管型避雷器

管型避雷器是一種具有較高熄弧能力的保護間隙，當發生雷擊時，內外間隙均被擊穿，雷電流經間隙流入大地。其結構比較復雜，常用於10kV配電線路上，作為變壓器、開關、電容器、電纜頭等電氣設備的防雷保護。適用於工頻電網容量小、線路長、短路電流不大而雷電活動很強且頻繁的農村或山區。

2.閥型避雷器

閥型避雷器應用在電力系統中，當系統中出現過電壓且峰值超過間隙放電電壓時，間隙被擊穿，沖擊電流通過閥片流入大地。由於閥片的非線性特徵，故在閥片上產生的壓降（殘壓）將得到限制，使其低於被保護設備的沖擊耐壓，從而設備得到保護。

閥型避雷器的結構復雜，常用於3-550kV電氣線路、變配電設備、電動機、開關等的防雷。適用於交直流電網，不受容量、線路長短、短路電流的限制，工業系統中的變配電所設備及線路均可使用。

3.氧化鋅避雷器

氧化鋅避雷器在電力系統用應用較為廣泛。它主要由主體元件、絕緣底座、接線蓋板和均壓環等組成。主體元件由非線性金屬氧化物電阻片疊加組裝，密封於高壓絕緣此套內，無任何放電間隙。

氧化鋅避雷器無放電延時，因外部雷電過電壓動作後，無工頻續流，可經受多重雷擊，殘壓低，通流量大，體積小，重量輕，運行維護簡單，常用於0.25-550kV電氣系統及電氣設備的防雷及過電壓保護。

E. 電力電子變換器的定義是什麼，作用和原理是什麼

所謂電力電子變換器實際就是變頻器，通過改變逆變器的輸出頻率來調節輸出的電能，現在應用較多的是脈沖整流器，也叫PWM整流器，可以實現能量雙向流動。

F. 電力電子技術對電能進行變換和控制的任務是什麼

電力電子技術分為:
電力電子器件製造技術
和變流技術(整流，逆變，斬波，變頻，變相等)兩個分支

一般認為，電力電子技術的誕生是以1957年美國通用電氣公司研製出的第一個晶閘管為標志的，電力電子技術的概念和基礎就是由於晶閘管和晶閘管變流技術的發展而確立的。此前就已經有用於電力變換的電子技術，所以晶閘管出現前的時期可稱為電力電子技術的史前或黎明時期。70年代後期以門極可關斷晶閘管(GTO)，電力雙極型晶體管(BJT)，電力場效應管(Power-MOSFET)為代表的全控型器件全速發展(全控型器件的特點是通過對門極既柵極或基極的控制既可以使其開通又可以使其關斷)，使電力電子技術的面貌煥然一新進入了新的發展階段。80年代後期，以絕緣柵極雙極型晶體管(IGBT 可看作MOSFET和BJT的復合)為代表的復合型器件集驅動功率小，開關速度快，通態壓降小，載流能力大於一身，性能優越使之成為現代電力電子技術的主導器件。為了使電力電子裝置的結構緊湊，體積減小，常常把若干個電力電子器件及必要的輔助器件做成模塊的形式，後來又把驅動，控制，保護電路和功率器件集成在一起，構成功率集成電路(PIC)。目前PIC的功率都還較小但這代表了電力電子技術發展的一個重要方向。

利用電力電子器件實現工業規模電能變換的技術，有時也稱為功率電子技術。一般情況下，它是將一種形式的工業電能轉換成另一種形式的工業電能。例如，將交流電能變換成直流電能或將直流電能變換成交流電能;將工頻電源變換為設備所需頻率的電源;在正常交流電源中斷時，用逆變器(見電力變流器)將蓄電池的直流電能變換成工頻交流電能。應用電力電子技術還能實現非電能與電能之間的轉換。例如，利用太陽電池將太陽輻射能轉換成電能。與電子技術不同，電力電子技術變換的電能是作為能源而不是作為信息感測的載體。因此人們關注的是所能轉換的電功率。

G. 電力系統及大型發電設備安全控制和模擬國家重點實驗室（清華大學）的研究方向

學科領域：大電網安全與經濟運行的研究；交直流輸電技術與電磁環境的研究；柔性輸配電技術研究；大電機與電氣設備智能化研究；電力電子與電能變換的研究；新能源發電與分布式電力系統的研究；電工新技術研究；熱力系統模擬、控制；中國整體能源戰略軟科學研究。
（1）電力系統控制，電力系統參數辨識，變電站綜合自動化等；
（2）電力系統分析和模擬，電力系統調度自動化，電力市場等；
（3）柔性交流輸電（FACTS）技術，FACTS裝置（ASVG、TCSC等）、控制規律及對電力系統的影響；
（4）電力電子技術與電機控制，基於電力電子技術的節能技術、電能質量改善等；
（5）電力設備運行狀態的在線檢測和故障診斷，電力設備狀態維修，智能化電力設備；
（6）熱力系統建模與分析，熱力系統控制，熱力系統辨識、在線監測和故障診斷；
（7）火電機組建模與模擬。

H. 電力電子技術有哪幾種主要變換電路

整流電路（交流變直流），逆變電路（直流變交流），AC-AC（交流－交流），DC-DC（直流－直流）。

電力電子變換電路有整流，逆變，斬波，交流交流變頻調幅變換，電路形式有單相的，三相的，還有多相的。

電力學科

電力電子技術是一門新興的應用於電力領域的電子技術，就是使用電力電子器件（如晶閘管，GTO，IGBT等）對電能進行變換和控制的技術。

電力電子技術所變換的「電力」功率可大到數百MW甚至GW，也可以小到數W甚至1W以下，和以信息處理為主的信息電子技術不同，電力電子技術主要用於電力變換。

I. 談談電力電子裝置控制方法及其特點

先說交流電子開關，它只是完成交流電路的通與斷；而交流高壓電路是要實現電壓有效值大小的調節，一般是調節每半周期的導通時刻，多採用移相控制；而調功電路主要是調節輸出功率的大小，它既可以採用移相控制，也可以採用周期控制，一般多採用過零周期控制。
其共同特點，是目前多採用電力電子器件實現控制，都要控制電力電子器件的通斷。

J. 電力電子技術試題簡答電能變換有哪四種基本方式

四種變換型式是交流變直流(AC/DC)變換（俗稱整流）、一種電壓的直流變為另一種電壓的直流（DC/DC）變換（俗稱斬波）、直流變交流（DC/AC）變換（俗稱逆變）和交流變交流（AC/AC）變換（又有周波變換和交流調壓之分）。

(10)電力電子變換實驗裝置擴展閱讀：

全波整流使交流電的兩半周期都得到了利用，其各項整流因數則與半波整流時不同，全波整流電路如圖所示。它是由次級具有中心抽頭的電源變壓器Tr、兩個整流二極體D1、D2和負載電阻RL組成。變壓器次級電壓u21和u22大小相等，相位相反，即 u21 = - u22 。

式中，U2 是變壓器次級半邊繞組交流電壓的有效值。全波整流電路的工作過程是：在u2 的正半周（ωt = 0~π）D1正偏導通，D2反偏截止，RL上有自上而下的電流流過，RL上的電壓與u21 相同。在u2 的負半周（ωt =π~2π），D1反偏截止，D2正偏導通，RL上也有自上而下的電流流過，

RL上的電壓與u22相同。可見，負載RL上得到的也是一單向脈動電流和脈動電壓。其平均值分別為：GS0705流過負載的平均電流為：GS0706選擇整流二極體時，應以此二參數為極限參數 。