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第1章 电力电子器件 1

1.1普通晶闸管 1

1.1.1晶闸管的结构 1

1.1.2晶闸管的工作原理 1

1.1.3晶闸管的伏安特性 3

1.1.4晶闸管的主要参数 4

1.1.5晶闸管的型号及简单测试方法 6

1.2全控型电力电子器件 7

1.2.1门极可关断晶闸管（GTO） 7

1.2.2大功率晶体管（GTR） 8

1.2.3功率场效应晶体管 8

1.2.4静电感应晶体管 9

1.3晶闸管的派生器件 10

1.3.1快速晶闸管 10

1.3.2双向晶闸管 10

1.3.3逆导晶闸管 11

1.3.4光控晶闸管 12

1.4功率二极管 13

1.4.1功率二极管的工作原理 13

1.4.2功率二极管的主要参数 13

1.4.3功率二极管的主要类型 14

实验 晶闸管的简易测试及导通关断条件实验 14

思考题与习题 17

第2章 晶闸管可控整流电路 18

2.1单相半波可控整流电路 18

2.1.1电阻性负载 19

2.1.2电感性负载及续流二极管 22

2.1.3反电动势负载 26

2.2单相全波和单相全控桥式可控整流电路 28

2.2.1单相全波可控整流电路 28

2.2.2单相全控桥式整流电路 31

2.3三相半波可控整流电路 32

2.3.1三相半波不可控整流电路 33

2.3.2三相半波可控整流电路 34

2.3.3共阳极整流电路 41

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 42

2.4三相全控桥式整流电路 42

2.4.1工作原理 43

2.4.2对触发脉冲的要求 43

2.4.3对大电感负载的分析 45

2.5三相半控桥整流电路 46

2.5.1电阻性负载 47

2.5.2大电感负载 50

2.5.3三相半控桥与三相全控桥整流电路的比较 51

2.6带平衡电抗器的双反星形可控整流电路 51

2.6.1不带平衡电抗器的双反星形可控整流电路 52

2.6.2带平衡电抗器的双反星形可控整流电路 53

2.6.3各物理量计算 56

2.7变压器漏电抗对整流电路的影响 57

2.7.1换相期间的输出电压 57

2.7.2换相重叠角γ 59

2.7.3可控整流电路的外特性 60

2.8晶闸管可控整流供电的直流电动机机械特性 60

2.8.1电流连续时的机械特性 61

2.8.2电流断续时的机械特性 62

2.8.3临界电流IdK 64

实验1单相半波可控整流电路的研究 64

实验2单相全控桥式整流电路的研究 67

实验3三相全控桥式整流电路的研究 72

实验4三相半控桥式整流电路的研究 76

思考题与习题 79

第3章 晶闸管触发电路 82

3.1对触发电路的要求 82

3.2单结晶体管触发电路 83

3.2.1单结晶体管 83

3.2.2单结晶体管弛张振荡电路 85

3.2.3单结晶体管的同步和移相触发电路 86

3.3同步电压为锯齿波的晶闸管触发电路 87

3.3.1触发脉冲的形成与放大 88

3.3.2锯齿波的形成及脉冲移相 89

3.3.3锯齿波同步电压的形成 89

3.3.4双窄脉冲形成环节 90

3.3.5强触发电路 90

3.4触发脉冲与主电路电压的同步及防止误触发的措施 91

3.4.1触发电路同步电源电压的选择 91

3.4.2防止误触发的措施 93

实验 锯齿波同步触发电路的研究 93

思考题与习题 95

第4章 主电路的保护和计算 96

4.1晶闸管的过电压保护 96

4.1.1晶闸管的关断过电压及其保护 96

4.1.2晶闸管交流侧过电压及其保护 97

4.1.3晶闸管直流侧过电压及其保护 99

4.2晶闸管的过电流保护与电压、电流上升率的限制 99

4.2.1晶闸管的过电流保护 99

4.2.2电压与电流上升率的限制 101

4.3整流变压器额定参数的计算 101

4.3.1二次侧相电压U2 103

4.3.2一次侧相电流I1和二次侧相电流I2 104

4.3.3一次侧容量S1、二次侧容量S2以及平均计算容量S 105

4.4平波电抗器电感量的计算 106

4.4.1电动机电枢电感LD和变压器漏电感LT的计算 106

4.4.2限制输出电流脉动的电感量Lm的计算 107

4.4.3使输出电流连续的临界电感量L1的计算 108

思考题与习题 109

第5章 有源逆变电路 110

5.1有源逆变的工作原理 110

5.1.1有源逆变过程的能量转换 110

5.1.2有源逆变的工作原理 111

5.2三相有源逆变电路 113

5.2.1三相半波有源逆变电路 113

5.2.2三相桥式有源逆变电路 114

5.3逆变失败及最小逆变角的确定 117

5.3.1逆变失败的原因 117

5.3.2最小逆变角的确定及限制 119

5.4有源逆变电路的应用 119

5.4.1用接触器控制直流电动机正反转的电路 119

5.4.2采用两组晶闸管反并联的可逆电路 120

5.4.3绕线转子异步电动机的串级调速 124

实验 三相有源逆变电路的应用 125

思考题与习题 130

第6章 交流开关与交流调压电路 132

6.1双向晶闸管 132

6.1.1基本结构 132

6.1.2伏安特性 134

6.1.3双向晶闸管的触发方式 134

6.1.4双向晶闸管的工作原理 136

6.1.5双向晶闸管的触发电路 139

6.2晶闸管交流开关 144

6.2.1简单交流开关及应用 144

6.2.2由过零触发开关电路组成的单相交流调功器 146

6.2.3固态开关 148

6.3单相交流调压 150

6.3.1电阻负载 150

6.3.2电感性负载 151

6.3.3晶闸管交流稳压电路 154

6.4三相交流调压 155

6.4.1星形联结带中线的三相交流调压电路 155

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 156

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 156

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 159

6.4.5用双向晶闸管组成的三相交流调压电路 159

实验 三相交流调压电路的研究 162

思考题与习题 164

第7章 变频电路 166

7.1变频电路的作用、原理和换流方式 166

7.1.1变频电路的作用 166

7.1.2变频电路基本原理 166

7.1.3变频电路的换流方式 168

7.2负载谐振式变频电路 169

7.2.1并联谐振式变频电路（也称并联谐振逆变器） 169

7.2.2负载串联谐振式变频电路 171

7.3三相变频电路 173

7.3.1电压型三相变频电路 173

7.3.2电流型三相变频电路 176

7.4脉宽调制变频电路 178

7.4.1脉宽调制变频电路概述 178

7.4.2单相PWM变频电路 180

7.4.3三相桥式PWM变频电路 181

思考题与习题 182

第8章 直流变换电路 184

8.1直流电压变换电路的工作原理及其分类 184

8.1.1直流电压变换电路的工作原理 184

8.1.2直流电压变换电路的分类 185

8.2基本直流变换电路 185

8.2.1降压变换电路 185

8.2.2升压变换电路 185

8.2.3库克变换电路 188

8.3全桥式电路 189

8.3.1双极性电压开关PWM控制方式 190

8.3.2单极性电压开关PWM控制方式 192

思考题与习题 194

主要参考文献 195