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绪论 1

模块1 电力电子器件 5

教学聚焦 5

知识目标 5

技能目标 5

课时建议 5

课堂随笔 5

1.1 电力电子器件概述 6

1.1.1 电力电子器件的概念 6

1.1.2 电力电子器件基本模型与特性 6

1.1.3 电力电子器件的分类 6

1.1.4 电力电子器件的主要技术指标 7

1.2 不可控器件——电力二极管与单结晶体管 8

1.2.1 电力二极管外形、结构及其工作原理 8

1.2.2 电力二极管基本特性和主要参数 9

1.2.3 单结晶体管 11

1.3 半可控器件——晶闸管 13

1.3.1 晶闸管的结构 13

1.3.2 晶闸管工作原理 14

1.3.3 晶闸管的伏安特性 15

1.3.4 晶闸管的开关特性 16

1.3.5 晶闸管主要参数 17

1.3.6 普通晶闸管的选择原则 17

1.3.7 晶闸管的门极触发电路 18

1.3.8 晶闸管的检测 18

1.4 典型全控型器件 20

1.4.1 可关断晶闸管 20

1.4.2 电力晶体管（GTR） 22

1.4.3 电力场效应晶体管 26

1.4.4 绝缘栅双极型晶体管（IGBT） 31

1.5 其他新型电力电子器件 35

1.5.1 静电感应晶体管（SIT） 35

1.5.2 静电感应晶闸管（SITH） 36

1.5.3 MOS控制晶闸管 37

1.5.4 集成门极换流晶闸管（IGCT） 37

1.5.5 功率集成电路 39

重点串联 40

拓展与实训 41

基础训练 41

维修电工职业资格考试模拟试题 42

模块2 整流电路 44

教学聚焦 44

知识目标 44

技能目标 44

课时建议 44

课堂随笔 44

2.1 单相可控整流电路 45

2.1.1 单相半波可控整流电路 45

2.1.2 单相桥式全控整流电路 47

2.2 三相可控整流电路 51

2.2.1 三相半波可控整流电路 51

2.2.2 三相桥式全控整流电路 54

2.3 大功率可控整流电路 57

2.4 变压器漏抗对整流电路的影响 59

2.5 相控电路的驱动控制 61

2.5.1 晶闸管触发电路 61

2.5.2 同步信号为锯齿波的触发电路 62

2.5.3 KC04集成移相触发器 65

2.5.4 三相全控桥整流电路的集成触发电路 66

2.6 可控整流供电的直流电动机机械特性 67

2.6.1 电流连续时电动机的机械特性 67

2.6.2 电流断续时电动机的机械特性 68

重点串联 71

拓展与实训 71

基础训练 71

维修电工职业资格考试模拟试题 73

模块3 直流斩波电路 74

教学聚焦 74

知识目标 74

技能目标 74

课时建议 74

课堂随笔 74

3.1 降压式斩波电路 75

3.1.1 电路及组成 75

3.1.2 电路原理 75

3.1.3 电路分析 76

3.1.4 斩波电路控制方式 76

3.2 升压式斩波电路 77

3.2.1 电路及组成 77

3.2.2 电路原理 77

3.2.3 电路分析 77

3.3 升降压式斩波电路 78

3.3.1 升降压式斩波电路 78

3.2.2 Cuk斩波电路 79

3.4 复合斩波电路和多相多重斩波电路 81

3.4.1 电流可逆斩波电路 81

3.4.2 桥式可逆斩波电路 81

3.4.3 多相多重斩波电路 82

3.5 带隔离变压器的直流变换器 82

3.5.1 反激式电路 83

3.5.2 正激式电路 84

3.6 直流斩波器在电力拖动中的应用 85

3.6.1 降压型斩波器供电的直流电力拖动 85

3.6.2 由降压型和升压型斩波器组合供电的直流电力拖动 86

3.6.3 升压型斩波器在串级调速中的应用 87

重点串联 88

拓展与实训 89

基础训练 89

维修电工职业资格考试模拟试题 90

模块4 逆变电路 91

教学聚焦 91

知识目标 91

技能目标 91

课时建议 91

课堂随笔 91

4.1 有源逆变的工作原理 92

4.1.1 逆变及有源逆变的概念 92

4.1.2 逆变过程的能量关系 92

4.1.3 逆变电路的分类 92

4.1.4 有源逆变电路的工作原理 93

4.1.5 实现有源逆变的条件 94

4.1.6 逆变角 94

4.2 三相有源逆变电路 94

4.2.1 三相半波有源逆变电路 94

4.2.2 三相桥式有源逆变电路 95

4.2.3 逆变失败与逆变角的限制 97

4.3 无源逆变电路 98

4.3.1 逆变器的分类 98

4.3.2 无源逆变电路的基本工作原理 99

4.3.3 逆变电路的换流方式 99

4.4 电压型逆变电路 100

4.4.1 电压型单相半桥逆变电路 100

4.4.2 电压型单相全桥逆变电路 101

4.4.3 电压型三相桥式逆变电路 102

4.4.4 带中心抽头变压器的逆变电路 103

4.4.5 电压型逆变器的主要特点 104

4.5 电流型逆变电路 104

4.5.1 电流型逆变电路的原理 104

4.5.2 单相电流型逆变电路 105

4.5.3 三相电流型逆变电路 105

4.5.4 串联二极管式晶闸管逆变电路 106

4.5.5 电流型逆变器的主要特点 107

4.5.6 电压型和电流型逆变器的比较 108

4.6 晶闸管变流装置应用 108

4.6.1 中频感应加热电源 108

4.6.2 不间断供电电源（UPS） 109

重点串联 110

拓展与实训 111

基础训练 111

维修电工职业资格考试模拟试题 112

模块5 PWM控制技术 114

教学聚焦 114

知识目标 114

技能目标 114

课时建议 114

课堂随笔 114

5.1 PWM技术基本工作原理 115

5.2 PWM逆变电路及控制方式 116

5.2.1 单相PWM变频电路 116

5.2.2 三相桥式PWM变频电路 117

5.2.3 专用大规模集成电路芯片形成SPWM波 118

5.2.4 异步调制和同步调制 120

5.3 PWM逆变电路的谐波分析 122

5.3.1 SPWM波形中的基波分量 122

5.3.2 SPWM波形中的谐波分量 124

5.3.3 梯形波为调制信号的PWM控制 125

5.3.4 PWM逆变电路的多重化 128

重点串联 130

拓展与实训 130

模块6 交流调压电路 131

教学聚焦 131

知识目标 131

技能目标 131

课时建议 131

课堂随笔 131

6.1 双向晶闸管 133

6.1.1 双向晶闸管的特点 133

6.1.2 双向晶闸管的结构和符号 133

6.1.3 晶闸管的伏安特性 134

6.1.4 双向晶闸管的主要参数 134

6.1.5 万用表R×1挡判定双向晶闸管电极的方法 135

6.1.6 双向晶闸管的四种触发方式 135

6.1.7 双向晶闸管的触发电路 136

6.2 交流无触点开关 137

6.3 单相交流调压 138

6.3.1 电阻性负载 138

6.3.2 电感性负载 139

6.3.3 电感—电阻性负载 141

6.4 三相交流调压 143

6.4.1 三相交流调压形式 143

6.4.2 Y型三相交流调压电路 144

重点串联 145

拓展与实训 147

基础训练 147

维修电工职业资格考试模拟试题 148

模块7 变频器的应用 149

教学聚焦 149

知识目标 149

技能目标 149

课时建议 149

课堂随笔 149

7.1 变频器概述 150

7.1.1 变频技术发展现状 150

7.1.2 变频器发展方向 150

7.1.3 变频器的应用 151

7.2 变频器的工作原理 151

7.2.1 变频器的组成 151

7.2.2 变频器的分类 152

7.2.3 变频器主电路结构 154

7.2.4 变频器的调速工作原理 156

7.3 变频器的参数设定与运行 157

7.3.1 MM420变频器接线原理图 157

7.3.2 MM420变频器的几种操作面板 158

7.3.3 基本操作面板的认知与操作 159

7.3.4 MM420变频器运行参数 162

7.3.5 运行电动机 162

7.4 变频器的常用控制功能 163

7.4.1 BOP面板控制电动机点动可逆运转与调速控制 163

7.4.2 面板设置电动机运转与参数修改 164

7.4.3 外接端子控制可逆运转及电位器调速 165

7.4.4 数字端子控制电动机可逆运转 166

7.4.5 变频器三段转速固定频率控制 168

7.4.6 S7—200PLC控制MM420变频器实现五段转速控制 169

7.5 变频器的安装 172

7.5.1 变频器的设置环境和安装 172

7.5.2 变频器的安装 172

7.5.3 变频器的布线 173

7.6 变频器的维修 174

7.6.1 变频器维修常用工具仪表 174

7.6.2 维护与检查 174

7.6.3 变频器常见维修方法及其故障判断 175

重点串联 176

拓展与实训 178

基础训练 178

维修电工职业资格考试模拟试题 180

附录 181

附录A 电力电子技术专业英语词汇 181

附录B 示波器的应用 186

附录C 维修电工电力电子技术操作技能实训题 193

附录D 维修电工电力电子技术操作技能实训题 195

附录E 维修电工电力电子技术操作技能实训题 199

附录F 可控硅（晶闸管）参数 201

附录G 常用IGBT型号及参数表 203

参考文献 206