【浙江】02286电力电子技术自学考试大纲

[02286]

电力电子技术自学考试大纲

浙江省高等教育自学考试办公室

二OO五年六月

自学用书：《电力电子技术》，浣喜明、姚为正主编，高等教育出版社，2004年11月第2版

一、课程性质与设置目的要求

1.课程性质及内容

《电力电子技术》课程和电工电子技术一样，是高等教育自学考试自动化专业、电气技术专业等相近专业的重要的技术基础课程，是必修、必考课程。

《电力电子技术》课程内容包括：电力电子器件（如SCR、GTO、VDMOS、IGBT、SIT、SITH、MCT及PIC等）的工作原理、特性、参数、驱动电路及保护方法；相控整流电路、直流变换电路、无源逆变电路和交流变换电路等常用电力电子电路的工作原理、参数计算方法和应用范围；软开关技术基础知识；电力电子装置。

2.课程设置的目的和要求

电力电子技术是我国电力系统、电机拖动系统及各种自动化装置及设备中应用非常广泛的一种新型技术手段，设置本课程的目的在于使学员们认识该课程的重要性，熟悉掌握常用电力电子器件、常用电力电子电路的工作原理、参数计算方法；掌握软开关技术基本概念，及了解电力电子装置的组成及应用等。

二、考核目标和要求

说明：

1.各考核知识点要求均以章、节为考核知识单元。

2.考核总的要求是，计算题约占40%左右，参考指定的题型；其它为各种题型的概念题可参考各考核点的要求和各章的习题。

第1章   电力电子器件

㈠ 学习的目的和要求

电力电子器件是电力电子技术及其应用系统的基础，通过本章内容的学习，要求学员们熟悉和掌握各种电力电子器件的结构、原理、特性和使用方法。为后面各章的电力电子电路学习打好基础。

这些器件主要包括电力二极管（PD）、晶闸管（SCR）及其派生器件、可关断晶闸管（GTO）、功率晶体管（GTR）、功率场效应管（MOSFET）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）和功率集成电路（PIC）等。

㈡ 考核知识点

1、熟悉电力电子器件的基本模型。

2、掌握电力二极管、晶闸管、可关断晶闸管、电力晶体管、电力场效晶体管、绝缘栅双极型晶体管的结构、原理、特性、参数及使用要求等。

3、了解其它新型电力电子器件。

4、熟悉电力电子器的驱动与保护。

第2章   相控整流电路

㈠ 学习的目的和要求

在工业生产实际中，比如直流电动机调速、同步电机的励磁、电焊机等应用场合，往往需要电压大小可调的直流电源。我们利用晶闸管的可控单向导电性，控制其移相角度把交流电能变成大小可调的直流电能，以满足各种直流负载的要求。

通过本章学习，要求学员们熟悉和掌握单相、三相相控整流电路的工作原理、基本数量关系、各种负载对整流电路工作情况的影响，以及移相控制整流电路的方法。

㈡ 考核知识点

1、掌握整流器的性能指标。

2、掌握单相相控整流电路：基本概念、单相半波相控整流电路、单相桥式相控整流电路。

3、掌握三相相控整流电路：基本概念、三相半波相控整流电路、三相桥式相控整流电路。

4、了解相控整流电路的换相压降。

5、熟悉整流电路的有源逆变工作状态：基本概念、有源逆变的工作原理、三相半波有源逆变电路。

6、熟悉单结晶体管触发电路。

第3章   直流变换电路

㈠ 学习的目的和要求

直流变换电路的用途极为广泛，其作用是将直流电能转换为另一个固定电压或可调电压的直流电能。它利用电力开关器件周期性的导通与关断来改变输出电压的大小。

通过本章的学习，要求熟悉和掌握直流变换电路的工作原理、降压变换电路、升压变换电路、升降压变换电路、库克变换电路和带隔离变压器的直流变换器。了解直流变换电路的PWM控制技术等。

㈡ 考核知识点

1、掌握直流变换电路的工作原理。

2、掌握降压变换电路。

3、掌握升压变换电路。

4、熟悉升降压变换电路。

5、掌握库克变换电路。

6、熟悉带隔离变压器的直流变换电路：反励式变换器、正励式变换器、推挽式变换器、半桥式变换器及全桥式变换电路的结构型式和应用特点。

7、了解直流变换电路的PWM控制技术。

第4章   无源逆变电路

㈠ 学习的目的和要求

在实际应用中，常常需要将直流电能变换成交流电能，这种电能的变换过程称为逆变。将逆变器的交流侧直接接到负载（而不与电网连接），即将直流电能逆变成某一频率（或可变频率）的交流电能供给负载，称为无源逆变。它在交流电机变频调速、感应加热、不间断电源等方面应用十分广泛，是电力电子技术的重要内容。

通过本章学习，学员们应掌握无源逆变电路的工作原理、性能指标，熟悉典型应用电路。

㈡ 考核知识点

1、掌握逆变电路的性能指标与分类。

2、掌握逆变电路的工作原理。

3、掌握电压型逆变电路的特点，熟悉各种电压型逆变电路的基本构成和各自特点。

4、掌握电流型逆变电路的基本构成和特点。

5、熟悉逆变电路的SPWM控制技术：SPWM控制的基本原理；单极性SPWM控制方式、双极性SPWM控制方式、三相桥式逆变电路的SPWM控制各有什么特点；SPWM控制的逆变电路的优点。

6、熟悉负载换流式逆变电路。

第5章   交流变换电路

㈠ 学习的目的和要求

交流变换电路的作用，是把交流电能的幅值、频率和相位等参数加以转换的电路。

通过本章学习，学员应熟悉和掌握交流变换电路的基本概念、交流调压电路、交流调功电路、交流电力电子开关及交一交变频电路的相关内容。

㈡ 考核知识点

1、掌握交流调压电路：单相交流调压电路；三相交流调压电路各自的特点；

2、熟悉交流调功电路；

3、熟悉交流电力电子开关；

4、熟悉交一交变频电路用途；单相输出交一交变频电路的电路结构和工作原理，变频电路的工作过程，输出正弦波电压的控制方法；三相输出交一交变频电路；交一交变频电路输出频率上限的限制；交一交变频电路的优缺点。

第6章   软开关技术基础

㈠ 学习的目的和要求

近些年来，在电力电子技术领域中，软开关技术已被应用到各种电力电子变换器中，它可以大大的减少变换器开关元件在开关过程中的损耗，提高了变换器的工作频率，减少了元器件散热器的体积，大大降低了di/dt和du/dt。软开关技术的应用大大的减少了装置的尺寸和重量，同时也提高了变换器工作的可靠性和效率。

通过本章学习，要求掌握软开关技术的基本概念。

㈡ 考核知识点

1、掌握软开关的基本概念。

2、熟悉各种基本的软开关电路的特点。

第7章   电力电子装置

㈠ 学习的目的和要求

本章主要介绍目前应用最广泛的几种电力电子装置的电路结构、工作原理、控制技术和性能特点。

通过本章学习后，学员们应了解这几种电力电子电路的结构和特点，基本懂得其工作原理。

㈡ 考核知识点

1、掌握开关电源的原理框图及开关电源的优点。

2、掌握有源功率因数校正技术的原理、作用、校正方法。

3、熟悉不间断电源的分类、作用、组成、各部分的功能。

4、掌握TCR、TSC、SVG的作用及各有何区别？

三、题型举例

㈠ 选择填空题

举例：晶闸管从正向阳极电流下降为零到它恢复正向阻断能力所需要的这段时间称为（    ）时间。

A、开启      B、关断      C、保持      D、重复

㈡ 名词解释题

举例：晶阐管开关特性

答：指晶闸管在通态和断态之间转换过程中器件电压和电流变的情况

㈢ 简答题

举例：开关频率高频化的意义是什么？

答：可以减小滤波器的参数，减小变压器的体积，从而装置小型、轻型化。

㈣ 分析计算题

题型：习题1.8  1.12  1.14  2.2  2.5  2.7  2.12  3.5  3.8  3.9

           3.10    4.4    5.5    5.6   6.1

           例2.2.1    例2.2.2    例5.1.1