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电电 气气 控控 制制 技技 术术电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术2023/2/20一、电力电子器件2电气控制技术电气控制技术CAICAI课件课件电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术2023/2/20一、电力电子器件3电气控制技术 课程介绍课程介绍电机学电机学电机拖动电机拖动电力电子技术电力电子技术低压电器低压电器继电器继电器接触器控制系统接触器控制系统顺序控制器，顺序控制器，PLCPLC电机的电子控制电机的电子控制 电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术2023/2/20一、电力电子器件4教材电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术2023/2/20一、电力电子器件5电力电子技术电力电子技术电能(交流、直流)幅值、频率相互间变换变流 电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术2023/2/20一、电力电子器件6电力电子器件的发展电力电子器件的发展电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术2023/2/20一、电力电子器件7电力电子技术电力电子技术 应用应用（1）开关电源（2）能量转换调速（3）过程控制自动化、机器人（4）运输电力机车、电车、地铁（5）感应加热（6）高压直流输电、风力发电、太阳能发电(7)民用空调、电梯、办公设备、手机电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术2023/2/20一、电力电子器件8电力电子技术电力电子技术 相关学科相关学科电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术2023/2/20一、电力电子器件9电力电子器件电力电子器件电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术2023/2/20一、电力电子器件10一、晶闸管一、晶闸管(SCR)(一一)、晶闸管的结构和工作原理晶闸管的结构和工作原理1、晶闸管的结构、晶闸管的结构结构结构:分为管芯管芯及散热器散热器两大部分。方式方式:分为螺栓型螺栓型与平板型平板型两种。电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术2023/2/20一、电力电子器件11一、晶闸管一、晶闸管(SCR)螺栓型：散热效果差，用于以下容量的元件；平板型：散热效果好，用于以上的元件 电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术2023/2/20一、电力电子器件12一、晶闸管一、晶闸管(SCR)内部结构内部结构：四层（P-N-P-N）三端（A、K、G）电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术2023/2/20一、电力电子器件13一、晶闸管一、晶闸管(SCR)2、晶闸管的工作原理、晶闸管的工作原理 正向阻断正向阻断反向阻断反向阻断 导通条件导通条件：正向阳极电压，正向门极电压。关断条件关断条件：必须使阳极电流降低到某一数值之下（约几十毫安）。电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术2023/2/20一、电力电子器件14一、晶闸管一、晶闸管(SCR)内部物理过程内部物理过程：晶体管的集电极电流为另一只晶体管的基极电流形成正反馈。电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术2023/2/20一、电力电子器件15一、晶闸管一、晶闸管(SCR)晶闸管的阳极电流应为:K电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术2023/2/20一、电力电子器件16一、晶闸管一、晶闸管(SCR)导通后，Ig无影响(3)关断IaIGT,UgUGT加反压f/IT(AV)=/2 =1.57 选择元件：有效电流整流输出：平均电流从平均电流找出相应波形的有效电流以保证不过热。电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术2023/2/20一、电力电子器件21一、晶闸管一、晶闸管(SCR)3、维持电流维持电流H几十mA，结温IH(难关断)4、擎住电流、擎住电流L 开通过程中，能维持导通的最小电流。L（24)H电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术2023/2/20一、电力电子器件22一、晶闸管一、晶闸管(SCR)5、其它参数、其它参数 断态电压临界上升率断态电压临界上升率门极开路，使元件断通的最小电压上升UakICM 动态擎住：动态擎住：关断时产生，J2结反压很快建立，大，此电流可在RbrRbr上产生NPN管导通的正向偏压从而产生擎住现象。措施：措施：ICICMRG上升，使关断速度下降，减小重加 四、绝缘栅双极型晶体管（四、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术2023/2/20一、电力电子器件39安全工作区安全工作区四、绝缘栅双极型晶体管（四、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）电气控制技术电气控制技术电气控制技术电气控制技术2023/2/20一、电力电子器件40作业作业 习题习题 6-1、6-2、6-3