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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