绪 论8
0.1什么是电力电子技术8
0.2 电力电子器件8
0.3 电力电子变流技术10
0.4 电力电子系统的组成11
0.5 电力电子技术的应用11
0.6 练习题与思考题13
项目1 认识调光灯电路14
1.1 知识点引入14
1.2 知识点1：认识晶闸管15
1.2.1晶闸管的结构与外形15
1.2.2晶闸管的工作原理17
1.2.3晶闸管的伏安特性17
1.2.4晶闸管的主要参数与型号18
1.3 知识点2：单相半波可控整流电路24
1.3.1带电阻性负载的单相半波可控整流电路24
1.3.2带阻感性负载的单相半波可控整流电路29
1.4 知识点3：单结晶体管触发电路33
1.4.1 对触发电路的要求33
1.4.2 单结晶体管34
1.4.2 单结晶体管触发电路37
1.5 扩展知识点：门极可关断晶闸管GTO41
1.5.1 GTO的结构及工作原理41
1.5.2 GTO的特性及主要参数42
1.6 任务1：晶闸管的测试及导通关断实验44
1.6.1任务目的44
1.6.2相关原理44
1.6.3需用设备44
1.6.4 晶闸管极性的判定44
1.6.5 晶闸管好坏的判别45
1.6.6 闸管触发能力的测试45
1.6.7 晶闸管的导通关断条件实验47
1.7 任务2: 单相半波可控整流电路的建模与仿真49
1.7.1 任务目的49
1.7.2 MATLAB介绍49
1.7.3 单相半波可控整流电路（电阻性负载）建模与仿真55
1.8 练习题与思考题63
项目2 认识交-直型电力机车传动调速系统67
2.1 知识点引入67
2.2 知识点1：单相桥式可控整流电路70
2.2.1 单相桥式全控整流电路70
2.2.2 单相桥式半控整流电路77
2.3 知识点2：单相桥式有源逆变电路82
2.3.1 两电源间的能量传递82
2.3.2 单相桥式有源逆变电路的工作原理84
2.3.3 逆变失败与最小逆变角的限制85
2.4 扩展知识点1 ：三相可控整流及有源逆变电路87
2.4.1 三相半波可控整流电路87
2.4.2 三相半波有源逆变电路93
2.4.3 三相桥式可控整流电路94
2.4.4 三相桥式有源逆变电路100
2.5 扩展知识点2：同步触发电路101
2.5.1 锯齿波同步触发电路102
2.5.2 正弦波同步触发电路107
2.6 扩展知识点3：变压器漏感对整流电路的影响110
2.6.1 考虑变压器漏感的换流过程110
2.6.2 换流压降与换流重叠角111
2.7 任务1：单相桥式全控整流及有源逆变电路的建模与仿真115
2.7.1 任务目的115
2.7.2 单相桥式全控整流电路的建模与仿真115
2.7.3 单相桥式有源逆变电路的建模与仿真124
2.8 任务2：三相可控整流电路的建模与仿真127
2.8.1 任务目的127
2.8.2 三相半波可控整流电路的建模与仿真127
2.8.3 三相桥式全控整流电路的建模与仿真130
2.9 练习题与思考题134
项目3 认识逆变式直流弧焊机140
3.1知识点引入140
3.2 知识点1：单相双半波可控整流电路142
3.2.1 电路结构与工作原理142
3.2.2 单相双半波整流电路的优缺点分析143
3.3 知识点2：全控型电力电子器件144
3.3.1 电力晶体管GTR144
3.3.2 电力场效应管MOSFET147
3.3.3 绝缘栅双极型晶体管IGBT151
3.4 知识点3：单相无源逆变电路155
3.4.1 无源逆变电路概述155
3.4.2 单相电压型无源逆变电路159
3.4.3 单相电流型无源逆变电路161
3.5 扩展知识点：三相无源逆变电路163
3.5.1 三相电压型无源逆变电路163
3.5.2 三相电流型无源逆变电路169
3.6 任务1：单相桥式无源逆变电路的建模与仿真173
3.6.1 任务目的173
3.6.2 相关原理173
3.6.3 任务内容及步骤173
3.6.4 任务总结177
3.7 任务2：三相桥式无源逆变电路的建模与仿真178
3.7.1 任务目的178
3.7.2 相关原理178
3.7.3 任务内容及步骤178
3.7.4 任务总结180
3.8 练习题与思考题181
项目4 认识三相异步电动机的三相交流调压软起动装置185
4.1知识点引入185
4.2 知识点1：双向晶闸管188
4.2.1 双向晶闸管的结构与外形188
4.2.2 双向晶闸管的伏安特性与触发方式189
4.2.3 双向晶闸管的参数与选择191
4.2.4 双向晶闸管的触发电路192
4.3 知识点2：单相交流调压电路194
4.3.1电阻性负载的单相交流调压电路195
4.3.2阻感性负载的单相交流调压电路196
4.4 知识点3: 三相交流调压电路198
4.4.1 星形联结的三相交流调压电路198
4.4.2 支路控制的三角形联结三相交流调压电路201
4.4.3 其他形式三相交流调压电路202
4.5 扩展知识点1: 晶闸管交流开关及交流调功器203
4.5.1 晶闸管交流开关204
4.5.2 晶闸管交流调功器206
4.6 扩展知识点2：交-交直接变频器208
4.6.1 单相交-交变频电路208
4.6.2 三相交-交变频电路211
4.6.3 交-交变频电路与交-直-交变频电路的区别212
4.7 任务1：单相交流调压电路的建模与仿真213
4.7.1 任务目的213
4.7.2 相关原理213
4.7.3 任务内容及步骤213
4.7.4 任务总结215
4.8 任务2：三相交流调压电路的建模与仿真217
4.8.1 任务目的217
4.8.2 相关原理217
4.8.3 任务内容及步骤217
4.8.4 任务总结219
4.9 练习题与思考题220
项目5 认识变速恒频风力发电机变流装置225
5.1 知识点引入225
5.2 知识点1：正弦脉宽调制逆变器227
5.2.1 PWM控制的基本原理227
5.2.2 PWM逆变电路及其控制方法229
5.3 知识点2 ：直流-直流变换电路234
5.3.1 升压斩波电路235
5.3.2降压斩波电路236
5.3.3升降压斩波电路和Cuk斩波电路238
5.4 扩展知识点：电力电子器件的保护239
5.4.1 电力电子器件的过电压保护240
5.4.2 电力电子器件的过电流保护242
5.5 任务1：升压式直流斩波电路的建模与仿真243
5.5.1 任务目的243
5.5.2 相关原理244
5.5.3 任务内容与步骤244
5.5.4 任务总结246
5.6 任务2：PWM变流电路的建模与仿真246
5.6.1 任务目的246
5.6.2 相关原理246