擂台一：请简要介绍电力电子装置过电压的内因和外因，并说明相关的过电压保护的措施？附有相关图形和解释的更佳！
外因：主要来自系统操作过程和雷击等外因
操作过电压：由分闸、合闸等开关操作引起
雷击过电压：由雷击引起

内因：主要来自电力电子装置内部器件的开关过程
换相过电压：晶闸管或与全控型器件反并联的续流二极管在换相结束后，不能立即恢复阻断能力，有较大的反向电流流过，当恢复阻断能力后，反向电流急剧减小，会因线路电感在器件两端感应出过电压。
关断过电压：全控型器件关断时，正向电流迅速降低而由线路电感在器件两端感应出的过电压。

常见的过电压抑制措施如图所示：

一般包括压敏电阻保护和RCD缓冲电路。

另外过压保护通常在电流型逆变器中出现，如图所示：

当驱动电路故障、 栅极振荡或引入干扰时，4个IGBT的驱动可能会消失，那么此时电感L上会产生一个很大的反向高压，即AB两端的电压会很高，极可能击穿开关管。解决此类过压的方法有，在每个开关管上加RCD缓冲电路和外加额外保护电路，如图所示：

擂台二：请简要介绍电力电子装置过流和过载，并说明相关的过流过载的保护的措施？附有相关图形和解释的更佳！

过电流一般包括2个方面即过流和过载。
过流一般指由于短路等原因流经器件的电流超出其最大值。
过载一般是由负载过大引起的大电流。
对一些重要的且易发生短路的晶闸管设备，或者工作频率较高、很难用快速熔断器保护的全控型器件，需采用电子电路进行过电流保护。
常在全控型器件的驱动电路中设置过电流保护环节，这对器件过电流响应是最快 。

过流容易发生在电压型逆变器, 如上图所示，从电路结构上看,有桥臂直通和输出短路保护困难的缺点 ,所谓桥臂直通是指一个桥臂中两个开关管同时导通或四个开关管全部导通。由于开关器件的导通电阻很小, 线路分布电感也极小, 因此如果发生此类故障, 逆变器输入端电容通
过低阻回路放电,其放电电流的上升速度极快,
这必然会因过电流而烧毁器件。

常见的过流保护如下图所示：

擂台一：请简要介绍电力电子装置过电压的内因和外因，并说明相关的过电压保护的措施

(1) 过电压的产生及过电压保护
电力电子装置可能的过电压——外因过电压和内因过电压
外因过电压主要来自雷击和系统中的操作过程等外因
a. 操作过电压：由分闸、合闸等开关操作引起
b. 雷击过电压：由雷击引起
内因过电压主要来自电力电子装置内部器件的开关过程
a. 换相过电压：晶闸管或与全控型器件反并联的二极管在换相结束后不能立刻恢复阻断，因而有较大的反向电流流过，当恢复了阻断能力时，该反向电流急剧减小，会由线路电感在器件两端感应出过电压
b. 关断过电压：全控型器件关断时，正向电流迅速降低而由线路电感在器件两端感应出的过电压
电力电子装置可视具体情况只采用其中的几种
其中RC3和RCD为抑制内因过电压的措施，其功能已属缓冲电路
外因过电压抑制措施中，RC过电压抑制电路最为常见。

RC过电压抑制电路可接于供电变压器的两侧（供电网一侧称网侧，电力电子电路一侧称阀侧），或电力电子电路的直流侧
保护电路参数计算可参考相关工程手册
其他措施：用雪崩二极管、金属氧化物压敏电阻、硒堆和转折二极管（BOD）等非线性元器件限制或吸收过电压

擂台二：请简要介绍电力电子装置过流和过载，并说明相关的过流过载的保护的措施

过电流保护
过电流——过载和短路两种情况
快速熔断器、直流快速断路器和过电流继电器
同时采用几种过电流保护措施，提高可靠性和合理性
电子电路作为第一保护措施，快熔仅作为短路时的部分区段的保护，直流快速断路器整定在电子电路动作之后实现保护，过电流继电器整定在过载时动作

快速熔断器
电力电子装置中最有效、应用最广的一种过电流保护措施
选择快熔时应考虑：
a. 电压等级根据熔断后快熔实际承受的电压确定
b. 电流容量按其在主电路中的接入方式和主电路联结形式确定
c. 快熔的I 2t值应小于被保护器件的允许I 2t值
d. 为保证熔体在正常过载情况下不熔化，应考虑其时间-电流特性
快熔对器件的保护方式：全保护和短路保护两种
全保护：过载、短路均由快熔进行保护，适用于小功率装置或器件裕度较大的场合
短路保护方式：快熔只在短路电流较大的区域起保护作用
对重要的且易发生短路的晶闸管设备，或全控型器件（很难用快熔保护），需采用电子电路进行过电流保护
常在全控型器件的驱动电路中设置过电流保护环节，响应最快 。

擂台一：请简要介绍电力电子装置过电压的内因和外因，并说明相关的过电压保护的措施？附有相关图形和解释的更佳！

过电压——外因过电压和内因过电压。
外因过电压：主要来自雷击和系统中的操作过程（由分闸、合闸等开关操作引起）等外因。
内因过电压：主要来自电力电子装置内部器件的开关过程。

针对过电压形成的不同原因，可采用不同的保护措施。例如阻容吸收回路用于抑制操作过电压、换相过电压和关断过电压；压敏电阻用于吸收浪涌过电压。


(1) 换相过电压：晶闸管或与全控型器件反并联的二极管在换相结束后不能立刻恢复阻断，因而有较大的反向电流流过，当恢复了阻断能力时，该反向电流急剧减小，会由线路电感在器件两端感应出过电压。
(2) 关断过电压：全控型器件关断时，正向电流迅速降低而由线路电感在器件两端感应出的过电压。
过电压保护

       图中交流电源经交流断路器S送入降变压器T。当雷电过电压从电网窜入时，避雷器F将对地放电防止雷电进入变压器。C0为静电感应过电压抑制电容，当交流断路器合闸时，过电压经C12耦合到T的次极，C0将静电感应过电压对地短路，保护了后面的电力电子开关器件不受操作 过电压的冲击。C1R1是过电压抑制环节，当变压器T的次极出现过电压时，过电压对C1充电，由于电容上的电压不能突变，所以C1R1能抑制过电压。C2R2也是过电压抑制环节，电路上出现过电压时，二极管导通对C2充电，过电压消失后C2对R2放电，二极管不导通，放电电流不会送入电网，实现了系统的过压保护。

擂台1：

外因过电压：主要来自雷击和系统操作过程等外因
操作过电压：由分闸、合闸等开关操作引起
雷击过电压：由雷击引起
内因过电压：主要来自电力电子装置内部器件的开关过程
换相过电压：晶闸管或与全控型器件反并联的二极管在换相结束后，反向电流急剧减小，会由线路电感在器件两端感应出过电压。
关断过电压：全控型器件关断时，正向电流迅速降低而由线路电感在器件两端感应出的过电压。

擂台2：

1、过电流保护主要用于保护变频器,而过载主要用于保护电动机;因变频器的容量可比电机大一挡或两挡,故电机过载保护时变频器不一定过流.
过载保护由变频器内部的电子热保护功能进行,应预置"电流取用比",即电机额定电流与变频器额定电流之比的百分数.
2、过载保护发生在生产机械的工程过程中,电流的变化率di/dt较小,除过载以外的其他过电流常常有突发性,di/dt较大.
3、过载保护具有反时限特性，过载保护主要防止电动机过热,类似于热继电器的"反时限"特点

这问题看起来简单呀，如果只是简介那么到是容易，不过要是解释的话又是长篇长篇的。
擂台一：请简要介绍电力电子装置过电压的内因和外因，并说明相关的过电压保护的措施？附有相关图形和解释的更佳！

1、先解释一下什么是过电压

峰值大于在正常运行下最大稳态电压的相应峰值的任何电压，称为过电压。

2、过电压的外因

①通断操作过电压：因为特定通断操作或故障通断，而出现的瞬态过电压

②雷击过电压：因雷击放电而出现的瞬态过电压

3、过电压的内因

①器件换相过电压：器件反并联的续流二极管在换相结束后不能立即恢复阻断能力，因而有较大的反向电流流过，使残存的载流子恢复，而当恢复了阻断能力时，反向电流急剧减小，这样的电流突变会因线路电感而在器件两端产生过电压。

②关断过电压：全控型器件关断时，正向电流迅速降低而由线路电感在器件两端感应出的过电压。

4、过电压保护

产生过电压的根源不可能被消除，我们只能设法将过电压的幅值抑制在安全限度之内。主要的措施有采用过电压抑制器件对过电压进行抑制和采用电子电路进行过电压保护。

（1）采用抑制器件：最常用的一般是电容器、金属氧化物压敏电阻、硒堆和转折二极管等。

①用电容器吸收过电压

电容器两端电压不能突变，所以它是抑制尖峰电压的一个有效方法，也是最基本方法。通常电容会串电阻来防止电容与线路电感产生的震荡，同时消耗部分产生的过电压的能量。

下面是一个简单的单相交流输入时RC吸收电路的接法和位置：

②采用硒堆吸收过电压

硒整流原件的反向具有较陡的非线性特性，当超过转折电压时，反向电流增加很快，能消耗较大的瞬时功率，而且本身并不损坏。一般使用时是将若干硒整流片串联起来串成硒堆。

下面是一个单相硒堆过电压保护接法：

③采用金属氧化物压敏电阻吸收过电压

金属氧化物压敏电阻击穿前漏电流为微安级，损耗小，击穿后能通过数千安的浪涌电流，但每次击穿通过较大的浪涌电流之后，标称电压有所下降。因此，不宜用于抑制频繁出现过电压的场合。其在电力电子系统中的接法如下：

（2）采用电子电路进行过电压保护

在电力电子系统中一般都设置电子电路过电压保护，它主要由电压、电流检测电路和比较电路两部分组成。当发生故障时，保护电流将发出故障信号切断主电路，使电力电子器件关断，并且故障报警。常用的过电压检测方法有：取样电阻直流检测法、隔离放大器检测法、交流互感器检测法、霍尔传感器检测法等。所检测到的信号不仅作为过电压、过电流保护用，还可以用作电压反馈、电流反馈、显示等。这里不多做介绍，一解释又是一大篇，有兴趣的可以去看下检测电路。

（3）缓冲电路保护

前面（1）（2）两种方法其实是对整个电力电子器件过电压保护，还可以在器件两端直接就近并联RC或RCD过电压保护电路，也叫缓冲电路。

缓冲电路主要是用来抑制电力电子器件的过电压或过电流，减小器件的开关损耗，提高系统的可靠性。

①关断缓冲电路

当IGBT关断时，负载电流经二极管V2给电容器充电，由于电容两端的电压不能突变，顾IGBT集电极与发射级两端电压上升率受到限制，电容越大，电压上升率越小。在IGBT关断之后，电容两端的电压将充至电源电压，并在其中储存一定的能量，当IGBT开通时，电容经电阻和IGBT放电，电容器中储存的能量基本上消耗在电阻上，并增大了流经IGBT的电流。

②开通缓冲电路

IGBT开通过程中，电感L抑制电流上升，在开通后电感L中储存一定的能量。当IGBT关断时，电感L中储存的能量将经VD2和电阻R释放，能量基本上消耗在电阻R和电感本身的电阻上。

③复合缓冲电路（就是前面两种的组合，不多解释）

下面是一个过电压保护组合电路：

擂台二：请简要介绍电力电子装置过流和过载，并说明相关的过流过载的保护的措施？附有相关图形和解释的更佳！

过电流保护一般是过载和短路两种，同过电压保护差不多，过电流保护一样有系统过电流保护、电子电路保护还有缓冲电路保护。

下面是一个过电流保护措施结构图：

各位师傅辛苦了， 

擂台二：电力电子装置产生过电流的原因主要有：

      1、负载变化，包括负载大小的变化和负载性质（阻性、感性、容性、线性、非线性等）的变化。

      2、负载短路。

     3、电源异常。

     4、控制电路故障导致装置工作失常。

     5、干扰信号的侵入引起电力电子装置误动作。

     6、某只电力电子器件损坏导致其他器件的过电流等。

过电流保护措施：

      1、采用快速熔断器 　快速熔断器是一种最简单有效的过电流保护器件,常与电力电子器件直接串联。图2为三相整流电路采用的快速熔断器。它在装置中用作晶闸管过电流保护。在过电流时，快速熔断器必须在晶闸管损坏以前熔断，才能起保护作用。普通熔断器因熔断时间较长，不能用于电力电子器件的过电流保护。快速熔断器用一定形状的银质或铝质熔丝，周围充以石英砂，在过电流流过时，其熔断时间通常在20毫秒以内。

　　选用快速熔断器时应合理选取熔断器的额定电压和额定电流，并注意熔断时间和被保护的电力电子器件所能承受过流时间的配合，以保证过电流发生时，熔断器在电力电子器件过电流损坏之前切断过电流。

　　电力电子装置一般都同时采用几种过电流保护措施。快速熔断器价格较高，更换也麻烦，常常是作为过流保护的最后一道措施。在过电流发生时，应尽量让别的保护措施先奏效，避免直接烧快速熔断器。

　　快速熔断器常用于工频整流电路中用以保护整流二极管和晶闸管。对于其他电力电子器件，例如快速晶闸管、高频晶闸管、大功率晶体管、功率场效应晶体管等，快速熔断器的熔断时间仍显得太长，一般不能直接采用快速熔断器来进行过电流保护。

　　2、设置交流断路器 　交流断路器设置在变流电路交流电源端，当发生短路或电流超过预定值时，交流断路器动作,使变流电路与交流电源脱离,实现过电流保护。通常交流断路器动作时间较长，均为0.1～0.2秒。它的主要作用是切断变流电路与交流电源的联接，防止故障电流进一步扩大。

　　3、安装快速直流开关 　开关动作时间约在10～20毫秒之间，可以起到保护晶闸管等元件而快速熔断器又不至于熔断的作用。常用于中、大容量的电力电子装置，安装在变流电路直流端，切断故障时的直流电源。

　　4、加设快速短路器 　快速短路器动作时间约为2～3毫秒。在过电流发生时，可使电源变压器经快速短路器直接短路，防止电流再进入电力电子装置，从而保护电力电子器件和快速熔断器。

　　5、采用电子电路作为过电流检测和保护 　首先由检测电路检测电力电子装置主电路某处的过电流信号。此信号经放大、识别和处理后，再去控制电力电子装置的控制电路或附加在主电路上的保护电路，以抑制电力电子器件的过电流。利用电子电路作为过电流检测和保护的优点是反应速度快；电路的设计、安装比较灵活；过电流信号可从主电路各不同部位的电流中选取，抑制过电流可以利用主电路本身的控制能力进行负反馈控制，也可控制主电路中附加的保护器件或电路；过流保护动作以后，不需更换任何元件就可重新投入工作。所以，这种过电流保护法常常取得较好的效果，但必须在电力电子装置中被控制的元器件完好时才能起作用。若装置中的某些电力电子器件已经损坏，则这种保护方法就不再有效。所以一般仍需同时采用快速熔断器等其他保护方法。

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