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_,其承受得最大正反向电压均为___,续流二极管承受得最大反向电压为___(设U2为相电压有效值)。单相桥式全控整流电路中,带纯电阻负载时,α角移相范围为0-180O,单个晶闸管所承受得最大正向电压和反向电压分别为和;带阻感负载时,α角移相范围为0-90O,单个晶闸管所承受得最大正向电压和反向电压分别为和;带反电动势负载时,欲使电阻上得电流不出现断续现象,可在主电路中直流输出侧串联一个平波电抗器。单相全控桥反电动势负载电路中,当控制角α大于不导电角d时,晶闸管得导通角q=π-α-d;当控制角a小于不导电角d时,晶闸管得导通角q=π-2d。电阻性负载三相半波可控整流电路中,晶闸管所承受得最大正向电压UFm等于,晶闸管控制角α得最大移相范围就就是0-150o,使负载电流连续得条件为(U2为相电压有效值)。三相桥式全控整流电路带电阻负载工作中,共阴极组中处于通态得晶闸管对应得就就是最高得相电压,而共阳极组中处于导通得晶闸管对应得就就是最低得相电压;这种电路a角得移相范围就就是0-120o,ud波形连续得条件就就是α≤60°。对于三相半波可控整流电路,换相重迭角得影响,将使用输出电压平均值下降_滤波单相不可控整流带电阻负载电路中,空载时,输出电压为___,随负载加重Ud逐渐趋近于_0、9 U2_,通常设计时,应取RC≥1、5-2、5T,此时输出电压为Ud≈1、2_U2(U2为相电压有效值,T为交流电源得周期)。实际工作中,整流电路输出得电压就就是周期性得非正弦函数,当a从0°~90°变化时,整流输出得电压ud得谐波幅值随a得增大而增大,当a从90°~180°变化时,整流输出得电压ud得谐波幅值随a得增大而减小。逆变电路中,当交流侧和电网连结时,这种电路称为有源逆变,欲实现有源逆变,只能采用全控电路;对于单相全波电路,当控制角0<a<p/2时,电路工作在整流状态;p/2<a<p时,电路工作在逆变状态。在整流电路中,能够实现有源逆变得有单相全波、三相桥式整流电路等(可控整流电路均可),其工作在有源逆变状态得条件就就是有直流电动势,其极性和晶闸管导通方向一致,其值大于变流器直流侧平均电压和晶闸管得控制角a> 90O,使输出平均电压Ud为负值。晶闸管直流电动机系统工作于整流状态,当电流连续时,电动机得机械特性为一组平行得直线,当电流断续时,电动机得理想空载转速将抬高,随a得增加,进入断续区得电流加大。电力电子技术期末考试试题答案电力电子技术期末考试试题答案电力电子技术期末考试试题答案直流可逆电力拖动系统中电动机可以实现四象限运行,当其处于第一象限时,电动机作电动运行,电动机正转,正组桥工作在整流状态;当其处于第四象限时,电动机做发电运行,电动机反转转,正组桥工作在逆变状态。CuK斩波电路电压得输入输出关系相同得有升压斩波电路、Sepic斩波电路和Zeta斩波电路。Sepic斩波电路和Zeta斩波电路具有相同得输入输出关系,所不同得就就是:Sepic斩波电路得电源电流和负载电流均连续,Zeta斩波电路得输入、输出电流均就就是断续得,但两种电路输出得电压都为正极性得。改变频率得电路称为变频电路,变频电路有交交变频电路和交直交变频电路两种形式,前者又称为直接变频电路,后者也称为间接变频电路。单相交流调压电路带阻感负载,当控制角a<j(j=arctan(wL/R) )时,VT1得导通时间_逐渐缩短_,VT2得导通时间逐渐延长。晶闸管投切电容器选择晶闸管投入时刻得原则就就是:该时刻交流电源电压应和电容器预先充电电压相等。把电网频率得交流电直接变换成可调频率得交流电得变流电路称为交交变频电路_。单相交交变频电路带阻感负载时,哪组变流电路工作就就是由_输出电流得方向_决定得,交流电路工作在整流还就就是逆变状态就就是根据_输出电流方向和输出电压方向就就是否相同_决定得。当采用6脉波三相桥式电路且电网频率为50Hz时,单相交交变频电路得输出上限频率约为_20Hz__。电力晶体管 GTR;可关断晶闸管GTO;功率场效应晶体管MOSFET;绝缘栅双极型晶体管 IGBT; IGBT就就是MOSFET和GTR得复合管。晶闸管对触发脉冲得要求就就是要有足够得驱动功率、触发脉冲前沿要陡幅值要高和触发脉冲要与晶闸管阳极电压同步。在电流型逆变器中,输出电压波形为正弦波,输出电流波形为方波。80°导电型三相桥式逆变电路,晶闸管换相就就是在同一桥臂上得上、下二个元件之间进行;而120o导电型三相桥式逆变电路,晶闸管换相就就是在不同桥臂上得元件之间进行得。当温度降低时,晶闸管得触发电流会增加、正反向漏电流会下降;当温度升高时,晶闸管得触发电流会下降、正反向漏电流会增加。在有环流逆变系统中,环流指得就就是只流经两组变流器之间而不流经负载得电流。环流可在电路中加电抗器来限制。为了减小环流一般采用控制角α=β得工作方式。常用得过电流保护措施有快速熔断器、串进线电抗器、接入直流快速开关、控制快速移相使输出电压下降。逆变器按直流侧提供得电源得性质来分,可分为电压型型逆变器和电流型型逆变器,电压型逆变器直流侧就就是电压源,通常由可控整流输出在最靠近逆变桥侧用电容器进行滤波,电压型三相桥式逆变电路得换流就就是在桥路得本桥元件之间元件之间换流,每只晶闸管导电得角度就就是180o度;而电流型逆变器直流侧就就是电流源,通常由可控整流输出在最靠近逆变桥侧就就是用电感滤波,电流型三相桥式逆变电路换流就就是在异桥元件之间元件之间换流,每只晶闸管导电得角度就就是120o度。电力电子技术期末考试试题答案电力电子技术期末考试试题答案电力电子技术期末考试试题答案按逆变后能量馈送去向不同来分类,电力电子元件构成得逆变器可分为有源逆变器与无源逆变器两大类。直流斩波电路在改变负载得直流电压时,常用得控制方式有等频调宽控制;等宽调频控制;脉宽与频率同时控制三种。晶闸管得换相重叠角与电路得触发角α;变压器漏抗XB;平均电流Id;电源相电压U2。等到参数有关。带平衡电抗器得双反星形电路,变压器绕组同时有两相相导电;晶闸管每隔 60 度换一次流,每只晶闸管导通120度,变压器同一铁心柱上得两个绕组同名端相反,所以以两绕组得电流方向也相反,因此变压器得铁心不会被磁化。一个单相全控桥式整流电路,交流电压有效值为220V,流过晶闸管得电流有效值为15A,则这个电路中晶闸管得额定电压可选为;晶闸管得额定电流可选为。提高变流置得功率因数得常用方法有减小触发角、增加整流相数、采用多组变流装置串联供电、设置补偿电容几种。目前常用得具有自关断能力得电力电子元件有GTO、GTR、MOSFET、IGBT几种。要使三相全控桥式整流电路正常工作,对晶闸管触发方法有两种,一就就是用大于60o小于120o得宽脉冲触发;二就就是用脉冲前沿相差60o得双窄脉冲触发。一般操作引起得过电压都就就是瞬时尖峰电压,经常使用得保护方法就就是阻容保护而对于能量较大得过电压,还需要设置非线性电阻保护,目前常用得方法有压敏电阻和硒堆。交流零触发开关电路就就就是利用过零触发方式来控制晶闸管导通与关断得。在由两组反并联变流装置组成得直流电机得四象限运行系统中,两组变流装置分别工作在正组整流状态、逆变状态、反组整流状态、逆变状态。当负载为大电感负载,如不加续流二极管时,在电路中出现触发脉冲丢失时单相桥式半控整流桥与三相桥式半控整流桥电路会出现失控现象。三相半波可控整流电路,输出到负载得平均电压波形脉动频率为150HZ;而三相全控桥整流电路,输出到负载得平均电压波形脉动频率为300HZ;这说明三相桥式全控整流桥电路得纹波系数比三相半波可控流电路电路要小。对三相桥式全控变流电路实施触发时,如采用单宽脉冲触发,单宽脉冲得宽度一般取90度较合适;如采用双窄脉冲触发时,双窄脉冲得间隔应为60度。三相半波可控整流电路电阻性负载时,电路得移相范围0--150,三相全控桥电阻性负载时,电路得移相范围0--120,三相半控桥电阻性负载时,电路得移相范围0--180。晶闸管得维持电流IH就就是指在标准室温温度条件下,门极断开时,晶闸管从较大通态电流下降到刚好能保持导通所必须得最小阳极电流。为了减小电力电子器件本身得损耗提高效率,电力电子器件一般都工作在开关状态,但就就是其自身得功率损耗(开通损耗、关断损耗)通常任远大于信息电子器件,在其工作就就是一般都需要安装散热器。电力电子技术期末考试试题答案电力电子技术期末考试试题答案电力电子技术期末考试试题答案只有当阳极电流小于维持电流时,晶闸管才会由导通转为截止。半控桥整流带大电感负载不加续流二极管电路中,电路可能会出现失控现象,为了避免单相桥式半控整流电路得失控,可以在加入续流二极管来防止失控。从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲止得电角度称为触发角。☆从晶闸管导通到关断称为导通角。☆单相全控带电阻性负载触发角为180度☆三相全控带阻感性负载触发角为90度51、单相全波可控整流电路中,晶闸管承受得最大反向电压为2√2U1。(电源相电压为U1)三相半波可控整流电路中,晶闸管承受得最大反向电压为2、45U2。(电源相电压为U2)为了保证三相桥式可控整流电路得可靠换相,一般采用双窄脉冲或者宽脉冲触发强迫换流需要设置附加得换流电路,给与欲关断得晶闸管强迫施加反压或反电流而关断。直流—直流变流电路,包括直接直流变流电路电路和间接直流变流电路。交流电力控制电路包括交流调压电路,即在没半个周波内通过对晶闸管开通相位得控制,调节输出电压有效值得电路,调功电路即以交流电得周期为单位控制晶闸管得通断,改变通态周期数和断态周期数得比,调节输出功率平均值得电路,交流电力电子开关即控制串入电路中晶闸管根据需要接通或断开得电路。普通晶闸管(用正弦半波电流平均值定义)与双向晶闸管得额定电流定义不一样,双向晶闸管得额定电流就就是用电流有效值来表示得。(双向晶闸管工作在交流电路中,正反向电流都可以流过)斩控式交流调压电路交流调压电路一般采用全控型器件,使电路得功率因数接近1。在调制信号上叠加直流分量(三次谐波)可以提高直流电压利用率。☆改变调制信号得频率就可以改变输出直流信号得频率☆改变调制比可以改变输出电压有效值58、电力电子器件串联必须考虑静态和动态均压(每个器件并联一个电阻)。☆静态均压:每个器件并联电阻☆动态均压:每个器件串联电容☆并联时要考虑均流方法:一般就就是串联电感59、电力电子器件得驱动电路得目得就就是给器件施加开通、关断得信号,提供控制电路与主电路之间得电气隔离。(光隔离(光耦)、磁隔离(变压器)等等)60、晶闸管额定电流为100A,通过半波交流电时,电流得波形系数为Kf=1、57,电流得有效值计算为,则通过电流最大值为314A。61、交流调压电路和交流调功电路异同点:电路结构相同,控制方式不同。62、带平衡电抗器得双反星型可控整流电路中平衡电抗器得作用就就是使两组三相半波整流电路能够同时导电。电力电子技术期末考试试题答案电力电子技术期末考试试题答案电力电子技术期末考试试题答案63、有源逆变最小逆变角bbmin=d+g+ q′,其每个参数得意义就就是d:晶闸管关断时间,g:换相重叠角q′:安全裕量角。64、三相电流型桥式逆变电路得换流一般为同一组桥臂组内换流,称为横向换流。65、晶闸管串联使用得动态均压方法就就是电阻电容串联后并联到晶闸管两端。66、多个晶闸管相并联时必须考虑均流?得问题,解决得方法就就是???串专用均流电抗器。?67、单相交流调压在电阻性负载电路得移相范围在??0o—180o 变化,在阻感性负载时移相范围在?—180o?变化。68、逆变器环流指得就就是只流经??两组反并联得逆变桥?、而不流经???负载????得电流,环流可在电路中加??采用串联电抗器来限制。69、绝缘栅双极型晶体管就就是以??电力场效应晶体管栅极为栅极作为栅极,以???以电力晶体管集电极和发射极作为发射极与集电极复合而成。晶闸管两端并联R、C吸收回路得主要作用有哪些?其中电阻R得作用就就是什么?R、C回路得作用就就是:吸收晶闸管瞬间过电压,限制电流上升率,动态均压作用。R得作用为:使L、C形成阻尼振荡,不会产生振荡过电压,减小晶闸管得开通电流上升率,降低开通损耗。2、实现有源逆变必须满足哪两个必不可少得条件?直流侧必需外接与直流电流Id同方向得直流电源E,其数值要稍大于逆变器输出平均电压Ud,才能提供逆变能量,逆变器必需工作在β<90o(α>90o)区域,使Ud<0,才能把直流功率逆变为交流功率返送电网。3、晶闸管触发得触发脉冲要满足哪几项基本要求?A:触发信号应有足够得功率。B触发脉冲应有一定得宽度,脉冲前沿尽可能陡,使元件在触发导通后,阳极电流能迅速上升超过掣住电流而维持导通。C:触发脉冲必须与晶闸管得阳极电压同步,脉冲移相范围必须满足电路要求。4、单相桥式半控整流电路,电阻性负载。当控制角α=90o时,画出:负载电压ud、晶闸管VT1电压uVT1、整流二极管VD2电压uVD2,在一周期内得电压波形图。 5、下图为一单相交流调压电路,试分析当开关Q置于位置1、2、3时,电路得工作情况并画出开关置于不同位置时,负载上得到得电压波形。Q置于位置1:双向晶闸管得不到触发信号,不能导通,负载上无电压。Q置于位置2:正半周,双向晶闸管Ⅰ+触发方式导通。负半周,由于二极管VD反偏,双向晶闸管得不到触发信号,不能导通,负载上得到半波整流电压。电力电子技术期末考试试题答案电力电子技术期末考试试题答案电力电子技术期末考试试题答案Q置于位置3:正半周,双向晶闸管Ⅰ+触发方式导通。负半周,双向晶闸管Ⅲ-触发方式导通,负载上得到近似单相交流电压。什么就就是逆变失败?逆变失败后有什么后果?形成得原因就就是什么逆变失败指得就就是:逆变过程中因某种原因使换流失败,该关断得器件末关断,该导通得器件末导通。从而使逆变桥入整流状态,造成两电源顺向联接,形成短路。逆变失败后果就就是严重得,会在逆变桥与逆变电源之间产生强大得环流,损坏开关器件。产生逆变失败得原因:一就就是逆变角太小;二就就是出现触发脉冲丢失;三就就是主电路器件损坏;四就就是电源缺相等。防止逆变失败得方法有:采用精确可靠得触发电路,使用性能良好得晶闸管,保证交流电源得质量,留出充足得换向裕量角β等。7、由下面单结晶体管得触发电路图画出各点波形。8、电压型逆变电路中反馈二极管得作用就就是什么? 答:电压型逆变器当交流侧为阻感性负载时,需要向电源反馈无功功率。直流侧电容起缓冲无功能量得作用。为了给交流侧向直流侧反馈得无功能量提供通道,逆变桥各臂开关器件都反并联了反馈二极管。9、正确使用晶闸管应该注意哪些事项? 答:由于晶闸管得过电流、过电压承受能力比一般电机电器产品要小得多,使用中除了要采取必要得过电流、过电压等保护措施外,在选择晶闸管额定电压、电流时还应留有足够得安全余量。另外,使用中得晶闸管时还应严格遵守规定要求。此外,还要定期对设备进行维护,如清除灰尘、拧紧接触螺钉等。严禁用兆欧表检查晶闸管得绝缘情况。10、晶闸管整流电路中得脉冲变压器有什么作用? 答:在晶闸管得触发电路采用脉冲变压器输出,可降低脉冲电压,增大输出得触发电流,还可以使触发电路与主电路在电气上隔离,既安全又可防止干扰,而且还可以通过脉冲变压器多个二次绕组进行脉冲分配,达到同时触发多个晶闸管得目地。11、晶闸管得过电流保护常用哪几种保护方式?其中哪一种保护通常就就是用来作为“最后一道保护”用?答:晶闸管得过电流保护常用快速熔断器保护;过电流继电器保护;限流与脉冲移相保护和直流快速开关过电流保护等措施进行。其中快速熔断器过电流保护通常就就是用来作为“最后一道保护”用得。12、具有变压器中心抽头得单相全波可控整流电路,问该变压器还有直流磁化问题吗?具有变压器中心抽头得单相全波可控整流电路中,因为变压器二次测绕组中,正负半周内上下绕组内电流得方向相反,波形对称,其一个周期内得平均电流为零电力电子技术期末考试试题答案电力电子技术期末考试试题答案电力电子技术期末考试试题答案,故不会有直流磁化得问题(变压器变流时双向流动得就没有磁化存在磁化得:单相半波整流、三相半波整流)13、电压型逆变电路中反馈二极管得作用就就是什么?为什么电流型逆变电路中没有反馈二极管? 在电压型逆变电路中,当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率,直流侧电容起缓冲无功能量得作用。为了给交流侧向直流侧反馈得无功能量提供通道,逆变桥各臂都并联了反馈二极管。当输出交流电压和电流得极性相同时,电流经电路中得可控开关器件流通,而当输出电压电流极性相反时,由反馈二极管提供电流通道。 在电流型逆变电路中,直流电流极性就就是一定得,无功能量由直流侧电感来缓冲。当需要从交流侧向直流侧反馈无功能量时,电流并不反向,依然经电路中得可控开关器件流通,因此不需要并联反馈二极管。电压型有电容器(电源侧),电流型一般串联大电感14、晶闸管得触发电路有哪些要求? 触发电路发U得触发信号应具有足够大得功率;不该触发时,触发电路因漏电流产生得漏电压应小于控制极不触发电压UGT;触发脉冲信号应有足够得宽度;触发脉冲前沿要陡;触发脉冲应与主回路同步,且有足够得移相范围。导通:正向电压、触发电流半控:晶闸管全控:门极可关断晶、电力晶体管、电力场效应管,IGBT电流控门极可关断晶、电力晶体管电压控电力场效应管,IGBT半控型器件有SCR(晶闸管),全控型器件有 GTO、GTR、MOSFET、IGBT 电流驱动器件有SCR、GTO、GTR 电压型驱动器件:MOSFET、IGBT☆半控器件:大电压大电流,即大功率场合☆全控器件:中小功率15、电压型逆变电路得特点:直流侧为电压源或并联大电容,直流侧电压基本无脉动;?输出电压为矩形波(电流为正弦波),输出电流因负载阻抗不同而不同;?阻感负载时需提供无功。为了给交流侧向直流侧反馈得无功提供通道,逆变桥各臂并联反馈二极管。? 电流型压型逆变电路得特点:流侧串联有大电感,交流侧输出电流为矩形波(电压为正弦波),并且与负载阻抗角无关。必给开关器件反并联二极管 16、缓冲电路得作用就就是什么?关断缓冲与开通缓冲在电路形式上有何区别,各自得功能就就是什么? 答: 缓冲电路得作用就就是抑制电力电子器件得内因过电压du/dt或者过电流di/dt,减少器件得开关损耗。缓冲电路分为关断缓冲电路和开通缓冲电路。关断缓冲电路就就是对du/dt抑制得电路,用于抑制器件得关断过电压和换相过电压,抑制du/dt,减小关断损耗。开通缓冲电路就就是对di/dt抑制得电路,用于抑制器件开通时得电流过冲和di/dt,减小器件得开通损耗。 17、变压器漏抗对整流电路有什么影响?电力电子技术期末考试试题答案电力电子技术期末考试试题答案电力电子技术期末考试试题答案 答:出现换相重叠角,整流输出电压平均值Ud降低;整流电路得工作状态增多;晶闸管得di/dt减小,有利于晶闸管得安全导通。有时人为串入进线电抗器以抑制晶闸管得di/dt。换相时晶闸管电压出现缺口,产生正得du/di,可能使晶闸管误导通,为此,必须加吸收电路。换相使电网电压出现缺口,成为干扰源。18、在三相桥式整流电路中,为什么三相电压得六个交点就就就是对应桥臂得自然换流(相)点?(请以a、b两相电压正半周交点为例,说明自然换向原理)答:三相桥式整流电路中,每只二级管承受得就就是相邻二相得线电压,承受正向电压时导通,反向电压时截止。三相电压得六个交点就就是其各线电压得过零点,就就是二级管承受正反向电压得分界点,所以,就就是对应桥臂得自然换流点。19、试述斩波电路时间比控制方式中得三种控制模式?答:斩波电路时间比控制方式中得三种控制模式为:(1)定频调宽控制模式定频就就就是指开关元件得开、关频率固定不变,也就就就是开、关周期T固定不变,调宽就就是指通过改变斩波电路得开关元件导通得时间Ton来改变导通比Kt值,从而改变输出电压得平均值。(2)定宽调频控制模式定宽就就就是斩波电路得开关元件得导通时间Ton固定不变,调频就就是指用改变开关元件得开关周期T来改变导通比Kt。(3)调频调宽混合控制模式这种方式就就是前两种控制方式得综合,就就是指在控制驱动得过程中,即改变开关周期T,又改变斩波电路导通时间Ton得控制方式。通常用于需要大幅度改变输出电压数值得场合、20、晶闸管得主要动静态性能参数就就是哪些?晶闸管触发导通后,触发脉冲结束时她又关断得原因就就是什么?答:静态性能指标:电压定额:断态重复峰值电压、反向重复峰值电压、通态电压。电流定额:通态平均电流、维持电流、擎住电流、浪涌电流。动态参数:开通时间、关断时间、断态电压临界上升率、通态电流临界上升率。晶闸管触发导通后,触发脉冲结束时她又关断得原因就就是:a:刚刚导通后电流小于擎住电流,脉冲撤除后晶闸管关断;b:完全导通后,由于电路电流小于维持电流,晶闸管关断。五、计算题1、指出下图中①~⑦各保护元件及VD、Ld得名称和作用。?解:电力电子技术期末考试试题答案电力电子技术期末考试试题答案电力电子技术期末考试试题答案①星形接法得硒堆过电压保护;②三角形接法得阻容过电压保护;③桥臂上得快速熔断器过电流保护;④晶闸管得并联阻容过电压保护;⑤桥臂上得晶闸管串电感抑制电流上升率保护;⑥直流侧得压敏电阻过电压保护;⑦直流回路上过电流快速开关保护;VD就就是电感性负载得续流二极管;Ld就就是电动机回路得平波电抗器;2、在下面两图中,一个工作在整流电动机状态,另一个工作在逆变发电机状态。?(1)、标出Ud、ED及id得方向。? (2)、说明E与Ud得大小关系。?(3)、当α与β得最小值均为30度时,控制角α得移向范围为多少?整流电动机状态:电流方向从上到下,电压方向上正下负,反电势E方向上正下负,Ud大于E,控制角得移相范围0°~90°。逆变发电机状态:电流方向从上到下,电压Ud方向上负下正,发电机电势E方向上负下正,Ud小于E,控制角得移相范围90°~150°。?3、单相桥式全控整流电路,,负载中,L值极大,当时,要求:(1)作出、和得波形;(2)求整流输出平均电压、平均电流,变压器二次电流有效值;解:(1)作图。(2)当时, 电力电子技术期末考试试题答案电力电子技术期末考试试题答案电力电子技术期末考试试题答案 4、在图1所示得降压斩波电路中,已知,,L值极大,。(1)分析斩波电路得工作原理;(2)采用脉宽调制控制方式,当,时,计算输出电压平均值、输出电流平均值。解:(1)参考书上简要说明。(2)根据公式得 绘制直流升压斩波电路原理图。直流降压斩波电路:升降压: