電力電子技術(shù)期末復(fù)習(xí)考卷綜合(附答案,題目配知識(shí)點(diǎn))

1、一、填空題:1、電力電子技術(shù)的兩個(gè)分支是電力電子器件制造技術(shù)和變流技術(shù)2、舉例說(shuō)明一個(gè)電力電子技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例變頻器、調(diào)光臺(tái)燈等開關(guān)狀態(tài)，但是其自身的功 散熱器。5、電力電子技術(shù)的一個(gè)重要特征是為避免功率損耗過(guò)大,電力電子器件總是工作在開關(guān)狀態(tài)，其損耗包括3、電力電子承擔(dān)電能的變換或控制任務(wù)，主要為交流變直流（AC DC、直流變交流（DC AC）、直流變直流（DC-DO、交流變交流（AC AC四種。4、為了減小電力電子器件本身的損耗提高效率，電力電子器件一般都工作在率損耗（開通損耗、關(guān)斷損耗）通常任遠(yuǎn)大于信息電子器件，在其工作是一般都需要安裝三個(gè)方面：通態(tài)損耗、斷態(tài)損耗 和開關(guān)損耗236、通常取

2、晶閘管的斷態(tài)重復(fù)峰值電壓 UDRr和反向重復(fù)峰值電壓URRM中較 小 標(biāo)值作為該器件的額電 電壓。選用時(shí)，額定電壓要留有一定的裕量，一般取額定電壓為正常工作時(shí)晶閘管所承受峰值電壓的 倍。7、只有當(dāng)陽(yáng)極電流小于 維持 電流時(shí)，晶閘管才會(huì)由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為截止。導(dǎo)通：正向電壓、觸發(fā)電流（移相觸發(fā)方式）8半控橋整流帶大電感負(fù)載不加續(xù)流二極管電路中，電路可能會(huì)出現(xiàn)失控現(xiàn)象，為了避免單相橋式半控整流電路的失控，可以在加入續(xù)流二極管 來(lái)防止失控。降低 。9、整流電路中，變壓器的漏抗會(huì)產(chǎn)生換相重疊角，使整流輸出的直流電壓平均值10、 從晶閘管開始承受正向陽(yáng)極電壓起到施加觸發(fā)脈沖止的電角度稱為觸發(fā)角 。從晶閘管導(dǎo)通到

3、關(guān)斷稱為導(dǎo)通角。單相全控帶電阻性負(fù)載觸發(fā)角為180度三相全控帶阻感性負(fù)載觸發(fā)角為90度2v2U1 _。（電源相電壓為 U1）2.45U2。（電源相電壓為 L2）11、單相全波可控整流電路中，晶閘管承受的最大反向電壓為 三相半波可控整流電路中，晶閘管承受的最大反向電壓為為了保證三相橋式可控整流電路的可靠換相，一般采用雙窄脈沖或者寬脈沖觸發(fā)。12、四種換流方式分別為器件換流、電網(wǎng)換流負(fù)載換流強(qiáng)迫換流13、強(qiáng)迫換流需要設(shè)置附加的換流電路，給與欲關(guān)斷的晶閘管強(qiáng)迫施加反壓或反電流而關(guān)斷。14、 直流一直流變流電路，包括直接直流變流電路 電路和 間接直流變流電路15、 直流斬波電路只能實(shí)現(xiàn)直流電壓大小 或

4、者極性反轉(zhuǎn)的作用。（是否有交流環(huán)節(jié)） 6種斬波電路：電壓大小變換：降壓斬波電路（Cuk斬波電路、Sepic斬波電路、buck變換器）、升壓斬波電路、Zeta斬波電路升壓斬波電路輸出電壓的計(jì)算公式U= EU= £6=占空比，E=電源電壓混合型降壓斬波電路輸出電壓計(jì)算公式：直流斬波電路的三種控制方式是 PWM 頻率調(diào)制型16、交流電力控制電路包括 乜流調(diào)壓電，即在沒(méi)半個(gè)周波內(nèi)通過(guò)對(duì)晶閘管開通相位的控制，調(diào)節(jié)輸出改變通態(tài)周期數(shù)和斷態(tài)周期電壓有效值的電路，調(diào)功電路 即以交流電的周期為單位控制晶閘管的通斷,數(shù)的比，調(diào)節(jié)輸出功率平均值的電路，_交流電力電子開關(guān) 即控制串入電路中晶閘管根據(jù)需要接通

5、或斷開的電路。17、 普通晶閘管（用正弦半波電流平均值定義）與雙向晶閘管的額定電流定義不一樣，電流是用電流有效值來(lái)表示的。（雙向晶閘管工作在交流電路中，正反向電流都可以流過(guò)）18、斬控式交流調(diào)壓電路交流調(diào)壓電路一般采用全控型器件，使電路的功率因數(shù)接近雙向晶閘管的額定1。19、PWM空制技術(shù)的理論基礎(chǔ)是 其效果基本相同（面積等效原理）沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí)20、PW調(diào)制中常用的計(jì)算法有特定諧波消去法21、PWM逆變電路的控制方法有計(jì)算法調(diào)制法 和規(guī)則采樣法三種。其中調(diào)制法又可以分為同步調(diào)制和異步調(diào)制 兩種.（同步調(diào)制：載波比相等）22、直流斬波電路的三種控制方式是PWM

6、 頻率調(diào)制型混合型23、在調(diào)制信號(hào)上疊加直流分量（三次諧波）可以提高直流電壓利用率。改變調(diào)制信號(hào)的頻率就可以改變輸出直流信號(hào)的頻率改變調(diào)制比可以改變輸出電壓有效值電力電子器件串聯(lián)必須考慮靜態(tài)和動(dòng)態(tài)均壓（每個(gè)器件并聯(lián)一個(gè)電阻）靜態(tài)均壓：每個(gè)器件并聯(lián)電阻動(dòng)態(tài)均壓：每個(gè)器件串聯(lián)電容并聯(lián)時(shí)要考慮均流方法：一般是串聯(lián)電感24、電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電路的目的是給器件施加開通、關(guān)斷 的信號(hào),提供控制電路與主電路之間的電氣隔離。（光隔離（光耦）、磁隔離（變壓器）等等）均流25、電力MOSFE和IGBT由于具有正溫度系數(shù)，所以在并聯(lián)使用時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn) 26、晶閘管額定電流為100A，通過(guò)半波交流電時(shí)，電流的波形系數(shù)為

7、 Kf = 1.57，電流的有效值計(jì)算為|m/2，則通過(guò)電流最大值I m為314 A 。在功率因素角180度 內(nèi)。內(nèi)，在阻感性負(fù)載時(shí)移相范圍28、交流調(diào)壓電路和交流調(diào)功電路異同點(diǎn)：電路結(jié)構(gòu)相同，控制方式不同，（交流調(diào)壓電路采用移相觸發(fā)對(duì)一個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通角控制，調(diào)功電路對(duì)導(dǎo)通周波數(shù)與阻斷周波數(shù)的比值進(jìn)行控制）。29、電壓型逆變電路中的反饋二極管的作用是30、180°導(dǎo)電型三相橋式逆變電路，晶閘管換相是在給交流側(cè)向直流側(cè)反饋的無(wú)功能量提供通道同一相上下兩個(gè)橋臂元件之間進(jìn)行；而 120o導(dǎo)電型三相橋式逆變電路，晶閘管換相是在上橋臂或者下橋臂組內(nèi)上的元件之間進(jìn)行的。31、在 SCR(Silic

8、on Controlled Rectifier)、GTO(Gate Turn-Off Thyristor) 、GTR(Giant Transistor)MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)、IGBT(lnsulated Gate BipolarGTO、GTR MOSFET IGBTTransistor)中半控型器件有 SCR，全控型器件有GTO、GTR MOSFET IGBT，電流驅(qū)動(dòng)器件有SCR、GTO GTR32、單相橋式可控整流電路帶電阻性負(fù)載，在控制角為a時(shí)，其輸出的直流電壓為0 91 c°s2使兩

9、組三相半波整流電路能夠同時(shí)導(dǎo)33、帶平衡電抗器的雙反星型可控整流電路中平衡電抗器的作用是 電 。34、有源逆變最小逆變角min= + + ，其每個(gè)參數(shù)的意義是:晶閘管關(guān)斷時(shí)間,相重疊角,:安全裕量角35、單相電壓型橋式逆變電路輸出給負(fù)載的電壓波形是方波，電流波形是近似正弦波36、三相電流型橋式逆變電路的換流一般為同一組橋臂組內(nèi)換流，稱為橫向換流決定了其輸出頻率不高，當(dāng)采 用50Hz工頻電壓，三相六脈波橋式逆變電路，其輸出的上限頻率一般不超過(guò)20Hz 。37、交交變頻是一種直接變頻，其輸出的電壓是由多段電網(wǎng)電壓拼接而成,38、晶閘管串聯(lián)使用的動(dòng)態(tài)均壓方法是電阻電容串聯(lián)后并聯(lián)到晶閘管兩端二、簡(jiǎn)答題

10、：1、晶閘管的觸發(fā)電路有哪些要求？1觸發(fā)電路發(fā)U的觸發(fā)信號(hào)應(yīng)具有足夠大的功率2不該觸發(fā)時(shí)，觸發(fā)電路因漏電流產(chǎn)生的漏電壓應(yīng)小于控制極不觸發(fā)電壓3觸發(fā)脈沖信號(hào)應(yīng)有足夠的寬度，4觸發(fā)脈沖前沿要陡5觸發(fā)脈沖應(yīng)與主回路同步，且有足夠的移相范圍。導(dǎo)通：正向電壓、觸發(fā)電流半控：晶閘管 全控：門極可關(guān)斷晶、電力晶體管、電力場(chǎng)效應(yīng)管，電流控門極可關(guān)斷晶、電力晶體管、電壓控 電力場(chǎng)效應(yīng)管，IGBTUGTIGBT半控型器件有 SCR （晶閘管），全控型器件有GTO、GTR、MOSFET、IGBT電流驅(qū)動(dòng)器件有SCR、GTO、GTR 電壓型驅(qū)動(dòng)器件：MOSFET、IGBT半控器件：大電壓大電流，即大功率場(chǎng)合全控器件：

11、中小功率2、具有變壓器中心抽頭的單相全波可控整流電路，問(wèn)該變壓器還有直流磁化問(wèn)題嗎？具有變壓器中心抽頭的單相全波可控整流電路中，因?yàn)樽儔浩鞫螠y(cè)繞組中， 正負(fù)半周內(nèi)上下繞組內(nèi)電流的方向相反， 波形對(duì)稱，其一個(gè)周期內(nèi)的平均電流為零， 故不會(huì)有直流磁 化的問(wèn)題（變壓器變流時(shí)雙向流動(dòng)的就沒(méi)有磁化存在磁化的：?jiǎn)蜗喟氩ㄕ?、三相半波整流?、電壓型逆變電路中反饋二極管的作用是什么？為什么電流型逆變電路中沒(méi)有反饋二極 管？在電壓型逆變電路中，當(dāng)交流側(cè)為阻感負(fù)載時(shí)需要提供無(wú)功功率，直流側(cè)電容起 緩沖無(wú)功能量的作用。為了給交流側(cè)向直流側(cè)反饋的無(wú)功能量提供通道，逆變橋各臂都并聯(lián)了反饋二極管。當(dāng)輸出交流電壓和電流

12、的極性相同時(shí)，電流經(jīng)電路中的可控開關(guān)器件流通，而當(dāng)輸出電壓電流極性相反時(shí)，由反饋二極管提供電流通道。在電流型逆變電路中，直流電流極性是一定的，無(wú)功能量由直流側(cè)電感來(lái)緩沖。當(dāng)需要從交流 側(cè)向直流側(cè)反饋無(wú)功能量時(shí) ，電流并不反向，依然經(jīng)電路中的可控開關(guān)器件流通，因此不需要并聯(lián)反饋二極管。電壓型有電容器（電源側(cè)），電流型一般串聯(lián)大電感4、繪制直流升壓斬波電路原理圖。Io左二 Et offtont off Et offR直流降壓斬波電路:io RUoZVDb)Uo©EmtontontoffV11T-EULL Ct UoIoUo Em R 升降壓：i2 VD+Lc)t on Et onEt o

13、ffT ton1Iitontoff5、電壓型逆變電路的特點(diǎn)。（1 ）直流側(cè)為電壓源或并聯(lián)大電容，直流側(cè)電壓基本無(wú)脈動(dòng)；輸出電壓為矩形波（電流為正弦波），輸出電流因負(fù)載阻抗不同而不同；（3）阻感負(fù)載時(shí)需提供無(wú)功。為了給交流側(cè)向直流側(cè)反饋的無(wú)功提供通道，逆變橋各臂并聯(lián)反饋二極管。=電流型壓型逆變電路的特點(diǎn)流側(cè)串聯(lián)有大電感，I 交流側(cè)輸出電流為矩形波（電壓為正弦波），并且與負(fù)載阻抗角無(wú)關(guān)。 不必給開關(guān)器件反并聯(lián)二極管6、什么是異步調(diào)制？什么是同步調(diào)制？?jī)烧吒饔泻翁攸c(diǎn)？分段同步調(diào)制有什么優(yōu)點(diǎn)？3載波頻率在低頻時(shí)不會(huì)太低 在異步調(diào)制方式中，通常保持載波 N是變化的。波的脈沖個(gè)數(shù)不固定，相位也不固（頻率高

14、異步調(diào)制，頻率低同步調(diào)制）分段調(diào)制優(yōu)點(diǎn)：1載波頻率不會(huì)太高 2開關(guān)損耗不會(huì)太大波信號(hào)和調(diào)制信號(hào)不保持同步的調(diào)制方式稱為異步調(diào)制。頻率fc固定不變，因而當(dāng)信號(hào)波頻率fr變化時(shí)，載波比異步調(diào)制的主要特點(diǎn)是：在信號(hào)波的半個(gè)周期內(nèi)，PWM1/4周期的脈沖也不對(duì)稱。這樣，當(dāng)信號(hào)波頻定，正負(fù)半周期的脈沖不對(duì)稱，半周期內(nèi)前后率較低時(shí)，載波比 N較大，一周期內(nèi)的脈沖數(shù)較多，正負(fù)半周期脈沖不對(duì)稱和半周期內(nèi)前 后1/4周期脈沖不對(duì)稱產(chǎn)生的不利影響都較小，PWM波形接近正弦波。而當(dāng)信號(hào)波頻率增高時(shí)，載波比N減小，一周期內(nèi)的脈沖數(shù)減少，PWM脈沖不對(duì)稱的影響就變大，有時(shí)信號(hào)波的微小變化還會(huì)產(chǎn)生 PWM脈沖的跳動(dòng)。這就

15、使得輸出PWM波和正弦波的差異變大。于三相PWM型逆變電路來(lái)說(shuō)，三相輸出的對(duì)稱性也變差。載波比N等于常數(shù)，并在變頻時(shí)使載波和信號(hào)波保持同步的方式稱為同步調(diào)制。同步調(diào)制 方式中，信號(hào)波頻率變化時(shí)載波比N不變，信號(hào)波一個(gè)周期內(nèi)輸出的脈沖數(shù)是固定的，脈fc過(guò)當(dāng)沖相位也是固定的。當(dāng)逆變電路輸出頻率很低時(shí)，同步調(diào)制時(shí)的載波頻率fc也很低。低時(shí)由調(diào)制帶來(lái)的諧小組不易濾除。當(dāng)負(fù)載為電動(dòng)機(jī)時(shí)也會(huì)帶來(lái)較大的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)和噪聲。逆變電路輸出頻率很高時(shí)，同步調(diào)制時(shí)的載波頻率fc會(huì)過(guò)高。使開關(guān)器件難以承受。此外，同步調(diào)制方式比異步調(diào)制方式復(fù)雜一些。分段同步高調(diào)制是把逆變電路的輸出頻率劃分為若干段，每個(gè)頻段的載波比一定，不

16、同頻段采用不同的載波比。其優(yōu)點(diǎn)主要是，在高頻段采用較低的載波比，使載波頻率不致過(guò)高，可 限制在功率器件允許的范圍簡(jiǎn)述PW調(diào)制方式的同步調(diào)制和異步調(diào)制的定義及特點(diǎn)。答:載波頻率fc與調(diào)制信號(hào)頻率fr之比，N= fc / fr，根據(jù)載波和信號(hào)波是否同步及載波比的變化情況，PW調(diào)制方式分為異步調(diào)制和同步調(diào)制。異步調(diào)制：通常保持fc固定不變，當(dāng)fr變化時(shí)，載波比N是變化的。在信號(hào)波的半周期內(nèi)，PWM波的脈沖個(gè)數(shù)不固定，相位也不固定，正負(fù)半周期的脈沖不對(duì)稱，半周期內(nèi)前后1/4周期的脈沖也不對(duì)稱。當(dāng)fr較低時(shí)，N較大，一周期內(nèi)脈沖數(shù)較多，脈沖不對(duì)稱產(chǎn)生的不利影響都較小。當(dāng)fr增高時(shí)，N減小，一周期內(nèi)的脈沖

17、數(shù)減少，PW脈沖不對(duì)稱的影響就變大。同步調(diào)制：fr變化時(shí)N不變，信號(hào)波一周期內(nèi)輸出脈沖數(shù)固定。三相電路中公用一個(gè)三角波載波，且取N為3的整數(shù)倍，使三相輸出對(duì)稱；為使一相的PW波正負(fù)半周鏡對(duì)稱，N應(yīng)取奇數(shù)。fr很低時(shí)，fc也很低，由調(diào)制帶來(lái)的諧波不易濾除。fr很高時(shí)，fc會(huì)過(guò)高，使開關(guān)器件難以承受。1.如下圖所示（L和R串聯(lián)后作為負(fù)載），說(shuō)明晶閘管導(dǎo)通的條件是什么？關(guān)斷時(shí)和導(dǎo)通后晶閘管的端 電壓、流過(guò)晶閘管的電流和負(fù)載上的電壓由什么決定2.3.4.5.0.5答：晶閘管導(dǎo)通的條件是：陽(yáng)極承受正向電壓，處于阻斷狀態(tài)的晶閘管，只有在門極加正向觸發(fā)電壓，才 能使其導(dǎo)通。門極所加正向觸發(fā)脈沖的最小寬度，應(yīng)

18、能使陽(yáng)極電流達(dá)到維持通態(tài)所需要的最小陽(yáng)極電 流，即擎住電流II以上。導(dǎo)通后的晶閘管管壓降很小。晶閘管的關(guān)斷時(shí)其兩端電壓大小由電源電壓Ua決定，電流近似為零。導(dǎo)通后流過(guò)晶閘管的電流由負(fù)載阻抗決定，負(fù)載上電壓由輸入陽(yáng)極電壓U決定。緩沖電路的作用是什么？關(guān)斷緩沖與開通緩沖在電路形式上有何區(qū)別，各自的功能是什么？答：緩沖電路的作用是抑制電力電子器件的內(nèi)因過(guò)電壓du/dt或者過(guò)電流di/dt,減少器件的開關(guān)損耗。緩沖電路分為關(guān)斷緩沖電路和開通緩沖電路。關(guān)斷緩沖電路是對(duì)du/dt抑制的電路，用于抑制器件的關(guān)斷過(guò)電壓和換相過(guò)電壓，抑制 du/dt，減小關(guān)斷損耗。開通緩沖電路是對(duì)di/dt抑制的電路，用于抑制

19、器件開通時(shí)的電流過(guò)沖和 di/dt ，減小器件的開通損耗。變壓器漏抗對(duì)整流電路有什么影響？答：出現(xiàn)換相重疊角，整流輸出電壓平均值 Ud降低；整流電路的工作狀態(tài)增多；晶閘管的di/dt減小,有利于晶閘管的安全導(dǎo)通。有時(shí)人為串入進(jìn)線電抗器以抑制晶閘管的di/dt 。換相時(shí)晶閘管電壓出現(xiàn)缺口，產(chǎn)生正的du/di ，可能使晶閘管誤導(dǎo)通，為此，必須加吸收電路。換相使電網(wǎng)電壓出現(xiàn)缺口， 成為干擾源。在三相橋式整流電路中，為什么三相電壓的六個(gè)交點(diǎn)就是對(duì)應(yīng)橋臂的自然換流(相)點(diǎn)？(請(qǐng)以b兩相電壓正半周交點(diǎn)為例，說(shuō)明自然換向原理)答：三相橋式整流電路中，每只二級(jí)管承受的是相鄰二相的線電壓，承受正向電壓時(shí)導(dǎo)通，反

20、向電壓時(shí)截 止。三相電壓的六個(gè)交點(diǎn)是其各線電壓的過(guò)零點(diǎn)，是二級(jí)管承受正反向電壓的分界點(diǎn)，所以，是對(duì)應(yīng) 橋臂的自然換流點(diǎn)。a、試述斬波電路時(shí)間比控制方式中的三種控制模式？答：斬波電路時(shí)間比控制方式中的三種控制模式為：(1) 定頻調(diào)寬控制模式 定頻就是指開關(guān)元件的開、關(guān)頻率固定不變， 的開關(guān)元件導(dǎo)通的時(shí)間 Ton來(lái)改變導(dǎo)通比(2) 定寬調(diào)頻控制模式定寬就是斬波電路的開關(guān)元件的導(dǎo)通時(shí)間通比K。(3 )調(diào)頻調(diào)寬混合控制模式這種方式是前兩種控制方式的綜合，是指在控制驅(qū)動(dòng)的過(guò)程中，即改變開關(guān)周期 時(shí)間Ton的控制方式。通常用于需要大幅度改變輸出電壓數(shù)值的場(chǎng)合.SPW碉制方式是怎樣實(shí)現(xiàn)變壓功能的？又是怎樣實(shí)

21、現(xiàn)變頻功能的？答：改變調(diào)制比M可以改變輸出電壓Uo基波的幅值，所以，SPWI調(diào)制是通過(guò)改變調(diào)制波 Ur的幅值實(shí)現(xiàn)變壓 功能的。也就是開、關(guān)周期T固定不變，調(diào)寬是指通過(guò)改變斬波電路K值，從而改變輸出電壓的平均值。Ton固定不變，調(diào)頻是指用改變開關(guān)元件的開關(guān)周期T來(lái)改變導(dǎo)T，又改變斬波電路導(dǎo)通Ur6.改變正弦調(diào)制波的頻率時(shí)，可以改變輸出電壓U0的基波頻率，所以，SPW碉制是通過(guò)改變調(diào)制波 Ur的頻率 實(shí)現(xiàn)變頻功能的。（2）晶閘管的主要?jiǎng)屿o態(tài)性能參數(shù)是哪些？晶閘管觸發(fā)導(dǎo)通后，觸發(fā)脈沖結(jié)束時(shí)它又關(guān)斷的原因是什么？ 答:靜態(tài)性能指標(biāo):電壓定額:斷態(tài)重復(fù)峰值電壓、反向重復(fù)峰值電壓、通態(tài)電壓。電流定額:通態(tài)

22、平均電流、維持電流、擎住電流、浪涌電流。動(dòng)態(tài)參數(shù):開通時(shí)間、關(guān)斷時(shí)間、斷態(tài)電壓臨界上升率、通態(tài)電流臨界上升率。晶閘管觸發(fā)導(dǎo)通后，觸發(fā)脈沖結(jié)束時(shí)它又關(guān)斷的原因是：a：剛剛導(dǎo)通后電流小于擎住電流，脈沖撤除后晶閘管關(guān)斷；b :完全導(dǎo)通后，由于電路電流小于維持電流，晶閘管關(guān)斷。變壓器漏感對(duì)整流電路的影響是什么?答:a :出現(xiàn)換相重疊角Y ，整流輸出電壓平均值UC降低。b:整流電路的工作狀態(tài)增多。c :晶體管的di/dt減小，有利于晶閘管的安全開通。d :換相時(shí)晶閘管電壓出現(xiàn)缺口 ，產(chǎn)生正的du/dt,可能使晶閘管誤導(dǎo)通，為此必須加吸收電路。.e :換相使電網(wǎng)電壓出現(xiàn)缺口 ，成為干擾源。什么是逆變失敗，

23、逆變失敗的原因是什么?答:逆變失敗指的是：逆變過(guò)程中因某種原因使換流失敗，該關(guān)斷的器件末關(guān)斷，該導(dǎo)通的器件末 導(dǎo)通。從而使逆變橋進(jìn)入整流狀態(tài)，造成兩電源順向聯(lián)接，形成短路。逆變失敗會(huì)在逆變橋與逆變 電源之間產(chǎn)生強(qiáng)大的環(huán)流，損壞開關(guān)器件。產(chǎn)生逆變失敗的原因：（1）觸發(fā)電路工作不可靠，造成脈沖丟失、脈沖延遲等。（2 ）晶閘管發(fā)生故障，失去正常通斷能力。 （3）交流電源發(fā)生異?，F(xiàn)象，如斷電、缺相、或電壓過(guò)低。（4）換相的裕量角不足，晶閘管不能可靠關(guān)斷。(5)說(shuō)明下圖單相半橋電壓逆變電路中二極管VD1和VD2勺作用。Vq或V：2通時(shí)，i 0和Uo反向，電感中貯能向直流側(cè)反饋，VD|、VD2稱為反饋二極

24、管，還使i0連續(xù)，又稱 續(xù)流二極管。分析計(jì)算題：1、在下圖中，E=50V, R=0.5 Q, L=0.5H，晶閘管擎住電流為 15mA,要使晶閘管導(dǎo)通，門極 觸發(fā)電流脈沖寬度至少應(yīng)為多少？解：晶閘管導(dǎo)通后，主回路電壓方程為Rid主電路電流id按下式由零上升晶閘管要維持導(dǎo)通,id I1 etR/Lid必須上升達(dá)到擎住電流值以上,在此期間，門極脈沖應(yīng)繼續(xù)維持,將ld=15mA代入，得竺 1 e t 15 100.5t > 150S。所以，門極觸發(fā)電流脈沖寬度至少應(yīng)大于1501 S。2、三相橋式整流電路，U2=100V，帶電阻電感負(fù)載 R=50 Q, L值極大，當(dāng)a =60度時(shí)，計(jì)算 Ud,l

25、d,ldT 和 Ivt。Ud2.34U2 COSIdIdtUdRJa3IvtId單相橋式全控整流:0.9u2 cos3、IdIvtUdRIdId72分析單相電壓型逆變器移相調(diào)壓的工作原理。1、4，2、3的切換頻率，則輸出交調(diào)整輸出頻率：圖中所使用的都是全控器件，改變開關(guān) 流電的頻率隨著改變。改變移相電壓角度，則可以改變輸出電壓幅值。4、分析滯環(huán)比較方式電流跟蹤控制的工作原理。1則R= Ud/ I d= 75/20=3.75 Q基本原理：1把指令電流i*和實(shí)際輸出電流i的偏差i*-i作為滯環(huán)比較器的輸入2、 通過(guò)比較器的輸出控制器件V1和V2的通斷i增大i減小2 I的滯環(huán)比較器的控制，i就在i*

26、+ I和i*- I的范圍內(nèi)，呈鋸齒狀地跟3、VD1通時(shí)，4、VD2通時(shí)，5、通過(guò)環(huán)寬為蹤指令電流i*3.圖12中陰彫部分為晶閘管處于jftSEW的電磁亀各波矗的電流最大值均為試計(jì)算各諛形的電a平屁、271 0 Ja>b)0 Ac)2x解)1 Z ./ J2/(1丄=丁 I垃 sillciV) = (1) ® 0.2717 YniIt 舊'312b)7i=匸(Z 営in atf)2 班妙)=嚴(yán)+0.4767 4,1 "/7心=一 J阻虹n血fd(型)1眉0.5434/皿 n *Tn 2丿廠匸（打血曲應(yīng)伽）二弋h 存右0.674171葺1九尸石fl"眄節(jié)

27、人4.上«中如采不考慮安全格tt,問(wèn)100士的晶閘骨能送出的半均電派心、心、扎各為 多少7這吋，相應(yīng)的電流最大值人"S 人込各為多少？at定電流fr叢旳司的4的品耐允許的電流有效刃備由上題計(jì)S結(jié)果知0.476"H)50.543-1人心対12昏（召y,=i7 = jH.75V,a、導(dǎo)通角0、某一電熱裝置（電阻性負(fù)載），要求直流平均電壓為220V交流電網(wǎng)供電。計(jì)算晶閘管的控制角電流為20A，采用單相半波可控整流電路直接從 負(fù)載電流有效值，解：（1）整流輸出平均電壓U d=- + 2 72u2Sin .td(1 .t)= J2U2Sin .td( .t)1 cos0.4

28、5U2cos a=旦0.45U 22 7510.51520.45 220控制角a - 60 °導(dǎo)通角 0 = n - a =120°（2）.負(fù)載電流平均值=20(A)R負(fù)載電流有效值I，即為晶閘管電流有效值 Ivi，所以V1 ,如sin t d tR = 37.6(A)2分析下圖示升壓斬波電路原理并計(jì)算，已知E=50V，負(fù)載電阻當(dāng)T=40s，ton=25 fS時(shí)，計(jì)算輸出電壓平均值U0,輸出電流平均值I 0。R=20Q, L值和C值極大，采用脈寬調(diào)制控制方式,VDVTW,：解:開關(guān)元件導(dǎo)通（模式1 ）時(shí)，電感L儲(chǔ)能，負(fù)載R上的電壓uo和電流i o由電容器C上的電壓Uc提供。

29、開關(guān)元件關(guān)斷（模式2）時(shí)，直流電源 U和電感L儲(chǔ)能向負(fù)載R和電容器C提供能量，電容器 C充電。因此，可達(dá)到輸出平均直流電壓高于電源輸入的直流電壓。輸出電壓平均值Uo TUdUd 二Ton1 Kt其中，Ton為導(dǎo)通時(shí)間，T為開關(guān)周期,K為導(dǎo)通比。UoUd丄Ton50*4040 25133.3VIoUoR竺 6.67A20設(shè)流過(guò)晶閘管的周期電流波形如下圖所示，其最大值均為Im,當(dāng)采用額定電流為200A的晶閘管，當(dāng)不考慮安全余量時(shí)，所能送出的平均電流為多少？相應(yīng)的電流最大值是多少？（7分）。（在環(huán)境溫度為40C和規(guī)定的散熱冷卻條件下，晶閘管在電阻性負(fù)載的單相、工頻正弦半波導(dǎo)電、結(jié)溫穩(wěn)定在額定值125

30、 C時(shí)，所對(duì)應(yīng)的通態(tài)平均電流值定義為晶閘管的額定電流。la屜sin t d tV2U2因此當(dāng)晶閘管的額定電流為 200A寸，其允許通過(guò)的電流有效值為314A。275ImAt21 解：電流平均值：I滬丄 32 0 lmd（ t）Im電流有效值鳥=丄'V20'(IJd( 0=壻200A的晶閘管允許通過(guò)電流的有效值為314A，因此相應(yīng)的電流最大值為314* J3a,所能送出的平均電流 lDb=314/ J3 =181A。三相全控橋整流電路，帶阻感負(fù)載，O = 100V,R= 10L>>R R，求當(dāng) =時(shí)，輸出電壓平均值U,輸出電流平均值Id,變壓器二次側(cè)電流有效值|2。

31、（8分）/匚ft* *1 4 ；：雷£ ，/%. i -*/V ,.b'4. VT'T趙解:Ud2.34U2 cos2.34*100*cos30 o 202.6VId竺620.26AR 10整流變壓器二次側(cè)電流為正負(fù)半周各寬120°、前沿相差180°的矩形波，其有效值為:16.54 A120.816 I d 0.816*20.26分析負(fù)載換流的原理。VT4a)VT3圖5-2解:由負(fù)載提供換流電壓稱為負(fù)載換流(Load Commutation )。電阻電感串聯(lián)后再和電容并聯(lián)，工作在接近并聯(lián)諧振狀態(tài)而略呈容性工作狀態(tài)。4個(gè)臂的切換僅使電流路徑改變，負(fù)載

32、電流基本呈矩形波。uo波負(fù)載工作在對(duì)基波電流接近并聯(lián)諧振的狀態(tài)，對(duì)基波阻抗很大，對(duì)諧波阻抗很小, 形接近正弦。t1 前：VT1、VT4通，VT2 VT3斷，uo、io 均為正，VT2 VT3 電壓即為 uo。t1時(shí)：觸發(fā)VT2、VT3使其開通，uo加到VT4 VT1上使其承受反壓而關(guān)斷，電流從VT1、VT4換至y VT3 VT2ot1必須在uo過(guò)零前并留有足夠裕量，才能使換流順利完成。一臺(tái)電爐額定功率為1000W由220V單相交流供電，為了實(shí)現(xiàn)電爐功率可變，采用雙向可控硅采用移相觸發(fā)調(diào)節(jié)電爐的供電電壓，請(qǐng)畫出電路圖，依據(jù)下面的波形圖和給定的計(jì)算公式，計(jì)算當(dāng)電爐需要功率為500W 時(shí)，雙向晶閘管的觸發(fā)角是多少？此時(shí)電爐的電流有效值是多少?解:UoJ丄>/2U1 sin t % tUin 2I