晶闸管装置的过电压保护
电力电子总复习
电力电子总复习2013.4一、电力电子器件1. 按可控性分：不可控-----功率二极管，用于工频整流的功率二极管也称为整流管，整流二极管属不控型器件，功率二极管在电力电子电路中的用途有整流．续流．能量反馈．隔离。
半控型-----晶闸管（SCR）．双向晶闸管电力电子器件。
全控型-----达林顿管、电力晶体管（GTR）．可关断晶闸管（GTO）．电力场效应晶体管（MOSFET）、绝缘柵双极型晶体管IGBT。
其中达林顿管、电力晶体管（GTR）、可关断晶闸管（GTO）属电流驱动型，电力场效应晶体管（MOSFET）、绝缘柵双极型晶体管IGBT属电压驱动型。
2. 晶闸管（SCR）（1）当晶闸管同时满足阳极和阴极之间加上正向电压．控制极加正向电压时，处于导通状态。
其他状态时晶闸管处于关断状态。
（2）当已导通的普通晶闸管满足阳极和阴极之间电流近似为零或小于维持电流、阳极和阴极之间加上反向电压．阳极和阴极之间电压为零时，晶闸管将被关断。
（3）在晶闸管的电流上升到其擎住电流后，去掉门极触发信号，晶闸管仍能维持导通。
（4）维持电流和擎住电流都表示使晶闸管维持导通的最小阳极电流，但它们应用的场合不同，分别用于判别晶闸管是否会被关断．是否能被触发导通。
（5）当晶闸管分别满足导通条件．关断条件时，可处于导通或阻断两种状态，可作为开关使用。
（6）晶闸管的额定电压是在正向重复峰值电压．反向重复峰值电压中取较小的一个。
若晶闸管正向重复峰值电压为500 V，反向重复峰值电压为700 V，则该晶闸管的额定电压是500V。
（7）若流过晶闸管的电流波形分别为全波、半波、导通角为1200或900的方波时，则其对应的电流波形系数分别为1.11．1.57．1.73．1.41。
（8）.将万用表置于R×l kΩ或R×10 kΩ挡，测量晶闸管阳极和阴极之间的正反向阻值时，原则上其值越大越好。
二、三相可控整流电路（一）、三相半波可控整流电路1. 电阻负载时，控制角α的移相范围为00～1500。
晶闸管换流过电压保护元件参数的优化
晶闸管换流过电压保护元件参数的优化崔成旺Ξ(天津大学电气与自动化工程学院,天津 300072)摘 要:以三相桥式全控整流电路为例,分析了晶闸管换流过电压的产生过程。
通过数学推导,找出换流尖峰电压与保护元件参数之间的关系。
给出了求保护元件参数最优解的工程化方法。
经现场使用,保护元件及晶闸管均工作安全可靠,证实了本方法的可行性。
关键词:换流过电压保护;缓冲器;晶闸管;最优化 晶闸管换流过程中,由于元件内部各PN 结层残存载流子复合产生反向电流[1]。
此电流在极短的时间内降至接近于零的数值,则有较大di Πdt 值,与回路电感形成的Ldi Πdt 的电压称为换流过电压。
为了减小换流尖峰电压必须在元件呈反向阻断特性时为反向恢复电流提供一个泄放回路,通常采取由电容电阻组成换流缓冲器支路与晶闸管元件并接来限制该尖峰电压值。
但在实际应用中由于参数选择未经理论论证,常根据经验值而定,许多装置中该尖峰电压仍然很高。
文献[2]对已运行的十几台40MW ～300MW 发电机晶闸管励磁装置进行现场测试,发现换流尖峰电压均达到阳极电压有效值的3倍左右,这样高的尖峰电压势必加速系统设备绝缘老化并影响运行可靠性。
换流缓冲器参数选择不当已成为急待解决的工程技术问题。
1.换流过电压产生过程图 晶闸管换流过程示意Ξ作者简介崔成旺(),男,河北廊坊人,天津大学电气与自动化工程学院电气工程专业级硕士研究生。
中国电力教育2006年研究综述与技术论坛专刊1:1977-04 三相全控桥如图1所示,现以VT 1和VT3的换流过程为例说明换流过电压的产生过程。
晶闸管交流装置运行在t1点处,VT 3触发导通。
由于交流侧存在漏抗使VT 1和VT 3处于并联导通进行换流,电源e1与e2两支路经晶闸管元件VT 1和VT 3而短路,有一短路电流I 反向流过VT1元件,此时VT1元件中电流为I V T1=I d -I 。
当运行到t2点时,I =I d 即I V T 1=0,负载电流I d 完全转换到由VT 3元件支路供给,似乎此时换流过程应该结束了,但是此时VT 1元件内部PN 结处仍有载流子,还需一个短暂时间间隔(通常仅有几微秒)进行泄放,故VT 1元件继续反向导通直至反向恢复电流I 0时才恢复阻断特性。
浅析晶闸管的过电压保护
一
６２ —
一
６ 一 】
计 算机 光盘 软件 与 应用
工程技术
件。
Ｃ ｍ ｕ ｅ Ｄ Ｓ ｆ ｗ ｒ ｎ ｐ ｎｃ ｔ ０ ｓ ｏ ｐ ｔｒ Ｃ ｏ ｔａ ｅ ａ ｄＡ ｐ ａ ｉ ｎ
２ １ 年第 １ ０２ ７期
电压，如 图 ５所示。当整流桥 中某两桥臂突然阻断时，因
（ ）压敏 电阻 ２
电过 电压 。
（ ）三相 Ｄ Ｃ 连接 （ ）三 相整 流式 ｄ 图 １ 交流 侧 阻容吸 收 电路 的接 法 ２ ． 交 流侧 浪涌过 电压 及其 保护 ．２ １
当发生雷击或从电网侵入更高的浪涌过 电压时，虽有 按过 电压保护的部位 ，可分为：交流侧保护、器件侧 阻 容吸 收 电路保 护 ，过 电压仍 会突 破允 许值 ， 因此 ，在采 保护和直流侧保护。 用阻容吸收 电路保护的同时，可以用类似稳压管稳压原理 ２１ 交流侧过电压保护 ． 的硒堆或压敏电阻来保护 ，它们 能把浪涌电压抑制在晶闸 ２１ 交流侧操作过 电压及其保护 ．１ ． 管 装置 允许 的范 围 内。 由于操作交流侧 电源 时，使 电感元件聚集的能量骤然 （ ）硒堆 １ 释放所引起的瞬时过 电压 ，一般有以下几种情况： （ ）由于变压器一次、二次绕组之间存在分布电容， １ 若在一次电压峰值时合 闸，一次高电压将经分布 电容耦合 到二次绕组上而出现 瞬间过电压 。通常可以在变压器二次 绕组或在三相变压器二次绕组的星形中点与地之间，并联 接入适当的电容（ 一般为 Ｏ Ｆ， ． ） ５ 或在一次绕组与二次绕组 之间加屏蔽层，就可 以显著减小这种过 电压 。 （ ）变压 器空 载 时 ， 次绕 组 内只有励 磁 电流 ，而励 ２ 一 磁 电流滞后电源 电压约 ９。 当电源 电压过零时 ， ０。 这时若突 然断闸，由于励磁 电流突变，所 以在二次绕组感应出很高 的瞬时过 电压，其峰值可达电源电压峰值的 ６ 以上 ，对 倍 晶闸 管非 常有 害 。 （ ）单相连接 ａ （ ）三相 Ｙ ｂ 连接 （ ）三相 Ｄ连接 ｃ 图 ２硒堆保护的接法
机电传动控制课后习题答案
10.1晶闸管的导通条件是什么？导通后流过晶闸管的电流决定于什么？晶闸管由导通转变为阻断的条件是什么？阻断后它所承受的电压决定于什么？晶闸管的导通条件是:(1) 晶闸管的阳极和阴极之间加正向电压。
（2）晶闸管的阳极和控制极通时加正相电压市晶闸管才能导通.导通后流过晶闸管的电流决定于(电压不变时)限流电阻(使用时由负载)决定.晶闸管由导通转变为阻断的条件是当减少阳极电压或增加负载电阻时,阳极电流随之减少,当阳极电流小于维持电流时,晶闸管便从导通状态转化维阻断状态.阻断后它所承受的电压决定于阳极和阴极的反向转折电压.10.2晶闸管能否和晶体管一样构成放大器？为什么？晶闸管不能和晶体管一样构成放大器,因为晶闸管只是控制导通的元件,晶闸管的放大效应是在中间的PN节上.整个晶闸管不会有放大作用.10.3试画出题10.3图中负载电阻R上的电压波形和晶闸管上的电压波形。
10.4 如题4如题10.4图所示，试问：①在开关S闭合前灯泡亮不亮？为什么？②在开关S闭合后灯泡亮不亮？为什么？③再把开关S断开后灯泡亮不亮？为什么？①在开关S闭合前灯泡不亮,因为晶闸管没有导通.②在开关S闭合后灯泡亮,因为晶闸管得控制极接正电,导通.③再把开关S断开后灯泡亮,因为晶闸管导通后控制极就不起作用了.10.5如题10.5图所示，若在t1时刻合上开关S，在t2时刻断开S，试画出负载电阻R上的电压波形和晶闸管上的电压波形。
10.6晶闸管的主要参数有哪些？晶闸管的主要参数有①断态重复峰值电压U DRE:在控制极断路何竟闸管正向阻断的条件下,可以重复加在晶闸管两端的正向峰值电压,其数值规定比正向转折电压小100V.①反向重复峰值电压U RRM:在控制极断路时,可以重复加在晶闸官元件上的反向峰值电压.②额定通态平均电流(额定正向平均电流)I T.③维持电流I H:在规定的环境温度和控制极断路时,维持元件导通的最小电流.10.7如何用万用表粗测晶闸管的好坏？良好的晶闸管,其阳极A与阴极K之间应为高阻态.所以,当万用表测试A-K间的电阻时,无论电表如何接都会为高阻态,而G-K间的逆向电阻比顺向电阻大.表明晶闸管性能良好. 10.8晶闸管的控制角和导通角是何含义？晶闸管的控制角是晶闸官元件承受正向电压起始到触发脉冲的作用点之间的点角度.导通角是晶闸管在一周期时间内导通得电角度.10.9有一单相半波可控整流电路，其交流电源电压U2=220V ,负载电阻R L=10 Ω,试求输出电压平均值U d的调节范围,当α=π/3，输出电压平均值U d和电流平均值I d 为多少？并选晶闸管.U d=1/2π∫απ√2sinwtd(wt)=0.45U2(1+cosα)/2=0.45*220(1+1)/2=99V输出电压平均值U d的调节范围0-99V当α=π/3时U d= 0.45U2(1+cosα)/2=0.45*220*（1+0.866）/2=92.4V输出电压平均值U d=92.4V电流平均值I d= U d/R L=92.4/10=9.24A10.10续流二极管有何作用？为什么？若不注意把它的极性接反了会产生什么后果？续流二极管作用是提高电感负载时的单相半波电路整流输出的平均电压。
BOD在晶闸管过电压保护中的应用研究
收稿日期:1999209224作者简介:蓝元良(19702),男,湖南籍,工程师,主要从事FA CT S 及有源滤波方面的研究工作。
B OD 在晶闸管过电压保护中的应用研究蓝元良,汤广福,张 皎,金 钊(中国电力科学研究院,北京100085)摘要:本文描述了BOD 器件的物理结构及特性,论述了BOD 在晶闸管过电压保护应用中的典型电路设计及参数选择原则,最后通过TCR 工程具体实例,给出实验结果。
关键词:BOD ;晶闸管;过电压保护;TCR中图分类号:TN 355;TM 864 文献标识码:A 文章编号:100323076(2000)03200512041 前言随着电力电子技术的发展,特别是电力电子器件的发展,在工业和商业应用中,半控型器件如晶闸管逐渐被全控型器件如GTO 、IGB T 、M O SFET 等器件所取代,并朝着大功率与智能化方向发展。
但现阶段,在高电压、大电流应用领域中,如HVDC 、高压SV C 等,晶闸管仍然占有一席之地。
尤其是采用晶闸管技术的电力电子设备还没有真正退出历史舞台之前,如何使这些设备继续稳定可靠运行,仍具有很大的经济效益。
在应用中,由于电力电子器件其固有的脆弱性,单靠增加器件的设计裕度来增加整个设备的可靠性是一种不经济亦无必要的措施。
一般做法是采用各种保护措施来充分利用器件的容量。
BOD (B reak O ver D i ode )作为晶闸管的过电压保护器件,由于其快速性,只要保护电路设计参数选择合理,就能对晶闸管进行元件级可靠保护,特别是在晶闸管的串联应用中。
2 B OD 的物理结构及特性211 物理结构BOD 的英文名称为击穿二极管,其实它是一种具有四层结构的晶闸管,其剖面结构示意图见图1。
BOD 被击穿而完全导通,整个过程大约3～5Λs [1]。
由于在阴极采用了p +扩散的短路发射极结构,因而获得很高的d v d t 。
但由于其非对称结构,反向耐压低,一般低于10V 。
电工电子应用技术 晶闸管可控整流电路教案
单元十三电力电子技术基础（教案）注：表格内黑体字格式为（黑体，小四号，1.25倍行距，居中）13.2晶闸管可控整流电路【教学过程】组织教学：1．检查出勤情况。
2．检查学生教材，习题册是否符合要求。
3．宣布上课。
引入新课：1．可控整流电路的作用是将交流电变换为电压大小可以调节的直流电，以供给直流用电设备，如直流电动机的转速控制、同步发电机的励磁调节、电镀和电解电源等，它主要利用晶闸管的单向导电性和可控性构成。
2．通过实物演示及列举实例，让学生了解桥式整流电路的原理及应用，从而激发他们的学习兴趣。
讲授新课：13.2晶闸管可控整流电路13.2.1整流电路可控整流电路的作用是将交流电变换为电压大小可以调节的直流电，以供给直流用电设备，如直流电动机的转速控制、同步发电机的励磁调节、电镀和电解电源等，它主要利用晶闸管的单向导电性和可控性构成。
13.2.1整流电路单相半波可控整流电路虽然具有电路简单、调整方便、使用元件少的优点，但却有整流电压脉动大、输出整流电流小的缺点。
比较常用的是半控桥式整流电路，简称半控桥，其电路如图13-2-1所示。
在变压器副边电压u的正半周（a端为正）时，T1和D2承受正向电压。
这时如对晶闸管T1引入触发信号，则T1和D2导通，电流的通路为a→T1→R L→D2→b图13-2-1 电阻性负载的单相半控桥式整流电路这时T2和D1都因承受反向电压而截止。
同样，在电压u的负半周时，T2和D1（讲解）（讲解）观看PPT：整流电路)承受正向电压。
这时，如对晶闸管T 2引入触发信号，则T 2和D 1导通，电流的通路为： b→T 2→R L →D 1→a图13-2-2 电阻性负载时单相半控桥式整流电路的电压与电流的波形这时T 1和D 2处于截止状态。
电压与电流的波形如图13-2-2所示。
桥式整流电路的输出电压的平均值为2cos 219.00a U U +⋅= (13-2-1)输出电流的平均值为2cos 19.000aR U R U I L L +⋅==(13-2-2) 13.2.2晶闸管的过电流、过电压保护1．晶闸管的过电流保护由于晶闸管的热容量很小，一旦发生过电流时，温度就会急剧上升而可能把PN 结烧坏，造成元件内部短路或开路。
浅析晶闸管的过电压保护
浅析晶闸管的过电压保护摘要：本文对造成变流装置中的晶闸管因承受过电压而损坏进行了分析，针对损害原因，浅析了晶闸管产生过电压的原因，并为生产实践提供了过电压保护的方法。
关键词：晶闸管；过电压；保护方法中图分类号：tm862 文献标识码：a 文章编号：1007-9599 （2012） 17-0000-02晶闸管原称可控硅，是硅晶体闸流管的简称。
它在变流装置中作为一种大功率半导体器件。
由于它具有体积小、重量轻、效率高、反应快、可靠性好等优点，因而在电力电子领域获得广泛应用。
但是在应用中，变流装置中的晶闸管对过电压很敏感，由于缺乏保护措施或使用不当，经常易于损坏。
因此如何对晶闸管进行过电压保护，以保证晶闸管器件正常可靠运行，是不能忽视的一个问题。
1 产生过电压的原因在变流装置中，当晶闸管承受的反向电压超过其反向击穿电压时，将会造成晶闸管反向击穿而损坏。
当晶闸管承受的正向电压超过其正向转折电压时，就会造成晶闸管误导通，使电路工作不正常，引发电路故障，甚至也会损坏晶闸管。
过电压是造成晶闸管电路故障的重要原因之一，产生过电压的原因有如下几种：（1）由于晶闸管装置的拉闸、合闸和晶闸管关断等电磁过程引起的，称为操作过电压。
（2）由于雷击等原因从电网侵入的浪涌电压，称为雷电过电压。
2 晶闸管过电压保护按过电压保护的部位，可分为：交流侧保护、器件侧保护和直流侧保护。
2.1 交流侧过电压保护2.1.1 交流侧操作过电压及其保护由于操作交流侧电源时，使电感元件聚集的能量骤然释放所引起的瞬时过电压，一般有以下几种情况：（1）由于变压器一次、二次绕组之间存在分布电容，若在一次电压峰值时合闸，一次高电压将经分布电容耦合到二次绕组上而出现瞬间过电压。
通常可以在变压器二次绕组或在三相变压器二次绕组的星形中点与地之间，并联接入适当的电容（一般为0.5 f），或在一次绕组与二次绕组之间加屏蔽层，就可以显著减小这种过电压。
（2）变压器空载时，一次绕组内只有励磁电流，而励磁电流滞后电源电压约900。
广东职业技能等级认定证书考试试题含答案电工 多选题高级工完整版
多选题高级工齐您的姓名： [填空题] *_________________________________1. 下列选项是PLC控制系统设计原理的是（） *A.保证控制系统的安全，可靠(正确答案)B.最大限度地满足生产机械或生产流程对电气控制的要求(正确答案)C.在选择PLC是要求输入输出点数全部使用D.在满足控制系统要求的前提下，力求使系统简单经济操作和维护(正确答案)2. 集成电路按照制造工艺可分为（） *A.半导体集成电路(正确答案)B.薄膜集成电路(正确答案)C.数字集成电路D.厚膜集成电路(正确答案)3. 造成逆变失败的主要原因是（）. *A.控制角太小B.逆变角太小(正确答案)C.逆变角太大D.触发脉冲太宽E.触发脉冲丢失(正确答案)4. 运算放大器目前应用很广泛的实例有（） *A. 恒压源和恒流源(正确答案)B. 逆变D. 锯齿波发生器(正确答案)E. 自动检测电路(正确答案)5. （）是斩波器的基础 *A. 降压斩波器门(正确答案)B. 升压斩波器(正确答案)C. 升降压斩波器D. 库克变换电路6. PLC用户程序执行过程分为（）三个阶段. *A. 循环扫描B. 输入采样(正确答案)C. 程序处理(正确答案)D. 输出刷新(正确答案)7. 带电流正反馈的电压负反馈直流调速系统中，电压负反馈，电流正反馈是性质完全不同的两种控制作用，具体来说（） *A. 电压负反馈是补偿环节B. 电压负反馈不是补偿环节而是反馈环节(正确答案)C. 电压正反馈是补偿环节，也是反馈环节D. 电流正反馈不是补偿环节也不是反馈环节门E. 电流正反馈是补偿环节不是反馈环节(正确答案)8. 带有反馈的电路包含有（）部分. *A. 振荡电路B. 基本放大电路(正确答案)D. 加法电路E. 减法电路9. 晶闸管装置常采用的过电压保护有（）. *A. 压敏电路(正确答案)B. 硒堆(正确答案)C. 阻容吸收(正确答案)D. 灵敏过电流继电器E. 限流与脉冲移相10. 井下低压供电系统中，短路种类有（）. *A. 三相短路(正确答案)B. 单相C. 两相短路(正确答案)D. 对地短路11. 母排采用（）方法联接，以防止热胀冷缩 *A. 软联接(正确答案)B. 伸缩节(正确答案)C. 硬联接D. 电缆联接(正确答案)12. 平型带转动的开形式有（） *A. 开口式传动(正确答案)B. 交叉式传动(正确答案)C. 封闭式传动D. 半交叉式传动(正确答案)13. 若要测量非正弦周期电压或电流的有效值，应选用（）来进行 *A. 磁电系仪表B. 整流系仪表C. 电磁系仪表(正确答案)D. 电动系仪表(正确答案)14. 通过编制（），即将PLC内部的逻辑关系按照控制工艺进行组合，以达到一定的逻辑功能 *A. 梯形图(正确答案)B. 用户程序C. 指令语句表D. 系统程序(正确答案)15. 以下关于串联反馈的说法（）是正确的. *A. 串联负反馈提高放大器的输入电阻(正确答案)B. 串联负反馈减小放大器的输入电阻C. 串联负反馈增大放大器的输出电阻D. 串联负反馈能稳定放大倍数(正确答案)E. 串联负反馈减小放大器的输出电阻16. 在STL指令后，（）的双线圈是不允许的. *A. 不同时激活B. 同时激活(正确答案)C. 无须激活D. 随机激活(正确答案)E. 定时器17. 中央预告信号装置在供电系统发生故障和不正常工作状态时发出（） *A. 电笛B. 光字信号(正确答案)C. 电铃(正确答案)D. 闪光18. PLC的输出类型有（）等输出形式. *A. 继电输出器(正确答案)B. 双向晶闸管输出(正确答案)C. 晶体管输出(正确答案)D. 二极管输出E. 光电耦合器输出19. 电弧造成的危害有（） *A. 延长短路电流通过时间(正确答案)B. 产生过电压C. 烧损设备(正确答案)D. 引起弧光短路(正确答案)20. 直流调速系统的静态指标有（） *A. 调速范围(正确答案)B. 机械硬度(正确答案)C. 静差率(正确答案)D. 转速E. 转矩21. 直流电机改善换向常用方法有（）。
晶闸管的过电压和过电流保护
晶闸管的过电压和过电流保护在电力电子电路中，为确保变流电路正常工作，除了适当选择电力电子器件参数、设计良好的驱动电路外，还要采用必要的保护措施，即过电压保护、过电流保护、du/dt及di/dt的限制。
晶闸管的过电压保护晶闸管的过电压能力极差，当元件承受的反向电压超过其反向击穿电压时，即使时间很短，也会造成元器件反向击穿损坏。
如果正向电压超过晶闸管的正向转折电压，会引起晶闸管硬开通，它不仅使电路工作失常，且多次硬开通后元器件正向转折电压要降低，甚至失去正向阻断能力而损坏。
因此必须抑制晶闸管上可能出现的过电压，采取过电压保护措施。
1.晶闸管关断过电压及其保护晶闸管从导通到阻断时，和开关电路一样，因线路电感（主要是变压器漏感）释放能量会产生过电压。
由于晶闸管在导通期间，载流子充满元件内部，所以元器件在关断过程中，正向电流下降到零时，元器件内部仍残存着载流子。
这些积蓄载流子在反向电压作用下瞬时出现较大的反向电流，使积蓄载流子迅速消失，这时反向电流减小的速度极快，即di/dt极大。
晶闸管关断过程中电流与管压降的变化如图1所示。
因此，即使和元器件串联的线路电感L很小，电感产生的感应电势L（di/dt）值仍很大，这个电势与电源电压串联，反向加在已恢复阻断的元器件上，可能导致晶闸管的反向击穿。
这种由于晶闸管关断引起的过电压，称为关断过电压，其数值可达工作电压峰值的5～6倍，所以必须采取抑制措施。
如图2（a）所示，晶闸管两端的电压波形在管子关断的瞬时出现反向电压尖峰（毛刺）即为关断过电压。
当整流器输出端接续流二极管时，续流二极管由导通转为截止的瞬间，也是立即承受反向电压的，所以同样会产生关断过电压，故对续流二极管也应采取过电压保护措施。
图1 晶闸管关断过程中电流与管压降的变化图2 晶闸管关断过电压波形对于这种呈尖峰状的瞬时过电压，最常用的保护方法是在晶闸管两端并联电容，利用电容两端电压瞬时不能突变的特性，吸收尖峰过电压，把电压限制在管子允许的范围。
三相全控桥式晶闸管-电动机系统设计
2.2 整流电路设计
武汉理工大学华夏学院《电力电子技术》课程设计说明书
三相桥式全控整流电路主要利用晶闸管这一电力电子器件对电路进行控制，形成直流电压或 电流，从而为直流电动机提供直流电。
2.2.1 整流器件的定额计算和选择
武汉理工大学华夏学院《电力电子技术》课程设计说明书
2.1.1 整流变压器的原理
整流变压器是根据电磁感应原理制成的一种变换交流电压的设备。变压器一般有初线和次 级两个互相独立绕组，这两个绕组共用一个铁芯.变压器初级绕组接通交流电源，在绕组内流过 交变电流产生磁势，于是在闭合铁芯中就有交变磁通。初、次级绕组切割磁力线，在次级就能感 应出相同频率的交流电。变压器的初，次级绕组的匝数比等于电压比。
综上所述，根据直流电动机的电枢电感为
L M 7mH ， 可 得 使 输 出 电 流 连
Lla L1 L M LT 11.5mH 。故选 15mH 的电感作为平波电抗器。
2.4 晶闸管对电网的影响
晶闸管变流设备一般都是通过变压器与电网连接的，因此其工作频率为工频,初级电压即为 交流电网电压。经过变压器的耦合，晶闸管主电路可以得到一个合适的输入电压，使晶闸管在较 大的功率因数下运行。变流主电路和电网之间用变压器隔离，还可以抑制由变流器进入电网的谐 波成分， 减小电网污染。 在变流电路所需的电压与电网电压相差不多时， 有时会采用自耦变压器； 当变流电路所需的电压与电网电压一致时，也可以不经变压器而直接与电网连接，不过要在输入 端串联“进线电抗器”以减少对电网的污染。晶闸管作为一种电力电子装置，其产生的无功和谐 波会对电网带来很不利的影响。突出表现为以下几个方面。 晶闸管电路中产生的谐波对电网的危害包括： （1） 谐波影响各种电气设备的正常工作，例如使电机发生机械振动、噪声和过热，使变压 器局部严重过热等等。 （2） 谐波使电网中的元件产生附加的谐波损耗，降低发电、输电及用电设备的效率，甚至 会使线路过热而发生火灾。 （3）谐波会引起电网中局部的并联谐振，从而使谐波放大，使危害大大加大，甚至引起严重 事故。 （4）谐波会对邻近通信系统产生干扰，轻者产生噪声，降低通信质量，重者导致信息丢失，
晶闸管工作原理
晶闸管工作原理引言概述：晶闸管是一种重要的电子器件，广泛应用于电力控制和电子调节领域。
了解晶闸管的工作原理对于理解其应用和故障排除至关重要。
本文将详细介绍晶闸管的工作原理，包括晶闸管的结构、特性和工作方式。
一、晶闸管的结构1.1 硅基材料：晶闸管的主要材料是硅，因其具有较好的电特性和热特性而被广泛应用。
1.2 PN结：晶闸管由两个PN结组成，其中一个PN结被称为控制结，另一个PN结被称为终端结。
1.3 门极结：晶闸管的控制结上有一个附加的门极结，通过控制门极上的电压来控制晶闸管的导通和截止。
二、晶闸管的特性2.1 可控性：晶闸管的导通和截止状态可以通过控制门极上的电压来实现，具有可控性。
2.2 双向导通性：晶闸管可以在正向和反向电压下导通，具有双向导通性。
2.3 高电压和高电流承受能力：晶闸管能够承受较高的电压和电流，适用于高功率电子设备的控制。
三、晶闸管的工作方式3.1 导通状态：当门极结施加正向电压时，晶闸管处于导通状态，电流可以从终端结流过。
3.2 截止状态：当门极结施加反向电压时，晶闸管处于截止状态，电流无法通过终端结。
3.3 触发方式：晶闸管可以通过正向或负向的脉冲电压来触发，使其从截止状态转变为导通状态。
四、晶闸管的应用4.1 电力控制：晶闸管可以用于电力调节、电压变换和电流控制等领域，实现对电力的精确控制。
4.2 电子调节：晶闸管可以用于调节电子设备的亮度、速度和功率等，提高设备的性能和效率。
4.3 高频电子设备：晶闸管具有快速开关速度和较低的开关损耗，适用于高频电子设备的控制和调节。
五、晶闸管的故障排除5.1 过电流保护：晶闸管在工作过程中可能会受到过电流的影响，需要采取相应的保护措施。
5.2 过电压保护：晶闸管在工作过程中可能会受到过电压的影响，需要采取相应的保护措施。
5.3 温度控制：晶闸管在工作时会产生较高的温度，需要采取散热措施来控制温度，以避免故障发生。
结论：晶闸管作为一种重要的电子器件，具有可控性、双向导通性和高电压、高电流承受能力等特点。
《晶闸管保护电路》word版
晶闸管保护电路[2009-4-2] 字号:[小][中][大]晶闸管的保护电路，大致可以分为两种情况：一种是在适当的地方安装保护器件，例如，R—C阻容吸收回路、限流电感、快速熔断器、压敏电阻或硒堆等。
再一种则是采用电子保护电路，检测设备的输出电压或输入电流，当输出电压或输入电流超过允许值时，借助整流触发控制系统使整流桥短时内工作于有源逆变工作状态，从而抑制过电压或过电流的数值。
一. 晶闸管的过流保护晶闸管设备产生过电流的原因可以分为两类:一类是由于整流电路内部原因, 如整流晶闸管损坏, 触发电路或控制系统有故障等; 其中整流桥晶闸管损坏类较为严重, 一般是由于晶闸管因过电压而击穿,造成无正、反向阻断能力，它相当于整流桥臂发生永久性短路，使在另外两桥臂晶闸管导通时，无法正常换流，因而产生线间短路引起过电流.另一类则是整流桥负载外电路发生短路而引起的过电流，这类情况时有发生，因为整流桥的负载实质是逆变桥, 逆变电路换流失败，就相当于整流桥负载短路。
另外，如整流变压器中心点接地，当逆变负载回路接触大地时，也会发生整流桥相对地短路。
1. 对于第一类过流，即整流桥内部原因引起的过流，以及逆变器负载回路接地时，可以采用第一种保护措施，最常见的就是接入快速熔短器的方式。
见图1。
快速熔短器的接入方式共有三种，其特点和快速熔短器的额定电流见表1。
图1：快速熔短器的接入方法表1：快速熔短器的接入方式、特点和额定电流表2：整流电路型式与系数K C的关系表2. 对于第二类过流，即整流桥负载外电路发生短路而引起的过电流，则应当采用电子电路进行保护。
常见过流保护原理图如下图2：过流保护原理图二. 晶闸管的过压保护晶闸管设备在运行过程中，会受到由交流供电电网进入的操作过电压和雷击过电压的侵袭。
同时，设备自身运行中以及非正常运行中也有过电压出现。
1.过电压保护的第一种方法是并接R—C阻容吸收回路，以及用压敏电阻或硒堆等非线性元件加以抑制。
浅析晶闸管的过电压保护
浅析晶闸管的过电压保护摘要：晶闸管是一种具有控制性的电子元件，广泛应用于电力电子领域中的开关电源、变频器、逆变器和交流调压器等电路中。
由于晶闸管在工作过程中存在过电压现象，因此需要对其进行保护，以确保其稳定工作和延长寿命。
本文主要介绍晶闸管的过电压保护原理和常用的保护方法。
关键词：晶闸管，过电压保护，保护方法，控制电路正文：一、晶闸管过电压的产生原因在晶闸管工作过程中，由于其特性曲线斜率陡峭，在控制电路中存在电流瞬间冲击现象。
当控制电路中的电源开关突然断开时，由于电感等元件的自感作用，电源电压出现瞬间变化，从而使晶闸管电压出现了瞬间过高的现象，即过电压现象。
二、晶闸管过电压保护的原理为了保护晶闸管免受过电压损坏，通常采用以下两种保护方法：1、吸收过电压能量的保护方法该方法的原理是将一个吸收电容或吸收电阻等元件并联于晶闸管输出端，以吸收过电压产生的能量，从而保护晶闸管。
但这种方法需要合理设计电容或电阻的数值，否则会因为极值的存在而导致晶闸管电流或电压损坏。
2、控制过电压的保护方法该方法的原理是通过控制电路对其工作过程进行调整，以避免过电压的产生。
包括三种具体方法：限压法、限流法和快速关断法。
限压法：在晶闸管输出端串联一个二极管，形成限压电路。
当晶闸管电压超过Zener二极管的击穿电压时，二极管即开始导通，限制过电压的产生。
限流法：在晶闸管输出端串联一个电阻，形成限流电路。
当晶闸管电压超过一定阈值时，电阻将限制过流的产生，从而保护晶闸管。
快速关断法：当限压法和限流法不能有效保护晶闸管时，可以采用快速关断法。
该方法的原理是，通过控制电路快速关断晶闸管，使其不能超过额定电压。
三、结语晶闸管的过电压保护是电力电子领域中必须考虑的问题，采取合适的保护方法可以保证晶闸管的稳定运行，延长其使用寿命。
本文介绍了晶闸管的过电压产生原因和常用的三种保护方法，可以为相关领域的从业人员提供一些参考和借鉴。
四、各种保护方法的优缺点当前，三种保护方法都在实际应用中得到了广泛的应用。
电力电子-复习题
电力电子技术一、判断题(将判断结果填入括号中。
正确的填“√〞，错误的填“×〞)1．整流二极管、晶闸管、双向晶闸管及可关断晶闸管均属半控型器件。
(×)2．用于工频整流的功率二极管也称为整流管。
(√)3．当阳极和阴极之间加上正向电压而控制极不加任何信号时，晶闸管处于关断状态。
(√)4．晶闸管的导通条件是阳极和控制极上都加上电压。
(×)5．晶闸管的关断条件是阳极电流小于管子的擎住电流。
(×)6．假设晶闸管正向重复峰值电压为500 V，反向重复峰值电压为700 V，那么该晶闸管的额定电压是700 V。
(×)7．在晶闸管的电流上升到其维持电流后，去掉门极触发信号，晶闸管仍能维持导通。
(×)8．假设流过晶闸管的电流的波形为全波时，那么其电流波形系数为1.57。
(×)9．将万用表置于R×1 kΩ,或R×10 kΩ,挡，测量晶闸管阳极和阴极之间的正反向阻值时，原那么上其值越大越好。
(√)10．GTO、GTR、IGBT均属于全控型器件。
(√)11．IGBT是电压型驱动的全控型开关器件。
(√)12．GTO的门极驱动电路包括开通电路、关断电路和反偏电路。
(√)13．三相半波可控整流电路带电阻负载时，其输出直流电压的波形在α<60°的范围内是连续的。
(×)14．三相半波可控整流电路带阻性负载时，假设触发脉冲(单窄脉冲)加于自然换相点之前，那么输出电压波形将出现缺相现象。
(√)15．在三相半波可控整流电路中，每个晶闸管的最大导通角为120°。
(√)16．三相半波可控整流电路带电阻性负载时，其触发脉冲控制角α的移相范围为0°～180°。
(×) 17．三相半波可控整流电路，变压器次级相电压为200 V，带大电感负载，无续流二极管，当α = 60°时的输出电压为117 V。
维修电工应知
单选题1、当阳极和阴极之间加上正向电压而控制极不加任何信号时晶闸管处于导通状态。
2、将万用表至于1K或10K档测量晶闸管阳极和阴极之间的正向阻值时原则上越大越好。
3、如果通过晶闸管的通态电流上升率过大，而其他一切满足规定条件时则晶闸管将又可能因局部过热而损坏。
4、若晶闸管电流有效值为157A其额定电流为100A。
5、若流过晶闸管的电流波形为单相全波时，其电流波形系数为1.116、若晶闸管阳阴极间电压为60sinwt(v)不考虑晶闸管的电流电压安全容量，则选用晶闸管元件额定电压为60V7、单相半控桥式整流电路带电阻性负载时的移动范围为0—1808、单相全控桥式整流电路电感负载有续流二极管时的移动范围为0—1809、单相半控桥式整流电路带电阻性负载时，交流输入电压220V当α=60其输出直流电压平均值Ud=148.5v10、三相半波可控整流电路带电阻负载时，其输出直流电压的波形在α<30范围内是连续的11、在三相半波可控整流电路中每只晶闸管的最大导通角为120度12、三相半波可控整流电路带电阻性负载时其触发脉冲控制角α的移动范围15013、在三相半波可控整流电路中当负载为电感性时，负载电感量越大则导通角越大14、三相半波可控整流电路带电阻负载时当控制角大于30度时输出电流开始断续。
15、三相半波可控整流电路带电阻负载时若触发脉冲加于自然换向点之间，则输出电压将出现缺相现象16、三相半波可控整流电路电感性负载当控制角90度时输出电压U∂为零17、三相半波可控整流电路每个晶闸管可能承受的最大反向电压为√6U218、三相半波可控整流电路带大电感性负载时，在负载两端可接可不接续流二极管19、三相半波可控整流电路带大电感性负载时晶闸管承受的最大正向电压是2.45U220、三相全控桥式整流电路带大电感性负载时输出的平均电压Ud=2.34U2øCos∂21、三相全控桥式整流电路的触发方式不能采用单窄脉冲22、三相全控桥式整流电路（大电感负载）当其交流侧的电压有效值为U2 控制角为0时其输出直流电压平均值U=2.34U2Cosα23、三相全控桥式整流电路当负载上电流有效值为I时，流过每个晶闸管的电流有效值为0.333I24、在三相全控桥式整流电路中两组三相半波电路是同时串联工作的。
晶闸管的过电压保护
晶闸管的过电压保护
引起过电压的主要缘由是电路中含有电感元件（如变压器、电抗器线圈等）。
例如，当变压器原边电路的拉闸、整流装置直流侧的开关切断，快速熔断器熔丝的熔断、晶闸管由正向导通转变为反向阻断时消失的自感电动势以及雷电等都可能引起过电压。
晶闸管承受过电压的力量极差，当电路中电压超过其反向击穿电压时，即使时间极短，也简单反向击穿而损坏。
假如正向电压超过其额定电压，还可能引起晶闸管误导通。
这种误导通次数频繁时，如导通电流较大，也可能使器件特性变坏，甚至损坏。
因此，除选用管子时，必需考虑肯定的电压平安系数外，还必需实行措施消退晶闸管上可能消失的过电压。
消退过电压现象通常可以采纳阻容汲取电路。
晶闸管过电压阻容爱护电路是利用电容来汲取过电压，其实质是将引起过电压的磁场能量变成电场能量储存在电容器之中，然后电容器通过电阻放电，把能量渐渐消耗在电阻中，这就是过电压爱护的基本方法。
阻容汲取装置的接入方式有三种，阻容汲取电路可以并联在晶闸管电路的沟通侧、直流侧或器件侧，如图1所示。
图1 阻容汲取电路在可控整流电路中的安装位置
阻容汲取爱护应用广泛，性能牢靠，但是对于能量较大、持续时间较长的过电压则不能完全抑制。
在这种状况下，可采纳硒堆爱护，或同时使用阻容元件和硒。
可关断晶闸管(gto)触发驱动和保护电路的研究
可关断晶闸管(gto)触发驱动和保护电路的研究摘要：可关断晶闸管(GTO)是一种重要的功率半导体器件，被广泛应用于电力电子领域。
然而，GTO的触发驱动和保护电路的设计与实现是一个非常复杂的问题。
本文旨在研究可关断晶闸管的触发驱动和保护电路，提出一些新的解决方案，以改善GTO的性能和可靠性。
正文：一、GTO的触发驱动电路在GTO的工作过程中，触发驱动电路起着关键的作用。
一个好的驱动电路可以保证GTO可靠地开关，并且在关闭时可以控制漏电流。
因此，我们需要设计一种高效、精确、可靠的GTO触发驱动电路。
以下是一些常见的GTO触发驱动电路：1.电压控制触发驱动电路电压控制触发驱动电路是一种常用的GTO触发驱动电路。
它的原理是通过一个信号发生器来产生一个控制信号，然后将这个信号输入到GTO的控制端，以控制GTO的导通和断开。
电压控制触发驱动电路的优点是简单，易于实现，但是它的精度和稳定性不如其他触发驱动电路。
2.电流控制触发驱动电路电流控制触发驱动电路是一种比较精确和可靠的GTO触发驱动电路。
它的原理是将一个电流信号送入GTO的控制端，以控制GTO的导通和断开。
电流控制触发驱动电路的优点是精确、可靠，但是它的实现复杂，需要使用高精度的电流源和电流传感器。
3.光耦隔离触发驱动电路光耦隔离触发驱动电路是一种可靠、安全且精确的GTO触发驱动电路。
它的原理是使用一个光耦隔离器将控制信号隔离开，并将隔离后的信号送入GTO的控制端，以控制GTO的导通和断开。
光耦隔离触发驱动电路的优点是精确、可靠、安全，但是它的成本较高。
二、GTO的保护电路GTO在工作过程中，常常会受到各种各样的干扰和故障，如过电压、过电流、电磁干扰等。
因此，我们需要设计一种可靠的保护电路来保护GTO的正常工作。
以下是一些常见的GTO保护电路：1.过电压保护电路过电压保护电路是一种常见的GTO保护电路。
它的原理是使用一个电压传感器来检测GTO的电压，一旦电压超过设定值，就会触发一个保护电路，将GTO断开以保护它的安全。
电力监控题库高级 电工判断
高级电工知识竞赛题库及答案（判断题）一、判断题01、具有反馈元件的放大电路即为反馈放大电路。
（√）02、正反馈主要用于振荡电路，负反馈主要用于放大电路。
（√）03、若反馈信号使净输入信号增大，因而输出信号也增大，这种反馈称为正反馈。
（√）04、把输出电压短路后，如果反馈不存在了，则此反馈是电压反馈。
（√）05、把输出电压短路后，如果反馈仍存在，则此反馈是电流反馈。
（√）06、在反馈电路中反馈量是交流分量的称为交流反馈。
（√）07、在反馈电路中反馈量是直流分量的称为直流反馈。
（√）08、要求放大电路带负载能力强、输入电阻高，应引入电流串联负反馈。
（√）09、射极跟随器是电流并联负反馈电路。
（√）10、采用负反馈既可提高放大倍数的稳定性，又可增大放大倍数。
（√）11、放大电路要稳定静态工作点，则必须加直流负反馈电路。
（√）12、交流负反馈不仅能稳定取样对象，而且能提高输入电阻。
（×）13、放大电路中上限频率与下限频率之间的频率范围称为放大电路的通频带。
（√）14、为了提高放大器的输入电阻、减小输出电阻，应该采用电流串联负反馈。
（×）16、在深度负反馈下，闭环增益与管子的参数几乎无关，因此可任意选用管子组成放大电路。
（×）17、在深度负反馈条件下，串联负反馈放大电路的输入电压与反馈电压近似相等（√）18、负反馈放大电路产生低频自激振荡的原因是多级放大器的附加相移大。
（×）19、消除低频自激振荡最常用的方法是在电路中接入RC校正电路。
（×）20、为防止集成运算放大器输入电压偏高，通常可采用两输入端间并接一个二极管（×）21、共模抑制比KCMR越大，抑制放大电路的零点飘移的能力越强。
（√）22、在运算电路中，集成运算放大器的反相输入端均为虚地。
（×）23、集成运算放大器工作在线性区时，必须加入负反馈。
（√）24、运算放大器组成的反相比例放大电路，其反相输入端与同相输入端的电位近似相等。
可控硅过压保护原理_理论说明以及概述
可控硅过压保护原理理论说明以及概述1. 引言1.1 概述本文旨在介绍和探讨可控硅过压保护原理，以及对该原理进行的理论说明和实际应用的概述。
随着电力系统中越来越高压的需求，过压保护成为了保护电气设备免受损坏的关键技术之一。
可控硅作为一种常用的电器元件，在过压保护中具有广泛应用。
1.2 文章结构本文共分为五个部分，如下所示：第一部分为引言，主要概述文章的目的和结构。
第二部分详细介绍了可控硅过压保护原理相关知识，包括可控硅的基本原理、过压保护概念与重要性以及可控硅在过压保护中的应用。
第三部分对可控硅过压保护原理进行了理论说明，包括过压保护原理的基本理论、可控硅过压保护电路设计与计算方法以及模拟实验和验证结果分析。
第四部分概述了可控硅过压保护原理在实际应用场景中的情况，包括工业领域和家庭电器领域的应用案例介绍，以及对其他领域中的应用前景展望。
最后一部分为结论与展望，总结了主要研究成果、提出存在问题及改进建议，并展望了可控硅过压保护原理的未来发展趋势。
1.3 目的本文的目标是深入介绍可控硅过压保护原理，对其进行理论说明并概述其在实际应用场景中的情况。
通过本文的阐述，读者可以全面了解可控硅过压保护原理相关知识和技术，并在实践中灵活运用，提高电气设备的安全性和稳定性。
同时，本文也希望能够为后续研究提供参考和指导，促进可控硅过压保护原理在更广泛领域中的应用。
2. 可控硅过压保护原理2.1 可控硅的基本原理可控硅，也被称为二极管可控整流器（SCR），是一种半导体器件，常用于实现电源控制。
它由四个层构成的PNPN结构组成，在无外加电压情况下处于堵塞状态。
当施加一个合适的触发信号到门极时，可控硅将变得导通，形成一个低电阻路径。
2.2 过压保护的概念与重要性过压保护是一种保护电路和设备免受过高电压损害的重要功能。
在工程领域中，由于突发事件或不稳定因素可能引起过高电压出现，这可能对设备、线路及相关元件造成严重损坏。
因此，通过应用可控硅作为过压保护装置，可以有效地限制电压到达安全范围内。
晶闸管击穿的原因
晶闸管击穿的原因
晶闸管击穿的原因主要有以下几个：
1. 过电压击穿：当晶闸管两端之间的电压超过其额定反向耐压时，会发生击穿。
例如，在开关电源的电流波动或突然断电时，可能会引起过电压击穿。
2. 过电流击穿：当晶闸管通过的电流超过其额定电流时，可能会引起击穿。
过电流击穿一般是由于负载电流过大或短路情况引起的。
3. 温度击穿：晶闸管的导通和堵塞状态会受到温度的影响。
当温度过高时，晶闸管的导通压降会增加，可能导致击穿。
4. 静电击穿：静电放电可能引起晶闸管的击穿。
当周围环境存在静电电荷时，将电极直接与晶闸管的封装部分接触，会产生静电击穿。
为了防止晶闸管击穿，可以采取以下措施：
1. 合理设计电路，避免过电压和过电流情况的发生。
2. 使用合适的散热装置，控制晶闸管的温度，避免温度击穿。
3. 在工作环境中注意静电保护，避免静电击穿的发生。
4. 定期检查和维护晶闸管，确保其正常运行。