电力电子试题2

电力电子技术（B）
一、问答题
1、根据晶闸管的阳极伏安特性，说明什么是晶闸管的额定电压？
答：通常取晶闸管的UDRM和URRM中较小的标值作为该器件的额定电压。

选用时，额定电压要留有一定裕量,一般取额定电压为正常工作时晶闸管所承受峰值电压2,3倍。

2、根据晶闸管通态电流的定义，说明什么是晶闸管的额定电流？
答：C和规定的冷却状态下，稳定结温不超过额定结 晶闸管在环境温度为40℃时所允许连续流过的单相工频正弦半波电流的最大平均值。

3、三相全控桥式整流电路对触发脉冲宽度有什么要求？为什么？
答：大于90°，小于120°
4、什么是逆变？哪些电路不能实现有源逆变？
答：把直流电转变成交流电，整流的逆过程称为逆变。

半控桥式电路或具有续流二极管的电路，因为不可能输出负电压，不能实现有源逆变。

5、什么是逆变失败？逆变失败的原因是什么？
答：逆变失败是指逆变时，一旦换相失败，外接直流电源就会通过晶闸管电路短路，或使变流器的输出平均电压和直流电动势变成顺向串联，形成很大短路电流。

原因：1）、触发电路工作不可靠，不能适时、准确地给各晶闸管分配脉冲，如脉冲丢失、脉冲延时等，致使晶闸管不能正常换相；
2）、晶闸管发生故障，该断时不断，或该通时不通；
3）、交流电源缺相或突然消失；
4）、换相的裕量角不足，引起换相失败。

二．填空题
1、晶闸管元件由断态到通态，脉冲切除后，能够维持元件导通的最小阳极电
流叫做（维持电流）。

2、晶闸管输出电流波形减少一倍，有效值减少到（0.5 ），电流平均值减
少到（（2^0.5）/2 ）。

3、三相半波共阴极逆变电路，晶闸管主要工作在（断开状态），晶闸管
元件主要承受（ 反相电压 ）。

4、 三相全控桥整流电路，同一相脉冲互差（ 60° ），相邻相脉冲互差
（ 120° ）。

5、 三相半波整流电路，L 负载，I 2与I T 的关系是（I 2 =I T ），I 2与I d 的关系式是（I 2 =0.577I d ）。

三、 单相半波整流电路，电阻性负载，2u =2sin U t ω，Ta I =200A ，考虑安
全余量2时，求:θ=180°，θ=90°的电流峰值？
解：θ=180°：I=1.57T I ， I=m I /2, 1.57T I /2=m I /2
m I =1.57T I =1.57⨯200=314A
θ=90°：I=1.57T I ， I=m I , 1.57T I /2=m I
m I ⨯1.57⨯200=444A
四 三相半波整流电路，电阻性负载，2u =2sin U t ω，α=60°时，5g U 脉冲消失，画出输出电压d U 的波形和晶闸管元件5T U 的波形。

五、 三相全控桥式整流电路，反电势负载d U =220V ，d I =305A ，启动电流Q I =500A ，最小连续电流min d I =10A ，整流变压器Y/Y 接法，原副边线电压分别为380V/220V 。

1、选择晶闸管元件
2、计算变压器容量
解：1、T I =Q I Ta I =(1.5~2)T I /1.57=(1.5~2)⨯289/1.57=276~368A 取300A
a T u ⨯220=622~933V 取7~9
取KP300-9晶闸管元件
2、2u =127V 2I d I =0.816⨯305=249A
B S =2S =32u 2I =3⨯127⨯249=95KV A
六、 利用单相整流桥，直流电动机发电机机组，三相半波整流器组成逆变试验电路，已知三相电源相电压2u =30V ，发电机输出电压F E =35V ，回路电阻R=1Ω。

a) 绘出逆变状态主回路电路图，并标出逆变状态有关极性
b) 计算α=60°，β=60°，α=β=90°时的输出电流d I 。

解：a). .
b ）d u =1.172u cos α
β=60°：d βU =1.172u cos β=1.17⨯30⨯0.5=17.6V
d I β=F d E R β
-U =3517.61
-=17.4V α=60°:d U α= 1.172u cos α=1.17⨯30⨯0.5=17.6V
d I α=d F U E R +=3517.61
+=52.6A α=β=90°:d I = F E /R=35A
七、 三相全控桥整流电路反电势负载可逆运行，整流变压器接法为D,y11，锯齿波同步的触发电路，试确定同步变压器组别，并画出同步分析向量图。