《电力电子技术》简答
电力电子技术试题及答案
电力电子技术试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 电力电子技术主要研究的是()。
A. 电力系统的运行与控制B. 电力系统的规划与设计C. 电力电子器件及其应用D. 电力系统的保护与自动化答案:C2. 下列哪个不是电力电子技术中常用的电力电子器件?()A. 晶闸管B. 绝缘栅双极晶体管C. 继电器D. 功率场效应晶体管答案:C3. 电力电子变换器的主要功能是()。
A. 功率放大B. 电压变换C. 电流变换D. 以上都是答案:D4. 电力电子技术在以下哪个领域应用最为广泛?()A. 通信技术B. 电力系统C. 计算机技术D. 机械制造答案:B5. 晶闸管的导通条件是()。
A. 阳极电压高于阴极电压B. 门极电压高于阳极电压C. 阳极电流大于阴极电流D. 门极电流大于零答案:D二、多项选择题(每题3分,共15分)1. 电力电子技术在以下哪些领域有应用?()A. 电力系统B. 交通系统C. 工业自动化D. 家用电器答案:ABCD2. 电力电子变换器可以实现以下哪些功能?()A. 交直流转换B. 直流电压变换C. 交流电压变换D. 功率因数校正答案:ABCD3. 下列哪些是电力电子技术中常用的控制方式?()A. 脉宽调制B. 脉冲频率调制C. 恒压控制D. 恒流控制答案:ABD三、填空题(每题2分,共10分)1. 电力电子技术中,______是一种常用的交流-直流变换器。
答案:整流器2. 电力电子器件的开关特性决定了其在______电路中的应用。
答案:开关电源3. 电力电子技术在______领域可以实现能量的高效转换。
答案:新能源4. 电力电子变换器的输出电压与输入电压之间的关系可以通过______实现控制。
答案:调制技术5. 电力电子技术在______系统中可以实现对电机的精确控制。
答案:伺服驱动四、简答题(每题5分,共20分)1. 简述电力电子技术在电力系统中的应用。
答案:电力电子技术在电力系统中的应用主要包括电力系统的稳定控制、电能质量的改善、电力系统的自动化管理、以及电力系统的保护等。
电力电子技术课后简答
2-1与信息电子电路中的二极管相比,电力二极管具有怎样的结构特点才使得其具有耐受高压和大电流的能力?答:1.电力二极管大都采用垂直导电结构,使得硅片中通过电流的有效面积增大,显著提高了二极管的通流能力。
2.电力二极管在P区和N区之间多了一层低掺杂N区,也称漂移区。
低掺杂N区由于掺杂浓度低而接近于无掺杂的纯半导体材料即本征半导体,由于掺杂浓度低,低掺杂N区就可以承受很高的电压而不被击穿。
2-2. 使晶闸管导通的条件是什么?答:使晶闸管导通的条件是:晶闸管承受正向阳极电压,并在门极施加触发电流(脉冲)。
或:uAK>0且uGK>0。
2-3. 维持晶闸管导通的条件是什么?怎样才能使晶闸管由导通变为关断?答:维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流,即维持电流。
要使晶闸管由导通变为关断,可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下,即降到维持电流以下,便可使导通的晶闸管关断。
2-7 与信息电子电路中的二极管相比,电力二极管具有怎样的结构特点才使得它具有耐受高电压电流的能力?答1.电力二极管大都采用垂直导电结构,使得硅片中通过电流的有效面积增大,显著提高了二极管的通流能力。
2.电力二极管在P区和N区之间多了一层低掺杂N区,也称漂移区。
低掺杂N区由于掺杂浓度低而接近于无掺杂的纯半导体材料即本征半导体,由于掺杂浓度低,低掺杂N区就可以承受很高的电压而不被击穿。
2-8 试分析IGBT和电力MOSFET在内部结构和开关特性上的相似与不同之处.IGBT比电力MOSFET在背面多一个P型层,IGBT开关速度小,开关损耗少具有耐脉冲电流冲击的能力,通态压降较低,输入阻抗高,为电压驱动,驱动功率小。
开关速度低于电力MOSFET。
电力MOSFET开关速度快,输入阻抗高,热稳定性好。
所需驱动功率小且驱动电路简单,工作频率高,不存在二次击穿问题。
IGBT驱动电路的特点是:驱动电路具有较小的输出电阻,ⅠGBT是电压驱动型器件,IGBT 的驱动多采用专用的混合集成驱动器。
电力电子技术简答题汇总
电力电子技术简答题汇总标准化文件发布号:(9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-电力电子简答题汇总问题1:电力电子器件是如何定义和分类的?答:电力电子器件是指可直接用于处理电能的主电路中,实现电能变换或控制的电子器件。
电力电子器件的分类:按照器件能够被控制的程度分类:半控型、全控型、不控型按照驱动电路信号的性质分类:电流驱动型、电压驱动型按照内部导电机理:单极型、双极型、复合型根据驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间有效信号的波形,可分为脉冲触发型和电平控制型。
问题2:同处理信息的电子器件相比,电力电子器件的特点是什么?解答:①能处理电功率的大小,即承受电压和电流的能力,是最重要的参数。
其处理电功率的能力大多都远大于处理信息的电子器件。
②电力电子器件一般都工作在开关状态。
③由信息电子电路来控制,需要驱动电路。
问题3:使晶闸管导通的条件是什么?解答:两个条件缺一不可:(1)晶闸管阳极与阴极之间施加正向阳极电压。
(2)晶闸管门极和阴极之间必须加上适当的正向脉冲电压和电流。
问题4:维持晶闸管导通的条件是什么怎样才能使晶闸管由导通变为关断?解答:维持晶闸管导通的条件是流过晶闸管的电流大于维持电流。
欲使之关断,只需将流过晶间管的电流减小到其维持电流以下,可采用阳极电压反向、减小阳极电压或增大回路阻抗等方式。
问题5:GTO和普通晶闸管同为PNPN结构,为什么GTO 能够自关断,而普通晶闸管不能?解答:GTO能够通过门极关断的原因是其与普通晶闸管有如下区别:设计α2较大,使晶体管V2控制灵敏,易于关断GTO。
导通时α1+α2更接近1,导通时接近临界饱和,有利门极控制关断,但导通时管压降增大。
多元集成结构,使得P2基区横向电阻很小,能从门极抽出较大电流。
问题6:试说明IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET各自的优缺点。
解答:GTR的容量中等,工作频率一般在10kHz以下,所需驱动功率较大,耐压高,电流大,开关特性好,。
(完整版)电力电子技术简答题
2、什么叫逆变失败?逆变失败的原因是什么?答:晶闸管变流器在逆变运行时,一旦不能正常换相,外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路,或者使变流器输出的平均电压和直流电动势变成顺向串联,形成很大的短路电流,这种情况叫逆变失败,或叫逆变颠覆。
造成逆变失败的原因主要有:(2 分)触发电路工作不可靠。
例如脉冲丢失、脉冲延迟等。
晶闸管本身性能不好。
在应该阻断期间管子失去阻断能力,或在应该导通时不能导通。
交流电源故障。
例如突然断电、缺相或电压过低等。
换相的裕量角过小。
主要是对换相重叠角估计不足,使换相的裕量时间小于晶闸管的关断时间。
逆变失败后果会在逆变桥与逆变电源之间产生强大的环流,损坏开关器件(4 分)防止逆变失败采用最小逆变角B min防止逆变失败、晶闸管实现导通的条件是什么?关断的条件及如何实现关断?答:在晶闸管阳极——阴极之间加正向电压,门极也加正向电压,产生足够的门极电流lg,则晶闸管导通,其导通过程叫触发。
关断条件:使流过晶闸管的阳极电流小于维持电流。
(3 分)实现关断的方式:1>减小阳极电压。
2>增大负载阻抗。
3>加反向电压。
3、为什么半控桥的负载侧并有续流管的电路不能实现有源逆变?( 5 分)答:由逆变可知,晶闸管半控桥式电路及具有续流二极管电路,它们不能输出负电压Ud 固不能实现有源逆变。
(5 分)2、电压型逆变电路的主要特点是什么?(8 分)(1)直流侧为电压源或并联大电容,直流侧电压基本无脉动;(2 分)(2)输出电压为矩形波,输出电流因负载阻抗不同而不同;(3 分)(3)阻感负载时需提供无功。
为了给交流侧向直流侧反馈的无功提供通道,逆变桥各臂并联反馈二极管。
(3 分)3、逆变电路必须具备什么条件才能进行逆变工作?答:逆变电路必须同时具备下述两个条件才能产生有源逆变:(1)变流电路直流侧应具有能提供逆变能量的直流电源电势Ed,其极性应与晶闸管的导电电流方向一致。
(3 分)(2)变流电路输出的直流平均电压Ud 的极性必须为负(相对于整流时定义的极性) ,以保证与直流电源电势Ed 构成同极性相连,且满足Ud<Ed 。
电力电子技术简答题
电力电子技术简答题 Document number:WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT1.晶闸管导通和关断的条件是什么.晶闸管可否作线性放大器使用为什么要使晶闸管由导通变为关断,可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下,即降到维持电流以下,便可使导通的晶闸管关断。
晶闸管不能作线性放大器使用。
因为它只有两种状态(导通和截至),没有晶体管、那样的线性工作区(放大状态)2.在有源逆变的整流系统中,逆变颠覆的原因是什么答:逆变运行时,一旦发生换流失败,外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路,或者使变流器的输出平均电压和直流电动势变为顺向串联,由于逆变电路内阻很小,形成很大的短路电流,称为逆变失败或逆变颠覆。
防止逆变夫败的方法有:采用精确可靠的触发电路,使用性能良好的晶闸管,保证交流电源的质量,留出充足的换向裕量角 等。
逆变失败的原因: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。
晶闸管发生故障,该断时不断,或该通时不通。
交流电源缺相或突然消失。
换相的裕量角不足,引起换相失败。
3.谐振开关逆变技术的主要思想是什么主要解决电路中的开关损耗和开关噪声问题,使开关频率可以大幅度提高。
通过在开关过程前引入谐振,使开关开通前电压先降到零,关断前电流先降到零,就可以消除开关过程中电压、电流的重叠,降低他们的变化率,从而大大减小甚至消除开关损耗。
同时,谐振过程限制了开关过程中的电压和电流的变化率,这使得开关噪声也明显减小。
4. 简述现代电力电子技术主要研究的内容及其应用领域。
现代电力电子技术,是弱电和强电的接口,是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。
因此,其主要研究内容为:利用大功率电子器件对电能进行变换和控制,分为电力电子器件构成各种电力变换电路和对这些电路进行控制的技术,以及由这些电路构成电力电子装置和电力电子系统的技术即交流技术还有电力电子制造技术。
电力电子技术第五版课后简答题(1)
1、晶闸管导通的条件是什么?(1)晶闸管阳极和阴极之间施加正向阳极电压(2)晶闸管门极和阴极之间必须施加适当的正向脉冲电压和电流2. 维持晶闸管导通的条件是什么?怎样才能使晶闸管由导通变为关断?维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流,即维持电流。
要使晶闸管由导通变为关断,可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下,即降到维持电流以下,便可使导通的晶闸管关断。
3. 图1-43中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形,各波形的电流最大值均为I m ,试计算各波形的电流平均值I d1、I d2、I d3与电流有效值I 1、I 2、I 3。
002π2π2ππππ4π4π25π4a)b)c)图1-430图1-43 晶闸管导电波形解:a) I d1=π21⎰ππωω4)(sin t td I m =π2m I (122+)≈0.2717 I m I 1=⎰ππωωπ42)()sin (21t d t I m =2m I π2143+≈0.4767 I m b) I d2 =π1⎰ππωω4)(sin t td I m =πm I (122+)≈0.5434 I m I 2 =⎰ππωωπ42)()sin (1t d t I m =22m I π2143+≈0.6741I m c) I d3=π21⎰20)(πωt d I m =41 I m I 3 =⎰202)(21πωπt d I m =21 I m 4. GTO 和普通晶闸管同为PNPN 结构,为什么GTO 能够自关断,而普通晶闸管不能?答:GTO 和普通晶闸管同为PNPN 结构,由P 1N 1P 2和N 1P 2N 2构成两个晶体管V 1、V 2,分别具有共基极电流增益1α和2α,由普通晶闸管的分析可得,1α+2α=1是器件临界导通的条件。
1α+2α>1,两个等效晶体管过饱和而导通;1α+2α<1,不能维持饱和导通而关断。
电力电子简答题
电力电子简答题电力电子技术试题电力电子技术问答分析题1、晶闸管两端并联R、C吸收回路的主要作用有哪些?其中电阻R的作用是什么?答:(1)R、C回路的作用是:吸收晶闸管瞬间过电压,限制电流上升率,动态均压作用。
(2)R的作用为:使L、C形成阻尼振荡,不会产生振荡过电压,减小晶闸管的开通电流上升率,降低开通损耗。
2、实现有源逆变必须满足哪两个必不可少的条件?答:(1)要有直流电动势,其极性须和晶闸管的导通方向一致,其值应大于变流电路直流侧的平均电压。
?(2)要求晶闸管的控制角a>π/2,使Ud为负值。
7、为使晶闸管变流装置正常工作,触发电路必须满足什么要求?3、晶闸管触发的触发脉冲要满足哪几项基本要求?答:A:触发信号应有足够的功率。
?B:触发脉冲应有一定的宽度,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的阳极电压同步,脉冲移相范围必须满足电路要求。
5、什么是逆变失败?逆变失败后有什么后果?形成的原因是什么答:指相控有源逆变电路逆变运行时,换流失败,外接电源通过晶闸管电路短路,或使电路的输出电压和直流电动势顺向连接,由于逆变电路内阻很小,形成很大的短路电流损坏器件。
(1)触发电路不可靠(2)晶闸管故障(3)电源缺相(4)β过小6、指出下图中①~⑦各保护元件及VD、Ld的名称和作用。
答:①星形接法的硒堆过电压保护;?②三角形接法的阻容过电压保护;?③桥臂上的快速熔断器过电流保护;?④晶闸管的并联阻容过电压保护;?⑤桥臂上的晶闸管串电感抑制电流上升率保护;?⑥直流侧的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是电感性负载的续流二极管;?Ld 是电动机回路的平波电抗器;四、问答分析题1、PWM逆变电路的控制方法主要有哪几种?简述异步调制与同步调制各有哪些优点?答:(1)PWM逆变电路的常用控制方法有两种,一是计算法;二是调制法。
《电力电子技术》测试题及答案
《电力电子技术》测试题及其答案一、判断题1、表示各种电力半导体器件的额定电流,都是以平均电流表示的。
(错)2、对于门极可关断晶闸管,当门极上加正触发脉冲时可使晶闸管导通,当门极加上足够的负触发脉冲时又可使导通着的晶闸管关断。
(对)3、晶闸管由正向阻断状态变为导通状态所需要的最小门极电流,称为该管的维持电流。
(错)4、在规定条件下,不论流过晶闸管的电流波形如何,也不论晶闸管的导通角是多大,只要通过管子的电流的有效值不超过该管额定电流的有效值,管子的发热就是允许的。
(错)5、三相半波可控整流电路的最大移相范围是0°~180°。
(错)6、无源逆变是将直流电变换为某一频率或可变频率的交流电供给负载使用。
(错)7、正弦波脉宽调制(SPWM)是指参考信号为正弦波的脉冲宽度调制方式。
(对)8、直流斩波器可以把直流电源的固定电压变为可调的直流电压输出。
(错)9、斩波器的定频调宽工作方式,是指保持斩波器通端频率不变,通过改变电压脉冲的宽度来使输出电压平均值改变。
(对)10、电流型逆变器抑制过电流能力比电压型逆变器强,适用于经常要求起动、制动与反转拖动装置。
(对)11、三相桥式全控整流大电感负载电路工作于整流状态时,其触发延迟角的最大移相范围为0°~90°。
(对)12、额定电流为100A的双向晶闸管与额定电流为50A两只反并联的普通晶闸管,两者的电流容量是相同的。
(错)13、晶闸管的正向阻断峰值电压,即在门极断开和正向阻断条件下,可以重复加于晶闸管的正向峰值电压,其值低于转折电压。
(对)14、在SPWM调制方式的逆变器中,只要改变参考信号正弦波的幅值,就可以调节逆变器输出交流电压的大小。
(对)15、在SPWM调制方式的逆变器中,只要改变载波信号的频率,就可以改变逆变器输出交流电压的频率16、若加到晶闸管两端电压的上升率过大,就可能造成晶闸管误导通。
(对)17、晶闸管整流电路中的续流二极管只是起到了及时关断晶闸管的作用,而不影响整流输出电压值及电流值。
电力电子技术(简答,大题,选择填空)
简答题1. 使晶闸管导通的条件是什么?答:使晶闸管导通的条件是:晶闸管承受正向阳极电压,并在门极施加触发电流(脉冲).或:u AK>0且u GK>0.2. 维持晶闸管导通的条件是什么?怎样才能使晶闸管由导通变为关断?答:维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流,即维持电流.要使晶闸管由导通变为关断,可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下,即降到维持电流以下,便可使导通的晶闸管关断。
3.多相多重斩波电路有何优点?答:多相多重斩波电路因在电源与负载间接入了多个结构相同的基本斩波电路,使得输入电源电流和输出负载电流的脉动次数增加、脉动幅度减小,对输入和输出电流滤波更容易,滤波电感减小。
此外,多相多重斩波电路还具有备用功能,各斩波单元之间互为备用,总体可靠性提高.4.交交变频电路的最高输出频率是多少?制约输出频率提高的因素是什么?答:一般来讲,构成交交变频电路的两组变流电路的脉波数越多,最高输出频率就越高。
当交交变频电路中采用常用的6脉波三相桥式整流电路时,最高输出频率不应高于电网频率的1/3~1/2错误!未找到引用源。
当电网频率为50Hz时,交交变频电路输出的上限频率为20Hz左右。
当输出频率增高时,输出电压一周期所包含的电网电压段数减少,波形畸变严重,电压波形畸变和由此引起的电流波形畸变以及电动机的转矩脉动是限制输出频率提高的主要因素。
5.试说明PWM控制的基本原理。
答:PWM控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术.即通过对一系列脉冲的宽度进行调制,来等效地获得所需要波形(含形状和幅值)。
在采样控制理论中有一条重要的结论:冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其效果基本相同,冲量即窄脉冲的面积。
效果基本相同是指环节的输出响应波形基本相同。
上述原理称为面积等效原理6.1什么是异步调制?主要特点答:载波信号和调制信号不保持同步的调制方式称为异步调制.在异步调制方式中,通常保持载波频率f c 固定不变,因而当信号波频率f r变化时,载波比N是变化的.异步调制的主要特点是:在信号波的半个周期内,PWM波的脉冲个数不固定,相位也不固定,正负半周期的脉冲不对称,半周期内前后1/4周期的脉冲也不对称。
电力电子技术_简答题及答案
1?晶闸管导通和关断条件是什么?当晶闸管上加有正向电压的同时,在门极施加适当的触发电压,晶闸管就正向导通;当晶闸管的阳极电流小于维持电流时,就关断,只要让晶闸管两端的阳极电压减小到零或让其反向,就可以让晶闸管关断。
2、有源逆变实现的条件是什么?①直流侧要有电动势,其极性须和晶闸管的导通方向一致,其值应大于变流电路直流侧的平均电压;②要求晶闸管的控制角α>π/2,使Uβ为负值;③主回路中不能有二极管存在。
3、什么是逆变失败,造成逆变失败的原因有哪些?如何防止逆变失败?答:1逆变运行时,一旦发生换流失败,外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路,或者使变流器的输出平均电压和直流电动势变为顺向串联,由于逆变电路内阻很小,形成很大的短路电流,称为逆变失败或逆变颠覆。
2逆变失败的原因3防止逆变失败的方法有:采用精确可靠的触发电路,使用性能良好的晶闸管,保证交流电源的质量,留出充足的换向裕量角β等。
4、电压型逆变器与电流型逆变器各有什么样的特点?答:按照逆变电路直流测电源性质分类,直流侧是电压源的称为逆变电路称为电压型逆变电路,直流侧是电流源的逆变电路称为电流型逆变电路电压型逆变电路的主要特点是:①直流侧为电压源,或并联有大电容,相当于电压源。
直流侧电压基本无脉动,直流回路呈现低阻抗。
②由于直流电压源的钳位作用,交流侧输出电压波形为矩形波,并且与负载阻抗角无关。
而交流侧输出电流波形和相位因负载阻抗情况的不同而不同。
③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的作用。
为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道,逆变桥各臂都并联了反馈二极管。
电流型逆变电路的主要特点是:①直流侧串联有大电感,相当于电流源。
直流侧电流基本无脉动,直流回路呈现高阻抗。
②电路中开关器件的作用仅是改变直流电流的流通路径,因此交流侧输出电流为矩形波,并且与负载阻抗角无关。
而交流侧输出电压波形和相位则因负载阻抗情况的不同而不同。
电力电子技术1简答题
考试试卷( 1 )卷三、简答题(共3小题,22分)1、晶闸管导通的条件是:阳极承受正向电压,处于阻断状态的晶闸管,只有在门极加正向触发电压,才能使其导通。
门极所加正向触发脉冲的最小宽度,应能使阳极电流达到维持通态所需要的最小阳极电流,即擎住电流IL以上。
导通后的晶闸管管压降很小。
(3分)使导通了的晶闸管关断的条件是:使流过晶闸管的电流减小至某个小的数值-维持电流IH以下。
其方法有二:(1)减小正向阳极电压至某一最小值以下,或加反向阳极电压;(2)增加负载回路中的电阻。
2、电压型逆变电路的主要特点是什么?(8分)(1) 直流侧为电压源或并联大电容,直流侧电压基本无脉动;(2分)(2) 输出电压为矩形波,输出电流因负载阻抗不同而不同;(3分)(3) 阻感负载时需提供无功。
为了给交流侧向直流侧反馈的无功提供通道,逆变桥各臂并联反馈二极管。
(3分)3、简述实现有源逆变的基本条件,并指出至少两种引起有源逆变失败的原因(7分)(1)外部条件:要有一个能提供逆变能量的直流电源,且极性必须与直流电流方向一致,其电压值要稍大于Ud;(2分)(2)内部条件:变流电路必须工作于β<90°区域,使直流端电压Ud的极性与整流状态时相反,才能把直流功率逆变成交流功率返送回电网。
这两个条件缺一不可。
(2分)当出现触发脉冲丢失、晶闸管损坏或快速熔断器烧断、电源缺相五、计算题(共 1 小题,共20分)1、电路如图所示,单相全控桥式整流电路接大电感负载,R=4Ω,U2=220V。
(1)触发角为60°时,(a) 试求U d、I d、晶闸管电流平均值I dVT、晶闸管电流有效值I VT、变压器副边电流有效值I2;(b)作出u d、i d、i VT2、i2的波形图(图标清楚,比例适当)。
(2)当负载两端接有续流二极管时,(a)试求U d、I d、I dVT、I VT、I VD、I dVD、I2;(b)作出u d、i d、i VT2、i VD、i2的波形图(图标清楚,比例适当)。
(完整版)电力电子技术简答题及答案
(完整版)电力电子技术简答题及答案-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One11•晶闸管导通和关断条件是什么?当晶闸管上加有正向电压的同时,在门极施加适当的触发电压,晶闸管就正向导通;当晶闸管的阳极电流小于维持电流时,就关断,只要让晶闸管两端的阳极电压减小到零或让其反向,就可以让晶闸管关断。
2、有源逆变实现的条件是什么?①直流侧要有电动势,其极性须和晶闸管的导通方向一致,其值应大于变流电路直流侧的平均电压;②要求晶闸管的控制角α>π/2,使Uβ为负值;③主回路中不能有二极管存在。
3、什么是逆变失败,造成逆变失败的原因有哪些如何防止逆变失败答:1逆变运行时,一旦发生换流失败,外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路,或者使变流器的输出平均电压和直流电动势变为顺向串联,由于逆变电路内阻很小,形成很大的短路电流,称为逆变失败或逆变颠覆。
2逆变失败的原因3防止逆变失败的方法有:采用精确可靠的触发电路,使用性能良好的晶闸管,保证交流电源的质量,留出充足的换向裕量角β等。
4、电压型逆变器与电流型逆变器各有什么样的特点?答:按照逆变电路直流测电源性质分类,直流侧是电压源的称为逆变电路称为电压型逆变电路,直流侧是电流源的逆变电路称为电流型逆变电路电压型逆变电路的主要特点是:①直流侧为电压源,或并联有大电容,相当于电压源。
直流侧电压基本无脉动,直流回路呈现低阻抗。
②由于直流电压源的钳位作用,交流侧输出电压波形为矩形波,并且与负载阻抗角无关。
而交流侧输出电流波形和相位因负载阻抗情况的不同而不同。
③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的作用。
为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道,逆变桥各臂都并联了反馈二极管。
电流型逆变电路的主要特点是:①直流侧串联有大电感,相当于电流源。
直流侧电流基本无脉动,直流回路呈现高阻抗。
②电路中开关器件的作用仅是改变直流电流的流通路径,因此交流侧输出电流为矩形波,并且与负载阻抗角无关。
《电力电子技术》测试题及其答案
《电力电子技术》测试题及其答案一、判断题1、表示各种电力半导体器件的额定电流,都是以平均电流表示的。
(错)2、对于门极可关断晶闸管,当门极上加正触发脉冲时可使晶闸管导通,当门极加上足够的负触发脉冲时又可使导通着的晶闸管关断。
(对)3、晶闸管由正向阻断状态变为导通状态所需要的最小门极电流,称为该管的维持电流。
(错)4、在规定条件下,不论流过晶闸管的电流波形如何,也不论晶闸管的导通角是多大,只要通过管子的电流的有效值不超过该管额定电流的有效值,管子的发热就是允许的。
(错)5、三相半波可控整流电路的最大移相范围是0°~180°。
(错)6、无源逆变是将直流电变换为某一频率或可变频率的交流电供给负载使用。
(错)7、正弦波脉宽调制(SPWM)是指参考信号为正弦波的脉冲宽度调制方式。
(对)8、直流斩波器可以把直流电源的固定电压变为可调的直流电压输出。
(错)9、斩波器的定频调宽工作方式,是指保持斩波器通端频率不变,通过改变电压脉冲的宽度来使输出电压平均值改变。
(对)10、电流型逆变器抑制过电流能力比电压型逆变器强,适用于经常要求起动、制动与反转拖动装置。
(对)11、三相桥式全控整流大电感负载电路工作于整流状态时,其触发延迟角的最大移相范围为0°~90°。
(对)12、额定电流为100A的双向晶闸管与额定电流为50A两只反并联的普通晶闸管,两者的电流容量是相同的。
(错)13、晶闸管的正向阻断峰值电压,即在门极断开和正向阻断条件下,可以重复加于晶闸管的正向峰值电压,其值低于转折电压。
(对)14、在SPWM调制方式的逆变器中,只要改变参考信号正弦波的幅值,就可以调节逆变器输出交流电压的大小。
(错)15、在SPWM调制方式的逆变器中,只要改变载波信号的频率,就可以改变逆变器输出交流电压的频率16、若加到晶闸管两端电压的上升率过大,就可能造成晶闸管误导通。
(对)17、晶闸管整流电路中的续流二极管只是起到了及时关断晶闸管的作用,而不影响整流输出电压值及电流值。
《电力电子技术》题库&答案
一、填空题(每空1分,共50分)1、对同一晶闸管,维持电流I H与擎住电流I L在数值大小上有I L _________ I H。
2、功率集成电路PIC分为二大类,一类是高压集成电路,另一类是________________________________。
3、晶闸管断态不重复电压U DSM与转折电压U BO数值大小上应为,U DSM ________ U BO。
4、电阻负载三相半波可控整流电路中,晶闸管所承受的最大正向电压U Fm等于_____,设U2为相电压有效值。
5、三相半波可控整流电路中的三个晶闸管的触发脉冲相位按相序依次互差___________________________。
6、对于三相半波可控整流电路,换相重叠角的影响,将使用输出电压平均值_______________________。
7、晶闸管串联时,给每只管子并联相同阻值的电阻R是______________________________________措施。
8、三相全控桥式变流电路交流侧非线性压敏电阻过电压保护电路的连接方式有______________二种方式。
9、抑制过电压的方法之一是用_____________________吸收可能产生过电压的能量,并用电阻将其消耗。
10、180°导电型电压源式三相桥式逆变电路,其换相是在___________的上、下二个开关元件之间进行。
11、改变SPWM逆变器中的调制比,可以改变_____________________________________________的幅值。
12、为了利于功率晶体管的关断,驱动电流后沿应是___________________________________________。
13、恒流驱动电路中抗饱和电路的主要作用是__________________________________________________。
14、功率晶体管缓冲保护电路中二极管要求采用________型二极管,以便与功率晶体管的开关时间相配合。
《电力电子技术》简答
1、简述晶闸管导通的条件与关断条件。
晶闸管导通的条件是:阳极承受正向电压,处于阻断状态的晶闸管,只有在门极加正向触发电压,才能使其导通。
门极所加正向触发脉冲的最小宽度,应能使阳极电流达到维持通态所需要的最小阳极电流,即擎住电流IL以上。
导通后的晶闸管管压降很小。
(3分)使导通了的晶闸管关断的条件是:使流过晶闸管的电流减小至某个小的数值-维持电流IH以下。
其方法有二:(1)减小正向阳极电压至某一最小值以下,或加反向阳极电压;(2分)(2)增加负载回路中的电阻。
(2分)2、电压型逆变电路的主要特点是什么?(8分)(1) 直流侧为电压源或并联大电容,直流侧电压基本无脉动;(2分)(2) 输出电压为矩形波,输出电流因负载阻抗不同而不同;(3分)(3) 阻感负载时需提供无功。
为了给交流侧向直流侧反馈的无功提供通道,逆变桥各臂并联反馈二极管。
(3分)3、简述实现有源逆变的基本条件,并指出至少两种引起有源逆变失败的原因(7分)(1)外部条件:要有一个能提供逆变能量的直流电源,且极性必须与直流电流方向一致,其电压值要稍大于Ud;(2分)(2)内部条件:变流电路必须工作于β<90°区域,使直流端电压Ud的极性与整流状态时相反,才能把直流功率逆变成交流功率返送回电网。
这两个条件缺一不可。
(2分)当出现触发脉冲丢失、晶闸管损坏或快速熔断器烧断、电源缺相等原因都会发生逆变失败。
当逆变角太小时,也会发生逆变失败。
(3分)4、变压器漏感对整流电路有什么影响?(8分)答:出现换相重叠角,整流输出电压平均值Ud降低;整流电路的工作状态增多;(2分)晶闸管的di/dt 减小,有利于晶闸管的安全开通;(2分)有时人为串入进线电抗器以抑制晶闸管的di/dt;换相时晶闸管电压出现缺口,产生正的du/dt,可能使晶闸管误导通,为此必须加吸收电路(2分);换相使电网电压出现缺口,成为干扰源。
(2分)IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET的优缺点的比较如下表:(每格1.5分)3、软开关电路可以分为哪几类?各有什么特点?(10分)答:根据电路中主要的开关元件开通及关断时的电压电流状态,可将软开关电路分为零电压电路和零电流电路两大类;根据软开关技术发展的历程可将软开关电路分为准谐振电路,零开关PWM电路和零转换PWM电路(4分)。
电力电子技术填空简答知识点总结
1、__GTR_______存在二次击穿现象,___IGBT_________存在擎住现象。
2、功率因数由基波电流相移和电流波形畸变这两个因素共同决定的。
3、晶闸管串联时,给每只管子并联相同阻值的电阻R是均压措施。
4、同一晶闸管,维持电流I H与掣住电流I L在数值大小上有I L_为2~4倍I H。
5、电力变换通常可分为:交流变直流、直流变交流、交流变交流和直流变直流。
6、在下图中,___V1__和___VD1__构成降压斩波电路使直流电动机电动运行,工作于第1象限;V2__和VD2___构成升压斩波电路,把直流电动机的动能转变成为电能反馈到电源,使电动机作再生制动运行,工作于第2____象限。
1、请在正确的空格内标出下面元件的简称: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 是MOSFET 和GTR 的复合管。
2、晶闸管对触发脉冲的要求是有足够的驱动功率、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3、多个晶闸管相并联时必须考虑均流的问题,解决的方法是串专用电抗。
4、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。
5、三相桥式逆变电路,晶闸管换相是在同一桥臂上的上、下二个开关管间进行,称为__180__°导电型6、当温度降低时,晶闸管的触发电流会增加、正反向漏电流会下降。
1、由波形系数可知,晶闸管在额定情况下的有效值电流为I Tn等于1.57倍I T,如果I T(A V)=100安培,则它允许的有效电流为157安培。
通常在选(A V)择晶闸管时还要留出 1.5~2倍的裕量。
2、三相桥式全控整流电路是由一组共阴极三只晶闸管和一组共阳极的三只晶闸管串联后构成的,晶闸管的换相是在同一组内的元件进行的。
每隔60度换一次相,在电流连续时每只晶闸管导通120度。
要使电路工作正常,必须任何时刻要有2只晶闸管同时导通,一个是共阴极的,另一个是共阳极的元件,且要求不是同一桥臂的两个元件。
(完整版)电力电子技术简答题重点
(完整版)电力电子技术简答题重点1. 晶闸管导通的条件是什么?关断的条件是什么?答: 晶闸管导通的条件: 应在晶闸管的阳极与阴极之间加上正向电压。
应在晶闸管的门极与阴极之间也加上正向电压和电流。
晶闸管关断的条件: 要关断晶闸管, 必须使其阳极电流减小到维持电流以下,或在阳极和阴极加反向电压。
晶闸管维持的条件要维持晶闸管, 必须使其晶闸管电流大于到维持电流。
2. 变压器漏感对整流电路的影响(1)出现换相重叠角r,整流输出电压平均值Ud降低。
( 2)整流电路的工作状态增多( 3)晶闸管的di/dt 减小,有利于晶闸管的开通。
( 4)换相时晶闸管电压出现缺口,产生正的du/dt, 可能使晶闸管误导通,为此必须加吸收电路.( 5)换相使电网电压出现缺口,成为干扰源。
3. 什么是谐波,什么是无功功率,们的危害. 为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率成为无功功率,电力电子装置消耗无功功率,对公用电网的不利影响:( 1 )无功功率会导致电流增大和视在功率增加,导致设备容量增加;( 2)无功功率增加,会使总电流增加,从而使设备和线路的损耗增加( 3)无功功率使线路压降增加,冲击性无功负载还会使电压剧烈波动。
谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量,电力电子装置产生谐波,对公用电网的危害:( 1)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,大量的三次谐波流过中性线会使线路过热甚至发生火灾;( 2)谐波影响各种电气设备的正常工作,使电机发生机械振动、噪声和过热,使变压器局部严重过热,使电容器、电缆等设备过热、使绝缘老化、寿命缩短以至损坏;(3)谐波会引起电网中局部的并联谐振和串联谐振,从而使谐波放大会使危害大大增大,甚至引起严重事故;(4)谐波会导致继电保护和自动装置的误动作,并使电气测量仪表计量不准确;( 5)谐波会对领近的通信系统产生干扰,轻者产生噪声,降低通信质量,重者导致信息丢失,使通信系统无法正常工作。
电力电子技术简答题全部汇总
1.单相桥式全控整流电路,其整流输出电压中含有哪些次数的谐波?其中幅值最⼤的是哪⼀次?变压器⼆次侧电流中含有哪些次数的谐波?其中主要的是哪⼏次?答:单相桥式全控整流电路,其整流输出电压中含有2k(k=1、2、3…)次谐波,其中幅值最⼤的是2次谐波。
变压器⼆次侧电流中含有2k+1(k=1、2、3……)次即奇次谐波,其中主要的有3次、5次谐波。
2.三相桥式全控整流电路,其整流输出电压中含有哪些次数的谐波?其中幅值最⼤的是哪⼀次?变压器⼆次侧电流中含有哪些次数的谐波?其中主要的是哪⼏次?答:三相桥式全控整流电路的整流输出电压中含有6k(k=1、2、3……)次的谐波,其中幅值最⼤的是6次谐波。
变压器⼆次侧电流中含有6k±1(k=1、2、3……)次的谐波,其中主要的是5、7次谐波。
3.带平衡电抗器的双反星形可控整流电路与三相桥式全控整流电路相⽐有何主要异同?答:带平衡电抗器的双反星形可控整流电路与三相桥式全控整流电路相⽐有以下异同点:①三相桥式电路是两组三相半波电路串联,⽽双反星形电路是两组三相半波电路并联,且后者需要⽤平衡电抗器;②当变压器⼆次电压有效值U2相等时,双反星形电路的整流电压平均值Ud是三相桥式电路的1/2,⽽整流电流平均值Id是三相桥式电路的2倍。
③在两种电路中,晶闸管的导通及触发脉冲的分配关系是⼀样的,整流电压ud和整流电流id 的波形形状⼀样。
4.整流电路多重化的主要⽬的是什么?答:整流电路多重化的⽬的主要包括两个⽅⾯,⼀是可以使装置总体的功率容量⼤,⼆是能够减少整流装置所产⽣的谐波和⽆功功率对电⽹的⼲扰。
5.12脉波、24脉波整流电路的整流输出电压和交流输⼊电流中各含哪些次数的谐波?答:12脉波电路整流电路的交流输⼊电流中含有11次、13次、23次、25次等即12k±1、(k=1,2,3···)次谐波,整流输出电压中含有12、24等即12k(k=1,2,3···)次谐波。
电力电子技术简答题
1.常见的电能变换有哪些类型?答:交流变直流,为整流AC-DC;直流变交流,为逆变DC-AC。
这是最常见的变换方式,用于直流输电。
交流变交流,为变频AC-AC,应用于稳压器、变频空调、变频微波炉等;直流变直流DC-DC,为直流斩波,应用于直流变换器等。
2.常用电力电子器件有哪些?答:IGBT MOSFET GTO3.晶闸管导通条件是什么?答:晶闸管承受正向阳极电压时,仅在门极承受正向电压的情况下晶闸管才导通。
晶闸管在导通情况下,当主回路电压(或电流)减小到接近于零时,晶闸管关断。
晶闸管承受反向阳极电压时,不管门极承受何种电压,晶闸管都处于关断状态。
(晶闸管承受的正向电压且门极有触发电流。
)4.三相桥式全控整流电路特点?答:1)每个时刻均需要两个晶闸管同时导通,形成向负载供电的回路,其中一个晶闸管是共阴极组的,一个共阳极组的,且不能为同一相得晶闸管。
2)对触发脉冲的要求:六个晶闸管的脉冲按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序,相位一次差60 º;共阴极组VT1,VT3,VT5的脉冲依次差120 º,共阴极组VT4,VT6,VT2也依次差120 º;同一相得上下两个桥臂,即VT1与VT4,VT3与VT6,VT5与VT2,脉冲相差180º3)整流输出电压Ud一周期脉动六次,每次脉动的波形都一样,故该电路为六脉波整流电路。
4)在整流电路合闸启动过程种或电流断续时,为确保电路的正常工作,需保证导通的两个晶闸管均有脉冲。
为此可采用两种方法:一种是使脉冲宽度大于60º(一般取80~100º),称为宽脉冲触发;另一种方法是,在触发某个晶闸管的同时,给前一个晶闸管补发脉冲,即用两个窄脉冲代替宽脉冲,连个窄脉冲的前沿相差60º,脉宽一般为20~30 º,称为双脉冲触发。
5)α=0 º时晶闸管承受最大正、反向电压的关系是根号6Uα5.有源逆变产生条件是什么?答:1)要有直流电动势,其极性和晶闸管的到导通方向一致,其值应大于变流器直流侧的平均电压。
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1、简述晶闸管导通的条件与关断条件。
晶闸管导通的条件是:阳极承受正向电压,处于阻断状态的晶闸管,只有在门极加正向触发电压,才能使其导通。
门极所加正向触发脉冲的最小宽度,应能使阳极电流达到维持通态所需要的最小阳极电流,即擎住电流IL以上。
导通后的晶闸管管压降很小。
(3分)使导通了的晶闸管关断的条件是:使流过晶闸管的电流减小至某个小的数值-维持电流IH以下。
其方法有二:(1)减小正向阳极电压至某一最小值以下,或加反向阳极电压;(2分)(2)增加负载回路中的电阻。
(2分)2、电压型逆变电路的主要特点是什么?(8分)(1) 直流侧为电压源或并联大电容,直流侧电压基本无脉动;(2分)(2) 输出电压为矩形波,输出电流因负载阻抗不同而不同;(3分)(3) 阻感负载时需提供无功。
为了给交流侧向直流侧反馈的无功提供通道,逆变桥各臂并联反馈二极管。
(3分)3、简述实现有源逆变的基本条件,并指出至少两种引起有源逆变失败的原因(7分)(1)外部条件:要有一个能提供逆变能量的直流电源,且极性必须与直流电流方向一致,其电压值要稍大于Ud;(2分)(2)内部条件:变流电路必须工作于β<90°区域,使直流端电压Ud的极性与整流状态时相反,才能把直流功率逆变成交流功率返送回电网。
这两个条件缺一不可。
(2分)当出现触发脉冲丢失、晶闸管损坏或快速熔断器烧断、电源缺相等原因都会发生逆变失败。
当逆变角太小时,也会发生逆变失败。
(3分)4、变压器漏感对整流电路有什么影响?(8分)答:出现换相重叠角,整流输出电压平均值Ud降低;整流电路的工作状态增多;(2分)晶闸管的di/dt 减小,有利于晶闸管的安全开通;(2分)有时人为串入进线电抗器以抑制晶闸管的di/dt;换相时晶闸管电压出现缺口,产生正的du/dt,可能使晶闸管误导通,为此必须加吸收电路(2分);换相使电网电压出现缺口,成为干扰源。
(2分)3、软开关电路可以分为哪几类?各有什么特点?(10分)答:根据电路中主要的开关元件开通及关断时的电压电流状态,可将软开关电路分为零电压电路和零电流电路两大类;根据软开关技术发展的历程可将软开关电路分为准谐振电路,零开关PWM电路和零转换PWM电路(4分)。
准谐振电路:准谐振电路中电压或电流的波形为正弦波,电路结构比较简单,但谐振电压或谐振电流很大,对器件要求高,只能采用脉冲频率调制控制方式(2分)。
零开关PWM电路:这类电路中引入辅助开关来控制谐振的开始时刻,使谐振仅发生于开关过程前后,此电路的电压和电流基本上是方波,开关承受的电压明显降低,电路可以采用开关频率固定的PWM控制方式(2分)。
零转换PWM电路:这类软开关电路还是采用辅助开关控制谐振的开始时刻,所不同的是,谐振电路是与主开关并联的,输入电压和负载电流对电路的谐振过程的影响很小,电路在很宽的输入电压范围内并从零负载到满负载都能工作在软开关状态,无功率的交换被消减到最小(2分)。
什么是逆变失败?逆变失败后有什么后果?形成的原因是什么?(8分)答:逆变失败指的是:逆变过程中因某种原因使换流失败,该关断的器件末关断,该导通的器件末导通。
从而使逆变桥进入整流状态,造成两电源顺向联接,形成短路。
逆变失败后果是严重的,会在逆变桥与逆变电源之间产生强大的环流,损坏开关器件(4分)。
产生逆变失败的原因:一是逆变角太小;二是出现触发脉冲丢失;三是主电路器件损坏;四是电源缺相等(4分)3、晶闸管变流装置中为什么在主电路上要加入整流变压器进行降压?(7分)答:采用整流变压器降压后可以使晶闸管工作在一个合适的电压上,可以使晶闸管的电压定额下降(2分),还可以使晶闸管工作于小控制角,这有利于减少波形系数,提高晶闸管的利用率,实际上也减少的晶闸管的电流定额(3分),另外由于控制角小,这对变流装置的功率因素的提高也大为有利(2分)。
4、单相电压型逆变电路中,电阻性负载和电感性负载对输出电压、电流有何影响?电路结构有哪些变化?(7分)答:电阻性负载时,输出电压和输出电流同相位,波形相似,均为正负矩形波(2分)。
电感性负载时,输出电压为正负矩形波,输出电流近似为正弦波,相位滞后于输出电压,滞后的角度取决于负载中电感的大小(3分)。
在电路结构上,电感性负载电路,每个开关管必须反向并联续流二级管(2分)。
4、简述对触发电路的三点要求。
(5分)1)触发电路输出的脉冲应具有足够大的功率;(1分)2)触发电路必须满足主电路的移相要求;(2分)3)触发电路必须与主电路保持同步。
(2分)5、对于正弦脉冲宽度调制(SPWM),什么是调制信号?什么是载波信号?何谓调制比?(5分答:在正弦脉冲宽度调制(SPWM)中,把希望输出的波形称作调制信号;(2分)而对它进行调制的三角波或锯齿波称为载波信号;(2分)载波频率fc与调制信号频率fr之比,N= fc / fr称为载波比。
(1分)什么是可控整流?它是利用晶闸管的哪些特性来实现的?(5分)答:将交流电通过电力电子器件变换成大小可以调节的直流电的过程称为可控整流。
可控整流主要利用了晶闸管的单向可控导电特性。
(2分)4、电压源型变频器和电流源型变频器的区别是什么?(5分)答:电流型变频器的直流环节是电感器,而电压型变频器的直流环节是电容器。
电压型变频器不能工作于再生制动状态,因为电容两端电压不能跃变。
(2分)试说明SPWM控制的基本原理。
(5分)答:PWM控制技术是控制半导体开关元件的导通和关断时间比,即调节脉冲宽度的或周期来控制输出电压的一种控制技术。
(2分)用正弦基波电压作为调制电压,对它进行调制的三角波称为载波电压,当正弦基波与三角波相交时,通过比较二者之间的大小来控制逆变器开关的通断,从而获得一系列等幅不等宽正比于正弦基波电压的矩形波,这就是正弦脉宽调制方法(SPWM)。
(3分)试简述三相半控桥式整流电路与三相全控桥式整流电路的特点。
1、答:三相全控桥式整流电路采用6只晶闸管构成,而三相半控桥式整流电路采用三只晶闸管和三只二极管构成;(2分)三相全控桥可以工作在有源逆变状态,而三相半控桥只能工作在整流状态;(2分)三相半控桥可能会出现失控现象,而全控桥不会。
(1分)1、在晶闸管可控整流电路的直流拖动中,当电流断续时电动机的机械特性有哪些特点?答:在晶闸管可控整流电路的直流拖动中,当电流断续时,电动机的理想空载转速将抬高;机械特性变软,即负载电流变化很小也可引起很大的转速变化。
2、在三相半波可控整流电路中,如果控制脉冲出现在自然换流点以前,可能会出现什么情况?能否换相?答:在三相半波可控整流电路中,如果每只晶闸管采用独立的触发电路,那么控制脉冲出现在自然换流点以前,电路将停止工作;如果三只晶闸管采用同一个触发电路(对共阴极连接),则控制脉冲出现在自然换流点以前,电路仍然能正常换相,但此时的控制角较大,输出电压较低。
3、在三相全控桥式有源逆变电路中,以连接于A相的共阳极组晶闸管V14为例说明,在一个周期中,其导通及关断期间两端承受电压波形的规律。
答:共阳极组三只晶闸管轮流导通1200,其顺序是VT4→VT6→VT2。
所以,当VT4导通时,两端电压为零;当VT6导通时,VT4两端电压为线电压uvu;当VT2导通时,VT4两端电压为线电压uwu。
5、试说明功率晶体管(GTR)的安全工作区SOA由哪几条曲线所限定?答:功率晶体管(GTR)的安全工作区SOA由以下条曲线所限定:最高电压UceM、集电极最大电流IcM、最大耗散功率PcM以及二次击穿临界线。
2、什么是晶闸管交流开关?交流调压器的晶闸管常用哪些方式控制?答:如果令交流调压器中的晶闸管在交流电压自然过零时关断或导通,则称之为晶闸管交流开关(1分)。
交流调压器中的晶闸管有两种控制方式:(1)相位控制在电源电压的每一周期,在选定的时刻将负载与电源接通,改变选定的时刻即可达到调压的目的,即相控方式(2分);(2)通-断控制将晶闸管作为开关,使负载与电源接通若干周波,然后再断开一定的周波,通过改变通断的时间比达到调压的目的。
有全周波连续式和全周波间隔式两种形式(2分)。
3、电压型逆变电路中反馈二极管的作用是什么?为什么电流型逆变电路中没有反馈二极管?答: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的作用。
为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道,逆变桥各臂都并联了反馈二极管。
当输出交流电压与电流的极性相同时,电流经电路中的可控开关器件流通,而当输出电压与电流极性相反时,由反馈二极管提供电流通道(3分)。
在电流型逆变电路中,直流电流极性是一定的,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,依然经电路中的控开关器件流通,因此不需要并联二极管(2分)4、什么是组合变流电路?一般的开关电源是怎样组合的?为什么要这样组合?答:组合变流电路是将某几种基本的变流电路(AC/DC、DC/DC、AC/AC、DC/DC)组合起来,以实现一定新功能的变流电路(2分)。
开关电源通常采用交-直-交-直方式组合(1分)。
由于开关电源采用了工作频率较高的交流环节,变压器和滤波器都大大减小,因此同等功率条件下其体积和重量都远小于相控整流电源。
除此之外,工作频率的提高还有利于控制性能的提高。
由于这些原因,在数百KW以下的功率范围内,开关电源正逐渐取代相控整流电源(2分)。
6、什么是触发延迟角?什么是导通角?从晶闸管开始承受正向电压起,到触发脉冲出现时的电角度,称为触发延迟角;移相触发就是改变晶闸管每周其导通的起始点即触发延迟角的大小,达到改变输出电压,功率的目的。
移相触发的主要缺点是使电路中出现包含高次谐波的缺角正弦波, 在换流时刻会出现缺口“毛刺”,造成电源电压波形畸变和高频电磁波辐射干扰。
大触发延迟角运行时,功率因数较低(3分)。
晶闸管在一个电源周期中处于通态的电角度称导通角,导通角的最大值与电路的结构形式和负载性质有关(2分)。
4、什么叫过电流?过电流产生的原因是什么?答:当流过晶闸管的电流大大超过其正常工作电流时,称为过电流。
产生的原因有:(1)直流侧短路;(2)机械过载;(3)可逆系统中产生环流或者逆变失败;(4)电路中管子误导通及管子击穿短路等。
(5分)3、逆变电路必须具备什么条件才能进行逆变工作?答:(1)逆变电路必须同时具备下述两个条件才能产生有源逆变:变流电路直流侧应具有能提供逆变能量的直流电源电势Ed,其极性应与晶闸管的导电电流方向一致。
(3分)(2)变流电路输出的直流平均电压Ud的极性必须为负(相对于整流时定义的极性),以保证与直流电源电势Ed构成同极性相连,且满足Ud<Ed。
(2分)4、变频器由那些基本部分构成?答:1)整流器。