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《电力电子技术》课后复习题(附答案)

《电力电子技术》课后复习题(附答案)

电力电子技术课后复习题(全面)1、电力电子技术是一种利用电力电子器件对电能进行控制、转换、和传输的技术。

2、电力电子技术包括电力电子器件、电路和控制三大部分。

3、电力电子技术的基本转换形式和功能:整流电路----AC/DC----整流器直流斩波----DC/DC----斩波器逆变电路----DC/AC----逆变器交流电路----AC/AC----变频器4、电力电子器件是指在可直接用于处理电能的主电路中,实现电能的变换或控制的电子器件。

5、广义上,电力电子器件也可分为电真空器件和半导体器件。

6、按照器件能够被控制电路信号所控制的程度的程度进行分类:不可控器件---------电力二极管(功率二极管PD)半控型器件---------晶闸管(SCR)全控型器件---------电力晶体管(GTR)7、全控型器件也称自关断器件。

代表元件:门极可关断晶闸管(GTO)、电力晶体管(GTR)、电力场效应晶体管(MOSFET)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)。

8、按照驱动电路加在器件控制端和公共端之间信号的性质进行分类:电流驱动型:晶闸管、门极可关断晶闸管、电力晶体管等。

电压驱动型:电力场效应晶体管、绝缘栅双极晶体管等。

9、按照器件内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况分类:双极型器件:电力二极管、晶闸管、门极可关断晶闸管、电力晶体管单极型器件:电力场效应晶体管。

复合型器件:绝缘栅双极晶体管。

10、功率二极管(PD)又称电力二极管,也称半导体整流器。

其基本结构与普通二极管一样。

有螺栓型和平板型两种封装。

正平均电流I F(A V): 电流最大有效值I 11.功率二极管的测试:用万用表的Rx100或Rx1测量。

【注】严禁用兆欧表测试功率二极管。

选择二极管时要考虑耗散功率。

不可控器件------功率二极管(电力二极管)12、功率二极管的主要类型:普通二极管、快速恢复二极管、肖特基二极管。

13、半控型器件----晶闸管(SCR)是硅晶体闸流管的简称,又称为可控硅整流器。

《电力电子技术》综合复习资料-2009

《电力电子技术》综合复习资料-2009

《电力电子技术》综合复习资料-2009《电力电子技术》综合复习资料一、概念题1.PE器件的四种损耗功率,各与何因素有关,通常在开关频率较高时应主要考虑哪一种?2.PE系统需要强弱电隔离的原因及隔离措施?3.电力二极管:正向通态压降的大致范围?通态平均电流I F(AV)怎样定义?快恢复二极管一般针对何参数而言的?肖特基二极管特点?4.晶闸管:1)理解SCR的静态伏安特性:(1)当晶闸管承受反向电压时,门极有触发电流,晶闸管能否导通?(2)晶闸管是一种单向导电器件,怎样理解?(3)晶闸管导通的条件?(4)晶闸管关断的条件?(5)晶闸管维持导通的条件?(6)晶闸管的误导通条件?(7)晶闸管具有双向阻断作用,怎样理解?(a)(b)RCD缓冲电路的作用?13.三相半波整流电路自然换相点的概念怎样理解?14.三相半波可控整流电路带大电感的L-R(E)负载情况下,结合u d波形说明当α=90︒时,U d=0,怎样理解?15.三相半波可控整流电路U d的计算公式:Ud =1.17U2cosα若电流不连续,θ<120︒,本公式不适用,怎样理解?16.怎样理解SCR端电压波形的三段分析方法?17.三相半波可控整流电路带大电感的L-R(E)负载情况下,变压器副边电压电流的波形及相位关系是怎样的?此电流波形导致变压器存在直流磁化问题怎样理解?18.从三相全控桥整流电路的组成看它和三相半波整流器何关系?19.三相全控桥整流电路正、负自然换相点的概念,怎样理解?20.三相全控桥整流电路6只SCR的触发顺序,以及彼此之间的三种相位关系,按晶闸管编号说明。

21.三相全控桥整流电路有哪两种脉冲触发方式,各怎样工作,起何作用?22.三相全控桥整流电路带大电感的L-R(E)负载情况下,结合u d波形说明当α=90︒时U d=0,怎样理解?23.U d的计算公式: U d=2.34U2cosα若电流不连续,θ<120︒,本公式不适用,怎样理解?24. 三相全控桥整流电路带大电感的L-R(E)负载情况下,变压器副边的电压、电流波形及相位关系是怎样的?为什么说不存在变压器直流磁化问题?,25. 换流重叠角γ的大小主要与何因素有关(IdX,α),各有何影响?B26. 在三相变流器输出波形的分析中,逆变角β与控制角α的关系?27.半控桥和带有续流二极管的整流电路不能实现有源逆变的原因。

电力电子复习题(包括答案)

电力电子复习题(包括答案)

一、填空题绪论1、电力变换的四大类整流、直流斩波、交流电力控制变频变相和逆变。

第二章1、电力电子器件一般都工作在开关状态。

2、电力电子器件一般是由控制电路、驱动电路和以电力电子器件为核心的主电路组。

3、电力电子器件的损耗主要为通态损耗和断态损耗,当器件的开关频率较高时,开关损耗会增大。

4、按电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度,可以将电力电子器件分为半控型器件、全控型器件和不可控型器件。

5、晶闸管有阳极A、阴极K和门极G。

6、电力二极管的特性是正向导通和反向截止。

7、要使晶闸管导通必须在阳极可正向电压,在门极加正向电压。

8、在晶闸管的阳极加反向电压时,不论门极加何种电压,晶闸管都截止。

9、多个晶闸管并联要考虑均流问题,多个晶闸管串联要考虑均压问题。

第二章1、单向半波可控整流电路带电阻负载时α角的移相范围0~π,阻感负载α角的移相范围是0~π/2。

2、单向桥式全控整流电路带纯电阻负载时α角的移相范围是0~π,单个晶闸管承受的最大反压是0~π/2,单个晶闸管承受的最大反压是3、三相半波可控整电路中,三个晶闸管的触发脉冲相序互差120°,单个晶闸管承受最大反压带阻感性负载时α角的移相范围是0~π/2。

4、逆变电路中,当交流侧和电网联结时称有源逆变,若要实现逆变必须要用可控整流电路,当0〈α〈π/2时,电路工作在整流状态,π/2〉α〉π时,电路工作在逆变状态。

5、使变流器工作于有源逆变状态的条件有二:①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U d为负值。

第三章1、直流斩波电路是把直流变为直流的电路。

2、斩波电路2种最基本的电路是降压斩波和升压斩波。

3、斩波的三种控制方法是脉冲宽度调制(脉冲调宽型)、频率调制(调频型)和混合型。

4、升降压斩波电路升压的条件是1/2〈α〈1。

第四章1、改变频率的电路叫变频电路。

《电力电子技术》综合复习资料(DOC)

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《电力电子技术》综合复习资料一、填空题1、晶闸管在其阳极与阴极之间加上电压的同时,门极上加上电压,晶闸管就导通。

2、只有当阳极电流小于电流时,晶闸管才会由导通转为截止。

3、整流是指将变为的变换。

4、单相桥式可控整流电路中,晶闸管承受的最大反向电压为。

5、逆变角β与控制角α之间的关系为。

6、MOSFET的全称是。

7、功率开关管的损耗包括两方面,一方面是;另一方面是。

8、将直流电源的恒定电压,通过电子器件的开关控制,变换为可调的直流电压的装置称为器。

9、变频电路从变频过程可分为变频和变频两大类。

10、当晶闸管可控整流的负载为大电感负载时,负载两端的直流电压平均值会,解决的办法就是在负载的两端接一个。

11、就无源逆变电路的PWM控制而言,产生SPWM控制信号的常用方法是。

12、在电力电子器件驱动电路的设计中要考虑强弱电隔离的问题,通常主要采取的隔离措施包括:和。

13、IGBT的全称是。

14、为了保证逆变器能正常工作,最小逆变角应为。

15、当电源电压发生瞬时与直流侧电源联,电路中会出现很大的短路电流流过晶闸管与负载,这称为或。

16、脉宽调制变频电路的基本原理是:控制逆变器开关元件的和时间比,即调节来控制逆变电压的大小和频率。

17、型号为KP100-8的元件表示管、它的额定电压为伏、额定电流为安。

二、判断题1、给晶闸管加上正向阳极电压它就会导通。

2、普通晶闸管外部有三个电极,分别是基极、发射极和集电极。

3、在单相桥式半控整流电路中,带大电感负载,不带续流二极管时,输出电压波形中没有负面积。

4、GTO属于双极性器件。

5、电压型逆变电路,为了反馈感性负载上的无功能量,必须在电力开关器件上反并联反馈二极管。

6、对于三相全控桥整流电路,控制角α的计量起点为自然换相点。

7、IGBT属于电压驱动型器件。

8、晶闸管采用“共阴”接法或“共阳”接法都一样。

9、在触发电路中采用脉冲变压器可保障人员和设备的安全。

10、GTO的关断是靠门极加负信号出现门极反向电流来实现的。

电力电子技术复习题(整理版)

电力电子技术复习题(整理版)

电力电子技术复习题(整理版)电力电子技术复习题一、填空题1、晶闸管是三端器件,三个引出电极分别是:______极、______极和______极。

2、单相半波可控整流电路中,控制角α的最大移相范围是__________。

3、对于同一个晶闸管,其维持电流IH _______擎住电流IL(数值大小关系)。

4、在GTR和IGBT两种自关断器件中,属于电压驱动的器件是_____,属于电流驱动的器件是___。

5、在输入相同幅度的交流电压和相同控制角的条件下,三相可控整流电路与单相可控整流电路比较,三相可控整流电路可获得__________的输出电压。

6、为了使电力晶体管安全、可靠地运行,驱动电路和主电路应该实行_________。

7、把交流电能转换成直流电能称整流,把一种直流电能转换成另一种直流电能称_________,而把直流电能转换成交流电能称_________。

8、可关断晶闸管(GTO)的电流关断增益βoff 的定义式为βoff=___________,其值越______越好。

9、单相全控桥式整流大电感负载电路中,晶闸管的导通角θ=___________。

10、将直流电能转换为交流电能,并把交流电能直接提供给交流用电负载的逆变电路称为___________逆变器。

11、对于普通晶闸管,在没有门极触发脉冲的情况下,有两种因素会使其导通,一是过高,二是_______________。

12、晶闸管一旦导通,门极就失去了控制作用,故晶闸管为器件。

能保持晶闸管导通的最小电流称为。

13、电压型单相桥式逆变电路中,与开关管反并联的二极管起着___________和防止开关器件承受反压的作用。

14、电力电子电路中为了实现主电路与控制电路的隔离,常采用的隔离方法有_________隔离和_________隔离。

15、单相半波可控整流电路中,从晶闸管开始导通到关断之间的角度称为__________。

16、正弦脉宽调制(SPWM)的载波信号波形一般是_________波,基准信号波形为_________波。

(完整word版)电力电子技术考试复习资料

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一、填空1.1 电力变换可分为以下四类:交流变直流、直流变交流、直流变直流和交流变交流。

1.2 电力电子器件一般工作在 开关 状态。

1.3 按照电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度,可将电力电子器件分为: 半控 型器件, 全控型器件,不可控器件等三类。

1.4 普通晶闸管有三个电极,分别是 阳极 、 阴极 和 门极1.5 晶闸管在其阳极与阴极之间加上 正向 电压的同时,门极上加上 触发 电压,晶闸管就导通。

1.6 当晶闸管承受反向阳极电压时,不论门极加何种极性解发电压,管子都将工作在 截止 状态。

1.7 在通常情况下,电力电子器件功率损耗主要为 通态损耗 ,而当器件开关频率较高时,功率损耗主要为 开关损耗 。

1.8 电力电子器件组成的系统,一般由 控制电路 、 驱动电路 和 主电路 三部分组成 1.9 电力二极管的工作特性可概括为 单向导电性 。

1.10 多个晶闸管相并联时必须考虑 均流 的问题,多个晶闸管相串联时必须考虑 均压 的问题。

1.11 按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的性质,可将电力电子器件分为 电流驱动 和电压驱动 两类。

2.1 单相半波可控整流电阻性负载电路中,控制角a 的最大移相范围是︒180~0。

2.1 单相桥全控整流电路中,带纯阻负载时,a 角的移相范围是︒180~0,单个晶闸管所所承受的最大反压为22u ,带阻感负载时,a 角的移相范围是︒90~0,单个晶闸管所所承受的最大反压为22u2.3 三相半波可控整流电路中的三个晶闸管的触发脉冲相位相序依次互差︒120,单个晶闸管所承受的最大反压为26u ,当带阻感负载时,a 角的移相范围是2~0π2.4 逆变电路中,当交流侧和电网边结时,这种电路称为 有源逆变电路 ,欲现实有源逆变,只能采用全控电路,当控制角20π<<a 时,电路工作在 整流 状态,ππ<<a 2时,电路工作在 逆变 状态。

电力电子技术复习题(第1章-第4章)

电力电子技术复习题(第1章-第4章)

复习题一、填空题:1.三相半控桥式整流电路的移相范围为180°。

当控制角超过 时,电压波形将由连续变为断续。

2.带平衡电抗器三相双反星形可控整流电路一般应用在需要直流电压较低、电流 的电工设备中。

3.将直流电源的稳定电压变换为 电压的装置称为直流斩波器。

4.常用的逆变器根据换流方式不同,分为 换流式逆变器和脉冲换流式逆变器两类。

5.由金属- -半导体场效应管构成的集成电路称为MOS 电路。

6.兼有 和P 沟道两种增强型MOS 电路称为CMOS 电路。

7.基尔霍夫第一定律表明,流过任一节点的电流代数和为零;基尔霍夫第二定律表明,在任一回路中电动势的代数和恒等于各电阻上 的代数和。

8.由一恒定电流If 与内电导Gi 并联组合而成的电源,称为 。

9.已知一个电压源的电动势为E ,内阻为Ri ,若用等效的电流源表示,则电流源的电流I S = ,并联电导=Ri1。

10.涡流在铁心内将引起较大的功率消耗,使铁心 ,缩短了设备的使用寿命。

11.互感线圈串联时,若 端相接,称这种串接方式为反接。

12.互感线圈串联时,若异名端相接,称这种串接方式为 。

13. LC 并联谐振回路在谐振时,其阻抗达到最大且呈纯电阻性,此时Z =Zmax =RCL ,它的谐振频率fo = 。

14.场效应管是利用改变半导体中的 来实现对其导电能力控制的器件。

15.场效应管按其结构的不同,可分为结型和 型两大类。

16.在结型场效应管中,按其导电沟道的不同,可分为N 沟道和 沟道两种。

17.由于结型场效应管中的PN 结始终工作在 ,其栅极电流几乎等于0,所以输入电阻高。

18.由于结型场效应管的 电流几乎为零,讨论它的输入特性没有任何意义,所以只讨论它的转移特性和输出特性。

19.场效应管的转移特性反映了栅源电压对 电流的控制作用。

20.场效应管的输出特性反映了 电压对漏极电流的影响。

21.单结晶体管的伏安特性曲线分三个区,即截止区、 区和饱和区。

电力电子技术复习资料

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电力电子技术复习资料一、单项选择题1. 在采用全控型器件的电力电子电路中,其换流方式为( )。

A. 电网换流B. 器件换流C. 负载换流D. 强迫换流2. 降压斩波电路的负载电压平均值为( )。

A .0off t U E T= B .0on off t U E t = C .0on t U E T = D .0off T U E t =3. 单相桥式全控整流电路,带阻性负载,输出电压平均值为( )。

A. 21cos 0.92d U U α+= B. 21cos 0.452d U U α+= C. 21cos 2.342d U U α+= D. 20.9d U U = 4. 逆变角与控制角的关系是( )。

A .2παβ+=B .3παβ+= C .αβπ+= D .2αβπ+=5. 三相桥式全控整流电路,带阻性负载,输出电压平均值为( )。

A. 22.34cos d U U α=B. 20.45cos d U U α= C .21cos 2.342d U U α+= D. 20.9d U U =6. 下面不属于相控电路的有( )。

A .晶闸管可控整流电路B .交流电力控制电路C .交交变频电路D .直流斩波电路7. 在电流可逆斩波电路中,二极管的作用是( )A. 开关作用B.钳位作用C. 稳压作用D. 续流作用8. 三相半波可控整流电路,阻性负载时,负载电流连续、断续时的分界点,控制角∝大小为( )A. α=60°B. α=90°C. α=30°D. α=45°9. 整流二极管、SCR 、IGBT 分别属于(C )类型器件。

A.全控型、半控型、不可控型B. 半控型、不可控型、全控型C. 不可控型、半控型、全控型D. 半控型、全控型、不可控型10. 若把变流器的交流侧接到电源上,称为( )。

A .无源逆变B .电压型逆变电路C .有源逆变D .电流型逆变电路11. 下列哪个符号为晶闸管的图形符号( )A. B. C. D.12. 升压斩波电路的负载电压平均值为( )。

电力电子技术(本)复习资料

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电力电子技术(本)复习资料一、单项选择题1.单相半波可控整流电阻性负载电路中,控制角α的最大移相范围是( )。

(1 分)A.0º-90°B.0º-120°C.0º-150°D.0º-180°答案:D2.三相半波可控整流电路的自然换相点是( )。

(1 分)A.交流相电压的过零点B.本相相电压与相邻相电压正、负半周的交点处C.比三相不控整流电路的自然换相点超前30°D.比三相不控整流电路的自然换相点滞后60°答案:B3. 当采用6脉波三相桥式整流电路时,电网频率为()Hz时,交-交变频电路的输出上限频率为20Hz。

(1 分)A.30B.40C.50D.60答案:C4.公共交流母线进线方式的三相交交变频电路主要用于()容量的交流调速系统。

(1 分)A.大型B.中等C.小型D.大中答案:B5.下列哪个选项与其他三项不是同一概念?() (1 分)A.直接变频电路B.交交直接变频电路C.周波变流器D.交流变频电路答案:D6.如某晶闸管的正向阻断重复峰值电压为745V,反向重复峰值电压为825V,则该晶闸管的额定电压应为()。

(1 分)A.700VB.750VC.800VD.850V答案:B7.晶闸管两端并联一个RC电路的作用是()。

(1 分)A.分流B.降压C.过电压保护D.过电流保护答案:C8.对三相全控桥中共阴极组的三个晶闸管来说,正常工作时触发脉冲相位应依次差()度。

(1 分)A.60B.180C.120D.140答案:C9.单相交流调压电路中,电感性负载时与电阻性负载时相比,控制角相同时,随着负载阻抗角的增大,谐波含量将会()。

(1 分)A.有所增大B.不变C.有所减少D.不定答案:C10.软开关电路根据软开关技术发展的历程,可以分成几类电路,下列哪项不属于其发展分类的是()。

(1 分)A.整流电路B.准谐振电路C.零开关PWM电路D.零转换PWM电路答案:A11.Buck-Boost电路指的是()。

电力电子技术复习资料整理版.doc

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第1章电力电子器件1.电力电子器件一般工作在开关状态。

红在通常情况下,电力电子器件功率损耗主要为通态损耗,而当器件开关频率较高时,功率损耗主要为开关损耗。

苑电力电子器件组成的系统,一般由控制电路、驱动电路、主电路三部分组成,由于电路屮存在电压和电流的过冲,往往需添加保护电路。

L按内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况,电力电子器件可分为单极型器件、双极型器件、复合型器件三类。

匸电力二极管的工作特性可概扌舌为承受止向电压导通,承受反和电压截止。

6・电力二极管的主要类型有普通二极管、快恢复二极管、肖特基二极管。

7.肖特基二极管的开关损耗小于快恢复二极管的开关损耗。

匕晶闸管的基木工作特性可概括为正向电压门极有触发则导通、反向电压则截止O匹对同一晶闸管,维持电流IH与擎住电流IL在数值大小上有IL大于IH o 匹晶闸管断态不重复电压UDSM与转折电压Ubo数值大小上应为,IJDSM大于_Uboo11 •逆导晶闸管是将二极管与晶闸管反并联(如何连接)在同一管芯上的功率集成器件。

2GT0的多元集成结构是为了便于实现门极控制关断而设计的。

生M0SFET的漏极伏安特性11«的三个区域与GTR共发射极接法时的输出特性11«的三个区域有对应关系,其中前者的截止区对应后者的截止区、前者的饱和区对应后者的放大区、前者的非饱和区对应后者的饱和区。

込电力M0SFET的通态电阻具有正温度系数。

15^TGBT的开启电压UGE (th)随温度升高而略冇下降,开关速度小于电力MOSFET o匹按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端Z间的性质,可将电力电子器件分为电压驱动型和电流驱动型两类。

12JGBT的通态压降在1/2或1/3额定电流以下区段具有负温度系数,在1/2或1/3额定电流以上区段具有止温度系数。

18•在如下器件:电力二极管(Power Diode)、晶闸管(SCR)、门极可关断晶闸管(GTO)、电力晶体管(GTR)、电力场效应管(电力MOSFET)、绝缘栅双极型晶体管(TGBT)中,属于不町控器件的是电力二极管,属于半控型器件的是晶闸管,属于全控型器件的是_ GTO、GTR、电力MOSFET、IGBT ;屈于单极型电力电子器件的冇电力MOSFET ,屈于双极型器件的冇电力二极管、晶闸管、GTO、GTR ,属于复合型电力电子器件得有【GBT ;在可控的器件屮,容量最大的是晶闸管,工作频率最高的是电力MOSFET,属于电压驱动的是电力MOSFET、IGBT ,屈于电流驱动的是晶闸管、GTO、GTR 。

电力电子技术复习题(含参考答案)

电力电子技术复习题(含参考答案)

电力电子技术复习题(含参考答案)一、单选题(共25题,每题1分,共25分)1.晶闸管稳定导通的条件()A、晶闸管阳极电流小于晶闸管的擎住电流B、晶闸管阳极电流大于晶闸管的擎住电流C、晶闸管阳极电流大于晶闸管的维持电流D、晶闸管阳极电流小于晶闸管的维持电流正确答案:B2.三相半波可控整流电路的自然换相点是()。

A、比三相不控整流电路的自然换相点超前30°B、交流相电压的过零点C、本相相电压与相邻相电压正半周的交点处D、比三相不控整流电路的自然换相点滞后60°正确答案:C3.三相桥式全控整流电路,电阻性负载时的移相范围为()度。

A、0~180B、0~90C、0~150D、0~120正确答案:D4.对于升降压直流斩波器,当其输出电压小于其电源电压时,有()。

A、α无法确定B、0.5<α<1C、0<α<0.5D、以上说法均是错误的正确答案:C5.下列全控器件中,属于电流控制型的器件是()。

A、P-MOSFETB、SITC、GTRD、IGBT正确答案:C6.电阻性负载三相半波可控整流电路中,控制角的范围是()A、30°~150B、0°~150°C、15°~125°D、0°~120°正确答案:B7.降压斩波电路中,已知电源电压Ud=16V,负载电压Uo=12V,斩波周期T=4ms,则开通时Ton=()A、2msB、3msC、4msD、1ms正确答案:B8.三相半波可控整流电路的自然换相点是()A、比三相不控整流电路的自然换相点超前30°B、交流相电压的过零点C、比三相不控整流电路的自然换相点滞后60°D、本相相电压与相邻电压正半周的交点处正确答案:D9.有源逆变发生的条件为()A、要有直流电动势B、要求晶闸管的控制角大于90°C、直流电动势极性须和晶闸管导通方向一致D、以上说法都是对的正确答案:D10.α为()度时,三相半波可控整流电路,电阻性负载输出的电压波形,处于连续和断续的临界状态。

电力电子技术整流复习题详细哦word精品文档11页

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整流电路2-1 ︒=0α时,在电源电压U2的正半周期晶闸管导通时,负载电感L 储能,在晶闸管开始导通时刻,负载电流为零。

在电源电压U2的负半周期,负载电感L 释放能量,晶闸管继续导通。

因此,在电源电压U2的一个周期里,以下方程均成立:t U dtdi L d ωsin 22= 考虑到初始条件:当0=t ω时id=0可解方程:)-(=t cos 1LU22Id ωω ⎰∏∏=20)(d t cos 1LU2221Id t ωωω)-( )(51.22U22A L==ω Ud 与Id 的波形如下图:当a=︒60时,在U2的正半周期︒60~︒180期间, 晶闸管导通使电惑L 储能,电感L 储藏的能量在U2负半周期︒180~︒300期间释放,因此在U2的一个周期中︒60~︒300期间,以下微分方程成立:t U dtdi L d ωsin 22= 考虑到初始条件:当︒=60t ω时id=0可解方程得: id=)cos 2122t dt U ω-( 其平均值为 Id=⎰∏∏=-∏35322)25.11L 2U 2)()cos 21(221A t d t L U (=ωωωω此时Ud与id的波形如下图:2-2 具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路,该变压器没有直流磁化的问题。

因为单相全波可控整流电路变压器二次侧绕组中,正负半周内上下绕组内电流的方向相反,波形对称, 其一个周期内的平均电流为零,故不会有直流磁化的问题。

以下分析晶闸管承受最大反向电压及输出电压和电流波形的情况。

①以晶闸管VT2为例。

当VT1导通时,晶闸管VT2通过VT1与2个变压器二次绕组并联,所以VT2承受的最大电压为22U2。

②当单相全波整流电路与单相全控桥式整流电路的触发角α相同时,对于电阻负载;(O~α)期间无晶闸管导通,输出电压为0;(α~∏)期间,单相全波电路中VT1导通,单相全控桥电路中VTl、VT4导通,输出电压均与电源电压U2相等;( ∏~∏+α)期间均无晶闸管导通,输出电压为0;( ∏+α ~2∏)期间,单相全波电路中VT2导通,单相全控桥电路中VT2、VT3导通,输出电压等于-U2。

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整流电路2-1 ︒=0α时,在电源电压U2的正半周期晶闸管导通时,负载电感L 储能,在晶闸管开始导通时刻,负载电流为零。

在电源电压U2的负半周期,负载电感L 释放能量,晶闸管继续导通。

因此,在电源电压U2的一个周期里,以下方程均成立:t U dt di L d ωsin 22= 考虑到初始条件:当0=t ω时id=0可解方程:)-(=t cos 1LU22Id ωω ⎰∏∏=20)(d t cos 1LU2221Id t ωωω)-( )(51.22U22A L==ω Ud 与Id 的波形如下图:当a=︒60时,在U2的正半周期︒60~︒180期间, 晶闸管导通使电惑L 储能,电感L 储藏的能量在U2负半周期︒180~︒300期间释放,因此在U2的一个周期中︒60~︒300期间,以下微分方程成立:t U dtdi L d ωsin 22= 考虑到初始条件:当︒=60t ω时id=0可解方程得:id=)cos 2122t dt U ω-( 其平均值为 Id=⎰∏∏=-∏35322)25.11L 2U 2)()cos 21(221A t d t L U (=ωωωω此时Ud与id的波形如下图:2-2 具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路,该变压器没有直流磁化的问题。

因为单相全波可控整流电路变压器二次侧绕组中,正负半周内上下绕组内电流的方向相反,波形对称, 其一个周期内的平均电流为零,故不会有直流磁化的问题。

以下分析晶闸管承受最大反向电压及输出电压和电流波形的情况。

①以晶闸管VT2为例。

当VT1导通时,晶闸管VT2通过VT1与2个变压器二次绕组并联,所以VT2承受的最大电压为22U2。

②当单相全波整流电路与单相全控桥式整流电路的触发角α相同时,对于电阻负载;(O~α)期间无晶闸管导通,输出电压为0;(α~∏)期间,单相全波电路中VT1导通,单相全控桥电路中VTl、VT4导通,输出电压均与电源电压U2相等;( ∏~∏+α)期间均无晶闸管导通,输出电压为0;( ∏+α ~2∏)期间,单相全波电路中VT2导通,单相全控桥电路中VT2、VT3导通,输出电压等于-U2。

对于电感负载;( α~∏+α)期问,单相全波电路中VTl导逼,单相全控桥电路中VTl、VT4导通,输出电压均与电源电压U2相等;( ∏+α ~2∏+α)期间,单相全波电路中VT2导通,单相全控桥电路中VT2、VT3导通,输出波形等于-U2。

可见,两者的输出电压相同,加到同样的负载上时,则输出电流也相同。

2-3 ①Ud、Id、和I2的波形;如下图:②输出平均电压Ud、电流Id,变压器二次电流有效值I2分别为30=77.97(V)Ud=0.9U2cosα=0.9×100×cos︒Id=Ud/R=77.97/2=38.99(A)I2=Id=38.99(A)③晶闸管承受的最大反向电压为:2U2=1002=141.4(V) - 考虑安全裕量,晶闸管的额定电压为:U N=(2~3)×141.4=283~424(V)具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。

流过晶闸管的电流有效值为:I VT=Id/2=27.57(A)晶闸管的额定电流为:I N=(1.5~2)×27.57/1.57=26~35(A)‘具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。

2-4注意到二极管的特点:承受电压为正即导通。

因此,二极管承受的电压不会出现正的部分。

在电路中器件均不导通的阶段,交流电源电压由晶闸管平衡。

整流二极管在一周内承受的电压波形如下:2-5 ①Ud、Id和I2的波形如下图:②整流输出平均电压Ud、电流Id,变压器二次测电流有效值I分别为:30=77.97(V) Ud=0.9U2cosα=O.9×100×cos︒Id=(Ud一E)/R=(77.97一60)/2=9(A)I2=Id=9(A)③晶闸管承受的最大反向电压为:2U2=1002=141.4(V)流过每个晶闸管的电流的有效值为:I VT=Id/2=6.36(A)故晶闸管的额定电压为:U N=(2~3)×141.4=283~424(V)晶闸管的额定电流为:I N=(1.5~2)×6.36/1.57=6~8(A)晶闸管额定电压和电流的具体敢值可按晶闸管产品系列参数选取。

2-6 Ud 、Id 、I VT ,I D 的波形如下图:负载电压的平均值为: Ud=)(59.672)3cos(129.0)(sin 2213V U t td U =∏+=∏⎰∏∏ωω 负载电流的平均值为:Id=Ud/R=67.52/2=33.75(A)流过晶闸管VTl 、VT2的电流有效值为:I VT ==Id 3119.49(A) 流过二极管VD3、VD4的电流有效值为:I VD =Id 32=27.56(A) 2-7 假设α=︒0,当负载为电阻时,Ud 的波形如下:当负载为电感时,Ud 的波形如下:2-8 变压器铁心不会被直流磁化。

原因如下:变压器二次绕组在一个周期内:当a1c2对应的晶闸管导通时,al的电流向下流,c3的电流向上流;当clb2对应的晶闸管导通时,cl的电流向下流,b2的电流向上流;当bla2对应的晶闸管导通时,bl的电流向下流,a2的电流向上流;就变压器的一次绕组而言,每一周期中有120)由电流流过,流过的电流大小相等而方向相反,故一周期内流过的电两段时间(各为︒流平均值为零,所以变压器铁心不会被直流磁化。

2-9三相半波整流电路的共阴极接法与共阳极接法,a、b两相之间换相的的自然换相点不是180同一点。

它们在相位上相差︒1802-10 相差︒2-11 ①Ud, Id和I VT1的波形如下图:②U d、I d、I dT和I VT分别如下60=58.5(V)Ud=1.17U2cosα=1.17×100×cos︒Id=Ud/R=58.5/5=11.7(A)Idv T=Id/3=11.7/3=3.9(A)I VT=Id/3=6.755(A)2-12 假设VTl不能导通,整流电压波形如下:假设VT1被击穿而短路,则当晶闸管VT3或VT5导通时,将发生电源相间短路,使得VT3、VT5也可能分别被击穿。

2-13 ①Ud, Id和I VT1的波形如下:②Ud、Id、IdT和I VT分别如下60=117(V)Ud=2.34U2cosα=2.34×100×cos︒Id=Ud/R=117/5=23.4(A)I DVT =Id/3=23.4/3=7.8(A)I VT=Id/3=23.4/3=13.51(A)2-14考虑L B 时,有:Ud=0.9U2cos α-ΔudΔud=2X B Id/∏Id =(Ud-E)/R解方程组得:2-15 考虑LB 时,有:Ud=1.17U2cos α-ΔudΔud=3X B Id/2∏Id =(Ud-E)/R解方程组得:Ud =)(63.94)32/()3cos 17.1(2V X R E X U R B B =+∏+∏α△Ud=6.7(V)Id=44.63(A)又因为: 26/2)cos(cos U IdX B =+-γαα即得出cos(︒30+γ)=0.752换流重叠角 γ =︒=︒-︒28.113028.41Ud 与I VTl 和I VT2的波形如下:2-16 单相桥式全控整流电路,其整流输出电压中含有2K (K=l 、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+l(K=Ⅰ、2,3……)次即奇次谐波,其中主要的有3次、5次谐波。

2-17三相桥式全控整流电路的整流输出电压中含有6K(K=l 、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+l(K=l 、2、3……)次的谐波,其中主要的是5、7次谐波。

2-18 在第3题中己知电路为单相全控桥,其输出电流平均值为Id=38.99 (A)于是可得:I 23=223/22=∏Id ×38.99/3∏ =11.7(A)I 25=223/22=∏Id x38.99/5∏=7.02(A)I 37=223/22=∏Id X38.99/7∏=5.01(A)2-19 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U 2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,晶闸营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。

2-20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。

2-21 12脉波电路整流电路的交流输入电流中含有ll 次、13次、23次、25次等即12K ±l(K=1,2,3....)次谐涉,整流输出电压中含有12、24等即12K(K=1,2,3...)次谐波。

24脉波整流电路的交流输入电流中含有23次、25次、47次、49次等,即24K ± 1(K=l, 2,3...)次谐波,整流输出电压中含有24、48等即24K(K=1,2,3...)次谐波。

2-22 条件有二:①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2∏α使Ud 为负值。

2-23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β等。

2-24 单相桥式全控整流电路,当负载为电阻负载时,要求的晶闸管移相范围是0~︒180,当负载为电感负载时,要求的晶闸管移相范围是O~︒90。

三相桥式全控整流电路,当负载为电阻负载时,要求的晶闸管移相范围是0~︒120,当负载为电感负载时,要求的晶闸管移相范围是O~︒902-25 ①U2=220v 时 Ud=0.45U22)cos 1(1α+ Cos α=245.02U U d ——1=22045.0242⨯⨯-1= -0.51α =120° θ1=180°-120°=60°电流平均值 Id=30A Rd=Rd Ud =3024==0.8Ω电流有效值 I ==Rd U ==Rd U 2A 832242sin =∏-∏+∏α 额定电流I N ≥57.1I =57.14.83==53A 额定电压U N ≥ U dm =V U 311220222=⨯=功率因数 Cos ϕ==∏-∏+∏22sin 41αα==0.302 电源视在功率 S 1=U 2I=220KVA 36.184.83=⨯② U 2=60v 时1412=θ° I N A 8.33≥ U N ≥84.2Cos 71.02=ϕ S2=3.18KVA2-26 整流的平均电压Ud=0.9U 2V 149260cos 12209.02cos 1=︒+⨯=+α 负载平均电流: I d =A Rd Ud 305149== 流过晶闸管电流平均值I dT =A I d 1030360601802=⨯-=∏-∏α 电流有效值 I T =A Id 3.1722=∏-∏ 电流续流二极管电流平均值 I Dd =A Id 1030180602=⨯=∏ 有效值 I Dd =A Id 3.1730180602=⨯=∏2-27 ①按续流二极管的时 Ud=0.675⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+∏+⨯α6cos 12U =0.675V 135)36cos(1200=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∏+∏+⨯ Id=A Rd Ud 5.672135==I T =A Id 75.335.6736060150360150=⨯-=︒-︒α 晶闸管:I N > (1.5~2)423157.1--=T I A U N >(2~3)70062=U ~1000V②不接续流二极管Ud=1.17U 2V11760cos =︒ Id=A Rd Ud 5.582117== I T =A Id 75.335.583131=⨯= 晶闸管:I N >(1.5~2)3157.1=T I ~42A U N >(2~3)26U =750~1000V(注:素材和资料部分来自网络,供参考。

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