山东大学网络教育秋自动化《电力电子技术基础》学习资料
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电力电子技术(A )
一 问答题
1 什么是维持电流?什么是擎住电流?
答:维持电流是使晶闸管维持通态,所必需的最小主电流。擎住电流是晶闸管刚从断态转入通态,并移除了触发信号后,能维持通态所必需的最小主电流。
2 晶闸管元件导通后,怎样才能由导通变为关断?
答:在晶闸管导通后,减小正向电压,正向电流就逐渐减小。当电流小到某一数值时,晶闸管又从导通状态转为阻断状态。 3 画出晶闸管的阳级伏安特性,标出确定晶闸管额定电压的电压名称。
答:
4 半控桥式整流电路,L 负载,脉冲突然切除会出现什么现象? 如何解决?
答:失控现象。加续流二极管。
5 有源逆变的条件是什么?
答:1、有通流方向极性的直流电源和储能元件(足够大的电感)
2、控制角阿尔法大于90度
二 填空题
1 三相半波整流电路,R 负载,触发脉冲出现在自然换向点之前,晶闸管
( 不 )换向,输出波形顺序是(U2, UG , Ud )。
2 三相半波整流电路,电动机负载,合闸后电动机处于静止状态,此时a 相脉冲距a
相电压起始点( a ),控制角α是( 0° )。
3 考虑安全裕量,晶闸管通态平均电流的表达式是( )
4 逆变器的换流方式,主要有以下几种:
( 有源逆变 , 无源逆变 )。 5 串流电感式电压型逆变器晶闸管导通角度是( 180° ),串流二极管式电流
型逆变器晶闸管导通角度是( 120° )。
2
cos 145.0212d dVT α+==R U I I
三 单向半控桥式整流电路,L =∞,有续流二极管,2U =220V ,α=90°,R=9.9Ω,求晶
闸管,续流二极管的电流有效值,平均值,变压器容量和cos ?。 解:2
1cos 0.92d U U α+= α=90° d U =10.9*220*2=99V d d U I R =
=10A
KP :
dk I =
2d I παπ-=2.5A K I
d =5A dzR I ==
d I απ=5A zR I
d
=7.07A
2k I = 22B S U I =
=1.5554KV A
cos ?=
B P S =22d d U I U I =0.64
四 三相全控桥式整流电路,电阻性负载。
1 当03
π
α≤≤时, 求 ()d U f α= 2 当233
ππα≤≤时,求()d U f α= 解:1. 03πα≤≤
时
23231sin 3d U td t παπαωωπ
++=?
=22cos 2.34cos U ααπ
= 2 233
π
πα≤≤时
2316sin 3d U U td t
ππαωωπ
+=?=236[1cos()]3U παπ++=22.34[1cos()]3U π
α++
五 三相全控桥整流电路,L =∞,22100sin U t ω=,D E =217V ,1D R =Ω。
1 画出逆变状态下的主回路,并标明有关参数极性
2 当β=60°时,选择晶闸管元件,计算变压器容量
解:2. d U =2.342U cos β=-2.34*100/2=-117V
d I =d d E U R
-=100A k I =0.578d I =0.578*100=57.8A
2I =2K I =0.816d I =0.816*100=81.6A
T I =(1.5~2)1.57
K I =(1.5~2)57.81.57=55.2~73.6A ked U =(2~3)m U =(2~3)6*100=490~735V
取700V 选Kp100—7
223B S U I ==3*100*81.6=24480=24.48KV A
六 三相全控桥式整流电路,L 负载,锯齿波同步的触发电路,主变压器的组别为Dy1,
试确定出同步变压器的组别。
七 画出三相半波整流电路L 负载主电路,并画出换相过电压保护,短路保护和di/dt 保护
器件。
答:
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,I2与I T的关系是(I2 =I T),I2与I d的关系式是(I2 =0.577I d)。
三、单相半波整流电路,电阻性负载,2u=2sin
U tω,Ta I=200A,考虑安全余量2时,求:θ=180°,θ=90°的电流峰值?
I/2, 1.57T I/2=m I/2
解:θ=180°:I=1.57T I,I=m
I=1.57T I=1.57?200=314A
m
I, 1.57T I/2=m I
I?1.57?200=444A
四三相半波整流电路,电阻性负载,2u=2sin
U tω,α=60°时,5g U脉冲消失,画出输
出电压d
U的波形。
U的波形和晶闸管元件5T
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I=10A,整流变压器Y/Y接法,原副边线电压分别为380V/220V。
续电流min
d
1、选择晶闸管元件
2、计算变压器容量
解:1、T I=Q I
I=(1.5~2)T I/1.57=(1.5~2)?289/1.57=276~368A取300A
Ta
a T u?220=622~933V 取7~9
取KP300-9晶闸管元件
I=0.816?305=249A
2、2u=127V 2I d
S=2S=32u2I=3?127?249=95KV A
B
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
u=30V,发电机输出电压F E=35V,回路电阻R=1Ω。
相电源相电压2
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。