電力電子復習

1、不拋棄不放棄電力電子復習資料一、簡答題1、晶閘管導通和關(guān)斷的條件是什么？解：晶閘管導通條件是：1）晶閘管陽極和陰極之間施加正向陽極電壓；2）晶閘管門極和陰極之間必須加上適當?shù)恼蛎}沖電壓和電流。在晶閘管導通后，門極就失去控制作用，欲使其關(guān)斷，只需將流過晶閘管的電流減小到其維持電流以下， 可采用陽極加反向電壓、 減小陽極電壓或增大回路阻抗等方式。2、有源逆變實現(xiàn)的條件是什么？（ 1）晶閘管的控制角大于 90 度，使整流器輸出電壓 Ud為負（ 2）整流器直流側(cè)有直流電動勢，其極性必須和晶閘管導通方向一致，其幅值應大于變流器直流側(cè)的平均電壓3、什么是逆變失敗，造成逆變失敗的原因有哪些？如何防止逆變失

2、敗?逆變運行時，一旦發(fā)生換流失敗， 外接的直流電源就會通過晶閘管電路形成短路，或者使變流器的輸出平均電壓和直流電動勢變?yōu)轫樝虼?lián)， 由于逆變電路內(nèi)阻很小，形成很大的短路電流，稱為逆變失敗或逆變顛覆。防止逆變失敗的方法有： 采用精確可靠的觸發(fā)電路， 使用性能良好的晶閘管， 保證交流電源的質(zhì)量，留出充足的換向裕量角 等。4、電壓型逆變器與電流型逆變器各有什么樣的特點？答：按照逆變電路直流測電源性質(zhì)分類，直流側(cè)是電壓源的稱為逆變電路稱為電壓型逆變電路，直流側(cè)是電流源的逆變電路稱為電流型逆變電路電壓型逆變電路的主要特點是：直流側(cè)為電壓源，或并聯(lián)有大電容，相當于電壓源。直流側(cè)電壓基本無脈動，直流回路呈現(xiàn)

3、低阻抗。由于直流電壓源的鉗位作用，交流側(cè)輸出電壓波形為矩形波，并且與負載阻抗角無關(guān)。而交流側(cè)輸出電流波形和相位因負載阻抗情況的不同而不同。當交流側(cè)為阻感負載時需要提供無功功率， 直流側(cè)電容起緩沖無功能量的作用。為了給交流側(cè)向直流側(cè)反饋的無功能量提供通道， 逆變橋各臂都并聯(lián)了反饋二極管。電流型逆變電路的主要特點是：直流側(cè)串聯(lián)有大電感，相當于電流源。直流側(cè)電流基本無脈動，直流回路呈現(xiàn)高阻抗。電路中開關(guān)器件的作用僅是改變直流電流的流通路徑， 因此交流側(cè)輸出電流為矩形波，并且與負載阻抗角無關(guān)。 而交流側(cè)輸出電壓波形和相位則因負載阻抗情況的不同而不同。一分付出一分收獲不拋棄不放棄當交流側(cè)為阻感負載時需要

4、提供無功功率， 直流側(cè)電感起緩沖無功能量的作用。因為反饋無功能量時直流電流并不反向， 因此不必像電壓型逆變電路那樣要給開關(guān)器件反并聯(lián)二極管。5、換流方式有哪幾種？分別用于什么器件？換流方式有 4 種： 器件換流：利用全控器件的自關(guān)斷能力進行換流。全控型器件采用此換流方式。 電網(wǎng)換流：由電網(wǎng)提供換流電壓，只要把負的電網(wǎng)電壓加在欲換流的器件上即可。 負載換流：由負載提供換流電壓， 當負載為電容性負載即負載電流超前于負載電壓時， 可實現(xiàn)負載換流。 強迫換流：設置附加換流電路，給欲關(guān)斷的晶閘管強迫施加反向電壓換流稱為強迫換流。 通常是利用附加電容上的能量實現(xiàn)， 也稱電容換流。 晶閘管電路不能采用器件換

5、流， 根據(jù)電路形式的不同采用電網(wǎng)換流、負載換流和強迫換流 3 種方式。6、畫出 GTO,GTR,IGBT,MOSFET四種電力電子器件的符號并標注各引腳名稱7 、單相全波與單相全控橋從直流輸出端或從交流輸入端看均是基本一致的，兩者的區(qū)別？答：區(qū)別在于是： 1）、單相全波可控整流電路中變壓器的二次繞組帶中心抽頭，結(jié)構(gòu)復雜； 2）、單相全波可控整流電路中只用 2 個晶閘管，比單相全控橋式可控整流電路少數(shù)民族個， 相應地，晶閘管的門極驅(qū)動電路也少數(shù)民族個； 但是在單相全波可控整流電路中，晶閘管承受的最大電壓為2 2U2 ，是單相全控橋式整流電路的確倍； 3）、單相全波可控整流電路中，導電回路只含1

6、個晶閘管，比單相橋少 1 個，因而也少了一次管壓降。8、橋式全控整流電路、三相橋式全控整流電路中，當負載分別為電阻負載或電感負載時，要求的晶閘管移相范圍分別是多少？答：單相橋式全控整流電路，當負載為電阻負載時，要求的晶閘管移相范圍是0 180 ，當負載為電感負載時，要求的晶閘管移相范圍是0 90。三相橋式全控整流電路，當負載為電阻負載時，要求的晶閘管移相范圍是0 120 ，當負載為電感負載時，要求的晶閘管移相范圍是0 90。9、畫出降壓斬波電路原理圖并簡述降壓斬波電路工作原理。答：降壓斬波器的原理是：在一個控制周期中，讓V 導通一段時間 t on，由電源 E向 、 、供電，在此期間， uoE。

7、然后使V關(guān)斷一段時間 t off ，此時電感L通L R M一分付出一分收獲不拋棄不放棄過二極管VD向 R和 M供電，uo 。一個周期內(nèi)的平均電壓UotonE 。輸0tont off出電壓小于電源電壓，起到降壓的10、 交流調(diào)壓電路和交流調(diào)功電路有什么區(qū)別？二者各運用于什么樣的負載？答：交流調(diào)壓電路和交流調(diào)功電路的電路形式完全相同， 二者的區(qū)別在于控制方式不同。交流調(diào)壓電路是在交流電源的每個周期對輸出電壓波形進行控制。 而交流調(diào)功電路是將負載與交流電源接通幾個周波， 再斷開幾個周波， 通過改變接通周波數(shù)與斷開周波數(shù)的比值來調(diào)節(jié)負載所消耗的平均功率。交流調(diào)壓電路廣泛用于燈光控制（如調(diào)光臺燈和舞臺燈

8、光控制）及異步電動機的軟起動， 也用于異步電動機調(diào)速。 在供用電系統(tǒng)中， 還常用于對無功功率的連續(xù)調(diào)節(jié)。交流調(diào)功電路常用于電爐溫度這樣時間常數(shù)很大的控制對象。 由于控制對象的時間常數(shù)大，沒有必要對交流電源的每個周期進行頻繁控制。11、交交變頻電路的最高輸出頻率是多少？制約輸出頻率提高的因素是什么？答：一般來講，構(gòu)成交交變頻電路的兩組變流電路的脈波數(shù)越多， 最高輸出頻率就越高。當交交變頻電路中采用常用的 6 脈波三相橋式整流電路時， 最高輸出頻率不應高于電網(wǎng)頻率的 1/31/2 錯誤 ! 未指定書簽。當電網(wǎng)頻率為 50Hz時，交交變頻電路輸出的上限頻率為 20Hz 左右。12、 單極性和雙極性

9、PWM調(diào)制有什么區(qū)別？三相橋式PWM型逆變電路中，輸出相電壓（輸出端相對于直流電源中點的電壓） 和線電壓 SPWM波形各有幾種電平？答：三角波載波在信號波正半周期或負半周期里只有單一的極性，所得的PWM波形在半個周期中也只在單極性范圍內(nèi)變化，稱為單極性PWM控制方式。三角波載波始終是有正有負為雙極性的，所得的PWM波形在半個周期中有正、有負，則稱之為雙極性PWM控制方式。型逆變電路中，輸出相電壓有兩種電平：0.5Ud 和-0.5Ud 。三相橋式 PWM輸出線電壓有三種電平Ud 、0、- Ud。13、試分析為何正激電路在開關(guān) S 關(guān)斷到下一次開通的一段時間內(nèi)， 必須使勵磁電流降回零？一分付出一分

10、收獲不拋棄不放棄14、多相多重斬波電路有何優(yōu)點？答：多相多重斬波電路因在電源與負載間接入了多個結(jié)構(gòu)相同的基本斬波電路，使得輸入電源電流和輸出負載電流的脈動次數(shù)增加、 脈動幅度減小， 對輸入和輸出電流濾波更容易，濾波電感減小。此外，多相多重斬波電路還具有備用功能， 各斬波單元之間互為備用， 總體可靠性提高。15、交交變頻電路的最高輸出頻率是多少？制約輸出頻率提高的因素是什么？答：一般來講，構(gòu)成交交變頻電路的兩組變流電路的脈波數(shù)越多，最高輸出頻率就越高。 當交交變頻電路中采用常用的 6 脈波三相橋式整流電路時， 最高輸出頻率不應高于電網(wǎng)頻率的 1/31/2 錯誤 ! 未指定書簽。當電網(wǎng)頻率為 50

11、Hz 時，交交變頻電路輸出的上限頻率為 20Hz 左右。當輸出頻率增高時，輸出電壓一周期所包含的電網(wǎng)電壓段數(shù)減少，波形畸變嚴重，電壓波形畸變和由此引起的電流波形畸變以及電動機的轉(zhuǎn)矩脈動是限制輸出頻率提高的主要因素。16、 單相橋式全控整流電路、三相橋式全控整流電路中，當負載分別為電阻負載或電感負載時，要求的晶閘管移相范圍分別是多少？答：單相橋式全控整流電路，當負載為電阻負載時，要求的晶閘管移相范圍是0 180 ，當負載為電感負載時，要求的晶閘管移相范圍是090。三相橋式全控整流電路，當負載為電阻負載時，要求的晶閘管移相范圍是0 120 ，當負載為電感負載時，要求的晶閘管移相范圍是090。二、選

12、擇題1、 三相全控橋整流電路的同一橋臂兩只晶閘管的觸發(fā)脈沖依次應相差A度。A 、180°B、 60°C 、360°D、 120°2、 為 B 度時，三相半波可控整流電路，電阻性負載輸出的電壓波形，處于連續(xù)和斷續(xù)的臨界狀態(tài)。A、0°B、30°C 、 60°D、90°3、 可實現(xiàn)有源逆變的電路為（ A）。A 、三相半波可控整流電路，B、三相半控橋整流橋電路，C 、單相全控橋接續(xù)流二極管電路，D 、單相半控橋整流電路。4、 在一般可逆電路中，最小逆變角min 選在下面那一種范圍合理（A）。A、 30o-35 oB、 10

13、o-15 oC、 0o-10 oD、0o5、 快速熔斷器熔體額定電流的選擇是電流的（C）。A、平均值B、有效值C、最大值D、瞬時值6、 三相橋式半控整流電路，大電感負載時的移相范圍為（A）。A、0o 180oB、 0o 150oC、0o 120oD、 0o 90o一分付出一分收獲不拋棄不放棄7、 三相半波整流電路，電阻性負載時的移相范圍為（B）。A、0o 180oB、 0o 150oC、 0o120oD、0o 90o8、 三相橋式全控整流電路，大電感負載時的移相范圍為（D）。A、 0o 180oB、 0o 150oC、 0o120D、 0o 90o9、 單相半控橋電感性負載電路，在負載兩端并聯(lián)

14、一個二極管的作用是（ C）。A、 增加晶閘管的導電能力B、 抑制溫漂C、 防止失控D、 增加電壓穩(wěn)定性10、具有鎖定效應的電力電子器件是（D）。A、電力晶體管B、晶閘管C、可關(guān)斷晶閘管D、絕緣柵雙極型晶體管20、某型號為 KP100-10 的普通晶閘管工作在單相半波可控整流電路中，晶閘管能通過的電流有效值為（C）。A 、 100AB、 10AC、 157AD、 15.7A21、圖中陰影部分為晶閘管處于通態(tài)區(qū)間的電流波形，兩個波形的電流最大值均相同，則波形的電流有效值I1、 I2 的關(guān)系為：（A）。02052444a)b)A、 I2=2I1B、I2=2I1C、 I1=2 I2D、I1=2I222

15、、下列關(guān)于Power MOSFET 的描述，哪一項是錯誤的？（B）A 、是電壓驅(qū)動型器件B、也稱為絕緣柵極雙極型晶體管C、屬于全控型器件D 、三個極為漏極、柵極和源極23、三相半波整流電路輸出波形如圖所示，則以下判斷正確的是（C）。uaubucudOtA 、控制角為30°，電阻性負載，a 相觸發(fā)信號丟失B、控制角為30°，電感性負載，b 相觸發(fā)信號丟失C、控制角為0°，電阻性負載，a 相觸發(fā)信號丟失D、控制角為0°，電感性負載，a 相觸發(fā)信號丟失24、下面哪種功能不屬于變流的功能（C）A 、有源逆變B、交流調(diào)壓C、變壓器降壓D、直流斬波一分付出一分收獲不

16、拋棄不放棄25、 三相半波可控整流電路的自然換相點是（B）。A、 交流相電壓的過零點.B 、 本相相電壓與鄰相電壓正半周的交點處。C、 比三相不可控整流電路的換相點超前30oD、比三相不可控整流電路的換相點超前60o三、填空題1、電力電子器件按照器件內(nèi)部電子與空穴兩種載流子參與導電的情況分為：單極型、雙極型和復合型三種。2、電力電子器件按照被控制電路控制的情況分為半控型、全控型、不可控型三類。3、電力電子技術(shù)的四種基本功能是整流、直流斬波、交流電力控制變頻變相和逆變交流變直流、直流變交流、直流變直流和交流變交流。4、晶閘管常見的派生器件有雙向晶閘管 逆導晶閘管 快速晶閘管光控晶閘管 等。5、請

17、在正確的空格內(nèi)標出下面元件的簡稱：電力晶體管GTR；可關(guān)斷晶閘管GTO；功率場效應晶體管POWERMOSFET；絕緣柵雙極型晶體管IGBT；IGBT 是 GTR和 GTO的復合管。6、 多個晶閘管相并聯(lián)時必須考慮不均流的問題， 解決的方法是參數(shù)相同器件均流電抗器。多個晶閘管相串聯(lián)需考慮均壓的問題。7、在電流型逆變器中，輸出電壓波形為正弦波，輸出電流波形為矩形波。8、同一晶閘管，維持電流IL 與擎住電流 IH 的數(shù)值大小上有I L >IH。9、 電力 MOSFET 和 IGBT 屬于電壓（電壓，電流）驅(qū)動型器件。屬于電流型驅(qū)動的器件有g(shù)to、 GTR、晶閘管等。10、 180°導

18、電型三相橋式逆變電路，晶閘管換相是在_ 同一橋臂上的上、下二個元件之間進行；而120o導電型三相橋式逆變電路，晶閘管換相是在_ 不同橋臂上的元件之間進行的。11、常用的過電流保護措施有快速熔斷器、直流斷路器、過電流繼電器。（寫出三種即可）12、 當溫度降低時，晶閘管的觸發(fā)電流會升高、正反向漏電流會降低；當溫度升高時，晶閘管的觸發(fā)電流會減低、正反向漏電流會升高。13、常用的過電流保護措施有熔斷器、緩沖電路等。14、逆變電路常用的換流方式有器件、 電網(wǎng)、 強迫、 負載四種， 其一分付出一分收獲不拋棄不放棄中由晶閘管構(gòu)成的逆變器換流方式有強迫換流和負載換流。15、按逆變后能量饋送去向不同來分類，電力

19、電子元件構(gòu)成的逆變器可分為有源逆變器與 無源 逆變器兩大類。16、為了減小變流電路的開、 關(guān)損耗，通常讓元件工作在軟開關(guān)狀態(tài)，軟開關(guān)電路種類很多，但歸納起來可分為零電壓電路、 零電流電路兩大類。 根據(jù)軟開關(guān)技術(shù)發(fā)展的歷程分為準諧振、 零開關(guān) PWM、 零轉(zhuǎn)換 PWM三類軟開關(guān)電路。17、 PWM 逆變電路的控制方法有計算法、 調(diào)制法、 跟蹤控制法三種，其中調(diào)制法又可分為 單極、 雙極兩種。跟蹤控制法又分為三角波、 滯環(huán)兩種。18、 PWM 控制就是對脈沖的寬度 進行調(diào)制的技術(shù)， 面積等效原理原理是 PWM控制的理論基礎。19、斬波電路三種控制方式為：（脈沖調(diào)寬型） 、頻率調(diào)制（調(diào)頻型）和混合型

20、。20、降壓斬波電路中負載電流連續(xù)的條件為。升壓壓斬波電路中負載電流連續(xù)的條件為。21、帶隔離的直流-直流變流電路分為單端和雙端兩大類，正激電路和反激電路屬于單端。22、多相多重斬波電路中，一個控制周期內(nèi)電源側(cè)的電流脈波數(shù)稱為相數(shù)，負載電流脈波數(shù)稱為重數(shù)。23、諧振直流換是適用于變頻器的一種軟開關(guān)電路。24、反激電路不能（能否）工作于負載開路狀態(tài)。25、零電壓準諧振電路實現(xiàn)軟開關(guān)的條件為：。26、直流斬波電路按照輸入電壓與輸出電壓的高低變化來分類，可分為以下三種類型：升壓斬波電路，降壓斬波電路，升降壓斬波電路。某斬波電路的輸出電壓 U o 與輸入電壓U d 的關(guān)系可表示為Uo= U d，為占空

21、比， 則該電路是降壓斬波電路。27、在單相交流調(diào)壓電路中，負載為電阻性時移相范圍是0，負載是阻感性時移相范圍是0 /2。28、晶閘管的換相重疊角與電路的Xb、Id、控制角、等參數(shù)有關(guān)。29、要使三相全控橋式整流電路正常工作，對晶閘管觸發(fā)方法有兩種，一是用寬脈沖觸發(fā)，二是用雙脈沖觸發(fā)。30、單相半波可控整流電路中，晶閘管承受的最大反向電壓為2。三相半波可控整2 U一分付出一分收獲不拋棄不放棄流電路中，晶閘管承受的最大反向電壓為。（電源電壓為U2)31、單相全波可控整流電路中，晶閘管承受的最大反向電壓為2U。 三相半波2可控整流電路中，晶閘管承受的最大反向電壓為。（電源相電壓為 U2）32、電力電

22、子裝置可能的過電壓分為內(nèi)因和外因兩類。33、關(guān)斷緩沖電路又稱為抑制。開通緩沖電路又稱為。34、當晶閘管單相可控整流裝置的負載為大電感負載時，負載兩端的直流電壓平均值減?。ㄔ黾踊驕p小），解決的辦法就是在負載的兩端并接一個平波電抗。35、目前常用的具有自關(guān)斷能力的電力電子元件有GTR、 GTO、IGBT、POWER MOSFET等幾種。36、可關(guān)斷晶閘管的圖形符號是；電力場效應晶體管的圖形符號是；絕緣柵雙極晶體管的圖形符號是；電力晶體管的圖形符號是；37、三相橋式全控整流電路是由一組共陰極三只晶閘管和一組共陽極的三只晶閘管串聯(lián)后構(gòu)成的，晶閘管的換相是在同一組內(nèi)的元件進行的。每隔60換一次相，在電流

23、連續(xù)時每只晶閘管導通120度。要使電路工作正常，必須任何時刻要有2只晶閘管同時導通， 一個是共陰 極的，另一個是共陽極的元件，且要求不是同一橋臂的兩個元件。38、阻感負載的特點是_通過電感的電流不能突變_，在單相半波可控整流帶阻感負載并聯(lián)續(xù)流二極管的電路中，晶閘管控制角 的最大移相范圍是_0180_ ，其承受的最大正反向電壓均為_2 U2，續(xù)流二極管承受的最大反向電壓為_2 U2 _（設 U2 為相電壓有效值） 。39、單相橋式全控整流電路中，帶純電阻負載時， 角移相范圍為_0180_，單個晶閘管所承受的最大正向電壓和反向電壓分別為_2 U2_和 _2 U2_；帶阻感負載時， 角 移 相 范

24、圍 為 _090_ ， 單 個 晶 閘 管 所 承 受 的 最 大 正 向 電 壓 和 反 向 電 壓分 別 為_2 /2 U2 _和 _2 U2_；帶反電動勢負載時，欲使電阻上的電流不出現(xiàn)斷續(xù)現(xiàn)象，可在主電路中直流輸出側(cè)串聯(lián)一個_平波電抗 _。40、三相半波可控整電路中，三個晶閘管的觸發(fā)脈沖相序互差120°，單個晶閘管承受最大反壓6U2，帶阻感性負載時角的移相范圍是0 /2。一分付出一分收獲不拋棄不放棄41、三相橋式全控整流電路帶電阻負載工作中，共陰極組中處于通態(tài)的晶閘管對應的是_最 _的相電壓，而共陽極組中處于導通的晶閘管對應的是_最 _的相電壓；這種電路角的移相范圍是_0 12

25、0_。42、在單相交流調(diào)壓電路中，負載為電阻性時移相范圍是0180，負載是阻感性且負載阻抗角為時，移相范圍是180。43、電流可逆斬波電路可看作一個_升壓 _斬波電路和一個 _降壓 _斬波電路的組合。44、對于三相半波可控整流電路，換相重疊角的影響， 將使輸出電壓平均值_減低 _ 。45、電力電子器件一般工作在_開關(guān) _狀態(tài)。46、根據(jù)載波和信號波是否同步及載波比的變化情況，PWM調(diào)制方式可分為 _異步調(diào)制和同步調(diào)制 _。一般為綜合兩種方法的優(yōu)點，在低頻輸出時采用_異步調(diào)制 _方法，在高頻輸出時采用 _同步調(diào)制 _方法。四、計算題1、單相橋式全控整流電路，U2 100V ，負載中 R3，L 足

26、夠大，當 60°時，要求：作出 ud、i d、 iVT1 和 i 2 的波形。求整流輸出平均電壓Ud、電流 Id，變壓器二次電流有效值I 2。取 2 倍安全裕量，確定晶閘管的額定電壓和額定電流。若接續(xù)流二極管，整流輸出平均電壓U d、電流 I d 是多少？并求流過二極管的電流平均值和有效值為多少。u2o60°O?tudO?tidIdO?tiVT1O?ti2O?t一分付出一分收獲不拋棄不放棄2 、單相橋式全控整流電路， U2100V，負載中 R2， L 值極大，當 30°時，要求：作出 ud、i d、和 i 2 的波形；求整流輸出平均電壓Ud 、電流 I d，變壓器

27、二次電流有效值I 2 ；考慮安全裕量，確定晶閘管的額定電壓和額定電流。解： ud、 i d 、和 i 2 的波形如下圖：u2OtudOti dI dOti 2I dOt輸出平均電壓 Ud、電流 I d，變壓器二次電流有效值 I 2 分別為Ud0.9 U2 cos 0.9 ×100× cos30° 77.97 （V）I d Ud / R77.97/2 38.99 （ A）I 2I d 38.99 （A）晶閘管承受的最大反向電壓為：2 U2100 2 141.4 （V）考慮安全裕量，晶閘管的額定電壓為：UN（ 23）× 141.4 283424（V）具體數(shù)值

28、可按晶閘管產(chǎn)品系列參數(shù)選取。流過晶閘管的電流有效值為：I VTI d2 27.57（ ）A晶閘管的額定電流為：）×（ ）I N（1.5227.571.57，R2635 Ao，3、單相橋式全控整流，U2，L足夠大，反電動勢E=100V，當=220V =5=45求畫出 Ud ， i d和 i 2 的的波形； 求輸出平均電壓Ud 、輸出平均電流I d，和變壓器二次側(cè)的電流有效值；4、三相橋式全控整流電路，U2=100V，帶電阻電感負載，R=5， L 值極大，當=60 時，要求： 畫出三相橋式晶閘管整流電路；畫出 ud、i d 和 i VT1的波形；計算 Ud、I d、I dT 和 I VT

29、。解： ud、 i d 和 i VT1的波形如下：一分付出一分收獲不拋棄不放棄u= 60 °u au bu c2t 1tOu du abu acu bcu bau cau cbu abu acOti dOti VT 1OtUd、 I d 、I dT和 I VT分別如下Ud 2.34 U2cos2.34 ×100×cos60° 117（ V）I dUd R 1175 23.4 （A）I DVT I d 323.4 37.8 （A）I VT I d 3 23.4 313.51（ ）A5、圖所示的三相半波可控電路中，相電壓U 2 220V 、觸發(fā)角 a30 ，

30、反電動勢 E 30V ，電感 L 的值極大， R 15。1 、計算輸出電壓 ud 、輸出電流 id 的平均值、 a 相的電流 ia 的有效值；2 、繪制輸出電壓 ud 、輸出電流 id 、a 相的電流 ia 的波形Ta i aVT1i dbVT2LcVT3u dRE圖 2答案：1電路參數(shù)計算U d 1.17 U 2cos1.17220 cos30 222.91(V )U d E222.913012.86( )I d15AR一分付出一分收獲不拋棄不放棄I d12.867.43( A)I a332波形繪制uduaubucti dtiat6、三相全控橋式整流電路帶反電動勢阻感負載，已知：負載電阻R1

31、，電感 L d，相電壓 U 2220V ， LB1mH ，當反電動勢E400V ，控制角=120°或逆變角 =60°時，請計算輸出電壓平均值U d 、輸出電流平均值I d 和換相重疊角 。答案：U d6 X B I d2.34 U 2 cosa2I dU d400R代入數(shù)據(jù)，解得：U d290.31(V )I d109.69( A)換相重疊角計算：coscos(aX BI d)6 U 2sin6解得：8.97 、在教材中所示的降壓斬波電路中， 已知 E=200V，R=10，L 值極大，EM=30V， T=50s,t on=20s, 計算輸出電壓平均值 Uo ，輸出電流平均值

32、 I o。一分付出一分收獲不拋棄不放棄解：由于 L 值極大，故負載電流連續(xù)，于是輸出電壓平均值為Uo= ton E = 20200 =80(V)T50輸出電流平均值為I o = U o - EM = 8030 =5(A)R108 、在教材中的降壓斬波電路中， E=100V， L =1mH，R=0.5 ， EM=10V，采用脈寬調(diào)制控制方式， T=20 s，當 t on=5s 時，計算輸出電壓平均值 Uo，輸出電流平均值 I o，計算輸出電流的最大和最小值瞬時值并判斷負載電流是否連續(xù)。當t on=3s 時，重新進行上述計算。解：由題目已知條件可得：m= EM = 10 =0.1E 100 = L

33、 = 0.001 =0.002R 0.5當 t on=5s 時，有= T =0.01= ton =0.0025由于e1 = e0. 00251 =0.249> me1e0.011所以輸出電流連續(xù)。此時輸出平均電壓為Uo = ton E =1005 =25(V)T20輸出平均電流為I o = U o - EM= 2510 =30(A)R 0.5輸出電流的最大和最小值瞬時值分別為I max1eE1e 0. 00250.1100=1em=e0.01=30.19(A)R10.5I mine1Ee0.002510.1100=e1m=1=29.81(A)Re0.010.5當 t on=3 s 時，采

34、用同樣的方法可以得出： =0.0015由于0 .015e1e1=0.149> m一分付出一分收獲不拋棄不放棄所以輸出電流仍然連續(xù)。此時輸出電壓、電流的平均值以及輸出電流最大、最小瞬時值分別為：Uo = tonE =1003 =15(V)T20I o = U o - EM=1510 =10(A)R0.5I max1e 0.00150.1100=10.13(A)=1e 0.010.5I mine0. 001510.1100=9.873(A)=e0.0110.59 、升壓斬波電路中，已知 E=50V，L 值和 C值極大， R=20，采用脈寬調(diào)制控制方式，當 T=40s，t on=25 s 時，

35、計算輸出電壓平均值Uo，輸出電流平均值I o。解：輸出電壓平均值為：oT E=40U =toff50 =133.3(V)40 25輸出電流平均值為：I o = U o =133.3 =6.667(A)R20考試題型：填空題： 20 分選擇題： 20 分簡答題： 20 分計算題： 40 分 設計 單相、三相整流， DC/DC，交流調(diào)壓3單相橋式全控整流電路， U2100V，負載中 R2，L 值極大，當 30° 時，要求：作出 ud、 id 、和 i2 的波形；求整流輸出平均電壓Ud、電流 I d，變壓器二次電流有效值I 2；考慮安全裕量，確定晶閘管的額定電壓和額定電流。解： ud、 i

36、d、和 i2 的波形如下圖：一分付出一分收獲不拋棄不放棄u2OtudOtidI dOti2I dOt輸出平均電壓 Ud 、電流 I d，變壓器二次電流有效值 I 2 分別為Ud0.9 U2 cos0.9× 100× cos30° 77.97（V ）I d Ud / R 77.97/ 238.99（A ）I 2 I d 38.99（ A ）晶閘管承受的最大反向電壓為：2 U2 100 2 141.4（V ）考慮安全裕量，晶閘管的額定電壓為：UN（ 23）× 141.4283424（V ）具體數(shù)值可按晶閘管產(chǎn)品系列參數(shù)選取。流過晶閘管的電流有效值為：I VT

37、 I d2 27.57（A ）晶閘管的額定電流為：I N （ 1.52）× 27.57 1.572635（ A ）具體數(shù)值可按晶閘管產(chǎn)品系列參數(shù)選取。5單相橋式全控整流電路， U2=100V，負載中 R=2，L 值極大，反電勢 E=60V，當 =30 時，要求： 作出 ud 、id 和 i2 的波形； 求整流輸出平均電壓Ud、電流 I d，變壓器二次側(cè)電流有效值I 2； 考慮安全裕量，確定晶閘管的額定電壓和額定電流。解： ud、 id 和 i2 的波形如下圖：一分付出一分收獲不拋棄不放棄u 2Otu dOti dIdOI dIti2dOt整流輸出平均電壓Ud 、電流 I d ，變壓器

38、二次側(cè)電流有效值I2 分別為Ud0.9 U2 cos0.9× 100× cos30 ° 77.97(A)I d (UdE)/R (77.9760)/29(A)I 2I d 9(A)晶閘管承受的最大反向電壓為：2 U21002 141.4（V）流過每個晶閘管的電流的有效值為：I VT I d 2 6.36（ A）故晶閘管的額定電壓為：UN (23)×141.4 283424（V ）晶閘管的額定電流為：I N (1.52)×6.361.57 68（A ）晶閘管額定電壓和電流的具體數(shù)值可按晶閘管產(chǎn)品系列參數(shù)選取。11三相半波可控整流電路， U2=10

39、0V，帶電阻電感負載， R=5， L 值極大，當 =60 時，要求：1 畫出 ud、 id 和 iVT1 的波形；u2=30°ubucuaOtuduaubu cOtiVT 1Oi dO2 計算 Ud 、I d、I dT 和 I VT 。解： ud、 id 和 iVT1 的波形如下圖：tt一分付出一分收獲不拋棄不放棄Ud、 I d、I dT 和 I VT 分別如下Ud1.17U2cos 1.17× 100× cos60° 58.5（V ）I d Ud R58.5 5 11.7（A ）I dVT I d 3 11.733.9（A ）I VT I d3 6.7

40、55（A ）12在三相橋式全控整流電路中，電阻負載，如果有一個晶閘管不能導通，此時的整流電壓 ud 波形如何？如果有一個晶閘管被擊穿而短路，其他晶閘管受什么影響？答：假設 VT 1 不能導通，整流電壓ud 波形如下：udOt假設 VT 1 被擊穿而短路，則當晶閘管VT 3 或 VT 5 導通時，將發(fā)生電源相間短路，使得 VT 3 、VT 5 也可能分別被擊穿。13三相橋式全控整流電路，U2=100V，帶電阻電感負載， R=5， L 值極大，當 =60 時，要求： 畫出 ud、 i d 和 iVT1 的波形； 計算 Ud、I d、 I dT 和 I VT 。解： u 、 i和 iVT1的波形如下

41、：dd= 60°ubucu2uat1tOuab uac ubcubaucaucbuab uacudOtidOtiVT1OtU、I 、IdT和 IVT分別如下ddUd 2.34U2cos 2.34×100×cos60°117（ V）I dUd R117523.4（A）I DVT I d 3 23.437.8（A ）I VT I d3 23.43 13.51（ A ）一分付出一分收獲不拋棄不放棄2 在圖 3-1a 所示的降壓斬波電路中， 已知 E=200V，R=10 ，L 值極大，EM =30V， T=50s, ton=20s, 計算輸出電壓平均值 Uo，輸出電流平均值 I o。解：由于 L 值極大，故負載電流連續(xù)，于是輸出電壓平均值為Uo= ton E =20200=80(V)T50輸出電流平均值為I o = U o - EM = 8030 =5(A)R103 在圖 3-1a 所示的降壓斬波電路中， E=100V ， L=1mH ， R=0.5， EM=10V ，采用脈寬調(diào)制控制方式， T=20s，當 ton=5 s 時，計算輸出電壓平均值 Uo，輸出電流平均值 I o，計算輸出電流的最大和最小值瞬時值并判斷負載電流是否連續(xù)。當 ton=3 s 時，重新進行上述計算。解：由題目已知條件可得：m= EM = 10 =0.1E 100 = L