電力電子技術(shù)練習(xí)題庫(kù)(共26頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第一章1晶閘管導(dǎo)通的條件是什么？導(dǎo)通后流過(guò)晶閘管的電流由哪些因素決定？答：導(dǎo)通條件：（1）要有適當(dāng)?shù)恼蜿?yáng)極電壓；（2）還要有適當(dāng)?shù)恼蜷T極電壓，且晶閘管一旦導(dǎo)通，門極將失去作用。2維持晶閘管導(dǎo)通的條件是什么？怎樣使晶閘管由導(dǎo)通變?yōu)殛P(guān)斷？答：流過(guò)晶閘管的電流大于維持電流IH 。流過(guò)晶閘管的電流降低至小于維持電流。3型號(hào)為KP1003，維持電流IH = 4mA晶閘管使用在圖1-32的各電路中是否合理,為什么？(暫不考慮電壓、電流裕量)（a） (b) (c)答： 不合理； 合理； 不合理圖1-32 習(xí)題1圖4晶閘管阻斷時(shí)，其承受的電壓大小決定于什么？答： 5某元件測(cè)得，試

2、確定此元件的額定電壓是多少，屬于哪個(gè)電壓等級(jí)？答：800V 8級(jí)（a）(b)(c)(d)(e)(f)圖1-33 習(xí)題6圖6圖1-33中的陰影部分表示流過(guò)晶閘管的電流的波形，各波形的峰值均為Im，試計(jì)算各波形的平均值與有效值各為多少？若晶閘管的額定通態(tài)平均電流為100A，問(wèn)晶閘管在這些波形情況下允許流過(guò)的平均電流IdT各為多少？答：(a) 100A (b) 141A (c) 89A(d) 118A (e) 111A (f) 78.5A7單向正弦交流電源，其電壓有效值為220V，晶閘管和電阻串聯(lián)相接，試計(jì)算晶閘管實(shí)際承受的正、反向電壓最大值是多少？考慮晶閘管的安全裕量，其額定電壓如何選??？答：38

3、1v8為什么要考慮斷態(tài)電壓上升率du/ dt和通態(tài)電流上升率di/dt ？答：限制元件正向電壓上升率的原因是：在正向阻斷狀態(tài)下，反偏的J2結(jié)相當(dāng)于一個(gè)結(jié)電容，如果陽(yáng)極電壓突然增大，便會(huì)有一充電電流流過(guò)J2結(jié)，相當(dāng)于有觸發(fā)電流。若dudt過(guò)大，即充電電流過(guò)大，就會(huì)造成晶閘管的誤導(dǎo)通。如果電流上升太快，則晶閘管剛一導(dǎo)通，便會(huì)有很大的電流集中在門極附近的小區(qū)域內(nèi)，造成J2結(jié)局部過(guò)熱而出現(xiàn)“燒焦點(diǎn)”，從而使元件損壞。9何謂單極型和雙極型器件？答：雙極型器件是指器件內(nèi)部參與導(dǎo)電的是電子和空穴兩種載流子的半導(dǎo)體器件。單極型器件是指器件內(nèi)只有一種載流子即多數(shù)載流子參與導(dǎo)電的半導(dǎo)體器件。10雙向晶閘管有哪幾種

4、觸發(fā)方式？常用的是哪幾種？答：+觸發(fā)方式：T1極為正，T2極為負(fù)；門極為正，T2極為負(fù)。-觸發(fā)方式：T1極為正，T2極為負(fù)；門極為負(fù)，T2極為正。-觸發(fā)方式：T1極為正，T2極為負(fù)；門極為負(fù)，T2極為正。-觸發(fā)方式：T1極為負(fù)，T2極為正；門極為負(fù)，T2極為正。觸發(fā)方式常選（+、-）或（-、-）。11某一雙向晶閘管的額定電流為200A，問(wèn)它可以代替兩只反并聯(lián)的額定電流為多少的普通型晶閘管？答：100A12某變流裝置的一個(gè)晶閘損壞，換上同型號(hào)的晶閘管后，其溫升較高，是什么原因？答：由于晶閘管工作條件沒(méi)有變化，因此溫升較高的原因在于晶閘管本身。溫升的大小發(fā)熱和冷卻兩方面條件決定，后者未變，說(shuō)明是發(fā)

5、熱較嚴(yán)重，而發(fā)熱的原因是損耗，主要是導(dǎo)通時(shí)的管壓降UT引起的損耗，還有斷態(tài)重復(fù)峰值電流IDRM，反向重復(fù)峰值電流IRRM引起的損耗門極損耗和開(kāi)關(guān)頻率引起的損耗。綜上所述，引起溫生較高的原因主要是新?lián)Q上的晶閘管壓降UT較大造成的13為什么晶閘管在夏天比冬天容易出事故？答：晶閘管在正常工作時(shí)所允許的最高結(jié)溫叫額定結(jié)溫，在此溫度下，一切有關(guān)的額定值和特性都得到保證。夏天時(shí)，環(huán)境溫度和冷卻介質(zhì)的溫度都比較高，使晶閘管的冷卻條件變差，導(dǎo)致晶閘管結(jié)溫過(guò)高而損壞。另外，晶閘管結(jié)溫上升，使所需的門極出發(fā)電壓UGT門極觸發(fā)電流IGT降低，晶閘管在外來(lái)干擾下容易造成誤觸發(fā)?？傊Y(jié)溫上升，使晶閘管的參數(shù)發(fā)生變化，

6、性能變差，容易出現(xiàn)故障。解決辦法是加強(qiáng)冷卻或降低額定使用，確保金寶鋼閘管的接吻不超過(guò)定額值。14. 為什么晶閘管在夏天工作正常，而到了動(dòng)態(tài)釀酒不可靠了？答：主要原因是：冬天的環(huán)境和冷卻介質(zhì)的溫度都較低，因而晶閘管的結(jié)溫較夏天低，導(dǎo)致門極觸發(fā)電壓UCT、門極觸發(fā)電流IGT偏高，使原來(lái)開(kāi)的觸發(fā)電路發(fā)出的觸發(fā)信號(hào)不能使晶閘管導(dǎo)通。解決的辦法是適當(dāng)提高觸發(fā)信號(hào)的功率，使加到你門極上的電壓、電流離不可靠觸發(fā)區(qū)遠(yuǎn)一些，即留有一定裕量，即使溫度變化，也保證在可靠觸發(fā)區(qū)內(nèi)，這樣就能始終保障可靠工作。15. 晶閘管在使用時(shí)門極常加上負(fù)電壓，有何利弊？答：晶閘管門極加負(fù)電壓的好處是避免干擾造成的誤觸發(fā)，但負(fù)電壓最

7、大值不能超過(guò)5V；不利方面是門極損耗增加，且降低晶閘管的觸發(fā)靈敏度。16. 在調(diào)試晶閘管整流時(shí)，有觸發(fā)脈沖時(shí)晶閘管導(dǎo)通，脈沖消失后則關(guān)斷，是何原因？答：晶閘管的陽(yáng)極陰極間家正向電壓，門機(jī)上正向觸發(fā)脈沖時(shí)，竟閘管被觸發(fā)導(dǎo)通。此后陽(yáng)極電流逐漸上升到擎住電流IL值時(shí)，去掉觸發(fā)脈沖，則管子繼續(xù)導(dǎo)通。，直到電流升到負(fù)載電流，進(jìn)入正常工作狀態(tài)。如果陽(yáng)極電流還沒(méi)有升到擎住電流值就去掉門極脈沖，則晶閘管竟不能繼續(xù)導(dǎo)通而關(guān)斷。此情況多發(fā)生在電感性負(fù)載時(shí)，解決辦法是鄭家觸發(fā)脈沖的寬度。另一幀情況時(shí)負(fù)載電阻過(guò)大，殃及電流根本升不到擎住電流值，此時(shí)要調(diào)整負(fù)載電阻，才能解決。對(duì)于同一晶閘管來(lái)說(shuō)，慶祝電流IL通常為維持電

8、流TH的24倍，后者在產(chǎn)品合格證上或有關(guān)資料中可以查到。 第二章1一電熱裝置（電阻性負(fù)載），要求直流平均電壓75V，負(fù)載電流20A，采用單相半波可控整流電路直接從220V交流電網(wǎng)供電。試計(jì)算晶閘管的控制角、導(dǎo)通角及負(fù)載電流有效值并選擇晶閘管元件（考慮2倍的安全裕量）。 解：由 當(dāng)時(shí)，有 導(dǎo)通角 負(fù)載電流有效值I為 ，其中， 則 晶閘管承受的最大電壓為 考慮2倍裕量，則晶閘管額定電壓 在該電路中，流過(guò)負(fù)載的電流有效值I也是流過(guò)晶閘管電流的有效值，即 考慮2倍裕量，則晶閘管額定電流應(yīng)為： 因此，所選晶閘管的額定電壓要大于622V，按標(biāo)準(zhǔn)選為800V 額定電流要大于47.64A，按標(biāo)準(zhǔn)選為

9、50A 晶閘管型號(hào)為KP50-8002有一大電感負(fù)載，其電阻值為35，要求在075V范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，采用單相半波可控整流加續(xù)流二極管的電路，電源電壓為220V，試計(jì)算晶閘管和續(xù)流二極管的額定電壓和電流，考慮2倍的安全裕量。解：由 當(dāng)時(shí)，有 當(dāng)時(shí)，對(duì)應(yīng) 因?yàn)槭谴箅姼胸?fù)載，則輸出電流波形為一水平直線，即 在之間，在之間，流過(guò)晶閘管電流有效值為 當(dāng)時(shí)，取最大值即 考慮2倍裕量，則晶閘管的額定電流為 晶閘管承受的最高電壓為 考慮2倍裕量，晶閘管額定電壓。 選擇晶閘管時(shí)，額定電壓要大于622V，額定電流要大于1.58A，流過(guò)續(xù)流二極管電流有效值為： ， 2倍裕量，則續(xù)流二極管的額定電流為 I=續(xù)流二極管

10、承受的最高電壓為 u=u=311V .考慮2倍裕量，續(xù)流二極管額定電壓大于等于622V 。3具有續(xù)流二極管的單相半波可控整流電路對(duì)大電感負(fù)載供電，其中電阻，電源電壓為220V。試計(jì)算當(dāng)控制角為30°和60°時(shí)，流過(guò)晶閘管和續(xù)流二極管的電流平均值和有效值。并分析什么情況下續(xù)流二極管的電流平均值大于晶閘管的電流平均值。解： 由u=0.45u當(dāng)時(shí) u=0.45*220*=92.4V I=12.3A流過(guò)晶閘管電流平均值為 I=I=*12.3=5.1A流過(guò)晶閘管電流有效值為 I=I=*12.3=7.9A流過(guò)續(xù)流二極管VD的電流平均值為 I=I=*12.3=7.2A流過(guò)續(xù)流二極管VD的

11、電流有效值為 I=I=*12.3=9.4A當(dāng)時(shí)，有 u=0.45*220*=74.3V I=9.9AI=I= I=I= I=I= I要使I, 只需滿足，即圖2-17 習(xí)題4圖4圖2-17是中小型發(fā)電機(jī)采用的單相半波自激穩(wěn)壓可控整流電路。當(dāng)發(fā)電機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，相電壓為220V，要求的勵(lì)磁電壓為40V。已知：勵(lì)磁線圈的電阻為2，電感量為0.1H。試求：晶閘管和續(xù)流二極管的電流平均值和有效值各是多少？晶閘管和續(xù)流二極管可能承受的最大電壓各是多少？并選擇晶閘管和續(xù)流二極管的型號(hào)。解：由 當(dāng)勵(lì)磁電壓即時(shí) 由于可認(rèn)為是大電感負(fù)載 流過(guò)晶閘管的電流平均值為 流過(guò)晶閘管的電流有效值為 流過(guò)續(xù)流二極管的電流平均

12、值為 流過(guò)續(xù)流二極管的電流的有效值為 晶閘管的最大正反向峰值電壓均為 二極管承受的正向電壓為 反向電壓為，考慮安全裕量取2，則晶閘管額定電流大于等于額定電壓大于等于622V，晶閘管型號(hào)為KP2085在可控整流電路中，若負(fù)載是純電阻，試問(wèn)電阻上的電壓平均值與電流平均值的乘積是否就等于負(fù)載消耗的有功功率？為什么？若是大電感負(fù)載呢？答：負(fù)載功率不等于平均功率。因?yàn)樨?fù)載功率P=UI，現(xiàn)在負(fù)載上是副正弦的電流，電壓波形。除直流分量外，還有一系列諧波相同頻率的諧波電壓，電流的乘積組成諧波功率，而總的有功功率所以，負(fù)載功率P大于平均功率。當(dāng)大電感負(fù)載時(shí)，負(fù)載功率等于電流平均值與電壓平均值的乘積，因?yàn)?，雖然的

13、波形存在諧波電壓，但是恒定的直流，不含諧波分量，而功率是同次諧波電壓，電流的乘積，所以負(fù)載功率等于電流平均值與電壓平均值的乘積，即。圖2-18 習(xí)題6圖6圖2-18是單相雙半波電路，其整流變壓器要有中心抽頭。試分析：（1）此電路中變壓器還存在直流磁化的問(wèn)題嗎？（2）繪出時(shí)，電阻性負(fù)載時(shí)的直流輸出電壓ud及晶閘管VT1所承受的電壓uT1的波形，并與單相橋式全控整流電路時(shí)相比較；（3）說(shuō)明晶閘管所承受的最大正反向電壓是多少。原題為畫=的波形，改畫=的波形。解：（1）理想變壓器 式中為變壓器副端匝數(shù)，為磁通 則， 當(dāng)導(dǎo)通時(shí) 當(dāng)導(dǎo)通時(shí) 在一個(gè)周期內(nèi)變壓器鐵心中的總磁通增量 所以，該變壓器鐵心不存在直流

14、磁化 （2）波形 習(xí)題26圖 （a）（3）晶閘管承受的最大正向電壓為 晶閘管承受的最大反向電壓為 7上面習(xí)題6的電路，若改為大電感負(fù)載并加續(xù)流二極管，并已知半繞組電壓的有效值為110V，。計(jì)算：（1）時(shí)直流輸出電壓的平均值Ud、直流電流Id；（2）若考慮2倍裕量，試選擇晶閘管及續(xù)流二極管的型號(hào)。解：由當(dāng)=流過(guò)晶閘管的電流有效值為晶閘管承受的最大電壓為2=311V續(xù)流二極管承受的最大電壓為=311V考慮2倍裕量,晶閘管額定電壓為晶閘管額定電流為晶閘管的型號(hào)為KP10-88單相橋式全控整流電路，大電感負(fù)載，交流側(cè)電流有效值為110V，負(fù)載電阻Rd為4，計(jì)算當(dāng)時(shí)，（1）直流輸出電壓平均值Ud、輸出電

15、流的平均值Id；（2）若在負(fù)載兩端并接續(xù)流二極管，其Ud、Id又是多少？此時(shí)流過(guò)晶閘管和接續(xù)流二極管的電流平均值和有效值又是多少？（3）畫出上述兩種情況下的電壓電流波形（ud、id、iT1、iDR）。原題為=，改為=解：（1）因?yàn)槭谴箅姼胸?fù)載，所以當(dāng)=時(shí)（2）負(fù)載兩端并接續(xù)流二極管后，有=時(shí)，=0.9*110*流過(guò)晶閘管的電流平均值，有效值為流過(guò)續(xù)流二極管的電流平均值有效值為（3）波形 習(xí)題2-8圖 (a) 為不帶續(xù)流二極管波形 (b) 為帶續(xù)流二極管波形9單相橋式全控整流電路，帶反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載，其中電源，電勢(shì)，為使電流連續(xù)回路串了電感量足夠大的平波電抗器。求當(dāng)時(shí)，輸出電壓及電流的平均值Ud和I

16、d、晶閘管的電流平均值IdT和有效值IT、變壓器二次側(cè)電流有效值I2。 解 先求停止導(dǎo)電角=sin=當(dāng)=時(shí), ，可以觸發(fā)。因?yàn)槭谴箅姼胸?fù)載電流連續(xù) =0.9=0.9110=77.9V = 流過(guò)變壓器二次側(cè)繞組的電流有效值 10圖2-19所示的整流電路中，變壓器一次側(cè)電壓有效值為220V，二次側(cè)各段有效值均為100V，所帶電阻負(fù)載的電阻值Rd為10。試計(jì)算時(shí)的輸出電壓和輸出電流，并畫出此時(shí)的輸出電壓以及晶閘管、二極管和變壓器一次側(cè)繞組的電流波形。圖2-19 習(xí)題10圖解 t在區(qū)間0，時(shí)，VT截止，VD導(dǎo)通，此時(shí)u=； 在區(qū)間，時(shí)，VT導(dǎo)通，VD因受反壓而截止，此時(shí) =； 在區(qū)間時(shí)，情況同上，只是

17、輪到VT和VD工作，VT和VD因承受反壓而截止。 =+ =，=100V 則=135V =13.5A 波形如下：習(xí)題210圖11單相橋式半控整流電路對(duì)恒溫電爐供電，交流電源有效值為110V，電爐的電熱絲 電阻為40，試選用合適的晶閘管（考慮2倍裕量），并計(jì)算電爐的功率。解 由 = 當(dāng)=時(shí) 電爐功率最大 =0.9=0.9*110=99V 負(fù)載上得到的電流有效值為 I=2.75A 流過(guò)晶閘管的電流有效值為 =I=2.75=1.94A 晶閘管承受的電壓為=110=155.6V 考慮二倍裕量晶閘管的額定電壓應(yīng)大于等于311.2V 晶閘管的額定電流應(yīng)大于等于 =2.47A 電爐功率P=R=40=302.5

18、W12單相橋式半控整流電路，對(duì)直流電動(dòng)機(jī)供電，加有電感量足夠大的平波電抗器和續(xù)流二極管，變壓器二次側(cè)電壓220V，若控制角，且此時(shí)負(fù)載電流，計(jì)算晶閘管、整流二極管和續(xù)流二極管的電流平均值及有效值，以及變壓器的二次側(cè)電流I2、容量S、功率因數(shù)。解： 由于平波電抗器的容量足夠大，所以可視為大電感負(fù)載，整流輸出電流的波形可視我一水平直線 當(dāng)時(shí)，晶閘管的平均電流為 整流二極管的電流平均值與晶閘管的電流平均值相等，均為 晶閘管電流有效值為 整流二極管和晶閘管的電流有效值為 續(xù)流二極管的電流平均值為 續(xù)流二極管的電流有效值為 變壓器二次側(cè)電流有效值為 輸出電流平均電壓為 電源容量為 輸出的有功功率為 功率

19、因數(shù)為 13由220V經(jīng)變壓器供電的單相橋式半控整流電路，帶大電感負(fù)載并接有續(xù)流二極管。負(fù)載要求直流電壓為10V75V連續(xù)可調(diào)，最大負(fù)載電流15A，最小控制角。選擇晶閘管、整流二極管和續(xù)流二極管的額定電壓和額定電流，并計(jì)算變壓器的容量。解：當(dāng)輸出電壓時(shí)，對(duì)應(yīng)的控制角為最小 則由 得 當(dāng)輸出電壓為時(shí)，對(duì)應(yīng)控制角為最大，其值為 （1）計(jì)算晶閘管和整流管的電流額定和電壓額定，考慮最嚴(yán)重的工作狀態(tài)是在時(shí) 晶閘管電流有效值為 晶閘管通態(tài)平均電流為 因?yàn)檎鞫O管電流波形與晶閘管一樣，所以其電流有效值和通態(tài)平均電流與晶閘管相等。 晶閘管和整流管承受的最大電壓均為，等于123.6V。 （2）計(jì)算續(xù)流二極管的

20、電流定額和電壓定額，考慮最嚴(yán)重的工作情況，是在控制角為最大時(shí)，即時(shí)，其有效值和通態(tài)平均電流分別為 續(xù)流二極管承受的最大電壓為，等于123.6V 考慮2倍裕量，晶閘管的額定電壓大于等于247.2V，額定電流大于等于12.4A，晶閘管的型號(hào)為KP203。 （3）計(jì)算變壓器容量S，考慮最嚴(yán)重的工作狀態(tài)，在時(shí)，變壓器二次側(cè)電流有效值取最大，此時(shí)為 14晶閘管串聯(lián)的單相橋式半控整流電路，帶大電感負(fù)載接續(xù)流二極管，如圖2-15所示，變壓器二次側(cè)電壓有效值為110V，負(fù)載中電阻Rd為3，試求：當(dāng)時(shí)，流過(guò)整流二極管、晶閘管和續(xù)流二極管的電流平均值和有效值，并繪出負(fù)載電壓及整流二極管、晶閘管、續(xù)流二極管的電流波

21、形以及晶閘管承受的電壓波形。圖2-15 晶閘管串聯(lián)的單相橋式半控整流電路解：因?yàn)槭谴箅姼胸?fù)載，帶續(xù)流二極管，所以 當(dāng)時(shí) 流過(guò)晶閘管的電流平均值和有效值為 因?yàn)榱鬟^(guò)整流二極管的波形與晶閘管的一致，所以流過(guò)整流二極管的電流平均值和有效值和流過(guò)晶閘管的電流平均值相同。 ， 流過(guò)續(xù)流二極管的電流為 波形如下： 習(xí)題214圖15單相橋式全控整流電路中，若有一只晶閘管因過(guò)電流燒成短路，結(jié)果會(huì)怎樣？若這只晶閘管燒成斷路，結(jié)果又會(huì)是怎樣？答 若有一晶閘管因?yàn)檫^(guò)電流燒成短路，會(huì)引起其他晶閘管因?qū)﹄娫炊搪范鵁龤В瑖?yán)重時(shí)使輸入變壓器因過(guò)電流而燒壞。如果這只晶閘管被燒成斷路，則單相橋式全控整流電路變?yōu)閱蜗喟?/p>

22、波可控整流電路。16對(duì)于同一個(gè)單相可控整流電路，分別在給電阻性負(fù)載供電和給反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載蓄電池充電時(shí)，若要求流過(guò)負(fù)載的電流平均值相同，哪一種負(fù)載的晶閘管的額定電流要選大一些？為什么？答：在流過(guò)負(fù)載電流平均值相同的條件下，反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載時(shí)晶閘管額定電流應(yīng)選得大一些。因?yàn)榉措妱?dòng)勢(shì)負(fù)載時(shí)，晶閘管導(dǎo)通的條件除了門極需要觸發(fā)外，還必須瞬時(shí)陽(yáng)極電壓大于反電動(dòng)勢(shì)E值，所以導(dǎo)通角比電阻性負(fù)載時(shí)小。因此，在平均電流值相同時(shí)，反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載的電流波形系數(shù)比電阻負(fù)載時(shí)大，所以晶閘管的額定電流應(yīng)選大一些。17單相半波可控整流電路帶大電感負(fù)載時(shí)，為什么必須在負(fù)載兩端并接續(xù)流二極管，電路才能正常工作？它與單相橋式半控整流電路中

23、的續(xù)流二極管的作用是否相同？為什么？答：電感足夠大時(shí)，若不接續(xù)流二極管，則在正半周導(dǎo)通期間電感吸收能量，并儲(chǔ)存起來(lái)；在電源負(fù)半周，電感釋放出所吸收的能量，使晶閘管的陽(yáng)極承受正壓繼續(xù)導(dǎo)通，這樣在負(fù)載上就出現(xiàn)負(fù)電壓波形，且負(fù)電壓波形接近于正電壓波形時(shí)，Id=0。因此，在接上續(xù)流二極管后，不論延遲角多大，電感存儲(chǔ)的電能經(jīng)續(xù)流二極管續(xù)流，同時(shí)晶閘管因承受負(fù)壓而關(guān)斷，負(fù)載上不出現(xiàn)電壓波形，則整流輸出電壓為。至于單相橋式半控整流電路，不接續(xù)流二極管，電路本身具有續(xù)流回路，但是在實(shí)際運(yùn)行中，會(huì)發(fā)生一只晶閘管一直道統(tǒng)而兩只二極管輪流導(dǎo)通的異?，F(xiàn)象，為避免這種失控情況，在負(fù)載側(cè)并聯(lián)了續(xù)流二極管，由此可見(jiàn)，兩只二

24、極管的作用不完全相同。18.可控整流電路有哪些形式？答：有單相和多相等形式，常用的可控整流電路為：（1） （1）           單相。主要包括：1） 1）  單相半波；2） 2）  單相全波（又叫雙半波）；3） 3）  單相橋式（又分單相全控橋和單相半控橋兩種形式）；（2） （2）           三相。主要包括：1） 1）  三相半波（又叫三相零

25、式）；2） 2）  三相橋式（又分三相全控橋和三相半控橋兩種形式）；3） 3）  帶平衡電抗器的雙反星形。上述電路的主電路和參數(shù)如圖2-1和表2-1所示。19.哪些地方使用可控整流電路？答：可控整流電路可以把交流電壓變換成固定或可調(diào)的直流電壓，凡是需要此類直流電源的地方，都能使用可控整流電路。例如，軋機(jī)，龍門刨床，龍門銑床，平面磨床，臥式鏜床，造紙和印染機(jī)械等可逆或不可逆的直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，蓄電池充電，直流弧焊，電解和電鍍等。20.什么是觸發(fā)延遲角？答：在可控整流電路中，可控元件從開(kāi)始承受正向陽(yáng)極電壓起到施加觸發(fā)脈沖時(shí)止，其間的角度角叫觸發(fā)延遲角，用表示，簡(jiǎn)稱觸發(fā)角，也叫控制

26、角或移相角。21.什么是導(dǎo)通角？答:主電路中可控元件在一個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通的電角度，用表示。22.什么叫移相？答：改變觸發(fā)脈沖出現(xiàn)的時(shí)刻，即改變角的大小，叫移相。23.什么叫同步？答：觸發(fā)信號(hào)和電源電壓在頻率和相位上相互協(xié)調(diào)的關(guān)系叫同步。例如，在單相半波可控橋電路中，觸發(fā)脈沖應(yīng)出現(xiàn)在U2正半周范圍內(nèi)，而且每個(gè)周期的角相同，確保電路輸出波形不變，輸出電壓穩(wěn)定。24.單向可控整流電路又那些優(yōu)缺點(diǎn)？答：?jiǎn)蜗蚩煽卣麟娐肪€路簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，制造，調(diào)試，維修都比較容易。但其輸出的直流電壓脈動(dòng)系數(shù)較大，若想改變波形，就需要加入電感量較大的平波電抗器，因而增加了設(shè)備的復(fù)雜性和造價(jià)；又因?yàn)槠浣釉陔娋W(wǎng)的一相上，當(dāng)容量

27、較大時(shí)，易使三相電網(wǎng)不平衡，造成電力公害，影響供電質(zhì)量。因此，單向可控整流電路只用在較小容量的地方，一旦功率超過(guò)4KW或要求電壓脈動(dòng)系數(shù)小的地方都采用三項(xiàng)可控整流電路。 第三章1三相半波可控整流電路帶大電感負(fù)載，電感阻值為10，變壓器二次側(cè)相電壓有效值為220V。求當(dāng)時(shí)，輸出電壓及電流的平均值Ud和Id、流過(guò)晶閘管的電流平均值IdT和有效值IT，并畫出輸出電壓ud、電流id的波形。如果在負(fù)載兩端并接了續(xù)流二極管，再求上述數(shù)值及波形。解：當(dāng)時(shí) 當(dāng)負(fù)載兩端并聯(lián)續(xù)流二極管后2三相橋式全控整流電路帶大電感性負(fù)載， Rd=10，求時(shí)，輸出電壓電流Ud、Id以及變壓器二次側(cè)電流有效值I2，流過(guò)晶

28、閘管的電流有效值IVT。解：當(dāng)時(shí) 3三相半波可控整流電路對(duì)直流電動(dòng)機(jī)電樞供電，在時(shí)，對(duì)應(yīng)的理想空載轉(zhuǎn)速為，求和的各為多少？解： 與成正比  第四章1晶閘管整流電路對(duì)觸發(fā)電路的要求有哪些？答：（1） 觸發(fā)信號(hào)要有足夠的功率； （2） 觸發(fā)脈沖必須與主電路電源電壓保持同步； （3） 觸發(fā)脈沖要有一定的寬度，前沿要陡； （4） 觸發(fā)脈沖的移相范圍應(yīng)能滿足主電路的要求。2單結(jié)晶體管觸發(fā)電路中，如在削波穩(wěn)壓管兩端并接一只大電容，可控整流電路是否還能正常工作？為什么？答：不能正常工作，因?yàn)椴⒔哟箅娙莺?，主電路與觸發(fā)電路的電壓不能同步。3主回路電源電壓正常，門機(jī)加上觸發(fā)賣出后晶閘管也不導(dǎo)通，是分析

29、其原因？答：主回路電源電壓正常，門機(jī)加上觸發(fā)電路后晶閘管也不導(dǎo)通，其主要原因有以下幾點(diǎn)：（1） （1）       觸發(fā)電路功率不足。（2） （2）       脈沖變壓器極性接反（3） （3）       負(fù)載斷開(kāi)。（4） （4）       門極陰極間并聯(lián)的保護(hù)二極管短路（5） （5）      

30、; 晶閘管損壞。 4主回路加電源電壓后，不加觸發(fā)脈沖晶閘管就導(dǎo)通，是何原因？答：主回路加電源電壓后，不加觸發(fā)脈沖晶閘管就導(dǎo)通的主要原因是：（1） （1）               晶閘管本身觸發(fā)電壓低，門極引線受干擾，引起誤觸發(fā)。解決辦法是在門極上加一不超過(guò)5V的負(fù)電壓 （2） （2）               環(huán)

31、境溫度和冷卻介質(zhì)的溫度偏高，使晶閘管結(jié)溫偏高，導(dǎo)致晶閘管觸發(fā)電壓降低，在干擾信號(hào)下造成誤觸發(fā)。加強(qiáng)冷卻、降低結(jié)溫就可解決。（3） （3）               晶閘管額定電壓偏低，使晶閘管在電源電壓作用下“硬開(kāi)通”。需要換管子。（4） （4）               晶閘管臨界上升率du/dt偏低或晶閘管側(cè)阻

32、容吸收回路斷路。如圖16所示，晶閘管在正向電壓作用下，PN結(jié)J2結(jié)反相偏置而使之阻斷。但是J2結(jié)在阻斷狀態(tài)下相當(dāng)于一個(gè)電容，當(dāng)正向電壓變化時(shí)，便會(huì)有充電電流流過(guò)，此電流流經(jīng)J3時(shí)，起到觸發(fā)電流的工作。如果du/dt太大，導(dǎo)致充電電流足夠大，就會(huì)使晶閘管誤導(dǎo)通。利用天電容兩端電壓不能突變的特點(diǎn)，在精湛管兩端并聯(lián)一個(gè)阻容吸收回路，限制斷態(tài)電壓上升率，就可防止晶閘管誤導(dǎo)通。5晶閘管對(duì)觸發(fā)電路有哪些要求? 答：晶閘管具有單向?qū)щ娦院驼驅(qū)煽匦?晶閘管由斷態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橥☉B(tài)應(yīng)同時(shí)具備兩個(gè)條件,一是晶閘管的陽(yáng)極電位要高于陰極電位;二是在門極和陰極間施加具有一定功率的正向電壓,這一電壓是由觸發(fā)電路提供的,也叫

33、觸發(fā)電壓和觸發(fā)信號(hào).由于晶閘管導(dǎo)通以后,門極上的觸發(fā)信號(hào)就失去控制作用,為了減少門極損耗及觸發(fā)電路的功率,一般不用交流或直流觸發(fā)信號(hào),而用脈沖形式的觸發(fā)信號(hào),故晶閘管對(duì)觸發(fā)電路的基本要求是:(1) (1)    觸發(fā)電路發(fā)出的觸發(fā)信號(hào)應(yīng)具有足夠大的功率,即觸發(fā)電壓和電流必須大于晶閘管的門極觸發(fā)電壓Ugt、門極觸發(fā)電流Igt,使門極的工作點(diǎn)在門極伏安特性的可靠觸發(fā)區(qū)內(nèi)，但瞬時(shí)功率和平均功率都不能超過(guò)門極瞬時(shí)功率極限和門極平均功率線。(2) (2)    不該觸發(fā)時(shí)，觸發(fā)電路因漏電流產(chǎn)生的漏電壓應(yīng)小于門極不觸發(fā)電壓Ucd。(3) (3)&

34、#160;   由于晶閘管的導(dǎo)通需要一定的時(shí)間，不是一觸就通，只有當(dāng)晶閘管的陽(yáng)極電流即主回路的電流上升到晶閘管的擎住電流Il以上時(shí)，管子才能導(dǎo)通，所以觸發(fā)脈沖信號(hào)應(yīng)有足夠的寬度，一般為2050us，電感性負(fù)載應(yīng)加入到1ms，相當(dāng)于50hz正弦波的18電角度。(4) (4)    觸發(fā)脈沖前沿要陡，特別是串并聯(lián)使用的晶閘管，要采用強(qiáng)觸發(fā)措施。(5) (5)    觸發(fā)脈沖應(yīng)與主回路同步，具有足夠的移相范圍。例電阻負(fù)載下的三相半波和三相全空橋整流電路，移相范圍分別為0°150°和0°120

35、°，而電感性負(fù)載（電流連續(xù)）時(shí)，皆為0°90°。6常用的觸發(fā)電路有哪幾種？答：觸發(fā)電路的形式多種多樣，常用的觸發(fā)電路主要有阻容移相橋觸發(fā)電路、但晶體管移相觸發(fā)電路、同步信號(hào)為正弦波的觸發(fā)電路、其輸出脈沖不對(duì)稱超±1.5°，這一新型的觸發(fā)電路，必將獲得日益廣泛的應(yīng)用。7怎樣測(cè)定電源的相序？答：電源的相序有三種測(cè)定方法：(1) (1)                采用雙蹤示波器。指定任意一相電源為U

36、相，用示波器觀察其波形，比U相波形滯后120°者V相,超前120°者為W相.(2) (2)                相序燈法。如圖3-7所示，把電容器、指示燈接成星形，另外三個(gè)端點(diǎn)分別接到三相電源上，若以電容器所接的電源為U相，則較亮指示燈相接的電源為V相，較暗指示燈相接的是W相。(3) (3)          

37、0;     相序鑒別器。如圖3-8所示，將1、2、3端接到三相電源上，如果氖燈亮，則1、2、3端所接的電源分別為U、V、W相；如果氖燈不亮，則為U、V、W相。 8如何調(diào)試鋸齒波同步觸發(fā)電路？ 答：鋸齒波同步觸發(fā)電路如圖3-9所示，多用于三相全控橋示整流電路或帶平衡電抗器雙反星電路。 調(diào)試步驟如下：（1） （1）       檢查接線無(wú)誤后，將偏置電壓Ub和控制電壓Uc兩個(gè)調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)鈕調(diào)到零位，使Ub=0、Uc=0，應(yīng)在脈沖變壓器輸出端接上200300的電阻.（2） （2）  

38、     接通交、直流電源，用雙蹤示波器觀察A、B點(diǎn)波形應(yīng)如圖3-10所示。調(diào)節(jié)斜率電位器RP時(shí)，鋸齒波ub的斜率應(yīng)能變化。（3） （3）       觀察CG點(diǎn)及脈沖變壓器輸出電壓ug波形應(yīng)如圖3-10所示。（4） （4）       用雙蹤示波器同時(shí)觀察uc、ug波形，調(diào)節(jié)控制電壓Uc時(shí)，Uc上部平直部分的寬度應(yīng)能變化，同時(shí)，Ug能前后移動(dòng)。（5） （5）       令U

39、c=0，調(diào)節(jié)偏置電壓Ub，角應(yīng)能調(diào)到180°,否則應(yīng)將R1或C1加大。（6） （6）       調(diào)節(jié)Uc，Ug移動(dòng)，達(dá)到Uc=0時(shí)，a=180°Uc=Ucm時(shí)，a=0°,滿足a=0°180°的要求。9鋸齒波同步觸發(fā)電路輸出的脈沖寬度不夠，應(yīng)如何解決？答：鋸齒波同步觸發(fā)電路（見(jiàn)圖3-9）中，V4管導(dǎo)通的瞬間決定了觸發(fā)脈沖ug發(fā)出的時(shí)刻，而V5管持續(xù)截止的時(shí)間即是脈沖的寬度，其長(zhǎng)短是由時(shí)間常數(shù)R11、C3決定的，因此，適當(dāng)加大R11或C3值，即可使觸發(fā)脈沖ug的寬度增加。10鋸齒波同步觸

40、發(fā)電路是怎樣發(fā)出雙載觸發(fā)脈沖的？答：三相橋式全控電路或帶平衡電抗器雙反星形電路，六個(gè)晶閘管需要六個(gè)觸發(fā)電路，他們之間的接線如圖3-11所示。11鋸齒波同步觸發(fā)電路的故障，是如何影響三相橋式全控整流電路輸出電壓的？ 答：（1） 不能輸出主脈沖。使輸出電壓下降，用示波器觀察輸出電壓Ul波形，比正常波形少兩個(gè)波頭。故障原因多為V5V7或VD7損壞或接線斷開(kāi)等造成斷路，或是脈沖變壓器斷線。 （2） 不能輸出主脈沖，但能輸出補(bǔ)脈沖。使輸出電壓下降，但比不能輸出主脈沖時(shí)下降的少些，用示波器觀察輸出電壓Ul波形。比正常波形只少一個(gè)波頭。故障原因多為V4或VD4斷路。12三相橋式全控整流電路使用同步信號(hào)為鋸齒

41、波的觸發(fā)電路，為什么六個(gè)鋸齒波的斜率要一致？答：六個(gè)鋸齒波斜率一致，在a角移相范圍內(nèi)，六個(gè)脈沖總是均勻的。輸出電壓Ul波形的六個(gè)波頭是均勻?qū)ΨQ的。如果某個(gè)鋸齒波的斜率偏?。ɑ虼螅?，則這個(gè)觸發(fā)電路發(fā)出的脈沖就會(huì)較正常時(shí)間滯后（或提前），使輸出電壓Ul波形的六個(gè)波頭不再一致。13什么是電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電路？答：電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電路是主電路與控制電路之間的接口，它對(duì)設(shè)備的性能有很大影響。驅(qū)動(dòng)電路性能良好，可使器件工作在較理想的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，縮短開(kāi)關(guān)時(shí)間、減少開(kāi)關(guān)損耗，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行效率、安全性和可靠性都有重要意義。14驅(qū)動(dòng)電路的主要任務(wù)是什么？答：驅(qū)動(dòng)電路的主要任務(wù)是將信息電子電路傳來(lái)的信號(hào)按控制目標(biāo)

42、的要求，轉(zhuǎn)換成使電力電子器件開(kāi)通或關(guān)斷的信號(hào)。此信號(hào)加在器件的控制端和公共端之間，對(duì)半控型器件只需要提供開(kāi)通信號(hào)，例如晶閘管，晶閘管的驅(qū)動(dòng)電路常稱之為觸發(fā)電路（前面已經(jīng)討論）；對(duì)全控型器件需要提供開(kāi)通與關(guān)斷信號(hào)，例如GTO、GTR、電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管和IGBT等，按照信號(hào)的性質(zhì)，可將器件分為電流驅(qū)動(dòng)型和電壓驅(qū)動(dòng)型。15什么是電流驅(qū)動(dòng)型電力電子器件？答：凡是通過(guò)從器件的控制端注入或者抽出電流來(lái)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通或關(guān)斷的器件，稱之為電流驅(qū)動(dòng)型電力電子器件。GTO、GTR屬此類器件。16什么是電壓驅(qū)動(dòng)型電力電子器件？答：凡是通過(guò)在器件的控制端和公共端之間，施加一定的電壓信號(hào)，就可以控制導(dǎo)通或關(guān)斷的器件，均稱之為

43、電壓驅(qū)動(dòng)型電力電子器件。電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管和IGBT屬此類器件。17哪些因素影響GTO的導(dǎo)通和關(guān)斷？答：GTO由門極（控制端）正脈沖控制導(dǎo)通，負(fù)脈沖控制關(guān)斷。影響GTO的導(dǎo)通的主要因素有：陽(yáng)極電壓Ua、陽(yáng)極電流Ia、溫度和開(kāi)通信號(hào)波形。影響GTO關(guān)斷的主要因素有：被關(guān)斷的陽(yáng)極電流Ia、負(fù)載性質(zhì)、溫度、工作頻率、緩沖電路和關(guān)斷控制信號(hào)波形等。建議GTO的門極電壓、電流。18GTR基極驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)具有哪些功能？答：GTR基極驅(qū)動(dòng)電路的作用是將控制信號(hào)放大，足以使GTR 可靠的導(dǎo)通和關(guān)斷。其主要功能是：（1）提供確保GTR開(kāi)通與關(guān)斷所需要的正、反向基流；（2）在某些情況下，主電路與控制電路之間必須進(jìn)行電

44、的隔離；（3）具有一定的抗干擾和保護(hù)能力。19基極驅(qū)動(dòng)電路有哪些基本形式？答：主要有兩類：（1）恒流驅(qū)動(dòng)電路；（2）比例驅(qū)動(dòng)電路。 第五章習(xí)題與思考題1在圖5-13的兩圖中，一個(gè)工作在整流電動(dòng)狀態(tài)，另一個(gè)工作在逆變發(fā)電狀態(tài)。試回答：(1)在圖中標(biāo)出Ud、Ed及id的方向。(2)說(shuō)明E大小與Ud大小的關(guān)系。(3)當(dāng)與的最小值均為30°時(shí)，控制角的移相范圍為多少？ 圖5-13 題1圖解：（a） （b） 整流狀態(tài) 逆變狀態(tài) 當(dāng)時(shí)，的移相 當(dāng)時(shí)，的移相范圍為30°90°。 范圍為90°150°。2試畫出三相半波共陰極接法=30°時(shí)的

45、ud及晶閘管VT2兩端電壓uT2的波形。解：三相半波共陰極接法時(shí)的波形為第六章1雙向晶閘管組成的單相調(diào)功電路采用過(guò)零觸發(fā)，電源電壓U2=220V，負(fù)載電阻R=1。在設(shè)定周期TC內(nèi)，使晶閘管導(dǎo)通0.3s，斷開(kāi)2s。計(jì)算：1） 1）  輸出電壓的有效值。2） 2）  負(fù)載上所得到的平均功率及假定晶閘管一直導(dǎo)通時(shí)所送出的功率。1）2）2圖6-24為阻感負(fù)載單相交流調(diào)壓電路，u2為220V、50HZ正弦交流電， L=5.516mH，R=1，求：1） 1）  控制角移相范圍。2） 2）  負(fù)載電流最大有效值。3） 3）  最大輸出功率和功率因數(shù)。圖6-2

46、4 題2圖（1）（2）3） 第七章習(xí)題及思考題1在圖7-11所示三相輔助晶閘管換相逆變電路中：（1）說(shuō)明二極管VD1VD6的作用；（2）考慮換相過(guò)程時(shí)，主晶閘管VT1VT6的導(dǎo)通角應(yīng)略小于180o，還是略大于180o？為什么？圖7-11三相輔助晶閘管換相逆變電路答. 1）是反饋二極管2）略小于180度。不能同時(shí)導(dǎo)通。2在圖7-18所示三相串聯(lián)二極管逆變電路中：（1）說(shuō)明二極管VD1VD6的作用；（2）晶閘管VT1VT6的導(dǎo)通角為多少度？圖7-18三相串聯(lián)二極管逆變電路答. 1）使負(fù)載與電容隔離，以防止換相電容上的電荷通過(guò)負(fù)載放電，從而有效地發(fā)揮電容的換相能力。2）120度。3什么叫同

47、步調(diào)制？什么叫異步調(diào)制？?jī)烧吒饔惺裁刺攸c(diǎn)？分段同步調(diào)制的優(yōu)點(diǎn)是什么？答.（1）同步調(diào)制：載波比N等于常數(shù)，并在變頻時(shí)使載波信號(hào)保持同步的調(diào)制。特點(diǎn)：頻率較低時(shí)的諧波通常不易消除，如果負(fù)載為電動(dòng)機(jī)，就會(huì)產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)距脈動(dòng)和噪聲，給電動(dòng)機(jī)的正常工作帶來(lái)不利影響。（2）異步調(diào)制：載波信號(hào)和調(diào)制信號(hào)不保持同步方式的調(diào)制方式。特點(diǎn)：當(dāng)調(diào)制信號(hào)頻率較低時(shí)，輸出脈沖的不對(duì)稱性影響較小，輸出波形接近正弦波；當(dāng)調(diào)制信號(hào)頻率較高時(shí)，輸出脈沖的不對(duì)稱性影響較大，還會(huì)出現(xiàn)脈沖的跳動(dòng)，同時(shí)輸出波形和正弦波的差異也變大，電路的輸出特性變壞。（3）分段同步調(diào)制方式：把逆變電路的輸出頻率范圍劃分成若干個(gè)頻段，每個(gè)頻段內(nèi)都保持

48、載波比N為恒定，不同頻段的載波比不同。在輸出頻率的高頻段采用較低的載波比，以使載波頻率不至過(guò)高，在功率開(kāi)關(guān)器件所允許的頻率范圍內(nèi)。在輸出頻率的低頻段采用較高的載波比，以使載波頻率不至過(guò)低，而對(duì)負(fù)載產(chǎn)生不利影響。各頻段的載波比應(yīng)該都取3的整數(shù)倍且盡量為奇數(shù)。4. 什么是逆變？怎樣分類？答：利用晶閘管裝置將直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姷倪^(guò)程就叫逆變。整流和逆變關(guān)系密切，若同一套晶閘管裝置，通?？梢怨ぷ髟谡鳡顟B(tài)，而在一定條件下，又可以工作在逆變狀態(tài)，常稱這一裝置為變流器。變流器工作在逆變狀態(tài)時(shí)，把直流電轉(zhuǎn)變?yōu)?0HZ的交流電送到電網(wǎng)，稱為有源逆變；若把直流電轉(zhuǎn)變?yōu)槟骋活l率或頻率可調(diào)的交流電供給負(fù)載使用，則叫

49、做無(wú)源逆變或變頻。5要想是變流器工作在逆變狀態(tài)，應(yīng)該具備什么條件？答：應(yīng)同時(shí)具備以下兩個(gè)條件：（1） （1）       外部條件。必須有外接的直流電源。（2） （2）       內(nèi)部條件?？刂平?gt; 90°。6什么叫逆變角？答：變流器工作在逆變狀態(tài)時(shí),長(zhǎng)將控制角改用表示,將稱為逆變角,規(guī)定以= 處作為計(jì)量的起點(diǎn),角的大小由計(jì)量起點(diǎn)向左計(jì)算.和的關(guān)系為+= ,例如=30°時(shí),對(duì)應(yīng)于=150°7三相逆變電路對(duì)觸發(fā)電路的要求和整流電路相比有什么

50、不同?答:以三相半波共陰極接法為例進(jìn)行分析.三相半波電路要求每隔120°按順序給VTh1、VTh3、VTh5施加觸發(fā)脈沖,以保證換相到陽(yáng)極電壓更高的那一相上。對(duì)于整流電路來(lái)說(shuō)，每隔120°，如果同時(shí)給三個(gè)晶閘管施加觸發(fā)脈沖，電路也能夠正常換相，而逆變電路則不行。逆變電路要求觸發(fā)電路必須嚴(yán)格按照換相順序，依次給三個(gè)晶閘管施加觸發(fā)脈沖，才能保證電路正常工作。8什么叫逆變失敗，造成逆變失敗的原因有哪些？答：晶閘管變流器在逆變運(yùn)行時(shí)，一旦不能正常換相，外接的直流電源就會(huì)通過(guò)晶閘管電路形成短路，或者使變流器輸出的平均電壓和直流電動(dòng)勢(shì)變成順向串聯(lián)，形成很大的短路電流，這種情況叫逆變失敗，或叫逆變顛覆。造成逆變失敗的原因主要有：（1） （1）       觸發(fā)電路工作不可靠。例如脈沖丟失、脈沖延遲等.（2）