2024年电力电子技术复习

发布 2023-12-22 10:10:17 阅读 9344

1、晶闸管导通和关断的条件是什么?

解:晶闸管导通条件是: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加上适当的正向脉冲电压和电流。

在晶闸管导通后,门极就失去控制作用,欲使其关断,只需将流过晶闸管的电流减小到其维持电流以下,可采用阳极加反向电压、减小阳极电压或增大回路阻抗等方式。

2、有源逆变实现的条件是什么?

(1)晶闸管的控制角大于90度,使整流器输出电压ud为负。

(2)整流器直流侧有直流电动势,其极性必须和晶闸管导通方向一致,其幅值应大于变流器直流侧的平均电压

3、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:

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。

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。

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:

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。

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。

当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率,直流侧电感起缓冲无功能量的作用。因为反馈无功能量时直流电流并不反向,因此不必像电压型逆变电路那样要给开关器件反并联二极管。

4、桥式全控整流电路、三相桥式全控整流电路中,当负载分别为电阻负载或电感负载时,要求的晶闸管移相范围分别是多少?

答: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0 ~ 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0 ~ 90。

5、画出降压斩波电路原理图并简述降压斩波电路工作原理。

答:降压斩波器的原理是:在一个控制周期中,让v导通一段时间ton,由电源e向l、r、m供电,在此期间,uo=e。

然后使v关断一段时间toff,此时电感l通过二极管vd向r和m供电,uo=0。一个周期内的平均电压uo=。输出电压小于电源电压,起到降压的。

6、 交流调压电路和交流调功电路有什么区别?二者各运用于什么样的负载?

答:交流调压电路和交流调功电路的电路形式完全相同,二者的区别在于控制方式不同。

交流调压电路是在交流电源的每个周期对输出电压波形进行控制。而交流调功电路是将负载与交流电源接通几个周波,再断开几个周波,通过改变接通周波数与断开周波数的比值来调节负载所消耗的平均功率。

交流调压电路广泛用于灯光控制(如调光台灯和舞台灯光控制)及异步电动机的软起动,也用于异步电动机调速。在供用电系统中,还常用于对无功功率的连续调节。

交流调功电路常用于电炉温度这样时间常数很大的控制对象。由于控制对象的时间常数大,没有必要对交流电源的每个周期进行频繁控制。

7、晶闸管触发的触发脉冲要满足哪几项基本要求?

8、单相半波可控整流电路,如(1)晶闸管内部短路,(2)晶闸管内部开路,在下面的坐标中画出其直流输出电压ud和晶闸管两端电压ut的波形。

13、双向晶闸管有哪几种触发方式?用的最多的有哪两种?

9、画出单结晶体管自激**电路的电路图,并画出电容两端电压与输出电压波形。

15、对直流斩波电路的控制方式通常有哪几种?画出不同控制方式的输出电压波形。

16、 在晶闸管两端并联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。、

二、填空题。

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要有足够的驱动功率 、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均流电抗器。

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、型号为ks100-8的元件表示双向晶闸管晶闸管、它的额定电压为 800v伏、额定有效电流为100a。

°导电型三相桥式逆变电路,晶闸管换相是在同一桥臂上的上、下二个元件之间进行;而120导电型三相桥式逆变电路,晶闸管换相是在不同桥臂上的元件之间进行的。

7、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;当温度升高时,晶闸管的触发电流会下降、正反向漏电流会增加。

8、由晶闸管构成的逆变器换流方式有负载换流和强迫(脉冲)换流。

9、按逆变后能量馈送去向不同来分类,电力电子元件构成的逆变器可分为有源逆变器与无源逆变器两大类。

10、有一晶闸管的型号为kk200-9,请说明kk 快速晶闸管 ; 200表示表示 200a ,9表示 900v 。

11、单结晶体管产生的触发脉冲是尖脉冲脉冲;主要用于驱动小功率的晶闸管;锯齿波同步触发电路产生的脉冲为强触发脉冲脉冲;可以触发大功率的晶闸管。

12、普通晶闸管的图形符号是 ,三个电极分别是阳极a , 阴极k 和门极g 晶闸管的导通条件是阳极加正电压,阴极接负电压,门极接正向电压形成了足够门极电流时晶闸管导通;关断条件是当晶闸管阳极电流小于维持电流ih时,导通的晶闸管关断 。

13、可关断晶闸管的图形符号是 ;电力场效应晶体管的图形符号是

绝缘栅双极晶体管的图形符号是 ;电力晶体管的图形符号是 ;

14、单相交流调压在电阻性负载电路的移相范围在0—180 变化,在阻感性负载时移相范围在—180变化。

15、变流电路的换流方式有器件换流、电网换流、负载换流、强迫换流等四种。

16、提高变流置的功率因数的常用方法有减小触发角、增加整流相数、采用多组变流装置串联供电 、设置补偿电容。

17、在电力晶闸管电路中,常用的过电流保护有快速熔断器 ;电路串电抗器 ;过流时快速移相;和直流快速开关等几种。

18、晶闸管的换相重叠角与电路的触发角α、变压器漏抗xb 、平均电流id 、电源相电压u2等参数有关。

19、单相全波可控整流电路中,晶闸管承受的最大反向电压为u2。三相半波可控整流电路中,晶闸管承受的最大反向电压为u2 。(电源相电压为u2)

20、要使三相全控桥式整流电路正常工作,对晶闸管触发方法有两种,一是用大于60小于120的宽脉冲触发;二是用脉冲前沿相差60的双窄脉冲触发。

21、在同步电压为锯齿波的触发电路中,锯齿波底宽可达240度;实际移相才能达0-180 度。

21、双向晶闸管的图形符号是 ,它的三个极分是第一阳极t1、第二阳极t2、和门极g。

22、从晶闸管开始承受正向电压起到晶闸管导通之间的电角度称为控制角,用α 表示。

5、同步电压为锯齿波的触发电路锯齿波底宽可达240度;正弦波触发电路的理想移相范围可达 180度,实际移相范围只有150 。

23、一般操作过电压都是瞬时引起的尖峰电压,经常使用的保护方法是阻容保护而对于能量较大的过电压,还需要设置非线性电阻保护,目前常用的方法有压敏电阻和硒堆 。

24、交流零触发开关电路就是利用过零触发方式来控制晶闸管导通与关断的。

25、请在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igbtigbt是 mosfet和 gtr 的复合管。

30、常用的过电流保护措施有快速熔断器串进线电抗器、接入直流快速开关、控制快速移相使输出电压下降 。(写出四种即可)

31、直流斩波电路按照输入电压与输出电压的高低变化来分类有降压斩波电路; 升压斩波电路升降压斩波电路。

35、由波形系数可知,晶闸管在额定情况下的有效值电流为itn等于 1.57 倍it(**),如果it(**)=100安培,则它允许的有效电流为 157 安培。通常在选择晶闸管时还要留出 1.

5—2 倍的裕量。。

36、在单相交流调压电路中,负载为电阻性时移相范围是 ,负载是阻感性时移相范围是。

37、在电力晶闸管电路中,常用的过电压保护有避雷器;阻容吸收;硒堆;压敏电阻;整流式阻容吸收等几种。

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