电力电子技术复习题(3)

2019-08-31 22:08

【简答】晶闸管触发电路与主回路隔离方法有哪些?(P33末~34初)

【简答】交交变频电路的最高输出频率是多少?制约输出频率提高的因素有哪些?(P124)

【简答】画出升压斩波电路,并简述其工作原理,以及L、C的作用。(降压斩波电路同样重要,同样可能考到,需要掌握画电路图以及简述工作原理。)

【补充】在填空、选择、计算题中,都会涉及到各种整流电路带不同负载时,α的移相范围、三相整流电路中电流连续与断续的分界点α的值,等等。

【补充】简述电压型逆变电路的工作原理,以及L、C、二极管的作用。

【补充】单相交交变频电路输出电压和电流波形的六个阶段。(P122)

【补充】各个电力电子器件属于单极型or双极型or混合型;或者电流驱动型or电压驱动型;或者全控型、半控型、不可控器件;以及各器件中文名与英文名的对应,都要熟记。会混在一起考,不大懂的话很容易混淆。

【载波比】载波频率fc与调制信号频率fr之比N=fc/fr。

【异步调制】fr载波和调制波不保持同步。保持fc不变且较高:fr变化时,N变化。

特点:在信号波的半个周期内,PWM波的脉冲个数不固定,相位也不固定,正负半周期的脉冲不对称,半周期内前后1/4周期的脉冲也不对称。

优点:fr较低时,N较大,一周期内脉冲数较多,脉冲不对称的影响较小,PWM接近正弦波;

缺点:fr较高时,N较小,一周期内脉冲数较少,脉冲不对称的影响变大,且不稳定。对三相PWM型逆变电路来说,三相输出的对称性变差。

【同步调制】变化时N=常数,并在变频时使载波和信号波保持同步。

特点:信号波频率fr变化时N不变,一周期内输出的脉冲数和脉冲相位都是固定的。

【分段同步调制】把逆变电路的输出频率划分为若干段,每个频段的载波比N一定,不同频段采用不同N。优点:高频段采用较低的N,使fc不至于过高,可限制在功率器件允许的范围内;低频段采用较高的N,使fc不至于过低而对负载不利。

【补充】简述电压型逆变电路的工作原理,以及L、C、二极管的作用。

【特点】

1)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。

2)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,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而不同。

3)交流侧为阻感负载时需要提供无功功率。

直流侧电容→缓冲无功能量。

负载大电感→将无功能量反馈回直流侧。

二极管→①续流;②负载向直流侧反馈能量的通道。

1.简述晶闸管导通之后,为什么门极失去控制作用?

2.要实现有源逆变,必须同时满足哪两个条件?

3.下图是电力MOSFET的一个小单元结构示意图,请简述其截止、导通过程。

4.晶闸管的非正常导通方式有哪几种?

5.晶闸管相控直接变频的基本原理是什么?为什么只能降频、降压,而不能升频、升压?

1、 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?

2、单结晶体管的特性曲线可以分为哪几段?如果用一个二极管和两个电阻接成如下方式,请按对单结晶体管特性曲线进行研究的相同做法,设计试验电路,并作出它的Ie-Ue特性曲线。

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。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。、

2、单结晶体管特性曲线可分为:截止区、负阻区、饱和导通区。

计算题

1、一台工业炉原由额定电压为单相交流220∨供电,额定功率为10千瓦。现改用双向晶闸管组成的单相交流调压电源供电,如果正常工作时负载只需要5千瓦。试问双向晶闸管的触发角α应为多少度?试求此时的电流有效值,以及电源侧的功率因数值。

π/2;

32.1A; 0.707;

2、 已知自耦变压器基本绕组为1-0,调整绕组1-3与1-2之间的匝数是1-0的10%。试分析图示两组反并联晶闸管组成的电路,是如何实现在输入电压波动时,使输出电压∪0保持稳定?

通过对电压检测,实施对两组反并联晶闸管门极予以控制。例如:输入电压高于10%时,让VT1、VT2这组反并联的晶闸管的触发脉冲移到180°,使它不输出电压,而让VT3、VT4这组反并联晶闸管的触发脉冲移到0°,使他们分别在正负半周全导通时输出电压降低;当输入电压低于额定值10%时,让VT1、VT2这组反并联晶闸管的触发脉冲移到0°,使他们分别在正负半周全导通。让VT3、VT4反并联晶闸管的触发脉冲移到180°使他们截止,从而使输出电压提高10%,达到稳定输出电压的目的。

【波形及计算】第二章所有整流电路的电路图以及波形,还有相关量的计算,比如Ud、Id、IdVT、IVT等等。还有考虑安全裕量的情况下,如何确定晶闸管的电流定额及电压定额。

【波形及计算】第二章所有整流电路的电路图以及波形,还有相关量的计算,比如Ud、Id、IdVT、IVT等等。还有考虑安全裕量的情况下,如何确定晶闸管的电流定额及电压定额。

【波形及计算】课本(王兆安主编第4版)P42的第三题,几乎是原题考过。

【波形及计算】课本P138波形,给出uUN'、uVN'、uWN'的波形,要求画出uUV、uNN'、uUN、uVN、uWN的波形,并写出uNN'的表达式及简要说明。

判断

1.电力电子器件的额定电流定义为,通以单相工频正弦半波电流时的允许最大有效值电流。 ( )

2.晶闸管的维持电流IH大于掣住电流IL。 ( )

3.IGBT兼具有功率MOSFET高速开关特性和GTR低导通压降特性两者优点的一种复合器件。 ( )

4.GTO的导通机理与SCR是完全一样的,其关断机理与SCR是不同的。 ( )

5.在电力变换电路中,GTR主要工作在放大状态。 ( )

6.电力MOSFET中绝大多数是N沟道增强型,这是由于P沟道器件在相同硅片面积下,其通态电阻是N型器件的2~3倍。 ( )

7.如果在单结晶体管触发电路的稳压管两端并接滤波电容,晶闸管可控整流电路更能稳定地工作。 ( )

8.晶闸管相控整流电路,通过控制触发角α的大小来控制输出电压平均值的大小。 ( )

9.直流输出电压的平均值高于输入电压的变换电路称为升压式斩波变换电路,又称为Boost电路。 ( )

10.单相交流调功器是以交流电源周波数为控制单位,利用晶闸管将电路接通几个周波,然后断开几个周波,来达到调节负载功率的目的。 ( )

11.型号KP50—10的普通晶闸管,其额定电压、额定电流分别为50V、10A。( )

12.电压型逆变器直流侧一般要并接大电容,直流电压基本无脉动,直流回路呈低阻抗,相当于电压源。 ( )

13.通常大容量GTO的关断增益很小,βoff不超过3~5,这正是GTO的优点。( )

14.交-交变频电路是不通过中间直流环节而把电网频率的交流电直接变换成高

于电网频率、高于电网电压的变流电路。 ( )


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