2、三相桥式全控整流电路是由一组共 阴 极三只晶闸管和一组共 阳 极的三只晶闸管串联后构成的,晶闸管的换相是在同一组内的元件进行的。每隔 60 换一次相,在电流连续时每只晶闸管导通 120 度。要使电路工作正常,必须任何时刻要有 2 只晶闸管同时导通,一个是共 阴 极的,另一个是共 阳 极的元件,且要求不是 同一相 的两个元件。
3、为了减小变流电路的开、关损耗,通常让元件工作在软开关状态,软开关电路种类很多,但归纳起来可分为 零电压电路与 零电流电路两大类。
4、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-----几种。
5、三相半波可控整流电路电阻性负载时,电路的移相范围 0-150 ,三相全控桥电阻性负载时,电路的移相范围 0-120 ,三相半控桥电阻性负载时,电路的移相范围 0-180 。
二、判断题:(本题共10小题,每题1分,共10分)
1、双向晶闸管的额定电流的定义与普通晶闸管不一样,双向晶闸管的额定电流是 用电流有效值来表示的。( T )
2、逆变器采用负载换流方式实现换流时,负载谐振回路不一定要呈电容性。( F ) 3、无源逆变指的是把直流电能转换成交流电能送给交流电网。 ( F ) 4、对三相桥式全控整流电路的晶闸管进行触发时,只有采用双窄脉冲触发,电路才能正常工作。 ( F )
5、PWM脉宽调制型逆变电路中,采用不可控整流电源供电,也能正常工作。 ( T ) 6、在变流装置系统中,增加电源的相数也可以提高电网的功率因数。 ( T ) 7、过快的晶闸管阳极du/dt会使误导通。( T )
8、电流可逆斩波电路可实现直流电动机的四象限运行。( T )
9、为避免三次谐波注入电网,晶闸管整流电路中的整流变压器应采用Y/Y接法(F ) 10、在DC/DC变换电路中,可以采用电网换流方法。( F ) 三、选择题:(本题共10小题,每题1分,共10分)
1、三相全控桥式整流电路带电阻负载,当触发角α=0o时,输出的负载电压平均值为
( D )。A、0.45U2 B、0.9U2 C、1.17U2 D、2.34U2
2、变流装置的功率因数总是( C )。
A、大于1 B、等于1 C、小于1大于0 D、为负
3、三相全控桥式整流电路带大电感负载时,控制角α的有效移相范围是( A )。 A、0°-90° B、30°-120° C、60°-150° D、90°-150°
4、三相半波可控整流电路在换相时,换相重叠角γ的大小与哪几个参数有关( A )。 A、α、Id、 XL、U2φ B、α、Id; C、α、U2 D、α、U2、XL;
5、为限制功率晶体管的饱和深度,减少存储时间,桓流驱动电路经常采用( B )。 A、du/dt抑制电路 B、抗饱和电路 C、di/dt抑制电路 D、吸收电路 6、单相半控桥电感性负载电路中,在负载两端并联一个续流二极管的作用是( D )。
A、增加晶闸管的导电能力 B、抑制温漂
C、增加输出电压的稳定性 D、防止失控现象的产生
7、功率晶体管的安全工作区由以下4条曲线限定:集电极-发射极允许最高击穿电压,集电极最大允许直流功率线,集电极最大允许电流线和___D____ A、基极最大允许直流功率线 B、基极最大允许电压线 C、临界饱和线 D、二次击穿功率线 8、直流斩波电路是一种___C___变换电路。
A、AC/AC B、DC/AC C、DC/DC D、AC/DC
9、三相半波带电阻性负载时,α为 C 度时,可控整流输出的电压波形处于连续和断续的临界状态。
A、0度 B、60度 C、30度 D、120度。
10、在晶闸管触发电路中,改变 B 的大小,则输出脉冲产生相位移动,达到移相控制的目的。
A、同步电压 B、控制电压 C、脉冲变压器变比 D、整流变压器变比 四、简答题:(本题共4小题,共28分)
1、什么是逆变失败?逆变失败后有什么后果?形成的原因是什么?(8分)
答:逆变失败指的是:逆变过程中因某种原因使换流失败,该关断的器件末关断,该导通的器件
末导通。从而使逆变桥进入整流状态,造成两电源顺向联接,形成短路。逆变失败后果是严重的,会在逆变桥与逆变电源之间产生强大的环流,损坏开关器件(4分)。产生逆变失败的原因:一是逆变角太小;二是出现触发脉冲丢失;三是主电路器件损坏;四是电源缺相等
2、下面BOOST升压电路中,电感L与电容C的作用是什么?(6分)
答:储存电能升压(3分);保持输出电压稳定(3
3、晶闸管变流装置中为什么在主电路上要加入整流变压器进行降压?(7分)
答:采用整流变压器降压后可以使晶闸管工作在一个合适的电压上,可以使晶闸管的电压定额下降(2分),还可以使晶闸管工作于小控制角,这有利于减少波形系数,提高晶闸管的利用率,实际上也减少的晶闸管的电流定额(3分),另外由于控制角小,这对变流装置的功率因素的提高也大为有利
4、单相电压型逆变电路中,电阻性负载和电感性负载对输出电压、电流有何影响?电路结构有哪些变化?(7分)
答:电阻性负载时,输出电压和输出电流同相位,波形相似,均为正负矩形波(2分)。
电感性负载时,输出电压为正负矩形波,输出电流近似为正弦波,相位滞后于输出电压,滞后的角度取决于负载中电感的大小(3分)。 在电路结构上,电感性负载电路,每个开关管必须反向并联续流二级管(2分)
五、作图题:(本题共2小题,共14分)
1、对于下图所示的桥式可逆斩波电路,若需使电动机工作于反转电动状态,试分析电路的工作情况,并绘出相应的两条电流流通路径,同时标注电流流向。(8分)
2、设三相桥式可控整流电路工作于有源逆状态,试画出β=60o时的整流输出电压波形(6分) ud uab uac uab uac ubc uba uca ucb
六、计算题(本题共1小题,共18分)
1、三相全控桥式整流电路,L=0.2H,R=4Ω,要求Ud从0~220V之间变化。试求:
(1)不考虑控制角裕量时的,整流变压器二次线电压。(3分)
(2)如电压,电流裕量取2倍,计算晶闸管额定电压,电流值。(8分) (3)变压器二次电流有效值I2。(4分)
(4)计算整流变压器二次侧容量S2。(3分)
解:?L?2?fL?2?3.14?50?0.2?62.8(Ω),而Rd=4(Ω),所以 ,ωL>>Rd,按大电感负载情况计算,三相全控桥式整流电路,相当于最小控制角αmin=0° 计算.整流变压器次级相电压U2(3分)
Ud=2.34U2,,则U2=220/2.34≈94(V)
(2).计算晶闸管电压、电流值,如果电压、电流按裕量系数2计算,选择晶闸管(8分) 晶闸管承受的最大峰电压为
UV1m?6U2?230.35(V)
按裕量系数2计算,则U=230.25×2=460.5(V),选额定电压500V晶闸管。(2分)
Id?Ud220??55R4(A)
11Id??50?16.733(A)(3分)
IV1AR?IV1?
13Id?31.75(A)
则
AV1EAR?IV131.75??20.21.571.57A(3分)
按裕量系数2计算,则20.2×2=40.4(A),选额定通态平均电流为50A的晶闸管。
(3). 计算变压器次级电流有效值I2(4分)
I2?2Id?44.93(A)
(4).计算整流变压器次级容量S2(3分)
S2=3U2I2=3×94×44.9=12661.8(VA)≈12.66(KVA)