電力電子綜合練習(xí)題-文庫吧
2025-03-11 02:51 本頁面
【正文】 2）內(nèi)部短路；3）內(nèi)部斷路，試分析晶閘管兩端與負(fù)載電壓波形。解：1）3）同為關(guān)斷狀態(tài)，2）為導(dǎo)通狀態(tài)，見課本P50。．某單相可控整流電路，分別給阻性負(fù)載和蓄電池反電動(dòng)勢負(fù)載供電，在流過負(fù)載電流平均值相同的條件下，哪一種負(fù)載下晶閘管的額定電流應(yīng)選大一些？為什么？解：反電動(dòng)勢負(fù)載時(shí)晶閘管額定電流應(yīng)選大一些。因?yàn)榉措妱?dòng)勢負(fù)載時(shí)，晶閘管的導(dǎo)通角θ比電阻性負(fù)載時(shí)小。反電動(dòng)勢負(fù)載的電流波形系數(shù)Kf比電阻負(fù)載時(shí)大。．某單相橋式全控整流電路，帶大電感負(fù)載，變壓器二次側(cè)電壓U2=220V，R=2Ω，觸發(fā)角α= 30176。時(shí)，求：1）畫出輸出電壓ud、輸出電流id和變壓器二次側(cè)電流i2波形；2）計(jì)算整流電路輸出平均電壓Ud、平均電流Id及變壓器二次電流有效值I2；3）考慮2倍安全裕量，選擇晶閘管的額定電壓、額定電流值。解：1)波形略，見教材2）Ud = = 220Cos30176。= Id = Ud / R = / 2 = I2 = Id = 3）晶閘管可能承受的最大電壓為UTM==311V，考慮2倍安全裕量,其值為622V，選額定電壓為650V的晶閘管。流過晶閘管的電流有效值為IT =Id = 考慮2倍安全裕量時(shí)晶閘管的平均電流為ITAV = 2IT / = ，選額定電流為80A的晶閘管。．無源逆變與有源逆變有什么不同？答：交流側(cè)接電網(wǎng)，為有源逆變；交流側(cè)接負(fù)載，為無源逆變。隨負(fù)載要求的不同，無源逆變電路輸出的頻率與電壓既可以是恒定的，也可以是可變的。．什么是電壓型逆變電路？什么是電流型逆變電路？從電路組成和工作波形上看，這二者各有什么特點(diǎn)？答： 電壓型逆變電路因其直流側(cè)電源為電壓源，所以，直流電壓無脈動(dòng)，直流回路呈低阻抗。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(fù)載阻抗角無關(guān)。交流側(cè)輸出電流波形則取決于負(fù)載的性質(zhì)。為給感性（滯后）的負(fù)載電流提供流通路徑，逆變橋的各橋臂必須并聯(lián)無功反饋二極管。電流型逆變電路因其直流側(cè)電源為電流源，所以，直流電流無脈動(dòng)，直流回路呈高阻抗。交流側(cè)輸出電壓波形為矩形波，并且與負(fù)載阻抗角無關(guān)。交流側(cè)輸出電壓波形則取決于負(fù)載的性質(zhì)。由于電流源電流的單向性，逆變橋的各橋臂不必并聯(lián)無功反饋二極管。．電壓型逆變電路中，與開關(guān)管反并聯(lián)的二極管的作用是什么？答：為給感性（滯后）的負(fù)載電流提供流通路徑，逆變橋的各橋臂必須并聯(lián)無功反饋二極管。 試分析教材單相橋式電壓型逆變電路的工作原理及波形、單相橋式電流型電路的工作原理及波形第三部分 綜合練習(xí)題練習(xí)一一、填空題1．晶閘管是四層三端器件，三個(gè)引出電極分別為：陽極、陰極和 極。2．一只額定電流為100A的普通晶閘管，其允許通過的電流有效值為 A。3．具有自關(guān)斷能力的電力電子器件稱為 器件。4．三相全控橋式整流電路中，采用共陰極組接法的三只晶閘管，要求其觸發(fā)脈沖以1200為間隔，依次在電源電壓的 半周觸發(fā)各晶閘管。5．在考慮變壓器漏抗影響時(shí)，整流電路輸出電壓的平均值將________ 。6．三相全控橋式整流電路輸出的電壓波形在一個(gè)周期內(nèi)脈動(dòng) 次。7．采用時(shí)間比控制方式改變斬波器負(fù)載兩端的平均電壓，對斬波器觸發(fā)脈沖的調(diào)制方法有三種，分別是 ； ； 。8．降壓斬波器中，電源電壓Ud=50V，則負(fù)載電壓平均值ULD為 。9．電流型逆變電路直流側(cè)為 ，輸出電流波形為 。10．根據(jù)調(diào)制脈沖的極性，PWM也有兩種調(diào)制方式，分別是 和 調(diào)制。二、簡答題1．試說明晶閘管的開通和關(guān)斷的條件。2．試說明晶閘管整流裝置實(shí)現(xiàn)有源逆變的條件。3．試說明整流電路中整流變壓器二次側(cè)相電壓U2φ選得過高或過低，將出現(xiàn)什么問題？4．單相半控橋整流電路帶感性負(fù)載時(shí)，若該電路不接續(xù)流二極管，請對其可能發(fā)生的“失控”現(xiàn)象進(jìn)行分析。5．三相橋式全控整流電路帶大電感負(fù)載時(shí)，以連接于A相的共陰極組晶閘管T1為例說明，在一個(gè)周期內(nèi)，其承受電壓的情況。6．某單相可控整流電路，分別給阻性負(fù)載和蓄電池反電動(dòng)勢負(fù)載供電，在流過負(fù)載電流平均值相同的條件下，哪一種負(fù)載下晶閘管的額定電流應(yīng)選大一些？為什么？三、計(jì)算題1．單相橋式可控整流電路，帶一大電感對蓄電池充電，R = 3Ω，電感L足夠大，U2 = 220V，反電動(dòng)勢E = 60V。1）要保持充電電流為10A，估算此時(shí)的控制角α；2）該電路中晶閘管承受的最大電壓是多少？2．單相全控橋式整流電路，帶阻感負(fù)載，R = 5Ω，L值很大，即滿足ωLR，U2 = 100V，當(dāng)α= 600時(shí)，求：1）作出輸出電壓ud、輸出電流id、變壓器二次側(cè)電流i2的波形；2）求整流輸出平均電壓Ud、電流Id和二次側(cè)電流有效值I2；3）考慮兩倍的安全裕量，選擇晶閘管的額定電壓和額定電流值。3．單相全控橋式有源逆變電路，回路電阻R = 1Ω，平波電抗器Ld足夠大，變壓器二次電壓有效值U2 = 220V，負(fù)載電動(dòng)勢Ed=200V，當(dāng)β= 300時(shí)，求：1）畫出輸出電壓ud、流過晶閘管電流iT1的波形；2）計(jì)算變流電路輸出平均電壓Ud、負(fù)載平均電流Id。參考答案：一、填空題1．門 2．157 3．全控型 4．正 5．減小 6．6 7．脈沖寬度調(diào)制；脈沖頻率調(diào)制；調(diào)頻調(diào)寬混合控制 8．40V 9．電流源；矩形波 10．單極性；雙極性二、簡答題（本大題共6小題，每小題6分，共36分）1．晶閘管導(dǎo)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(dāng)?shù)恼蛎}沖電壓和電流。 在晶閘管導(dǎo)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。2．1）變流電路直流側(cè)應(yīng)具有能提供逆變能量的直流電源電動(dòng)勢Ed，其極性應(yīng)與晶閘管的導(dǎo)電電流方向一致；2）變流電路輸出的平均電壓Ud的極性必須為負(fù)，以保證與直流電源電動(dòng)勢Ed構(gòu)成同極性相連，即控制角α＞90176。，且滿足∣Ud∣＞∣Ed∣。3．整流電路中整流變壓器二次側(cè)相電壓U2φ選得過高，則晶閘管運(yùn)行時(shí)控制角過大，造成功率因數(shù)變壞，無功功率增大；選擇過低，則有可能在最不利的運(yùn)行情況下，即使晶閘管的控制角退到最小時(shí)，仍然不能達(dá)到負(fù)載要求的額定電壓。4．單相半控橋整流電路帶感性負(fù)載時(shí)，不接續(xù)流二極管，將可能發(fā)生失控現(xiàn)象。以晶閘管T1導(dǎo)通的情況為例，當(dāng)交流電源電壓在負(fù)半周時(shí)，負(fù)載電流通過T1和二極管D2續(xù)流，輸出電壓為零；當(dāng)交流電源電壓在正半周時(shí)，負(fù)載電流通過T1和二極管D4流通，輸出電壓為電源電壓。即在一個(gè)周期內(nèi)，晶閘管T1持續(xù)導(dǎo)通，二極管DD2輪流導(dǎo)通
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