電力電子綜合練習(xí)題(已修改)
2025-04-07 02:51 本頁(yè)面
【正文】 本章典型例題分析 晶閘管導(dǎo)通和關(guān)斷的條件是什么？ 解：晶閘管導(dǎo)通條件是：1）晶閘管陽(yáng)極和陰極之間施加正向陽(yáng)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(yáng)極加反向電壓、減小陽(yáng)極電壓或增大回路阻抗等方式。 單相正弦交流電源，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2倍安全裕量，晶閘管的額定電壓如何選?。拷猓壕чl管所承受的正、反向電壓最大值為輸入正弦交流電源電壓的峰值：220= 311V；考慮2倍安全裕量，則晶閘管額定電壓不低于2311=622V，可取為700V。 晶閘管額定電流和額定電壓的確定方法?要點(diǎn):~,額定電壓按實(shí)際電路中所承受的最大電壓值的2.~3倍選取. 晶閘管是晶體閘流管的簡(jiǎn)稱,常用的有平板型與螺栓型兩種；晶閘管KP1012G的含義是:P—普通晶閘管,10—額定電流為10A,12—額定電壓為1000V. GTR及GTO的驅(qū)動(dòng)電流波形的后沿一般都有一個(gè)較大的負(fù)電流,這個(gè)負(fù)電流的作用是有利于這些功率器件的:( )A、導(dǎo)通 B、關(guān)斷 C、壽命 D、飽和 晶閘管的觸發(fā)電路產(chǎn)生的觸發(fā)信號(hào)應(yīng)有：（ ）A、足夠大的觸發(fā)功率 B、足夠小的觸發(fā)功率C、盡可能緩的前沿 D、盡可能窄的寬度 驅(qū)動(dòng)電路是電力電子器件主電路與哪種電路之間的接口？A、緩沖電路 B、保護(hù)電路 C、控制電路 D、濾波電路 功率晶體管GTR的安全工作區(qū)SOA由哪幾條曲線所限定？答：功率晶體管的SOA由集電極最大允許電流ICM、集射間最大電壓UCEM、集電結(jié)最大允許功耗曲線PCM及二次擊穿功率曲線PSB所組成。 晶閘管主電路對(duì)觸發(fā)電路的要求是什么？答： 1）觸發(fā)脈沖的參數(shù)應(yīng)符合要求。觸發(fā)脈沖的主要參數(shù)有脈沖幅值、寬度和前沿陡度。 2）觸發(fā)脈沖與主電路電源電壓必須同步 3）觸發(fā)脈沖的移相范圍應(yīng)滿足變流裝置的要求 4）觸發(fā)脈沖的頻率有可調(diào)性 5）防止干擾與誤觸發(fā)本章作業(yè)．有些晶閘管觸發(fā)導(dǎo)通后，觸發(fā)脈沖結(jié)束時(shí)它又關(guān)斷是什么原因？答：晶閘管導(dǎo)通情況下，隨著主回路電源電壓的降低，主回路電流降低到某一數(shù)值以下時(shí)晶閘管就關(guān)斷了。．晶閘管導(dǎo)通后，流過晶閘管的電流大小取決于什么？晶閘管關(guān)斷后，其承受的電壓大小取決于什么？答：晶閘管導(dǎo)通后，流過晶閘管的電流完全由主電路的電源電壓和回路電阻所決定。晶閘管關(guān)斷后，其承受的電壓大小取決于電源電壓。．什么信號(hào)可用做晶閘管的門極觸發(fā)信號(hào)？答：處于晶閘管可靠觸發(fā)區(qū)內(nèi)的觸發(fā)電壓和電流可可用做晶閘管的門極觸發(fā)信號(hào)。．晶閘管導(dǎo)通條件是：1）晶閘管陽(yáng)極和陰極之間施加正向陽(yáng)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。晶閘管導(dǎo)通情況下，只要仍有一定的正向陽(yáng)極電壓，不論門極電壓如何，晶閘管仍保持導(dǎo)通。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(yáng)極加反向電壓、減小陽(yáng)極電壓或增大回路阻抗等方式。 教材P42頁(yè),第3題:答案： ,第4題答案： 100A的晶閘管能輸出的平均電流: 本章典型例題分析 接有續(xù)流二極管的單相半波可控整流電路，帶大電感負(fù)載，R=5Ω，變壓器二次側(cè)電壓U2=220V。試計(jì)算當(dāng)觸發(fā)角α分別為30176。和60176。時(shí)，流過晶閘管和續(xù)流二極管中電流的平均值和有效值；問在什么情況下，流過續(xù)流二極管的電流平均值大于流過晶閘管的電流平均值？解：1）當(dāng)α= 30176。時(shí)， 流過晶閘管的電流平均值為 流過晶閘管的電流有效值為 流過續(xù)流二極管的電流平均值為 流過續(xù)流二極管的電流有效值為 2）當(dāng)α= 60176。時(shí)， 流過晶閘管的電流平均值為 流過晶閘管的電流有效值為 流過續(xù)流二極管的電流平均值為 流過續(xù)流二極管的電流有效值為 3）要使IdD＞IdT，由公式知，只需滿足＞，即＞0176。 在單相橋式全控整流電路中，如果有一只晶閘管因?yàn)檫^流而燒成斷路，該電路的工作情況將如何？如果這只晶閘管被燒成短路，該電路的工作情況又會(huì)如何？（思考，在三相橋式整流電路共陰極組短路一只晶閘管，又會(huì)是什么情況？怎么樣保護(hù)之？） 答：如果有一只晶閘管因?yàn)檫^流而燒成斷路，則該單相橋式全控整流電路將作為單相半波可控整流電路工作；如果這只晶閘管被燒成短路，則會(huì)引起其他晶閘管因?qū)﹄娫炊搪范鵁龤?，?yán)重情況下甚至可能使整流變壓器因過流而損壞。因此，在設(shè)計(jì)電路時(shí)，在變壓器二次側(cè)與晶閘管之間應(yīng)串聯(lián)快速熔斷絲，起到過流保護(hù)的作用。 在三相橋式整電路中，發(fā)生上述現(xiàn)象，道理是一樣的，保護(hù)措施也一樣。 單相橋式半控整流電路中續(xù)流二極管的作用是什么？在何種情況下，流過續(xù)流二極管的電流平均值大于流過晶閘管的電流平均值？ 答：?jiǎn)蜗鄻蚴桨肟卣麟娐分欣m(xù)流二極管的作用是：為感性負(fù)載中電感儲(chǔ)存的能量提供一條專門的釋放回路，以避免發(fā)生一只晶閘管持續(xù)導(dǎo)通而兩只二極管輪流導(dǎo)通的“失控現(xiàn)象”。由公式知，流過續(xù)流二極管的電流平均值，流過晶閘管的電流平均值 要使IdD＞IdT，則只需滿足＞，即＞ 單相全控橋式整流電路，帶阻感負(fù)載，R = 1Ω，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。解：1)波形略2）Ud = = 100Cos60176。= 45V Id = Ud / R = 45 / 1 = 45A I2 = Id = 45A3）晶閘管可能承受的最大電壓為UTM==141V，考慮2倍安全裕量,其值為282V，選額定電壓為300V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50A的晶閘管 本章作業(yè)．單相橋式全控整流電路，帶大電感負(fù)載，U2=220V，R=2Ω，求晶閘管的額定電流和額定電壓。解：晶閘管可能承受的最大電壓為UTM==311V，選額定電壓為350V的晶閘管。Ud = = 220= 198V Id = Ud / R = 198 / 2 =99A流過晶閘管的電流有效值為IT =Id = 晶閘管的平均電流為ITAV = IT / = ，選額定電流為50A的晶閘管。．單相半波可控整流電路中，如晶閘管：1）不加觸發(fā)脈沖；
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