電力電子技術(shù)-研究生a卷(編輯修改稿)
2025-07-15 13:41 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 流將增大，早成過高的功耗，將導(dǎo)致器件損壞。另外，它還關(guān)系著IGBT的安全工作區(qū)的大小，在實(shí)際應(yīng)用中是需要引以重視的問題。 （2 分）簡述電力晶體管產(chǎn)生二次擊穿的原因。（5 分）(1) 當(dāng)GTR的C、E極間施加的電壓高于晶體管的電壓的額定值時(shí)，GTR的電流雪崩式增加，呈現(xiàn)負(fù)阻特性，即出現(xiàn)一次擊穿現(xiàn)象。（2 分）(2) 若GTR出現(xiàn)一次擊穿后繼續(xù)增大外加反向電壓uce，反向電流將繼續(xù)增大，元件將會吸收足夠的能量，其工作狀態(tài)將以極快的速度移向負(fù)阻區(qū)，形成二次擊穿，結(jié)果是在納秒或微秒時(shí)間內(nèi)器件永久性損壞。（3 分）什么是逆變失??？ 如何防止逆變失??？ （6 分）(1) 逆變運(yùn)行時(shí),一旦發(fā)生換流失敗,外接的直流電源就會通過晶閘管電路形成短路,或者使變流器的輸出平均電壓和直流電動(dòng)勢變?yōu)轫樝虼?lián),由于逆變電路內(nèi)阻很小,形成很大的短路電流,稱為逆變失敗。（2 分）(2) 防止逆變失敗的方法: 采用精確可靠的觸發(fā)電路,使用性能良好的晶閘管,保證交流電流的質(zhì)量,留出充足的換向裕量角等。（3 分）根據(jù)逆變器直流輸入端接入濾波器的不同,無源逆變器的基本類型是什么？各有何特點(diǎn)？（5分）(1) 根據(jù)逆變器直流輸入端接入濾波器的不同,無源逆變器的基本類型可以分為電壓型逆變器和電流型逆變器。 （1 分）(2) 電壓型逆變器中間直流環(huán)節(jié)為一大電容，逆變器輸入側(cè)近似為電壓源；（2 分）(3) 電流型逆變器中間直流環(huán)節(jié)為一大電感，逆變器輸入側(cè)近似為電流源。（2 分）解釋單相半控橋式電路的自然續(xù)流現(xiàn)象和失控現(xiàn)象，怎樣避免？ （5 分）(1) 在單相半控橋式電路帶阻感性負(fù)載時(shí)，由于晶閘管是可控導(dǎo)通，而二極管是自然換相的，會出現(xiàn)在電源電壓改變方向時(shí)，晶閘管由于電感儲能繼續(xù)導(dǎo)通，同一相的二極管自然導(dǎo)通，形成負(fù)載自然續(xù)流的現(xiàn)象。( 分)（2） 失控現(xiàn)象是指在運(yùn)行中，采用切除觸發(fā)脈沖的方式使主電路阻斷時(shí)，橋式半控整流電路可以發(fā)生原導(dǎo)通的1只晶閘管維持導(dǎo)通，2只二極管正負(fù)半周交替導(dǎo)通的異?，F(xiàn)象?？梢酝ㄟ^在負(fù)載兩端反并聯(lián)一個(gè)續(xù)流二極管來消除自然續(xù)流現(xiàn)象，避免失控現(xiàn)象的發(fā)生。( 分)電力電子電路的基本類型有哪幾種？各自實(shí)現(xiàn)什么電能變換? （5 分）(1) 整流器(或交流(AC)/直流(DC)整流電路)：是用于將交流電能變換為直流電能的變換器。(1分)(2) 逆變器(或直流(DC) /交流(AC)逆變電路)：是用于將直流電能變換為交流電能的變換器。 (1分)(3) 斬波器(或直流(DC)/直流(DC)電壓變換電路)：是用于將直流電壓變換為可調(diào)的或穩(wěn)定的直流電壓的變換器。(1分)(4) 交流調(diào)壓器((或交流(AC)/交流(AC)電壓變換電路)：是用于將交流電源電壓變換為可調(diào)的或穩(wěn)定的交流電壓的變換器。周波變換器((或交流(AC)/交流(AC)電壓和/或頻率變換電路)：是用于將一定頻率和電壓的交流電能變換為頻率、電壓 (2分)三、計(jì)算題（每題15分，共30分）一阻感負(fù)載，電源電壓有效值為220V，采用單相橋式全控整流電路，最小控制角為，要求調(diào)壓范圍為20V～50V，電壓最高時(shí)，電流。（1）選擇整流變壓器和晶閘管元件定額。（2）繪制控制角時(shí)的電路波形。解：最小控制角對應(yīng)于輸出電壓的最大值，所以有， =, （3分）I2=Id （1分）在電路工作過程中，晶閘管承受的正、反向電壓的最大值為=，考慮安全裕量，=V。（2分）流過晶閘管的電流的有效值為=， 則晶閘管的電流定額為=A。（3分）（2分）（2分）（2分）三相橋式全控整流電路為阻感負(fù)載，若變壓器次級相電壓有效值為250V， 。（1）計(jì)算輸出整流電壓與電流平均值。（2）求晶閘管電流的平均值與有效值。（3）繪制電路波形。解：三相橋式全控整流電路為阻感負(fù)載，若變
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