【文章內(nèi)容簡介】 200V，額定電流500A的普通型晶閘管。 （ ）6）在單結(jié)晶體管觸發(fā)電路中，穩(wěn)壓管削波的作用是為了擴大脈沖移相范圍。（ ） 7）雙向晶閘管與普通晶閘管一樣，額定電流也用通態(tài)電流平均值表示 （ ） 8）雙向晶閘管的結(jié)構與普通晶閘管一樣，也是由四層半導體（P1N1P2N2）材料構成的。（ ） 9）雙向晶閘管的額定電流的定義與普通晶閘管不一樣，雙向晶閘管的額定電流是用電流有效值來表示的。 （ ） 10）雙向晶閘管的結(jié)構與普通晶閘管不一樣，它是由五層半導體材料構成的。（ ）3．選擇題1）單相半控橋整流電路的兩只晶閘管的觸發(fā)脈沖依次應相差 度。A、180176。， B、60176。， c、360176。， D、120176。2）單相半波可控整流電阻性負載電路中，控制角α的最大移相范圍是 。A、90176。 B、120176。 C、150176。 D、180176。3）某型號為KP10010的普通晶閘管工作在單相半波可控整流電路中，晶閘管能通過的電流有效值為 。A、100A B、157A C、10A D、4）單相半波可控整流電路，晶閘管兩端承受的最大電壓為 。A、U2 B、2 U2 C、 D、5）單結(jié)晶體管觸發(fā)電路輸出的觸發(fā)信號是 。 A、 B、 C、D、 4．問答題 1）單結(jié)晶體管的特性曲線可以分為哪幾段？如果用一個二極管和兩個電阻接成如下方式，請按對單結(jié)晶體管特性曲線進行研究的相同做法，設計試驗電路，并作出它的IeUe特性曲線。2）由下面單結(jié)晶體管的觸發(fā)電路圖畫出各點波形。 3）晶閘管觸發(fā)的觸發(fā)脈沖要滿足哪幾項基本要求？ 4）單相半波可控整流電路，如（1）晶閘管內(nèi)部短路，（2）晶閘管內(nèi)部開路，在下面的坐標中畫出其直流輸出電壓Ud和晶閘管兩端電壓UT的波形。 5）畫出單結(jié)晶體管自激震蕩電路的電路圖，并畫出電容兩端電壓與輸出電壓波形。 6）交流調(diào)壓電路中，晶閘管常用哪些方式控制？ 7）單相交流調(diào)壓電路中，對于電阻電感負載，為什么晶閘管的觸發(fā)脈沖要用寬脈沖或脈沖列？ 8）雙向晶閘管有哪幾種觸發(fā)方式？用的最多的有哪兩種？ 9）在交流調(diào)壓電路中，采用相位控制和通斷控制各有何優(yōu)缺點？為什么通斷控制適用于大慣性負載？10）單相交流調(diào)壓電路，負載阻抗角為30176。，問控制角α的有效移相范圍有多大？4．計算題1）在圖113示交流調(diào)壓電路中，已知U2＝220V負載電阻RL＝10Ω，當觸發(fā)角α＝90176。時，計算RL吸收的交流電功率是多少？并畫出RL上的電壓波形圖。導通區(qū)用陰影線表示。圖113 2）一臺工業(yè)爐原由額定電壓為單相交流220∨供電，額定功率為10千瓦?，F(xiàn)改用雙向晶閘管組成的單相交流調(diào)壓電源供電，如果正常工作時負載只需要5千瓦。試問雙向晶閘管的觸發(fā)角α應為多少度？試求此時的電流有效值，以及電源側(cè)的功率因數(shù)值。 5．分析題1）畫出圖114所示整流電路在控制角時的波形圖，并說出該電路的移相范圍是多大？如果該電路的相電壓為220V，則輸出最大直流電壓和最小直流電壓分別為多少。圖1142）單相半波可控整流電路，大電感負載接續(xù)流二極管，已知U2＝220V，R＝10Ω，要求輸出整流電壓平均值為0～30V連續(xù)可調(diào)，試求控制角的范圍，選擇晶閘管額定電壓和額定電流。 3）圖115為采用雙向晶閘管的單相電源漏電檢測原理圖，試分析其工作原理。圖1154）圖116為一單相交流調(diào)壓電路，試分析當開關Q置于位置3時，電路的工作情況并畫出開關置于不同位置時，負載上得到的電壓波形。圖1165）已知自耦變壓器基本繞組為10，調(diào)整繞組13與12之間的匝數(shù)是10的10％。試分析圖117示兩組反并聯(lián)晶閘管組成的電路，是如何實現(xiàn)在輸入電壓波動時，使輸出電壓∪0保持穩(wěn)定？圖117六、自我檢測題答案1．填空題 1）要有足夠的驅(qū)動功率、觸發(fā)脈沖前沿要陡幅值要高、觸發(fā)脈沖要與晶閘管陽極電壓同步。2）尖脈沖、小3） 陽極A、陰極K、門極G；4）陽極和陰極加正向電壓，門極接正向電壓形成了足夠門極電流時晶閘管導通；當晶閘管陽極電流小于維持電流IH時，導通的晶閘管關斷。 5）控制角、α。 6）普通晶閘管、800V、100A 7）正向，正向門極，門極觸發(fā)8）；157；—29）溫40度以下；陽極 10）雙向晶閘管、800V、 100A。 11）I+ 觸發(fā)：正，負；G正，負。I 觸發(fā)：正，負；負，正。 Ⅲ+觸發(fā)： 負，正；正，負。Ⅲ觸發(fā)：負，正；負，正。 12）， ， 13）第一陽極T1，第二陽極T2，門極G 14）過零觸發(fā) 2．判斷題1） 2） 3）√ 4） 5） 6）√ 7）　8）　9）√　10）√3．選擇題1）A 2）D 3）B 4）C 5）A4．問答題1）單結(jié)晶體管特性曲線可分為：截止區(qū)、負阻區(qū)、飽和導通區(qū)。2）3）A:觸發(fā)信號應有足夠的功率。B：觸發(fā)脈沖應有一定的寬度，脈沖前沿盡可能陡，使元件在觸發(fā)導通后，陽極電流能迅速上升超過掣住電流而維持導通。C：觸發(fā)脈沖必須與晶閘管的陽極電壓同步，脈沖移相范圍必須滿足電路要求。4）5）6）交流調(diào)壓電路中的晶閘管常用兩種方式控制： （1）相位控制。在電源電壓的每一周期，在選定的時刻將負載與電源接通，改變選定時刻即可達到調(diào)壓的目的。 （2）通斷控制。將晶閘管作為開關，使負載與電源接若干周波，然后再斷開一定的周波，通過改變通斷的時間比達到調(diào)壓的目的。 7）見教材。 8）I+ 觸發(fā)： T1接正電壓， T2接負；門極G接正，T2接負。I 觸發(fā)： T1接正，T2接負；門極G為負，T2 接正。Ⅲ+ 觸發(fā)T1接負，T2接正，門極G接正，T2接負。Ⅲ 觸發(fā)T1接負， T2接正；門極G接負，T2接正。 9）通斷控制采用了“零”觸發(fā)的控制方式，幾乎不產(chǎn)生諧波污染，但由于在導通周期內(nèi)電動機承受的電壓額定電壓，而在間歇周期內(nèi)電動機承受的電壓為零，故加在電動機上的電壓變化劇烈，致使轉(zhuǎn)矩較大，特別是在低速時，影響尤為嚴重。脈動 相位控制輸出電壓較為精確，調(diào)速精度較高、快速性好，低速時轉(zhuǎn)速脈動較小。但由于相位控制的導通波形只是工頻正弦波一周期的一部分，會產(chǎn)生成分復雜的諧波，對電網(wǎng)造成諧波污染。10）30176。~180176。4．計算題 1） 2）π/2； ； 5．分析題1）當觸發(fā)角α為0度時輸出電壓平均值最大。 當觸發(fā)角α=150186。時輸出電壓平均值最小。2）控制角范圍是113 186?！?80 186。額定電壓622V（2倍裕量）、（）。 3） 三相插座漏電，雙向晶閘管以I+或III的方式觸發(fā)導通，繼電器線圈得電，J1,4常開觸頭閉合，常閉觸頭斷開，切斷插座電源；同時J1,2常開觸頭閉合，常閉觸頭斷開，晶閘管門極接通電源；雙向晶閘管導通使指示燈亮，提示插座漏電。正常工作時，雙向晶閘管門極無觸發(fā)信號，不導通，繼電器線圈不得電，三相插座帶電，指示燈不亮，提示正常工作。 4）Q置于位置1：雙向晶閘管得不到觸發(fā)信號，不能導通，負載上無電壓Q置于位置2：正半周，雙向晶閘管Ⅰ+觸發(fā)方式導通。負半周，由于二極管VD反偏，雙向晶閘管得不到觸發(fā)信號，不能導通，負載上得到半波整流電壓。Q置于位置3：正半周，雙向晶閘管Ⅰ+觸發(fā)方式導通。負半周，雙向晶閘管Ⅲ觸發(fā)方式導通，負載上得到近似單相交流電壓。5）通過對電壓檢測，實施對兩組反并聯(lián)晶閘管門極予以控制。例如：輸入電壓高于10%時，讓VTVT2這組反并聯(lián)的晶閘管的觸發(fā)脈沖移到180176。，使它不輸出電壓，而讓VTVT4這組反并聯(lián)晶閘管的觸發(fā)脈沖移到0176。，使他們分別在正負半周全導通時輸出電壓降低；當輸入電壓低于額定值10%時，讓VTVT2這組反并聯(lián)晶閘管的觸發(fā)脈沖移到0176。，使他們分別在正負半周全導通。讓VTVT4反并聯(lián)晶閘管的觸發(fā)脈沖移到180176。使他們截止，從而使輸出電壓提高10%，達到穩(wěn)定輸出電壓的目的。模塊二 三相可控整流電源可控整流電源是一種把交流電壓變換成固定或可調(diào)直流電壓的裝置。其工作原理是將交流電源經(jīng)過由晶閘管組成的整流電路，通過移相觸發(fā)改變可控硅導通角大小的方式控制輸出的直流電的大小。廣泛應用于冶金、化工、電解、電鍍、礦山、直流電動機調(diào)壓調(diào)速等大功率工業(yè)控制領域。一、學習目標與要求1．能分析鋸齒波觸發(fā)電路、集成觸發(fā)電路和數(shù)字觸發(fā)電路的工作原理。2．能分析三相可控整流電路的工作原理并熟悉輸出電壓和晶閘管兩端電壓波形。3．能根據(jù)整流電路形式及元件參數(shù)進行輸出電壓、電流等參數(shù)的計算和元器件選擇。4．熟悉可控整流電源的保護方法。5．了解同步的概念及實現(xiàn)同步的方法。6．熟悉有源逆變的工作原理和典型的有源逆變電路。7．在項目實施過程中，培養(yǎng)團隊合作精神、強化安全意識和職業(yè)行為規(guī)范。8．熟悉電力電子電路的分析方法。9．初步具備電力電子裝置的安裝與調(diào)試能力、成本核算方法。二、主要概念提示及難點釋疑1．學習三相整流電路時應注意的幾點（1）α=0176。的地方——自然換相點為相鄰相電壓（或線電壓）的交點。它距相電壓波形的原點30176。，距對應線電壓原點60176。（2）α=0176。時，相當于二極管電路不可控整流情況，單相整流電路輸出電壓波形為正弦電壓正半周波形，三相半波整流電路輸出電壓波形為三相相電壓的正向包絡線，而三相橋式整流電路輸出電壓波形是三相相電壓的正負包絡線，即六個線電壓的正向包絡線。2．負載性質(zhì)不同的三相半波可控整流電路的特點（1）電阻性負載（移相范圍α=0176。~150176。）0176?！堞痢?0176。時，一個周期內(nèi)，三個晶閘管輪流導電，每個晶閘管導通角120176。，電流連續(xù)。輸出電壓平均值。晶閘管兩端電壓波形由3段組成：第1段，VT1導通期間，為一管壓降，可近似為uT1=0 第2段，在VT1關斷后，VT2導通期間，uT1=uuuv=uuv，為一段線電壓 第3段，在VT3導通期間，uT1=uuuw=uuw為另一段線電壓， 如果增大控制角,將脈沖后移,整流電路的工作情況相應地發(fā)生變化。30176?！堞痢?50176。時，每個晶閘管的導通角為150176。α，電流斷續(xù)。輸出電壓平均值。此時，在三個晶閘管全部都關斷期間，晶閘管承受該相的相電壓，每個周期內(nèi)由六斷組成。晶閘管承受的反向最大電壓為線電壓峰值，正向電壓為相電壓峰值。I、I2和IT三者的關系為（2）電感性負載（移相范圍α=0176。~90176。）電感足夠大，使電流波形連續(xù)且近似為一水平線，每個晶閘管輪流導通120176。，輸出電壓平均值。各電流有效值關系為I=Id、。當30176?！堞痢?0176。時，輸出電壓波形出現(xiàn)負值，因而常加續(xù)流二極管，以提高輸出電壓平均值。此時輸出電壓波形和電阻性負載一樣，晶閘管的導通角為150176。α，續(xù)流二極管每個周期內(nèi)導通三次，導通角為3α90176。（3）共陽極接法的三相半波電路該電路的自然換相點為相電壓負半周相鄰兩相電壓的交點。換相總是由一相換到陰極電位更負的一相上去。電流連續(xù)時，輸出電壓平均值為Ud＝ cosα3．學習三相橋式全控整流電路應注意的問題（1）按三相U、V、W的順序，共陰極連接的三個晶閘管編號為VTVTVT5，共陽極連接的三個晶閘管編號為VTVTVT2。如此編號目的是為了分析問題方便。（2）在任何時刻都必須有兩個晶閘管（分別屬于共陰極組和共陽極組）同時導通，構成電流通路，才有電壓輸出。因此為保證整流電路能啟動運行或在電流斷續(xù)后能再次導通，觸發(fā)脈沖的寬度應大于60176。而小于120176?；蛴秒p窄脈沖，以使兩個晶閘管同時得到觸發(fā)而導通。（3）每隔60176。有一個晶閘管換流，共陰極組和共陽極組輪流進行，但只在本連接組內(nèi)換流。每個周期內(nèi)，六個晶閘管導通的順序為VTVTVTVTVTVT6，觸發(fā)脈沖也必須按此順序做響應安排，各脈沖依次相隔60176。電流連續(xù)時，每個晶閘管導通120176。（4）輸出電壓波形為六個線電壓的組合。（5）α=60176。是電阻性負載電流連續(xù)與斷續(xù)的分界點。電感性負載時。α60176。時，輸出電壓波形中出現(xiàn)負值。（6）I、I2和IT三者的關系為4．鋸齒波同步觸發(fā)電路（1）鋸齒波同步觸發(fā)電路中，如何設置偏移電壓Ub？設置偏移電壓的目的是當觸發(fā)電路的控制電壓為0時，使晶閘管整流裝置輸出電壓為0，對應控制角定義為初始相位角。整流電路的型式不同、負載的性質(zhì)不同，則初始相位角不同。（2）鋸齒波觸發(fā)電路的組成和工作原理鋸齒波觸發(fā)電路由