【正文】 工作？為什么？答：不能工作。因為單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的同步是靠穩(wěn)壓管兩端的梯形波電壓過零實(shí)現(xiàn)的，使電容充電的開始時刻與主電路一一對應(yīng)。如果接上濾波電容，電路就沒有過零點(diǎn)，因此電路不能正常工作。三相電路中的晶閘管特性不一致，觸發(fā)功率有的大，有的小，對于工作有何影響？ 答：只要觸發(fā)電路選用的參數(shù)合理，輸出電脈沖幅度較高，前沿較陡，則三相晶閘管的觸發(fā)特性不一致并不影響正常工作。在單相橋式可控整流電路中，用一套觸發(fā)電路觸發(fā)并聯(lián)的兩只晶閘管時，如果晶閘管特性相差太大，則應(yīng)在控制回路中串聯(lián)不同的電阻，能使脈沖能分配適當(dāng)。如何確定變壓器的極性？答 大多數(shù)變壓器可以從繞線方向的首末端來確定極性。一般一，二次繞線的方向都是一樣的，所以首端與首端、末端與末端都是同極性的?？床磺謇@線方向時，可用一節(jié)干電池與一塊萬用表進(jìn)行極性測定，如圖42所示。把萬用表撥到最小直流電壓或電流檔，當(dāng)變壓器的一次側(cè)的一頭接通電池正極時，表針向正方向擺一下拿離電池正端時向反方向擺一下，就說明接電池正端的與接電表正端的是同極性。 圖42 例10圖1如何鑒別三相電源的相序？答 ①可以用示波器，根據(jù)三相交流電波形的相位關(guān)系來鑒別。如圖43所示，把示波器的“整步選擇”放在“電源”，輸入某一線電壓(例如線電壓Ｕuv,使其一個周期在屏幕上橫向?qū)挾葹榱?，則每格代表60176。，記下波形過零點(diǎn)的位置，再換接另一線電壓看過零點(diǎn)的時刻是落后前者120176。還是領(lǐng)前120176。，即可確定相序。圖43 例11圖 圖44 例11圖②采用相序指示器或電容燈泡法來鑒別相序。如圖44所示，把電容、燈泡聯(lián)成星形電路，當(dāng)我們把三個端點(diǎn)分別接到三相電源上時，一個燈泡較亮，另一個燈泡較暗。如果以接電容的一相為U相，那么接較亮燈泡的一相為V相，接較暗燈泡的一相為W相。如果直接測量380V電源，電容應(yīng)選用較小數(shù)值，以防燈泡燒壞。1同步變壓器二次側(cè)極性接反了有何后果？相序錯了有何后果?答 二次側(cè)極性接反了，U相觸發(fā)電路觸發(fā)不了U相晶閘管，卻可觸發(fā)V相或W相晶閘管。如果極性是對的而相序錯了，那么擴(kuò)大移相角的范圍不是向后擴(kuò)大而是向前擴(kuò)大了，結(jié)果造成可控整流輸出電壓不能從零逐漸升高，而是從零突變?yōu)橐欢ㄖ怠? 調(diào)整三相整流裝置的給定信號時，輸出電壓波形中三個波頭的上升增大不一樣快，以致于晶閘管在小導(dǎo)通角時三相已調(diào)至對稱，大導(dǎo)通角時又不對稱了，是何原因？答：主要原因是三個觸發(fā)電路的元器件參數(shù)不一致應(yīng)仔細(xì)來檢查元器件參數(shù)的對稱性，特別是晶體三極管的漏電流不一致所造成的不對稱性。另一種可能性是三相電源不對稱，可以用電壓表測量三相電壓是否對稱，調(diào)整輸入信號時，如果有一相增長的比另兩相快，則可調(diào)換輸入三相電壓的相序，看是否仍是原來那一相增長得快，以此來確定不對稱的原因是電源不對稱造成的，還是觸發(fā)電路不對稱造成的。1安裝晶閘管的控制回路應(yīng)注意什么問題？答：例如單相可控整流電路：①在焊接前先用萬用表來簡單測量二極管、三極管、穩(wěn)壓管、單結(jié)晶體管等器件是否完好，焊接時注意極性，電解電容極性也要注意焊對。②二極管、三極管等半導(dǎo)體器件彎腿時不要靠近根部彎曲，以免折斷。③電路安排要緊湊、清楚，相鄰器件盡量挨在一起，引線要短，盡量避免交叉。④防止虛焊，焊好后把焊油擦凈，以防腐蝕焊點(diǎn)。1在環(huán)境溫度較低時，或是加強(qiáng)通風(fēng)冷卻時，晶閘管與整流二極管是否可以超過額定電流運(yùn)行？答：按規(guī)定不可以超過額定電流運(yùn)行，但實(shí)際上只要保證結(jié)溫不超過允許值100℃，可以在一定范圍內(nèi)超額運(yùn)行。1結(jié)溫與管殼(底座)溫度大概相差多少?50A以上器件不用風(fēng)冷時額定電流要打多少折扣?答：結(jié)溫與管殼溫度的差別和壞境溫度、通過電流的大小、散熱器大小、通風(fēng)條件等有關(guān)。結(jié)溫已達(dá)到100℃時，管殼溫度因上述條件不同，可以相差20~50℃，所以不能以管殼溫度來計結(jié)溫。在規(guī)定的散熱器及冷卻條件下，兩者大約相差30~40℃。規(guī)定用冷風(fēng)的50A以上的器件，不用風(fēng)冷時可按照30%~40%電流定額使用。1產(chǎn)生過電壓的原因有哪些?答：1）電力電子裝置可能的過電壓分外因過電壓和內(nèi)因過電壓兩類。2）外因過電壓產(chǎn)生主要來自雷擊和系統(tǒng)中的操作過程等；3）內(nèi)因過電壓主要來自電力電子裝置內(nèi)部器件在控制換流的開關(guān)過程中，由于電流發(fā)生突變由電路電感產(chǎn)生的過電壓。1產(chǎn)生過電流的原因是什么？常采用哪些保護(hù)措施?答：1）電力電子電路運(yùn)行不正常或者發(fā)生故障時，可能會產(chǎn)生過電流，造成開關(guān)器件永久性損壞。過電流分過載和短路兩種情況。2）電子保護(hù)電路作為第一保護(hù)措施，當(dāng)電流傳感器檢測到過電流值時，電子保護(hù)電路輸出過流信號，關(guān)斷開關(guān)器件，切斷故障源。直流快速斷路器通常在電子保護(hù)電路動作之后實(shí)現(xiàn)保護(hù)，過電流繼電器則在過載時動作。1晶閘管二端并接阻容吸收電路可引起那些保護(hù)作用？答 ①吸收尖峰過電壓。 ②限制加在晶閘管上的du/dt值。 ③晶閘管串聯(lián)應(yīng)用時起動態(tài)均壓作用。指出圖45中①~⑦各保護(hù)元件及VD、Ld的名稱及作用。答 ①為硒堆交流側(cè)過電壓吸收，也可用壓敏電阻。用于吸收持續(xù)時間較長，能量較大的尖峰過電壓；②此為交流側(cè)阻容過電壓吸收?？山映扇切位蛐切?。用于吸收持續(xù)時間短，能量小的尖峰電壓；③為橋臂快速熔斷器。主要在過流時保護(hù)元件；④為元件的阻容吸收。用于吸收晶閘管二端出現(xiàn)的尖峰過電壓，以防止元件過壓擊穿；⑤為橋臂電抗。一般用空芯電抗，限制橋臂出現(xiàn)過大的di/dt值；防止門極附近電流密度過大而燒壞元件。橋臂電抗對限制短路電流亦有好處。橋臂電抗還可以擬制晶閘管的電壓上升率du/dt值，防止誤導(dǎo)通；⑥用作直流側(cè)過電壓保護(hù)。通常用壓敏電阻或硒堆做成；⑦為直流過電流繼電器。當(dāng)直流電流超過設(shè)定值，繼電器動作，使電流減小或切斷電源。圖45 例20圖2不用過電壓、過電流保護(hù)，選用較高電壓等級與較大電流等級的晶閘管行不行？答 不可以。因為電路短路時，短路電流一般很大，并且大電流的晶閘管價格昂貴，所以電路中一定要設(shè)置過電流保護(hù)壞節(jié)。晶閘管電路在工作時，由于操作過電壓、換相過電壓以及電網(wǎng)來的浪涌電壓，其尖峰值可達(dá)到電源電壓幅值的好幾倍，另外，高電壓的晶閘管價格昂貴，所以不能用較高電壓等級的管子，必須設(shè)置過電壓保護(hù)壞節(jié)。單結(jié)晶體管自激振蕩電路是根據(jù)單結(jié)晶體管的什么特性而工作的?振蕩頻率的高低與什么因素有關(guān)? 圖46為單結(jié)晶體管觸發(fā)單相半波可控整流電路，試求：①畫出a=90176。時圖中①~③點(diǎn)及ud的波形。②加大C的電容量，對觸發(fā)脈沖有何影？ 一個移相觸發(fā)電路，一般都由哪些基本環(huán)節(jié)組成？ 集成移相觸發(fā)電路有何優(yōu)點(diǎn)？輸出脈沖寬度由什么決定？調(diào)整時應(yīng)注意什么？圖46 題3圖晶閘管兩端并聯(lián)阻容元件,起哪些保護(hù)作用?全控型器件的緩沖電路主要作用是什么？試分析RCD緩沖電路中各元器件的作用？GTR對基極驅(qū)動電路的要求是什么?在大功率GTR組成的開關(guān)電路中為什么要加緩沖電路?第五章 直流斬波電路一、填空題直流斬波器是通過對電力電子器件的 控制，將直流電壓 地加到負(fù)載上，通過改變 來改變輸出電壓平均值。答： 通斷、斷續(xù)地、占空比D直流斬波器通常有 、 和 三種控制方式。答：定頻調(diào)寬、定寬調(diào)頻、調(diào)頻調(diào)寬升降壓式直流電壓變換電路其輸出電壓可以 輸入電壓，也可以 輸入電壓。且輸出電壓極性與輸入電壓極性 。答：小于、大于、相反升壓斬波電路之所以能使輸出電壓高于電源電壓，關(guān)鍵在于：一是 儲能之后具有使電壓泵升的作用，二是 可將輸出電壓保持住。答：電感L、電容C在直流斬波電路中，由于輸入電源為 ，電流無自然過零點(diǎn)，因此，直流斬波器多以具有自關(guān)斷能力的 電力電子器件作為開關(guān)器件。答：直流電、全控型基本的直流斬波電路有 斬波電路、 斬波電路、 等斬波電路。答：降壓、升壓、升降壓 降壓斬波器中，電源電壓Ud=50V，則負(fù)載電壓平均值ULD為 。答： 40V二、選擇題1. 斬波電路的控制方式中，頻率調(diào)制型是(A ) ，改變開關(guān)周期 B. 同時改變開關(guān)導(dǎo)通時間和開關(guān)周期，改變開關(guān)導(dǎo)通時間 D. 保持開關(guān)導(dǎo)通時間和開關(guān)周期不變2. 斬波器中的電力管晶體管，工作在( D )狀態(tài)。A、放大 B、截止 C、飽和 D、開關(guān)三、判斷題，焊接電源和直流電機(jī)的調(diào)速控制中。 （√）。 （） 。 （）、定寬調(diào)頻和調(diào)頻調(diào)寬三種控制方式。 （√），定頻調(diào)寬的控制方式應(yīng)用的最少。 （） 、升壓式斬波電路和升降壓式斬波電路。 （√）四、簡答題簡述斬波電路的幾種控制方式。答： 1) 定頻調(diào)寬 亦稱為脈沖寬度調(diào)制(PWM)，即保持?jǐn)夭l率f (T=1/f=常數(shù))不變，工作周期T恒定，通過改變晶閘管的導(dǎo)通時間(脈沖寬度)τ來改變輸出電壓。2) 定寬調(diào)頻 亦稱為脈沖頻率調(diào)制(PFM)，即導(dǎo)通時間ton保持不變，僅通過改變斬波頻率f來改變負(fù)載電壓的控制方式。3) 調(diào)頻調(diào)寬 即同時改變斬波頻率f和導(dǎo)通時間ton的控制方式。這時斬波器的輸出電壓平均值可以在較寬的范圍內(nèi)變化五、計算題1．降壓斬波電路如圖所示。已知：Ud=120V，電阻負(fù)載Ro=6Ω,開關(guān)周期通斷，通30μs，斷20μs，忽略開關(guān)導(dǎo)通壓降，電感L足夠大。試求：1)負(fù)載電流IO及負(fù)載上的功率PO；2)若要求負(fù)載電流在4A時仍能維持，則電感L最小應(yīng)取多大？解：依據(jù)題意，開關(guān)通斷周期 占空比 1）負(fù)載電壓平均值 負(fù)載電流平均值 負(fù)載功率平均值 2）設(shè)占空比不變，當(dāng)負(fù)載電流為4A時，處于臨界連續(xù)狀態(tài)，則電感量L為 下圖所示降壓BUCK直流斬波電路，Ui為輸入直流電壓，Ui=12V，Uo為輸出直流電壓，,設(shè)所有器件均為理想器件，請推導(dǎo)輸入輸出直流電壓的關(guān)系式和計算輸出直流電壓Uo。解：利用伏秒平衡推導(dǎo)開關(guān)VT導(dǎo)通的伏秒值：開關(guān)VT關(guān)斷的伏秒值：因此： 則： D= 則輸出電壓： 第六章 交流變換電路一、填空題晶閘管過零調(diào)功器兩種控制方式為全周波 和全周波 。答： 連續(xù)式、間隔式固態(tài)繼電器是以 為基礎(chǔ)構(gòu)成的無觸點(diǎn)通斷電子開關(guān)，是一種四端有源器件，其中兩個端子為輸入 ，另外兩個端子為輸出 。答：雙向晶閘管、控制端、受控端交－交變頻電路能直接將電網(wǎng) 頻率的交流電變換為 頻率的交流電。答： 固定、所需單相輸出交交變頻電路由具有相同特征的兩組晶閘管整流電路 構(gòu)成，其中一組整流器稱為 整流器，另外一組稱為 整流器。答： 反向并聯(lián)、正組、反組交流調(diào)壓電路是用來變換交流電壓 的電路，與整流相似，也有 和 之分。答：幅值、單相、三相交流變換電路對電網(wǎng)提供的正弦交流電的 、 和 進(jìn)行控制和變換。答：幅值、頻率、相數(shù)過零觸發(fā)雖然沒有移相觸發(fā)時的高頻干擾問題，但其通斷頻率比電源頻率 ，因而這種控制方式不能實(shí)現(xiàn)電壓的 調(diào)節(jié)的場合。答：低、連續(xù)平滑當(dāng)交流調(diào)壓器帶電感性負(fù)載時，晶閘管的導(dǎo)通角θ，不但與 有關(guān)，而且與 有關(guān)。答： 控制角α 、負(fù)載阻抗角φ二、選擇題下面哪種功能不屬于變流的功能（　 ?。〢、有源逆變　　　B、交流調(diào)壓　　　C、變壓器降壓　　D、直流斬波答：C( )將負(fù)載與交流電源接通幾個整周波，再斷開幾個整周波，通過改變接通周波數(shù)與斷開周波數(shù)的比值來調(diào)節(jié)負(fù)載所消耗的平均功率． 　　 　　　 答：B三、判斷題電力電子器件組成的交、直流開關(guān)具有無觸點(diǎn)、開關(guān)速度快等優(yōu)點(diǎn)，但也具有價格高、使用壽命短等缺點(diǎn)。 （） 雙向晶閘管可等效為兩只普通晶閘管的反向串聯(lián)，常用它組成交流開關(guān)。 （）固態(tài)開關(guān)一般是以雙向晶閘管為基礎(chǔ)構(gòu)成的無觸點(diǎn)電子開關(guān)。 （√） 固態(tài)開關(guān)是一種四端有源器件，其中兩個端子為輸入控制端，另外兩個端子為輸出控制端。 （√） 固態(tài)開關(guān)的輸出直接受控于輸入，輸入端與輸出端之間存在著電的聯(lián)系。 （）固態(tài)開關(guān)有3個端子，1個輸出端、1個輸入端和1個公共端，輸入信號加之輸入端與公共端之間，輸出信號取的輸出端與公共端。 （） 交流固態(tài)開關(guān)的輸入信號為交流信號，直流固態(tài)開關(guān)的輸入信號為直流信號。 （）固態(tài)開關(guān)的輸入端與輸出端是電氣隔離的，輸出端與輸入端之間沒有的聯(lián)系。 （√）交—交變頻器直接將電網(wǎng)固定頻率的交流電變換成可調(diào)的低于電網(wǎng)頻率的交流電，以滿足負(fù)載的需要。 （√）