電力電子考試題庫(kù)(含答案)-資料下載頁(yè)
2025-06-10 01:40本頁(yè)面
【正文】 由下面單結(jié)晶體管的觸發(fā)電路圖畫(huà)出各點(diǎn)波形。什么是逆變失敗？逆變失敗后有什么后果？形成的原因是什么解：逆變失敗指的是：逆變過(guò)程中因某種原因使換流失敗，該關(guān)斷的器件末關(guān)斷，該導(dǎo)通的器件末導(dǎo)通。從而使逆變橋進(jìn)入整流狀態(tài)，造成兩電源順向聯(lián)接，形成短路。逆變失敗后果是嚴(yán)重的，會(huì)在逆變橋與逆變電源之間產(chǎn)生強(qiáng)大的環(huán)流，損壞開(kāi)關(guān)器件。產(chǎn)生逆變失敗的原因：一是逆變角太?。欢浅霈F(xiàn)觸發(fā)脈沖丟失；三是主電路器件損壞；四是電源缺相等。實(shí)現(xiàn)有源逆變必須滿(mǎn)足哪兩個(gè)必不可少的條件？解：直流側(cè)必需外接與直流電流Id同方向的直流電源E，其數(shù)值要稍大于逆變器輸出平均電壓Ud，才能提供逆變能量。另外逆變器必需工作在β90186。（α90186。）區(qū)域，使Ud 0,才能把直流功率逆變?yōu)榻涣鞴β史邓碗娋W(wǎng)。晶閘管觸發(fā)的觸發(fā)脈沖要滿(mǎn)足哪幾項(xiàng)基本要求？A:觸發(fā)信號(hào)應(yīng)有足夠的功率。B：觸發(fā)脈沖應(yīng)有一定的寬度，脈沖前沿盡可能陡，使元件在觸發(fā)導(dǎo)通后，陽(yáng)極電流能迅速上升超過(guò)掣住電流而維持導(dǎo)通。C：觸發(fā)脈沖必須與晶閘管的陽(yáng)極電壓同步，脈沖移相范圍必須滿(mǎn)足電路要求。實(shí)現(xiàn)正確觸發(fā)的同步定相的方法步驟有哪些？A：根據(jù)不同觸發(fā)電路與脈沖移相范圍的要求，確定同步信號(hào)電壓us與對(duì)應(yīng)晶閘管陽(yáng)極電壓之間的相位關(guān)系。 B：根據(jù)整流變壓器TS的接法與鐘點(diǎn)數(shù)，以電網(wǎng)某線電壓作參考矢量，畫(huà)出整流變壓器二次側(cè)也就是晶閘管陽(yáng)極電壓的矢量。再根據(jù)A確定同步信號(hào)US與晶閘管陽(yáng)極電壓的相位關(guān)系，畫(huà)出對(duì)應(yīng)的同步相電壓矢量和同步線電壓的矢量。 C：根據(jù)同步變壓器二次線電壓矢量位置，定出同步變壓器TS的鐘點(diǎn)數(shù)和接法。只需把同步變壓器二次電壓Usu、Usv、Usw分別接到VT1，VT3，VT5管的觸發(fā)電路；Us(U)、Us(v)、Us(w)分別接到VTVTVT2的觸發(fā)電路，與主電路的各個(gè)符號(hào)完全對(duì)應(yīng)，即能保證觸發(fā)脈沖與主電路同步。根據(jù)對(duì)輸出電壓平均值進(jìn)行控制的方法不同，直流斬波電路可有哪三種控制方式？并簡(jiǎn)述其控制原理。（7分）第一種調(diào)制方式為：保持開(kāi)關(guān)周期不變，改變開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)間ton稱(chēng)為脈寬調(diào)制。簡(jiǎn)稱(chēng)“PWM”調(diào)制。第二種調(diào)制方式為：保持開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)間ton不變，改變開(kāi)關(guān)周期，稱(chēng)為頻率調(diào)制。簡(jiǎn)稱(chēng)為“PFM”調(diào)制。第三種調(diào)制方式為：同時(shí)改變周期T與導(dǎo)通時(shí)間ton。使占空比改變，稱(chēng)為混合調(diào)制。1什么叫整流？什么叫逆變？什么叫有源逆變？什么叫無(wú)源逆變？答：把交流電變?yōu)橹绷麟姷倪^(guò)程叫整流；把直流電變?yōu)榻涣麟姷倪^(guò)程叫逆變；將直流電變?yōu)楹碗娋W(wǎng)同頻率的交流電并反送到交流電網(wǎng)去的過(guò)程稱(chēng)為有源逆變；將直流電變?yōu)榻涣麟娭苯庸┙o負(fù)載使用的過(guò)程叫無(wú)源逆變。 1晶閘管整流裝置的功率因數(shù)是怎樣定義的？它與哪些因素有關(guān)？改善功率因數(shù)通常有哪些方法？答：晶閘管整流裝置的功率因數(shù)定義為交流側(cè)有功功率與視在功率之比。晶閘管整流裝置的功率因數(shù)與電路的畸變系數(shù)與位移因數(shù)的乘積大小成正比。改善功率因數(shù)通常有以下幾種方法：①小控制角（逆變角）運(yùn)行；②采用兩組變流器的串聯(lián)供電；③增加整流相數(shù)；④設(shè)置補(bǔ)償電容。1串聯(lián)諧振式逆變器有哪些特點(diǎn)？適用于哪些場(chǎng)合？答：串聯(lián)諧振式逆變器的啟動(dòng)和關(guān)斷較容易，但對(duì)負(fù)載的適應(yīng)性較差，當(dāng)負(fù)載參數(shù)變動(dòng)較大配合不當(dāng)時(shí)，會(huì)影響功率輸出或引起電容電壓過(guò)高。因此，串聯(lián)諧振式逆變器適用于負(fù)載性質(zhì)變化不大，需要頻繁啟動(dòng)和工作頻率較高的場(chǎng)合，如熱鍛、彎管、淬火等。1指出下圖中①～⑦各保護(hù)元件及VD、Ld的名稱(chēng)和作用。解：①星形接法的硒堆過(guò)電壓保護(hù)；②三角形接法的阻容過(guò)電壓保護(hù)；③橋臂上的快速熔斷器過(guò)電流保護(hù)；④晶閘管的并聯(lián)阻容過(guò)電壓保護(hù)；⑤橋臂上的晶閘管串電感抑制電流上升率保護(hù)；⑥直流側(cè)的壓敏電阻過(guò)電壓保護(hù)；⑦直流回路上過(guò)電流快速開(kāi)關(guān)保護(hù)；VD是電感性負(fù)載的續(xù)流二極管；Ld是電動(dòng)機(jī)回路的平波電抗器；五、計(jì)算題,(每題9分)三相橋式全控整流電路，Ld極大，Rd=4Ω，要求Ud從0—220V之間變化。試求：（1） 不考慮控制角裕量時(shí)，整流變壓器二次相電壓。（2） 計(jì)算晶閘管電壓、電流平均值，如電壓、電流裕量取2倍，請(qǐng)選擇晶閘管型號(hào)。（3） 變壓器二次電流有效值I2。（4） 計(jì)算整流變壓器二次側(cè)容量S2(1) 輸出電壓平均值 由于 ud波形是連續(xù)的， α=0186。時(shí)， Ud0=。(2) 晶閘管元件兩端承受的最大正反向電壓是變壓器二次線電壓的峰值輸出電流平均值晶閘管電流平均值晶閘管電流有效值 （3）變壓器二次電流有效值（4） 計(jì)算整流變壓器二次側(cè)容量S2=3U2I2答案：U2φ=94V；KP50—5；I2=44。9A；S2=12。66KVA。在圖示升壓斬波電路中，已知E=50V，負(fù)載電阻R=20Ω，L值和C值極大，采用脈寬調(diào)制控制方式，當(dāng)T=40181。s，ton=25181。s時(shí)，計(jì)算輸出電壓平均值U0，輸出電流平均值I0。133．3V；6。67A。在下面兩圖中，一個(gè)工作在整流電動(dòng)機(jī)狀態(tài)，另一個(gè)工作在逆變發(fā)電機(jī)狀態(tài)。分別回答 （1）、標(biāo)出Ud、ED及id的方向。 （2）、說(shuō)明E與Ud的大小關(guān)系。 （3）、當(dāng)α與β的最小值均為30度時(shí)，控制角α的移向范圍為多少？整流電動(dòng)機(jī)狀態(tài)：電流方向從上到下，電壓方向上正下負(fù)，反電勢(shì)E方向上正下負(fù)，Ud大于E，控制角的移相范圍30176。~90176。逆變發(fā)電機(jī)狀態(tài)：電流方向從上到下，電壓Ud方向上負(fù)下正，發(fā)電機(jī)電勢(shì)E方向上負(fù)下正，Ud小于E，控制角的移相范圍90176。~150176?！∪鐖D所示單相半波可控整流器，電阻性負(fù)載，電源電壓U2為220V，要求的直流輸出電壓為50 V，直流輸出平均電流為20A 試計(jì)算：(1) 晶閘管的控制角。(2) 輸出電流有效值。(3) 電路功率因數(shù)。(4) 晶閘管的額定電壓和額定電流解 (1) 則α=90186。 (2) Ω 當(dāng)α=90186。時(shí)，輸出電流有效值 (3) (4) 晶閘管電流有效值IT 與輸出電流有效值相等，即：則 取2倍安全裕量，晶閘管的額定電流為：（5）晶閘管承受的最高電壓：考慮(2~3)倍安全裕量，晶閘管的額定電壓為 根據(jù)計(jì)算結(jié)果可以選取滿(mǎn)足要求的晶閘管。
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