【正文】 導(dǎo)通后流過(guò)晶閘管的電流由負(fù)載阻抗決定，負(fù)載上電壓由輸入陽(yáng)極電壓 UA決 定。 1. 如下圖所示（ L 和 R串聯(lián)后作為負(fù)載），說(shuō)明晶閘管導(dǎo)通的條件是什么？關(guān)斷時(shí)和 導(dǎo)通 后晶閘管的端電壓、流過(guò)晶閘管的電流和負(fù)載上的電壓由什么決定 ? 答 ：晶閘管導(dǎo)通的條件是：陽(yáng)極承受正向電壓，處于阻斷狀態(tài)的晶閘管，只有在門極加正向觸發(fā)電壓，才能使其導(dǎo)通。 同步調(diào)制： fr變化時(shí) N不變，信號(hào)波一周期內(nèi)輸出脈沖數(shù)固定。 異步調(diào)制：通常保持 fc固定不變，當(dāng) fr變化時(shí)，載波比 N是變化的。此外，同步調(diào)制方式比異步調(diào)制方式復(fù)雜一些。 fc 過(guò)低時(shí)由調(diào)制帶來(lái)的諧小組不易濾除。對(duì)于三相 PWM 型逆變電路來(lái)說(shuō)，三相輸出的對(duì)稱性也變差。 異步調(diào)制的主要特點(diǎn)是：在信號(hào)波的半個(gè)周期內(nèi)， PWM 波的脈沖個(gè)數(shù)不固定，相位也不固定，正負(fù)半周期的脈沖不對(duì)稱，半周期內(nèi)前后1/4 周期的脈沖也不對(duì)稱。為了給交流側(cè)向直流側(cè)反饋的無(wú)功提供通道，逆變橋各臂并聯(lián)反饋二極管。當(dāng)需要從交流側(cè)向直流側(cè)反饋無(wú)功能量時(shí) ,電流并不反向 ,依然經(jīng)電路中的可控開(kāi)關(guān)器件流通 ,因此不需要并聯(lián)反饋二極管。 導(dǎo)通：正向電壓、觸發(fā)電流 半控 ：晶閘管 全控： 門極可關(guān)斷晶、電力晶體管、電力場(chǎng)效應(yīng)管， IGBT 電流控 門極可關(guān)斷晶、電力晶體管、 電壓控 電力場(chǎng)效應(yīng)管， IGBT 半控型器件有 SCR（晶閘管） ， 全控型器件有 GTO、 GTR、 MOSFET、 IGBT 電流驅(qū)動(dòng)器件有 SCR、 GTO、 GTR 電壓型驅(qū)動(dòng)器件 ： MOSFET、 IGBT ☆半控器件： 大電壓大電流，即大功率場(chǎng)合 ☆全控器件： 中小功率 具有變壓器中心抽頭的 單相全波可控整流電路，問(wèn)該變壓器還有直流磁化問(wèn)題嗎？ 具有變壓器中心抽頭的單相全波可控整流電路中，因?yàn)樽儔浩鞫螠y(cè)繞組中，正負(fù)半周內(nèi)上下繞組內(nèi)電流的方向相反，波形對(duì)稱，其一個(gè)周期內(nèi)的平均電流為零，故不會(huì)有直流磁化的問(wèn)題 （變壓器變流時(shí)雙向流動(dòng)的就沒(méi)有磁化 存在磁化的：?jiǎn)蜗喟氩ㄕ?、三相半波整流? 電壓型逆變電路中反饋二極管的作用是什么？為什么電流型逆變電路中沒(méi)有反饋二極管？ 在電壓型逆變電路中 ,當(dāng)交流側(cè)為阻感負(fù)載時(shí)需要提供無(wú)功功率 ,直流側(cè)電容起 緩沖無(wú)功能量的作用。 3 三相電流型橋式逆變 電路的換流一般為同一組橋臂組內(nèi)換流，稱為 橫向換流 。 3 單相橋式可控整流電路帶電阻性負(fù)載，在控制角為 a時(shí)，其輸出的直流電壓為 1 2 ?? 。 180176。 2 晶閘管額定電流為 100A，通過(guò)半波交流電時(shí)， 電流的波形系數(shù)為 Kf=，電流的有效值計(jì)算為 /2mI ，則通過(guò) 電流最大值 mI 為 314 A。 2 在調(diào)制信號(hào)上疊加 直流分量（三次諧波） 可以提高直流電壓利用率。（雙向晶閘管工作在交流電路中，正反向電流都可以流過(guò)） 1 斬控式 交流調(diào)壓電路 交流調(diào)壓電路一般采用全控型器件 ,使電路的功率因數(shù)接近 1。 ☆ 6 種斬波電路：電壓大小變換：降壓斬波電路（ buck變換器 )、升壓斬波電路、 Cuk斬波電路、 Sepic 斬波電路、 Zeta斬波電路 升壓斬波電路輸出電壓的計(jì)算公式 U=?1E β =1 ɑ 。 1 四種換流方式分別為 器件換流 、 電網(wǎng)換流 、 負(fù)載換流 、 強(qiáng)迫換流 。 ☆ 從晶閘管導(dǎo)通到關(guān)斷稱為導(dǎo)通角。 只有當(dāng)陽(yáng)極電流小于 維持 電流時(shí)，晶閘管才會(huì)由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為截止。 為了減小電力電子器件本身的損耗提高效率，電力電子器件一般都工作在 開(kāi)關(guān)狀態(tài) ，但是其自身的功率損耗 （開(kāi)通損耗、關(guān)斷損耗）通常任遠(yuǎn)大于信息電子器件，在其工作是一般都需要安裝 散熱器 。 60、直流斬波電路按照輸入電壓與輸出電壓的高低變化來(lái)分類有 降壓 斬波電路； 升壓 斬波電路； 升降 斬波電路。每隔 60176。通常在選擇晶閘管 時(shí)還要留出 倍的裕量。 5逆變器按直流側(cè)提供的電源的性質(zhì)來(lái)分，可分為 電壓 型逆變器和 電流 型逆變器，電壓型逆變器直流側(cè)是電壓源，通常由可控整流輸出在最靠近逆變橋側(cè) 用 電容 器進(jìn)行濾波，電壓型三相橋式逆變電路的換流是在橋路的 本橋 元件之間換流，每只晶閘管導(dǎo)電的角度是 180 度；而電流型逆變器直流側(cè)是電流源，通常由可控整流輸出在最靠近逆變橋側(cè)是用 電感 濾波，電流型三相橋式逆變電路換流是在 異橋 元件之間換流，每只晶閘管導(dǎo)電的角度是 120 度。 4晶閘管在觸發(fā)開(kāi)通過(guò)程中，當(dāng)陽(yáng)極電流小于 掣住 電流之前，如去掉 觸發(fā) 脈沖，晶閘管又會(huì)關(guān)斷。 4給晶閘管陽(yáng)極加上一定的 正向 電壓；在門極加上 正向門極 電壓，并形成足夠的 門極觸發(fā) 電流，晶閘管才能導(dǎo)通。（即α 90186。 3一般操作引起的過(guò)電壓都是瞬時(shí)尖峰電壓，經(jīng)常使用的保護(hù)方法是 阻容保護(hù) 而對(duì)于能量較大的過(guò)電壓，還需要設(shè)置非線性電阻保護(hù)，目前常用的方法有 壓敏電阻 和 硒堆 。 度。的雙窄脈沖 觸發(fā)。三相半波可控整流電路中，晶閘管承受的最大反向電壓為 6 U2 。 2可關(guān)斷晶閘管的圖形符號(hào)是 ；電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管的圖形符號(hào)是 絕緣柵雙極晶體管的圖形符號(hào)是 ；電力晶體管的圖形符號(hào)是 ； 2絕緣柵雙極型晶體管是以 電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管柵極 作為柵極，以 電力晶體管集電極和發(fā)射極 作為發(fā)射極與集電極復(fù)合而成。 2在電力晶閘管電路中，常用的過(guò)電壓保護(hù)有 避雷器 ； 阻容吸收 ； 硒堆 ； 壓敏電阻 和 整流式阻容吸收 等幾種。 1 PWM 逆變電路的控制方法有 計(jì)算法 、 調(diào)制法 、 跟蹤控制法 三種。 1對(duì)異步電動(dòng)機(jī)實(shí)施變頻調(diào)速控制，通常的控制方式有 恒壓頻控制。 1有一晶閘管的型號(hào)為 KK200－ 9，請(qǐng)說(shuō)明 KK 快速晶閘管 ； 200 表示表示 200A ， 9 表示 900V 。 Ⅲ +觸發(fā)：第一陽(yáng)極 T1接 負(fù) 電壓，第二陽(yáng)極 T2 接 正 電壓 ,門極 G接 正 電壓， T2接 負(fù) 電壓。 常用的過(guò)電流 保護(hù)措施有 快速熔斷器 、 串進(jìn)線電抗器 、 接入直流快速開(kāi)關(guān) 、 控制快速移相使輸出電壓下降 。 當(dāng)溫度降低時(shí)，晶閘管的觸發(fā)電流會(huì) 增加 、正反向漏電流會(huì) 下降 ；當(dāng)溫度升高時(shí)，晶閘管的觸發(fā)電流會(huì) 下降 、正反向漏電流會(huì) 增加 。 型號(hào)為 KS1008 的元件表示 雙向晶閘管 、它的額定電壓為 800 伏、額定有效電流為 100 安。 （ 2）根據(jù)公式得 VETtEtt tU onof fon ono 802020020 ???????? AR EUI MOo 510 3080 ????? 三、填空 （每空 1分 ,共 30 分） 請(qǐng)?jiān)诳崭駜?nèi)標(biāo)出下面元件的簡(jiǎn)稱： 電力晶體管 GTR ；可關(guān)斷晶閘管 GTO ；功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管 MOSFET ；絕緣柵雙極型晶體管 IGBT ； IGBT是 MOSFET 和 GTR 的復(fù)合管。 3. 單相橋式全控整流電路， VU 1002 ? ，負(fù)載中 ??2R ， L 值極大，當(dāng) ?30?? 時(shí)，要求： （ 1）作出 du 、 di 和 2i 的波形； （ 2）求整流輸出平均電壓 dU 、平均電流 dI ，變壓器二次電流有效值 2I ； 解：（ 1）作圖。 （ 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？ 解： 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 0176。 五、計(jì)算題 指出下圖中①～⑦各保護(hù)元件及 VD、 Ld 的名稱和作用。嚴(yán)禁用兆歐表 檢查晶閘管的絕緣情況。 對(duì)晶閘管的觸發(fā)電路有哪些要求？ 答：為了讓晶閘管變流器準(zhǔn)確無(wú)誤地工 作要求觸發(fā)電路送出的觸發(fā)信號(hào)應(yīng)有足夠大的電壓和功率；門極正向偏壓愈小愈好；觸發(fā)脈沖的前沿要陡、寬度應(yīng)滿足要求；要能滿足主電路移相范圍的要求；觸發(fā)脈沖必須與晶閘管的陽(yáng)極電壓取得同步。使占空比改變，稱為混合調(diào)制。簡(jiǎn) 稱“ PWM”調(diào)制。 （ 2）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。 （ 3）同步調(diào)制時(shí)，保持載波比為常數(shù)，并在變頻時(shí)使載波和信號(hào)波保持同步變化。 PWM 逆變電路的控制方法主要有哪幾種？簡(jiǎn)述異步調(diào)制與同步調(diào)制各有哪 些優(yōu)點(diǎn)？ 答：（ 1） PWM逆變電路的常用控制方法有兩種，一是計(jì)算法；二是調(diào)制法。 ）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)。、 由下面單結(jié)晶體管的觸發(fā)電路圖畫出各點(diǎn)波形。 一般操作過(guò)電壓都是瞬時(shí)引起的尖峰電壓，經(jīng)常使用的保護(hù)方法是 阻容保護(hù) 而對(duì)于能量較大的過(guò)電壓，還需要設(shè)置非線性電阻保護(hù)，目前常用的方法有 壓敏電阻 和 硒堆 。 同步電壓為鋸齒波的觸發(fā)電路鋸齒波底寬可達(dá) 240186。 逆變器環(huán)流指的是只流經(jīng) 兩組反并聯(lián)的逆變橋 、而不流經(jīng) 負(fù)載 的電流，環(huán)流可在電路中加 采用串聯(lián)電抗器 來(lái)限制。 度；實(shí)際移相才能達(dá) 0186。小于 120186。 晶閘管的換相重疊角與電路的 觸發(fā)角 α 、 變壓器漏抗 XB 、 平均電流 Id 、 電源相電壓 U2 等參數(shù)有關(guān)。 變化。 普通晶閘管的圖形符號(hào)是 ，三個(gè)電極分別是 陽(yáng)極 A ， 陰極 K 和 門極 G 晶閘管的導(dǎo)通條件是 陽(yáng)極加正電壓， 陰極接負(fù)電壓，門極接正向電壓形成了足夠門極電流時(shí)晶閘管導(dǎo)通 ；關(guān)斷條件是 當(dāng)晶閘管陽(yáng)極電流小于維持電流 IH 時(shí)，導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷 。 由晶閘管構(gòu)成的逆變器換流方式有 負(fù)載 換流和 強(qiáng)迫（脈沖） 換流。 180176。 晶閘管對(duì)觸發(fā)脈沖的要求是 要有足夠的驅(qū)動(dòng)功率 、 觸發(fā)脈沖前沿要陡幅值要高 和 觸發(fā)脈沖要與晶閘管陽(yáng)極電壓同步 。 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。 （ 1）、標(biāo)出 Ud、 ED及 id的方向。負(fù)半周，由于二極管 VD 反偏，雙向晶閘管得不到觸發(fā)信號(hào)，不能導(dǎo)通，負(fù)載上得到半波整流電壓。 指出下圖中①～⑦各保護(hù)元件及 VD、 Ld 的名稱和作用。 什么是逆變失??？逆變失敗后有什么后果？形成的原因是什么 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。 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足電路要求。（α 90186。 電力電子技術(shù)問(wèn)答分析題 晶閘管兩端并聯(lián) R、 C吸收回路的主要作用有哪些？其中電阻 R的作用是什么？ R、 C回路的作用是：吸收晶閘管瞬間過(guò)電壓，限制電流上升率，動(dòng)態(tài)均壓作用。120186。 度。 4造成逆變失敗的原因有 逆變橋晶閘管或元件損壞，供電電源缺相，逆變角太小，觸發(fā)脈沖丟失或未按時(shí)到達(dá)， 等幾種。 4有源逆變指的是把 直流 能量轉(zhuǎn)變成 交流 能量后送給 電網(wǎng)的 裝置。 4實(shí)現(xiàn)有源逆為的條件為 要有一個(gè)直流逆變電源，它的極性方向與晶閘管的導(dǎo)通方向一致，其幅極應(yīng)稍大于逆變橋直流側(cè)輸出的平均電壓；逆變橋必須工作在 β 90186。 3一般操作引起的過(guò)電壓都是瞬時(shí)尖峰電壓，經(jīng)常使用的保護(hù)方法是 阻容保護(hù)、 而對(duì)于能量較大的過(guò)電壓，還需要設(shè)置非線性電阻保護(hù)，目前常用的方法有