电力电子技术简答题

1 使晶闸管导通的条件是什么 使晶闸管导通的条件是什么 答 晶闸管的阳极与阴极间有正向压降 幅值要适当答 晶闸管的阳极与阴极间有正向压降 幅值要适当 门极与阴极间加触发信号 门极与阴极间加触发信号 2 维持晶闸管导通的条件是什么 怎样才能使晶闸管由导通变为关断 维持晶闸管导通的条件是什么 怎样才能使晶闸管由导通变为关断 答 阳极电流必须大于维持电流答 阳极电流必须大于维持电流 Ih 使阳极电流小于维持电流使阳极电流小于维持电流 Ih 阳极与阴极间加反向电压 去掉或降低正向阳极电压 增大阳极回路电阻 阳极与阴极间加反向电压 去掉或降低正向阳极电压 增大阳极回路电阻 3 换流方式各有那几种 各有什么特点 换流方式各有那几种 各有什么特点 答 换流方式有答 换流方式有 4 种 种 器件换流 利用全控器件的自关断能力进行换流 全控型器件采用此换流方式 器件换流 利用全控器件的自关断能力进行换流 全控型器件采用此换流方式 电网换流 由电网提供换流电压 只要把负的电网电压加在欲换流的器件上即电网换流 由电网提供换流电压 只要把负的电网电压加在欲换流的器件上即 可 可 负载换流 负载换流 由负载提供换流电压 当负载为电容性负载即负载电流超前于负载由负载提供换流电压 当负载为电容性负载即负载电流超前于负载 电压时电压时 可实现负载换流 可实现负载换流 强迫换流强迫换流 设置附加换流电路设置附加换流电路 给欲关断的晶闸管强迫施加反向电压换流给欲关断的晶闸管强迫施加反向电压换流 称为强迫换称为强迫换 流 通常是利用附加电容上的能量实现 也称电容换流 流 通常是利用附加电容上的能量实现 也称电容换流 晶闸管电路不能采用器件换流晶闸管电路不能采用器件换流 根据电路形式的不同采用电网换流根据电路形式的不同采用电网换流 负载负载 换流和强迫换流和强迫 换流换流 3 种方式 种方式 4 什么是异步调制 什么是同步调制 什么是分段同步调试 什么是异步调制 什么是同步调制 什么是分段同步调试 载波信号和调制信号不保持同步的调制方式称为异步调制 载波信号和调制信号不保持同步的调制方式称为异步调制 载波比载波比 N N 等于常数 并在变频时使载波和信号波保持同步的方式称为同步调制 等于常数 并在变频时使载波和信号波保持同步的方式称为同步调制 分段同步调制是把逆变电路的输出频率划分为若干段分段同步调制是把逆变电路的输出频率划分为若干段 每个频段的载波比一定 每个频段的载波比一定 不同频段采用不同的载波比 不同频段采用不同的载波比 其优点主要是 在高频段采用较低的载波比 其优点主要是 在高频段采用较低的载波比 使载波频率不致过高 使载波频率不致过高 可限制在功率器件允许的范围内可限制在功率器件允许的范围内 而在低频段采而在低频段采 用较高的载波比用较高的载波比 以使载波频率不致过低而对负载产生不利影响 以使载波频率不致过低而对负载产生不利影响 5 什么是逆变失败 如何防止逆变失败 逆变失败的原因是什么 什么是逆变失败 如何防止逆变失败 逆变失败的原因是什么 答 逆变运行时 一旦发生换流失败 答 逆变运行时 一旦发生换流失败 外接的直流电源就会通过晶闸管电路形外接的直流电源就会通过晶闸管电路形 成短路 或者使变流器的输出平均电压和直流电动势变为顺向串联 由于逆变成短路 或者使变流器的输出平均电压和直流电动势变为顺向串联 由于逆变 电路内阻很小 形成很大的短路电流 称为逆变失败或逆变颠覆 电路内阻很小 形成很大的短路电流 称为逆变失败或逆变颠覆 防止逆变失败的方法有 采用精确可靠的触发电路 防止逆变失败的方法有 采用精确可靠的触发电路 使用性能良好的晶闸使用性能良好的晶闸 管 保证交流电源的质量 留出充足的换向裕量角管 保证交流电源的质量 留出充足的换向裕量角 等 等 造成逆变失败的原因很多 大致可归纳为四类 今以三相半波逆变电路为造成逆变失败的原因很多 大致可归纳为四类 今以三相半波逆变电路为 例 加以说明 例 加以说明 1 1 触发电路工作不可靠 触发电路不能适时地 准确地给各晶闸管分配脉触发电路工作不可靠 触发电路不能适时地 准确地给各晶闸管分配脉 冲 如脉冲丢失 脉冲延迟等 致使晶闸管工作失常 如图冲 如脉冲丢失 脉冲延迟等 致使晶闸管工作失常 如图 3 3 6 6 所示 当所示 当 a a 相相 晶闸管晶闸管 T T1 1导通到导通到 t t1 1时刻 正常情况时时刻 正常情况时 u ug2 g2触发 触发 T T2 2管 电流换到管 电流换到 b b 相 如果在相 如果在 t t1 1时刻 触发脉冲时刻 触发脉冲 u ug2 g2遗漏 遗漏 T T1 1管不受反压而关不断 管不受反压而关不断 a a 相晶闸管相晶闸管 T T1 1将继续导将继续导 通到正半周 使电源瞬时电压与直流电势顺向串联 形成短路 通到正半周 使电源瞬时电压与直流电势顺向串联 形成短路 2 2 晶闸管发生故障 在应该阻断期间 元件失去阻断能力 或在应该导通晶闸管发生故障 在应该阻断期间 元件失去阻断能力 或在应该导通 时刻 元件不能导通 如图时刻 元件不能导通 如图 3 3 8 8 所示 在所示 在 t t1 1时刻之前 由于时刻之前 由于 T T3 3承受的正向承受的正向 电压等于电压等于 E E 和和 u uc c之和 特别是当逆变角较小时 这一正向电压较高 若之和 特别是当逆变角较小时 这一正向电压较高 若 T T3 3的断的断 态重复峰值电压裕量不足 则到达态重复峰值电压裕量不足 则到达 t t1 1时刻 本该由时刻 本该由 T T1 1换相到换相到 T T2 2 但此时 但此时 T T3 3已已 导通 导通 T T2 2因承受反压而无法导通 造成逆变失败 因承受反压而无法导通 造成逆变失败 3 3 换相的裕量角不足 存在重叠角或给逆变工作带来不利的后果 如以换相的裕量角不足 存在重叠角或给逆变工作带来不利的后果 如以 T T1 1 和和 T T2 2的换相过程来分析 当逆变电路工作在的换相过程来分析 当逆变电路工作在 时 经过换相过程后 时 经过换相过程后 b b 相电相电 压压 u ub b仍高于仍高于 a a 相电压相电压 u ua a 所以换相结束时 能使 所以换相结束时 能使 T1T1 承受反压而关断 如果换承受反压而关断 如果换 相的裕量角不足 即当相的裕量角不足 即当 时 从图时 从图 3 3 9 9 的波形中可以看出 当换相尚未结的波形中可以看出 当换相尚未结 束时 电路的工作状态到达束时 电路的工作状态到达 P P 点之后 点之后 a a 相电压相电压 u ua a将高于将高于 b b 相电压相电压 u ub b 晶闸管 晶闸管 T T2 2则将承受反向电压而重新关断 而应该关断的则将承受反向电压而重新关断 而应该关断的 T T1 1却还承受正电压而继续导通 却还承受正电压而继续导通 且且 a a 相电压随着时间的推迟愈来愈高 致使逆变失败 相电压随着时间的推迟愈来愈高 致使逆变失败 4 4 交流电源发生异常现象 在逆变运行时 可能出现交流电源突然断电 交流电源发生异常现象 在逆变运行时 可能出现交流电源突然断电 缺相或电压过低等现象 如果在逆变工作时 交流电源发生缺相或突然消失 缺相或电压过低等现象 如果在逆变工作时 交流电源发生缺相或突然消失 由于直流电势由于直流电势 E E 的存在 晶闸管仍可触发导通 此时变流器的交流侧由于失去的存在 晶闸管仍可触发导通 此时变流器的交流侧由于失去 了同直流电势极性相反的交流电压 因此直流电势将经过晶闸管电路而被短路 了同直流电势极性相反的交流电压 因此直流电势将经过晶闸管电路而被短路 6 6 什么是电压型逆变电路 什么是电流型逆变电路 二者在电路结构上有什么 什么是电压型逆变电路 什么是电流型逆变电路 二者在电路结构上有什么 区别 区别 答答 按照逆变电路直流测电源性质分类按照逆变电路直流测电源性质分类 直流侧是电压源的逆变电路称为直流侧是电压源的逆变电路称为 电压型逆变电路 直流侧是电流源的逆变电路称为电流型逆变电路 电压型逆变电路 直流侧是电流源的逆变电路称为电流型逆变电路 7 什么是直流斩波电路 最基本的斩波电路是哪两种 什么是直流斩波电路 最基本的斩波电路是哪两种 答 答 直流直流 直流变换器 直流变换器 DC DC Converter 的功能是将直流电变为另一固定电 的功能是将直流电变为另一固定电 压或可调电压的直流电 包括直接直流变流电路和间接直流变流电路 直接直压或可调电压的直流电 包括直接直流变流电路和间接直流变流电路 直接直 流变流电路也称斩波电路 流变流电路也称斩波电路 DC Chopper 最基本的两种是降压斩波电路和升压斩波电路 最基本的两种是降压斩波电路和升压斩波电路 8 什么是交交变频电路 什么是交直交变频电路 什么是交交变频电路 什么是交直交变频电路 答 交交变频电路是把电网频率的交流电直接变换成可调频率的交流电的变流答 交交变频电路是把电网频率的交流电直接变换成可调频率的交流电的变流 电路 电路 交流变直流然后改变频率输出交流交流变直流然后改变频率输出交流 9 单极性和双极性 单极性和双极性 PWM 调制有什么区别 调制有什么区别 答答 三角波载波在信号波正半周期或负半周期里只有单一的极性三角波载波在信号波正半周期或负半周期里只有单一的极性 所得的所得的 PWM 波形在半个周期中也只在单极性范围内变化 称为单极性波形在半个周期中也只在单极性范围内变化 称为单极性 PWM 控控 制方式 制方式 三角波载波始终是有正有负为双极性的 所得的三角波载波始终是有正有负为双极性的 所得的 PWM 波形在半个周期中有波形在半个周期中有 正 正 有负有负 则称之为双极性 则称之为双极性 PWM 控制方式 控制方式 10 什么是周波变流器 周波变流器的主要应用场合 什么是周波变流器 周波变流器的主要应用场合 答 周波交流器也称为交交变频电路 交交变频电路是把电网频率的交流电直答 周波交流器也称为交交变频电路 交交变频电路是把电网频率的交流电直 接变换成可调频率的交流电的变流电路 接变换成可调频率的交流电的变流电路 交交变频电路广泛用于大功率交流电动机调速传动系统 实际使用的主要是三交交变频电路广泛用于大功率交流电动机调速传动系统 实际使用的主要是三 相输出交交变频电路 相输出交交变频电路 11 什么是逆变 什么是有源逆变 产生有源逆变的条件是什么 什么是逆变 什么是有源逆变 产生有源逆变的条件是什么 答 与整流相对应答 与整流相对应 把直流电变成交流电称为逆变 把直流电变成交流电称为逆变 当交流侧接在电网上 即交流侧接有电源时 称为有源逆变 当交流侧接在电网上 即交流侧接有电源时 称为有源逆变 1 1 变流电