山东大学网络教育秋自动化电力电子技术基础学习资料

1、电力电子技术（A）问答题1什么是维持电流？什么是擎住电流？答：维持电流是使晶闸管维持通态，所必需的最小主电流。擎住电流是晶闸管刚从断态 转入通态，并移除了触发信号后，能维持通态所必需的最小主电流。2 晶闸管元件导通后，怎样才能由导通变为关断？答：在晶闸管导通后，减小正向电压，正向电流就逐渐减小。当电流小到某一数值时，晶闸管又从导通状态转为阻断状态。3 画出晶闸管的阳级伏安特性，标出确定晶闸管额定电压的电压名称。334 半控桥式整流电路，L负载，脉冲突然切除会出现什么现象？如何解决?答：失控现象。加续流二极管。5 有源逆变的条件是什么？答：1、有通流方向极性的直流电源和储能元件（足够大的电感）2

2、、控制角阿尔法大于90度填空题1三相半波整流电路，R负载，触发脉冲出现在自然换向点之前，晶闸管（不）换向，输出波形顺序是（U2, UG, Ud）。2三相半波整流电路，电动机负载，合闸后电动机处于静止状态，此时a相脉冲距a相电压起始点（a ），控制角 是（0°）3考虑安全裕量，晶闸管通态平均电流的表达式是（4逆变器的换流方式，主要有以下几种：（有源逆变，1 dVT2Idcos2无源逆变），串流二极管式电流5串流电感式电压型逆变器晶闸管导通角度是（180型逆变器晶闸管导通角度是（120°）单向半控桥式整流电路，L=x,有续流二极管，u2 =220V, =90°, R=

3、9.9 ，求晶闸管，续流二极管的电流有效值，平均值，变压器容量和cos。解:1 cosUd 0.9U2 -2 虫=10A R=90° Ud =0.9*220* -=99V2IdKP:Idk=Qld=2.5AId =5AIkldzR= Id =5AI zRld=7.07AI22IkSb U2I2 =220*5*、2 =1.5554KVAcos=ua!a=0.64Sb U 212四三相全控桥式整流电路，电阻性负载。1当0时，求Udf()322 当一 时，求Ud f()33解：1.0时32/Ud 3. 6U2sin td t = 3 6U 2 cos 2.34U2 cos332-时Ud丄

4、6u2sin td t = 3 引213cos（3）=2.351cos（3）五 三相全控桥整流电路，L=x, u2 /2100sin t , ED 217V, RD 11画出逆变状态下的主回路，并标明有关参数极性2当=60°时，选择晶闸管元件，计算变压器容量解：2. Ud =2.34U2 cos =-2.34*100/2=-117VId=Ed Ud=100ARI k =0.5781 d =0.578*100=57.8A12= 2Ik =0.816I d =0.816*100=81.6AI57 8It=（ 1.52）亠=（1.52）=55.273.6A1.571.57Uked=（23）

5、Um=（23） . 6 *100=490735V取 700V选 Kp1007SB 3U 2I2 =3*100*81.6=24480=24.48KVADy1，di/dt保护六 三相全控桥式整流电路，L负载，锯齿波同步的触发电路，主变压器的组别为 试确定出同步变压器的组别。七 画出三相半波整流电路L负载主电路，并画出换相过电压保护，短路保护和器件。答:电力电子技术（ B）一、问答题1、根据晶闸管的阳极伏安特性，说明什么是晶闸管的额定电压？答：通常取晶闸管的 UDRM 和 URRM 中较小的标值作为该器件的额定电压。选用时，额定 电压要留有一定裕量 ,一般取额定电压为正常工作时晶闸管所承受峰值电压2

6、,3 倍。2、根据晶闸管通态电流的定义，说明什么是晶闸管的额定电流？答：C和规定的冷却状态下，稳定结温不超过额定结 晶闸管在环境温度为40C时所允许连续 流过的单相工频正弦半波电流的最大平均值。3、三相全控桥式整流电路对触发脉冲宽度有什么要求？为什么？答：大于 90°，小于 120°4、什么是逆变？哪些电路不能实现有源逆变？ 答：把直流电转变成交流电，整流的逆过程称为逆变。 半控桥式电路或具有续流二极管的电路，因为不可能输出负电压，不能实现有源逆变。5、什么是逆变失败？逆变失败的原因是什么？ 答：逆变失败是指逆变时，一旦换相失败，外接直流电源就会通过晶闸管电路短路，或使变

7、流器的输出平均电压和直流电动势变成顺向串联，形成很大短路电流。原因： 1）、触发电路工作不可靠，不能适时、准确地给各晶闸管分配脉冲，如脉冲丢失、脉 冲延时等，致使晶闸管不能正常换相；2）、晶闸管发生故障，该断时不断，或该通时不通；3）、交流电源缺相或突然消失；4）、换相的裕量角不足，引起换相失败。二填空题1、晶闸管元件由断态到通态，脉冲切除后，能够维持元件导通的最小阳极电流叫做 （ 维持电流 ）。2、晶闸管输出电流波形减少一倍，有效值减少到（0.5 ），电流平均值减少到（295） 12 ）。3、 三相半波共阴极逆变电路，晶闸管主要工作在（断开状态 ），晶闸管元件主要承 受（ 反相电压 ）。4、

8、 三相全控桥整流电路，同一相脉冲互差（60° ），相邻相脉冲互差（120° ）。订G三、单相半波整流电路，电阻性负载，U2 、.2U2sin t , I Ta =200A，考虑安全余量2时, 求：=180°，=90°的电流峰值？解： =180°: I=1.57It， l=|m/2,1.57 It /2= I m /2Im =1.57It=1.57 200=314A=90°： I=1.57It， l=|m/2 .2,1.57It/2= lm/2、2|m = .,21.57 200=444A四 三相半波整流电路，电阻性负载，U2 .2 U

9、2sin t，=60°时，Ug5脉冲消失，画出输出电压Ud的波形和晶闸管元件UT5的波形。五、三相全控桥式整流电路，反电势负载 Ud =220V，Id=305A，启动电流IQ =500A，最小连 续电流Idmin=10A，整流变压器丫/Y接法，原副边线电压分别为380V/220V。1、选择晶闸管元件2、计算变压器容量解：1、|t = |q/,3=500A.,3=289A|Ta =(1.52)It/1.57=(1.52) 289/1.57=276368A 取 300Aa UT =(23) 2 220=622933V 取 79取KP300-9晶闸管元件2、U2=220/T3=127V丨2

10、=£ Id =0.816 305=249ASb = S2=3u2 12 =3 127 249=95KVA六、利用单相整流桥，直流电动机发电机机组，三相半波整流器组成逆变试验电路，已知三 相电源相电压U2=30V，发电机输出电压Ef=35V，回路电阻R=1。a)绘出逆变状态主回路电路图，并标出逆变状态有关极性b）计算=60 °，=60=90°时的输出电流Id解：a).b) Ud =1.17U 2 cos=60°: Ud =1.17U2cos =1.17 30 0.5=17.6VIdEF Ud =R35 17.6=17.4V=60° :Ud = 1

11、.17U2cos =1.17 30 0.5=17.6VUd Ef 35 17.6Id =52.6AR1=90° :|d= Ef/R=35AD,y11，锯齿波同步的七、 三相全控桥整流电路反电势负载可逆运行，整流变压器接法为 触发电路，试确定同步变压器组别，并画出同步分析向量图。电力电子技术 （C）、判断题（对的画“ V,错的画“ X”1、 通常把晶闸管的Udrm和Urrm中较小的值标作该器件的额定电压。（对）2、 在晶闸管导通后，如果对门极加反向电压，则晶闸管不能继续导通。（错）3、 整流变压器的漏抗越大，则换相重叠角越大。（对）4、可控整流电路都可以实现有源逆变。（错）二、问答题1

12、、晶闸管元件的导通条件是什么？答：晶闸管导通的条件是阳极承受正向电压，处于阻断状态的晶闸管，只有在门极加正向触 发电压，才能使其导通。2、晶闸管元件的额定电压是如何定义的？答：通常取晶闸管的UDRM和URRM中较小的标值作为该器件的额定电压。选用时，额定 电压要留有一定裕量，一般取额定电压为正常工作时晶闸管所承受峰值电压2,3倍。3、晶闸管元件通态平均电流的选择原则是什么？答：额定通态平均电流IT在一定条件下，阳极-阴极间可以连续通过的50赫兹正弦半波电 流的平均值。4、实现有源逆变的条件是什么？答:1、有通流方向极性的直流电源和储能元件（足够大的电感）2、控制角阿尔法大于90度三、填空题1、

13、晶闸管元件由通态到断态，能够维持元件导通的最小阳极电流叫做（维持电流）。2、电流波形系数的定义表达式为（NP=VIN*Dmax/F*Bm*Ae ）,额定情况下的波形系数为（1）。3、流过晶闸管同一电流波形，导通时间不同，波形增加一倍，平均值增加到（1）倍，有效值增加到（2A0.5）倍。4、三相半波共阳极组整流电路，晶闸管元件主要工作在电源电压（导通），晶闸管元件主要承受（正相电压）。5、三相全控桥整流电路，L负载，12与It的关系式是（I2 =It ）, I2与Id的关系式是(I2 =0.577ld)。（忽略电压四、晶闸管型号为KP200-3, lH=4mA，判断在下列电路中工作是否合理？为什么? 电流裕量）。51K(b)(a)解: ( a)E=314VPl】欧3141314A1.57 200314A电流正好合适。电压 E 314V300V耐压低，不合适。故不合理。(b)4000.008AWt32uIdfi D7d50 1000大于维持电流。但 E 400V300V故不合理五、图示电路为具有中点二级管 D3的单相半控桥式整流电路: 1、绘出 =90°时的Ud波形2、当 U2=100 J2 sin wt 时，求出 Ud max 和 U d min解: 2、Q u 2100 2 sin wtu 21