山东大学网络教育秋自动化《电力电子技术基础》.docx
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山东大学网络教育秋自动化《电力电子技术基础》
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。
4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、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）。
晶闸管，续流二极管的电流有效值，平均值,
IdU±=10A
R
KP:
Idk:
Id=2.5A
2
Ik=
一2Id=5A
IdzR
==—ld=5A
IzR：
-ld=7.07A
22Ik
Sb
cos=-
PUdId
==0.64
SBU2I2
U2I2=220*5*、2=1.5554KVA
四三相全控桥式整流电路，电阻性负载。
1
当0
—时
3，
求Ud
f（）
2
当亍
2时
3时,
求Ud
f（）
解：
1.
0
—时
3
Ud
丄23
J6u2sin
tdt=
36U2cos2.34U2cos
_3
3
2
2-——时
33
、6U2sintdt=
cos（―
3
）]=2.351
cos（-
3
）]
五三相全控桥整流电路，L=0,U2-2100sint,Ed217V,Rd1
1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=2.34U2cos=-2.34*100/2=-117V
Id=乩丛=100A
R
Ik=0.578ld=0.578*100=57.8A
12=2lK=0.816Id=0.816*100=81.6A
I578
IT=（1.5~2）丄=（1.5~2）=55.2~73.6A
1.571.57
Uked=（2~3）Um=（2~3）-6*100=490~735V
取700V选Kp100—7
SB3U2I2=3*100*81.6=24480=24.48KVA
Dy1，
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
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2,3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、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°）。
5、三相半波整流电路，L负载，12与It的关系是（I2=It）,I2与Id的关系式是（I2=0.5771d）
三、单相半波整流电路，电阻性负载，u2,2U2sint,E=200A，考虑安全余量2时,求：
=180°,=90。
的电流峰值？
解：
=180°：
|=1.57It,I=Im/2,1.57|t/2=Im/2
Im=1.57It=1.57200=314A
=90°:
l=1.57It,I=Im/2&,1.57|t/2=Im/2
Im=21.57200=444A
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，ld=305A，启动电流Iq=500A，最小连续电流|dmin=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、It=Iq/.3=500/、3=289A
ka=（1.5~2）|t/1.57=（1.5~2）289/1.57=276~368A取300A
aut=（2~3）2220=622~933V取7~9
取KP300-9晶闸管元件
2、U2=220/73=127V|2=£Id=0.816305=249A
Sb=S2=3U212=3127249=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。
b）Ud=1.17U2cos
=60°:
Ud=1.17U2cos=1.17300.5=17.6V
UdEf3517.6
Id===52.6A
R1
==90°:
Id=Ef/R=35A
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D,y11，锯齿波同步的
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、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
、填空题
1、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，I2与It的关系式是（12=IT）,12与Id的关系
式是（I2=0.5771d）。
KP200-3，IH=4mA，判断在下列电路中工作是否合理？
为什么?
压电流裕量）
————
E=314V*门1欧
E^300V二
OH
50K
（a）
（b）
——*
E=314V■■
314
314A
1.57200314A
电流正好合适。
电压E314V300V
耐压低，不合适。
故不合理。
——井——
E>300VZZrliCK
5010000.008A
大于维持电流。
但E400V300V
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
当U2=
100、2sinwt时，求出Ud
max
和Udmin
解：
2、Qu2100v2sinwtu2100
=0
时，Ud
Udmax
42u2
20.9100180/
六、三相半波共阴极整流电路，反电势负载串大电感，电流连续。
1、绘出=30。
时的Ud波形及UT5波形
2、画出逆变状态主回路，并标明有关极
«S<_J
七、图示电路，三相全桥式整流电路，大电感负载,=60。
时，与T3串联的快速熔断器熔
断，画出此时的Ud波形
解:
ABC
=60°
udi4
O
IVV
Uab
ab
ud4
O
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