输出电压
5、主电路为什么要串入电抗器（指电动机负载）：
答：
电抗器的作用：
①、减少电流脉动
②、使电流延续
6、晶闸管两端的最大电压：
流过晶闸管的电流：
口试题四：
三相全控桥整流电路（电感）
1、三相整流桥电路如接反电动势（指电动机）负载，分析说明在什么情况下电路工作在逆变与待逆变状态：
答：
逆变与待逆变的区别：
处于待逆变状态时，其触发脉冲控制角与处于逆变时一样，都处于逆变区内（α>90°），变流器的直流侧电压也都为负值。
但待逆变时，负载电流并未流过变流器，故没有直流能量回送交流侧，这就是与逆变状态的区别。
首先逆变与待逆变工作在α>90°，Id=（E-Ud）/R
当|E|>|Ud|时，有电流Id，这时有能量转换，称逆变
当|E|<|Ud|时，无电流Id，这时无能量转换，称待逆变
2、在三相全控桥整流桥电路中画出三种过电压保护方法：
分析：
因为晶闸管的过电压能力比一般电气元件差，当它承受的反向电压超过反向击穿电压时，会被反向击穿而损坏。
如果承受的正向电压超过管子的正向转折电压，则会造成晶闸管的硬开通，不仅造成电路工作失常，且多次硬开通也会损坏管子。
所以要对晶闸管采取过电压保护措施。
由于接通或断开交流侧电源时出现暂态过程而引起的过电压称为交流侧操作过电压，它的保护方法；
①、交流侧阻容保护
②、交流侧压敏电阻保护
直流侧由于是电感性负载，储存能量的能力很大，故在某种情况下也会发生浪涌过电压，因此也要采取保护：
③、直流侧过电压保护
晶闸管从导通到关断时，线路上的电感会释放能量产生过电压，称关断过电
压（或换相过电压），它的保护方法：
④、晶闸管关断过电压：
3、晶闸管整流装置的功率因数的含义？
它与哪些因数有关：
λ（cosФ）=P/S≈ucosα
λ：
功率因数u：
电流畸变系数α：
控制角
①、与控制角α有关
②、与电流畸变系数有关
4、为什么深控时的功率因数差：
分析：
深控指控制角α大（接近90°）时的控制。
因为功率因数与α有关，α越大，功率因数就越低。
5、改善功率因数的方法的技术措施：
答：
①、小α运行（或小β运行）
②、增加整流相数（可把6相整流改为12相整流）
③、设置无功补偿电容
④、整流桥串联供电
口试题五：
有源逆变电路
直接由三相交流电网供电的卷扬机负载调速电路，在重物下降时，ED=140V；RΣ=1；β=1/3л时，实现有源逆变。
试分析其原理并回答问题：
分析：
如下图所示：
上正下负，接电动机电枢，电动机得电运转。
电枢反电动势E如图所示，极性上
正下负，
，回路中电流
。
从接线方式看，这是两电源反极性相连，这时电动机运行在电动状态。
如下图所示：
电动机电动势E的极性如图所示为下正上负，晶闸管在E的作用下在电源的负半周导
通。
变流器输出电压为下正上负，
。
由于晶闸管的单向导电性，电流方向与上图相同，
但此时电动机供给能量，变流器将电动机供给直流能量的一部分变换为与电网同频率的交流能量送回电网，电阻消耗另一部分能量，电动机运行在发电制动状态。
如下图所示：
电动机电动势E的极性如图所示为下正上负，变流器输出电压为下正上负，这是两电源同极性顺接，电流方向仍同前，但
。
这时将有很大的电流，相当于短路，故在实际工作中是不允许的。
根据功率传递的原理解题目：
分析：
本题为三相半波有源逆变电路。
当重物下降时，晶闸管工作在逆变状态。
根据有源逆变的条件，晶闸管VT1、VT2、VT3的控制角必须
，即
。
输出整流电压
，
在图中的实际极性为下正上负，即输出负电压。
电动势的方向为下正上负，大小为
，同时电路中接大电感
，变压器的二次电压
，
，
即为有源逆变的交流电源，因而具备有源逆变的条件。
三相半波有源逆变电路直流侧电压平均值计算公式：
和整流时计算公式相同，但用β计算，多了一个负号说明输出的直流电压是负电压。
输出电流平均值的计算公式：
1、重物提升时：
电动机吸收能量，这时，晶闸管工作在整流状态，电动机工作在电动状态。
所以：
α<90°，
重物下降时：
因为电动机供给能量，这时晶闸管工作在逆变状态，电动机运行在发电制动状态。
所以：
α>90°，
2、重物下降时，流进电枢的电流Id是多少：
解：
=（140－1.17×220×cos60°）/1
=140－128.7
=11.3（A）
3、如果逆变角β突然增大，电动机转速如何变化：
因为：
Id=（Ed-Ud）/RΣ所以：
Ud=1.17U2Фcosβ
当：
β↑→Ud↓→Id↑→Te↑→n↓→Ed↓→Id↓→Te↓→电动机在较慢转速下工作
4、为了防止逆变失败，βmin如何选择：
答：
逆变失败也称逆变颠覆。
在逆变过程中，若出现整流装置输出的直流电压与直流侧电动势顺极性串接时，将在电路中出现很大的短路电流，这种短路状态即逆变失败。
它将使逆变不能正常进行，烧毁晶闸管或其它元件，造成短路事故。
造成逆变失败的原因：
Ø触发电路故障引起触发脉冲丢失或滞后。
Ø晶闸管发生故障。
Ø交流电源发生异常。
Ø逆变角β太小。
为在确定最小逆变角时：
Ø首先要考虑换相重叠角γ的影响；因γ随变流装置，负载情况、工作电流等因素的不同而不一样，一般需考虑15°~25°电角度；
Ø其次需考虑晶闸管关断时间tq，而tq由管子的参数决定，一般为0.2ms~0.3ms，这段时间折合为电角度δ0约为4°~5°（20ms=180°→1ms=18°）；
Ø再考虑到电源电压波动、电源电压波形畸变等因素，还必须留有一定的安全裕量角θa，一般取θa=10°左右；
综合上述各种因素：
为可靠防止β进入βmin区内，在要求较高的场合，可在触发电路中加一套保护电路，使β在减小时移不到βmin区内，也可在βmin处设置产生不移动的附加安全脉冲装置，万一当工作脉冲移入βmin区内时，则安全脉冲保证在βmin处触发晶闸管。
5、三相逆变电路对触发电路要求与三相整流电路对触发电路要求相比有何不同：
答：
三相逆变电路对触发电路要求高，如果丢失一个触发脉冲就会造成逆变失败。
三相整流电路中丢失一个触发脉冲，只会降低输出电压。
6、画出Ud与Id的波形，并标出Ivt1、Ivt2、Ivt3：
解：
因为β＝1/3л＝60°时,即α＝120°，这时给VT1触发脉冲，晶闸管导通。
因此阴影部分即为Ud的波形。
由于电动机电枢回路上串联平波电抗Ld，因而id为平直连续的直流电流Id。
口试小题
1、晶闸管整流电路为什么要进行过电压保护？
通常有哪些方法？
（画图说明）
答：
因为晶闸管的过电压能力比一般电气元件差，当它承受的反向电压超过反向击穿电压时，会被反向击穿而损坏。
如果承受的正向电压超过管子的正向转折电压，则会造成晶闸管的硬开通，不仅造成电路工作失常，且多次硬开通也会损坏管子。
所以要对晶闸管采取过电压保护措施。
图见口试题四。
2、如何用万用表测量晶闸管阳极A、阴极K、门极G；如何判断晶闸管的好坏？
实用方法有哪些？
用万用表测量其阻值：
RAK→∞RAG→∞
RKA→∞RGA→∞
RGK→几欧→几十欧
RKG→几十欧→几百欧
判断其好坏的方法：
①、用万用表
②、用灯泡法：
3、如何选取晶闸管的额定电流？
答：
IT（AV）≥（1.5~2）IT/1.57
IT→流过晶闸管实际有效电流值
1.57→电流波形系数
4、晶闸管过电流产生的原因及其保护方法？
晶闸管在关断时突然损坏，有哪些可能原因？
答：
产生的原因：
由于晶闸管装置出现的元件误导通或击穿，可逆传动系统中产生环流、逆变失败以及传动装置、生产机械过载和机械故障引起电动机堵转等。
保护方法；①、快速熔断器保护。
②、限流与脉冲移相保护。
③、直流快速开关保护。
④、用灵敏过电流继电器保护。
⑤、流进线电抗器限制短路电流。
关断时突然损坏的原因：
由可能产生的关断过电压引起的。
5、续流二极管在三相全控电路和半控电路中，在大电感负载时作用有何不同？
答：
在三相全控电路中切断负半周的电压，使Ud电压升高。
在半控电路中主要是防止失控现象。
6、在调试晶闸管整流电路时，有触发脉冲时晶闸管导通，脉冲消失后又关断，原因是什么？
答：
当流过晶闸管的电流Id小于晶闸管的擎住电流IL时，脉冲消失后会使晶闸管关断。
原因：
①、脉冲太窄
②、电感性负载时电感太大
7、主电路正常，门极加上触发脉冲后晶闸管不能导通有哪些原因？
不加脉冲就导通是什么原因？
答：
加上触发脉冲后不能导通的原因：
①、脉冲宽度太小，幅值太小
②、脉冲极性接反或晶闸管两端正向电压
③、管子可能损坏
不加脉冲就导通的原因：
①、正向电压大于转折电压，管子硬开通
②、误触发（脉冲干扰）
③、dv/dt（电压上升变化率）过大，使晶闸管导通
8、换相（换流）方式有哪些？
各有什么特点？
答：
①、对全控型器件（IGBT、GTR、GTO、MOSFET）采用器件换流。
②、对晶闸管来说有：
a、电网电压换流
b、负载换流（自然换流）
c、强迫换流（脉冲换流）
特点：
①、对全控型器件来说可以使主电路结构简单，可省去附加的换流关断电路，应用日益广泛。
②、对负载换流（自然换流）来说，主电路不需要附加换流环节，它利用逆变器输出电流超前电压（即带电容性负载时）一段时间，当电流过零后，再经过一段时间电压才过零。
若利用过零前的电压为反压加到要关断的晶闸管上，则只要时间大于晶闸管的关断时间，晶闸管就能保证可靠关断。
（例：
晶闸管中频电源装置就是采用此类并联或串联的谐振式换流电路）。
③、强迫换流（脉冲换流）就是在主电路中专门设置一个换流电路，在需要关断晶闸管时，使换流回路产生一个脉冲，加到主晶闸管上让其承受反压并持续一段反向电压时间，迫使晶闸管可靠关断（例：
直流斩波电路中使用）。
9、全控型器件IGBT、GTR、GTO、MOSFET各自优缺点？
答：
GTR的特点：
①、由于GTR为电流驱动，故工作频率不高；
②、GTR存在二次击穿问题。
GTO的特点：
①、优点：
具有普通晶闸管耐压高、电流大的特点，同时又具有与GTR相同的可关断的
②、缺点：
是导通后管压降比普通晶闸管大，工作频率比GTR低，触发功率特别是门极反向触发关断电流较大。
MOSFET的特点：
优点：
①、输入阻抗高，属于电压型控制器件
②、开关速度快
③、热稳定性好
缺点：
①、电压还不能太高，电流容量也不能太大，目前只适用与小功率电力电子变流装置
②、由于输入阻抗太高，存在静电击穿可能
IGBT的特点：
综合了MOSFET与GTR的优点（即驱动功率小，工作频率高，饱和压降小及容量大），是很有发展前途的大功率自关断电力器件。
10、直流斩波器如何改变负载上的直流电压平均值？
答：
在直流斩波器中，晶闸管VT作为电子开关，串联在直流电源与负载中间，当改变VT导通和断开时间的比例，负载上的电压平均值的大小便被改变。
降压型直流斩波器的控制方式：
定频调宽控制
定宽调频控制
调频调宽控制
定频调宽控制方式，其主晶闸管的触发频率不变，即周期T不变，改变主晶闸管的导通时间τ（即改变输出脉冲宽度），就可改变直流斩波器输出电压平均值Ud。
11、交流调压器电路中晶闸管常用的控制方式（举例说明）？
答：
控制方式有两种
①、相位控制：
通过移相触发改变晶闸管每周期导通的起始点即控制角α的大小来达到改变输出电压或功率的目的。
②、通断控制：
把晶闸管作为开关，在设定时间内将负载与交流电源接通几个周期，然后断开几个周期，改变晶闸管在设定时间内通断时间比例来达到改变输出电压或功率的目的。
采用通断控制的交流调压电路输出电压为完整的正弦波，不存在相位控制时的高次谐波干扰，但其通断频率比电源频率低，特别是通断比例太小时会出现低频干扰，适用于热惯性比较大的电热负载。
交流调压电路输出电压波形：
由控制特性可以看出，控制角α在20°~160°之间变化时，负载上相对应的平均功率的变化为1%~99%。
12、电压型逆变器与电流型逆变器的特点？
电压型逆变器：
①、并联大电容，直流电压波形平直，内阻低，电压源
②、输出交流电压波形为短波形
③、每个桥臂上必须并联反馈二极管
电流型逆变器：
①、串联大电感，直流电流波形平直，内阻高，电流源
②、输出交流电流波形为短波形
13、SPWM正弦波脉宽调制的使用方法？
答：
参考信号ur为正弦波的脉宽调制叫做正弦波脉宽调制（SPWM）。
SPWM逆变器输出基波电压的大、小和频率均由参考电压ur来控制，当改
变ur幅值时，脉宽随之改变，从而可改变输出电压的大小；当改变ur频率时，输
出电压频率随之改变。
但正弦波最大幅值必须小于三角波幅值，否则输出电压的大
小和频率就将失去所要求的配合关系。
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