变流技术口试题.docx

1、变流技术口试题口试题一：锯齿波同步触发电路1、锯齿波同步触发电路组成：锯齿波同步触发电路移相原理： 即以锯齿波电压为基础，再叠加上直流偏置电压Ub（与控制电压Uc极性相反的直流电压，为调整触发脉冲初始相位而设置，调整完毕即固定不变）和控制移相电压Uc，通过改变的Uc大小改变触发脉冲发出的时刻（即改变控制角）。 、用途：对晶闸管提供触发脉冲、锯齿波的形成：形成电路由图中的恒流源（V9，R2，Rpp3，R4，V1）及电容C2和开关管V2所组成。（在C2上一点处产生） 恒流源：Ub=UzUe=Ie（Rpp3+R4） Ic Ie = Uz /（Rpp3+R4）在负半周形成锯齿波：us是来自同步变压器的

2、交流电压，用于控制对V2管周期性地开关。当V2导通时，电容C2经过开关管V2集电极对地放电，而当V2截止时，C2上电压线性上升。当V2周期性通断变化时，在电容C2上就产生周期变化的锯齿波。锯齿波地宽度由V2基极电压确定。2、Rpp1，Rpp2，Rpp3的作用： Rpp1：调节移相控制电压Uc （即调节移相控制角的大小） Rpp2：调节偏移电压 Ub（即调节脉冲的初始相位） Rpp3：锯齿波斜率调节电位器 （即改变恒流源电流的大小）（电阻越小，电流越大，斜率越陡）（电阻越大，电流越小，斜率越平）斜率调节原理： 由V9,R2组成的稳压电路对V1管设置了一个固定基极电压，则V1发射极电压也恒定，Rp

3、p3,R4中的电流也恒定。从而形成恒定电流对C2充电，使C2上电压以恒定斜率线性上升。调节电位器Rpp3则改变V1集电极电流，从而改变C2上电压上升的斜率。3、锯齿波的底宽取决于哪两个元器件的参数： 取决于R1、C1的参数。锯齿波的宽度由V2基极电压确定，在us负半周下降段，VD1导通对C1反压充电，由于充电回路时间常数小，故点的电压与us相同；在us负半周上升段，C1上电压变化比us的变化缓慢（由稳压电源+15V通过R1对C1充电，时间常数为R1C1）故VD1截止，点的电压波形按RC充电时的指数规律变化缓慢上升，从而使V1基极承受负电压时间延长，V1截止的时间在一周中达到240以上，即锯齿波

4、的底宽被加宽到240以上，触发脉冲可以移相的范围被加宽了。V3管是射极跟随器，目的是提高带负载地能力，所以点的电压也是锯齿波，它与两端的电压仅差0.7V。4、输出脉冲的幅度、宽度与电路中什么元器件的参数有关： 幅度：取决于脉冲变压器的匝数比值。 ：取决于触发电路的电源电压。 宽度：取决于C3的反充电回路时间常数所确定。 调节R14或C3的参数即可调整输出脉宽（一般为1018）。5、触发电路的调试步骤：1、 电源是否到位2、 三相同步电压是否正常3、 锯齿波的波形是否正常4、 调节初始相位5、 测量Up1Up6是否正常6、 触发电路与主电路电压是否同步6、怎样使触发脉冲发出双窄脉冲： 双窄脉冲是

5、三相全控桥式或双反星形可控整流电路的特殊要求。实现双窄脉冲控制有两种方法：一种是“外双窄脉冲电路”，每一触发单元在一个周期内仅产生一个脉冲，通过脉冲变压器的两个二次绕组，同时去触发本相和前相的晶闸管。另一种是“内双窄脉冲电路”，每一触发单元经过脉冲变压器输出的触发脉冲只触发本相的晶闸管，而双窄脉冲的形成是通过对触发单元电路作一些改动，并通过各触发单元的适当连接，就可在一个周期内发出间隔60的两个窄脉冲。如在原理图中，就是在V5管的发射极通路上串联了一个V6管，并从V4管的集电极和V6管集电极分别引出X和Y接头，供各触发单元进行连接而构成“内双窄脉冲电路”的。下图即为“内双窄脉冲电路”的连接图：

6、怎样获得双窄脉冲：在原理图中，V5与V6管是相串联的，任何一只管子处于截止状态都能使点电位被升高而使V7，V8管导通，输出触发脉冲。因此只要用适当的信号控制V5及V6管能在一周期内间隔60分别被截止一次就可以获得双窄脉冲。7、如果Uc =0，调试Ub时角调不到180时，应调整什么参数：1、 底宽的参数不够，调节R1C1加宽底宽2、 调节锯齿波的斜率，即调节Rpp3口试题二：三相全控桥整流电路1、 整流变压器的作用： 、电压匹配，根据负载所需电压进行整流匹配 、晶闸管主电路与电网隔离，减少互相干扰 、限制高次谐波电流流入电网 为什么要用Dy（/Y）或Yd（Y/）接法，能否一、二次则都接成： 答：

7、一、二次则不能都接成，因为它不能限制高次谐波。 2、 调试晶闸管整流装置时应注意什么问题： 、 三相电源的相序是否正确、变压器的连接组别是否正确，即触发电路与主电路是否同步、初始脉冲相位的整定、触发电路的六个脉冲Up1Up6是否正常、输出回路不能短路、示波器测量时注意事项：a、 当没有整流变压器时测量整流桥的电压时，必须将示波器的接地线拆掉。b、 双踪示波器的测量公共端必须为同一电平。3、 当晶闸管VT5短路时，电路将发生什么情况：答：当VT1或VT3导通时，电路也短路了，将形成同一组管子全部短路。 4、 测量三相交流电源相序有什么方法：1、 双踪示波器2、 相序仪3、 电容灯泡相序仪5、 如

8、果三相相序接反将产生什么现象：将产生触发电路与主电路的同步问题，严重时可能电路不能正常工作，轻的使移相范围变小。 6、故障波形： 、画出=60时，晶闸管VT3开路时Ud的波形（大电感负载） 分析：当VT2、VT3导通时，由于VT3不导通，故VT1、VT2继续导通；当VT3、VT4导通时，由于VT3不导通，故VT1、VT4导通，则输出为“零” 、画出=60时，晶闸管VT3、VT5同时开路时Ud的波形 a、大电感负载： b、电感不够大的负载： 分析：由于电感不够大，所以VT1会关断。 、如图波形，分析电路故障： 分析：首先要标定Uab的位置，然后再推断为哪个管子开路。 以上是VT4开路的波形。口试

9、题三：三相全控桥整流电路（电感）1、当Ud=0时，触发脉冲对应于二次侧相电压波形原点距离：答：因为当Ud=0时，=90 起算点（即自然换流点）：在相电压波形上，为相邻相电压的交点（包括正向和负向），距波形原点为30；在线电压波形上，是相邻正向线电压的交点，距波形原点为60。 所以，在相电压波形时，触发脉冲距原点距离为：30+90=1202、如果没有整流变压器，晶闸管整流电路的电源进线直接接电网，用示波器观察主电路各点波形时，应采取什么措施： 答：、将示波器的接地端悬空 、将电源加隔离变压器3、晶闸管在直流侧是否可直接接大电容滤波，为什么： 答：不能。因为：、当晶闸管刚导通时，会产生冲击电流；

10、、当电容充满电时，晶闸管不能导通。4、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整流与待整流状态： 答：首先如何区分整流与待整流：E 时，有Id时为整流状态当Ud90），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

11、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； 、交流侧阻容保护 、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：、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： 、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

12、与哪些因数有关： （cos）= P/S u cos：功率因数 u ：电流畸变系数 ：控制角 、与控制角有关 、与电流畸变系数有关4、为什么深控时的功率因数差： 分析：深控指控制角大（接近90）时的控制。 因为功率因数与有关，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：、小运行（或小运行）、增加整流相数（可把6相整流改为12相整流）、设置无功补偿电容、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；R=1；=1/3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

13、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

14、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：90， 2、重物下降时，流进电枢的电流Id

15、是多少： 解： = （1401.17220cos60）/1 = 140128.7 = 11.3 （A）3、如果逆变角突然增大，电动机转速如何变化： 因为：Id=（Ed-Ud）/ R 所以： Ud=1.17U2cos 当：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，min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： 触发电路故障引起触发脉冲丢失或滞后。 晶闸管

16、发生故障。 交流电源发生异常。 逆变角太小。为在确定最小逆变角时： 首先要考虑换相重叠角的影响；因随变流装置，负载情况、工作电流等因素的不同而不一样，一般需考虑1525电角度； 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0.2ms0.3ms，这段时间折合为电角度0约为45（20ms=1801ms=18）； 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a，一般取a= 10左右；综合上述各种因素：为可靠防止进入min区内，在要求较高的场合，可在触发电路中加一套保护电路，使在减小时移不到min区内，也可在min处设置产生不移动的附加安全脉冲装置，万一当工

17、作脉冲移入min区内时，则安全脉冲保证在min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1/360时,即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

18、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 RAGRKA RGARGK几欧几十欧RKG几十欧几百欧判断其好坏的方法：、用万用表 、用灯泡法： 3、如何选取晶闸管的额定电流？ 答：IT（AV）（1.52）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

19、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；、快速熔断器保护。 、限流与脉冲移相保护。、直流快速开关保护。、用灵敏过电流继电器保护。 、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

20、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：、脉冲太窄 、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： 、脉冲宽度太小，幅值太小 、脉冲极性接反或晶闸管两端正向电压 、管子可能损坏不加脉冲就导通的原因：、 正向电压大于转折电压，管子硬开通、误触发（脉冲干扰）、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：、对全控型器件（IGBT、GTR、GTO、MOSFET）采用器件换流。 、对晶

21、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：、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。 、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）。 、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，

22、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：、由于GTR为电流驱动，故工作频率不高； 、GTR存在二次击穿问题。 GTO的特点：、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 、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：、输入阻抗高，属于电压型控制器件 、开关速度快 、热稳定性好缺点：、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

23、装置、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（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

24、用的控制方式（举例说明）？ 答：控制方式有两种、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的大小来达到改变输出电压或功率的目的。、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，控制角在20160之间变化时，负载上相对应的平均功率的变化为1%99%。12

25、、电压型逆变器与电流型逆变器的特点？ 电压型逆变器：、并联大电容，直流电压波形平直，内阻低，电压源 、输出交流电压波形为短波形 、每个桥臂上必须并联反馈二极管 电流型逆变器：、串联大电感，直流电流波形平直，内阻高，电流源 、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。