電力電子考試重點(diǎn)..

1、1、 請(qǐng)?jiān)诳崭駜?nèi)標(biāo)出下面元件的簡(jiǎn)稱：電力晶體管GTR_ ;可關(guān) 斷晶閘管 GTO ;功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管 _MOSFET_;絕緣柵雙極型晶體管IGBT;IGBT是MOSFET _和_GTR 的復(fù)合管。2、晶閘管對(duì)觸發(fā)脈沖的要求是 要有足夠的驅(qū)動(dòng)功率_、_觸發(fā)脈 沖前沿要陡幅值要高 和觸發(fā)脈沖要與晶閘管陽(yáng)極電壓同步 _3、 多個(gè)晶閘管相并聯(lián)時(shí)必須考慮均流的問(wèn)題，解決的方法是 串專用均流電抗器。4、 在電流型逆變器中，輸出電壓波形為正弦波波，輸出電 流波形為方波波。5、型號(hào)為KS100-8的元件表示 雙向晶閘管晶閘管、它的額定電壓為 _800V伏、額定有效電流為 100A 安。6、 180導(dǎo)電型三相橋

2、式逆變電路，晶閘管換相是在_同一橋臂上的上、下二個(gè)元件之間進(jìn)行；而1200#電型三相橋式逆變電路，晶閘管換相是在_不同橋臂上的元件之間進(jìn)行的。7、當(dāng)溫度降低時(shí)，晶閘管的觸發(fā)電流會(huì) 增加、正反向漏 電流會(huì)下降、；當(dāng)溫度升高時(shí)，晶閘管的觸發(fā)電流會(huì) 下降正 反向漏電流會(huì)增加_。8、在有環(huán)流逆變系統(tǒng)中，環(huán)流指的是只流經(jīng) _兩組變流器之間 而 不流經(jīng)負(fù)載的電流。環(huán)流可在電路中加 電抗器 來(lái)限 制。為了減小環(huán)流一般米用控制角 a _ = _ B的工作方式。9、常用的過(guò)電流保護(hù)措施有 快速熔斷器、串進(jìn)線電抗器、接入 直流快速開(kāi)關(guān)、控制快速移相使輸出電壓下降。（寫(xiě)出四種即可）10、逆變器按直流側(cè)提供的電源的性

3、質(zhì)來(lái)分，可分為 電壓型型逆變器和電流型型逆變器，電壓型逆變器直流側(cè)是電壓 源，通常由可控整流輸出在最靠近逆變橋側(cè)用電容器進(jìn)行濾波，電壓型三相橋式逆變電路的換流是在橋路的_本橋元件之間元件之間換流，每只晶閘管導(dǎo)電的角度是180。度；而電流型逆變器直流側(cè)是電流源，通常由可控整流輸出在最靠近逆變橋側(cè)是用電感_濾波，電流型三相橋式逆變電 路換流是在異橋元件之間 元件之間換流，每只晶閘管導(dǎo)電的角度是120o_度。11、直流斬波電路按照輸入電壓與輸出電壓的高低變化來(lái)分類有降壓 斬波電路；升壓斬波電路；_升降壓斬波電路。12、由晶閘管構(gòu)成的逆變器換流方式有負(fù)載_換流和_強(qiáng)迫換流。13、按逆變后能量饋送去向不

4、同來(lái)分類，電力電子元件構(gòu)成的逆 變器可分為有源逆變器與無(wú)源逆變器兩大類。14、有一晶閘管的型號(hào)為 KK200 -9,請(qǐng)說(shuō)明KK_快速晶閘管200表示表示200A , 9表示900V。15、單結(jié)晶體管產(chǎn)生的觸發(fā)脈沖是 _尖脈沖J脈沖；主要用于驅(qū)動(dòng) 小功率的晶閘管；鋸齒波同步觸發(fā)電路產(chǎn)生的脈沖為 強(qiáng) 觸發(fā)脈沖；可以觸發(fā)_大_功率的晶閘管。17、為了減小變流電路的開(kāi)、關(guān)損耗，通常讓元件工作在軟開(kāi)關(guān)狀態(tài)，軟開(kāi)關(guān)電路種類很多，但歸納起來(lái)可分為_(kāi)零電流開(kāi)關(guān)_與_零電壓開(kāi)關(guān)_兩大類。18、 直流斬波電路在改變負(fù)載的直流電壓時(shí)，常用的控制方式有等頻調(diào)寬控制；等寬調(diào)頻控制；脈寬與頻率同時(shí)控制三種。19、 由波形

5、系數(shù)可知，晶閘管在額定情況下的有效值電流為iTn等于1.57倍It（AV）,如果It（AV）=100安培，則它允許的有效 電流為157安培。通常在選擇晶閘管時(shí)還要留出1.5 2倍的裕量。20、通常變流電路實(shí)現(xiàn)換流的方式有 器件換流，電網(wǎng)換流，負(fù) 載換流，強(qiáng)迫換流 四種。21、在單相交流調(diào)壓電路中，負(fù)載為電阻性時(shí)移相范圍是o一，負(fù)載是阻感性時(shí)移相范圍是二_。22、在電力晶閘管電路中，常用的過(guò)電壓保護(hù)有 避雷器；阻容吸 收；硒堆；壓敏電阻；整流式阻容吸收 等幾種。23、。晶閘管的維持電流Ih是指在溫40度以下溫度條件下， 門(mén)極斷開(kāi)時(shí)，晶閘管從較大通態(tài)電流下降到剛好能保持導(dǎo)通所必 須的最小陽(yáng)極電流。

6、25、普通晶閘管三個(gè)電極分別是 陽(yáng)極A，陰極K和門(mén)極G 晶閘管的導(dǎo)通條件是 陽(yáng)極加正電壓，陰極接負(fù)電壓，門(mén)極接正向電壓形成了足夠門(mén)極電流時(shí)晶閘管導(dǎo)通；關(guān)斷條件是當(dāng)晶閘管陽(yáng)極電流小于維持電流 Ih時(shí)，導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷。27、絕緣柵雙極型晶體管是以電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管柵極；_作為柵極，以電力晶體管集電極和發(fā)射極復(fù)合而成。28、在電力晶閘管電路中，常用的過(guò)電流保護(hù)有快速熔斷器；電路串電抗器；過(guò)流時(shí)快速移相；直流快速開(kāi)關(guān)；等幾種。29、晶閘管的換相重疊角與電路的 _觸發(fā)角a ;變壓器漏抗Xb； 平均電流Id;電源相電壓U2。等到參數(shù)有關(guān)。31、單相全波可控整流電路中，晶閘管承受的最大反向電壓為2U2 。三

7、相半波可控整流電路中，晶閘管承受的最大反向 電壓為_(kāi) ” 6U 2。（電源相電壓為U2）32、 要使三相全控橋式整流電路正常工作，對(duì)晶閘管觸發(fā)方法有 兩種，一是用大于60o小于120o的寬脈沖觸發(fā)；二是用脈 沖前沿相差60o的雙窄脈沖觸發(fā)。35、 帶平衡電抗器的雙反星形電路，變壓器繞組同時(shí)有兩相_導(dǎo) 電；晶閘管每隔_60_度換一次流，每只晶閘管導(dǎo)通 _120度， 變壓器同一鐵心柱上的兩個(gè)繞組同名端 _相反，所以以兩繞 組的電流方向也_相反-因此變壓器的鐵心不會(huì)被 磁化_。36、三相橋式全控整流電路是由一組共陰_極三只晶閘管和一組共_陽(yáng)極的三只晶閘管串聯(lián)后構(gòu)成的，晶閘管的換相是在同 一組內(nèi)的元件

8、進(jìn)行的。每隔 60度換一次相，在電流連續(xù)時(shí) 每只晶閘管導(dǎo)通_120_度。要使電路工作正常，必須任何時(shí) 刻要有兩只晶閘管同時(shí)時(shí)導(dǎo)通，一個(gè)是共_陰_極的，另一個(gè) 是共陽(yáng)極的元件，且要求不是不在同一橋臂上 的兩個(gè)元件。37、從晶閘管開(kāi)始承受正向電壓起到晶閘管導(dǎo)通之間的電角度稱 為控制角角，用_ a _表示。38、 一般操作引起的過(guò)電壓都是瞬時(shí)尖峰電壓， 經(jīng)常使用的保護(hù) 方法是阻容保護(hù)而對(duì)于能量較大的過(guò)電壓，還需要設(shè)置非線性電 阻保護(hù)，目前常用的方法有 壓敏電阻和硒堆。39、交流零觸發(fā)開(kāi)關(guān)電路就是利用 過(guò)零觸發(fā)方式來(lái)控制晶閘管 導(dǎo)通與關(guān)斷的。40、型號(hào)為KS100-8的元件表示雙向晶閘管管、它的額定

9、電壓為800V、額定電流為 100A。41、實(shí)現(xiàn)有源逆為的條件為 要有一個(gè)直流逆變電源，它的極性 方向與晶閘管的導(dǎo)通方向一致， 其幅極應(yīng)稍大于逆變橋直流側(cè)輸 出的平均電壓；逆變橋必須工作在 （3 900）區(qū)間，使 輸出電壓極性與整流時(shí)相反，才能把直流能量逆變成交流能量反 送到交流電網(wǎng)。42、在由兩組反并聯(lián)變流裝置組成的直流電機(jī)的四象限運(yùn)行系統(tǒng)中，兩組變流裝置分別工作在正組 _整流_狀態(tài)、_逆變 狀態(tài)、反組整流狀態(tài)，逆變狀態(tài)。43、有源逆變指的是把 直流能量轉(zhuǎn)變成交流能量后送給電網(wǎng)的裝置。44、給晶閘管陽(yáng)極加上一定的_正向電壓；在門(mén)極加上 正向門(mén)極 電壓，并形成足夠的門(mén)極觸發(fā)電流，晶閘管才能導(dǎo)通

10、。45、當(dāng)負(fù)載為大電感負(fù)載，如不加續(xù)流二極管時(shí)，在電路中出現(xiàn) 觸發(fā)脈沖丟失時(shí)單相橋式半控整流橋與_三相橋式半控整流橋 電路會(huì)出現(xiàn)失控現(xiàn)象。46、三相半波可控整流電路， 輸出到負(fù)載的平均電壓波形脈動(dòng)頻 率為150_Hz ;而三相全控橋整流電路，輸出到負(fù)載的平均 電壓波形脈動(dòng)頻率為_(kāi)300Hz；這說(shuō)明_三相橋式全控整流橋 電路的紋波系數(shù)比三相半波可控流電路 電路要小。47造成逆變失敗的原因有 逆變橋晶閘管或元件損壞，供電電 源缺相，逆變角太小，觸發(fā)脈沖丟失或未按時(shí)到達(dá)等幾種。48、晶閘管在觸發(fā)開(kāi)通過(guò)程中，當(dāng)陽(yáng)極電流小于掣住電流之前，如去掉觸發(fā)脈沖一晶閘管又會(huì)關(guān)斷。49、對(duì)三相橋式全控變流電路實(shí)施觸

11、發(fā)時(shí)，如采用單寬脈沖觸發(fā)，單寬脈沖的寬度一般取_90o較合適；如采用雙窄脈沖觸發(fā)時(shí)， 雙 窄脈沖的間隔應(yīng)為_(kāi)60o_。50. 三相半波可控整流電路電阻性負(fù)載時(shí)，電路的移相范圍0o-1500，三相全控橋電阻性負(fù)載時(shí)，電路的移相范圍0o-120 三相半控橋電阻性負(fù)載時(shí)，電路的移相范圍_0o-150_。51、 鋸齒波觸發(fā)電路的主要環(huán)節(jié)是由同步環(huán)節(jié)；鋸齒波形成；脈 沖形成；整形放大；強(qiáng)觸發(fā)及輸出 環(huán)節(jié)組成。1晶閘管導(dǎo)通的條件是什么？關(guān)斷的條件是什么？答：晶閘管導(dǎo)通的條件： 1應(yīng)在晶閘管的陽(yáng)極與陰極之間加上正向電壓。應(yīng)在晶閘管的門(mén)極與陰極之間也加上正向電壓和電流。晶閘管關(guān)斷的條件： 要關(guān)斷晶閘管,必須使

12、其陽(yáng)極電流減小到一定數(shù)值以下，或在陽(yáng)極和陰 極加反向電壓。2-3單相橋式全控整流電路，電阻性負(fù)載，U2 = 220V，Rl=2， =30， 試計(jì)算（1）輸出電壓Ud和輸出電流Id ；（2）晶閘管額定電壓和額定電流。解：（1）輸出電壓平均值為:Ud =0.9U21 cos：2= 0.9 2201 cos302二 184.7V輸出電流為:Ud184.7I d :Rl2= 92.35A(2)晶閘管承受的最大反向電壓為電源電壓的峰值.2U2，考慮23倍的安全裕量，晶閘管的額定電壓為 Utn- 23Um = 622 93射晶閘管流過(guò)的電流為負(fù)載電流的一半，It = 5 sin2. 76AR 4兀2考慮1

13、.52倍的安全裕量，晶閘管的額定電流為：It(av)=(1.52)上73 96A1.572-4單相橋式全控整流電路，U2=100V，負(fù)載中Rl=2門(mén)，L值極大， 反電勢(shì)E=60V當(dāng)a =30時(shí)，求：(1)畫(huà)出Ud,id和i2的波形；(2) 整流輸出平均電壓Ud、電流Id及變壓器二次側(cè)電流有效值|2 ；(3) 考慮安全裕量，確定晶閘管的額定電壓和額定電流。解：(1) Ud,id,和i2的波形如下圖：4 厶aO(2)輸出平均電壓Ud，電流|d，變壓器二次電流有效值I 2分別為Ud=0.9U2cos： =0.9 100 cos30 = 77.97VId = Ud= 77.9760 = 8.99A,

14、12 = Id = 8.99 AR2(3)晶閘管承受的最大反向電壓為：- 2U2 =100、2 =141.4(A)考慮23倍的安全裕量，晶閘管的額定電壓為：Utn=(23) 141.4 =283 424(V)Id流過(guò)晶閘管的電流有效值為：|T =二 34(A)考慮1.52倍的安全裕量，晶閘管的額定電流為：It AT =(1.5 2) 6.34/1.57 = 6.06 8.08(A)2-8三相半波整流電路中，如果 U相電壓消失，試畫(huà)出在電阻性負(fù)載與電感性負(fù)載下的整流電壓波形解 假設(shè)a =0,當(dāng)負(fù)載為電阻時(shí)，Ud的波形如下：當(dāng)負(fù)載為電感時(shí)，Ud的波形如下:2- 9三相半波可控整流電路，電阻性負(fù)載。

15、已知U2 = 220V,Rl = 20, | ,當(dāng)a =90時(shí)，試計(jì)算Ud,Id并畫(huà)出umid,ud波形。解：由輸出電壓平均值的關(guān)系式可求得：Ud -0.675U 2I cos 二 6 ： Lo.675 220 1 cos 二 6 二 274.25V輸出電流平均值為：ld芒 二7護(hù)=3.7125A2.16 在三相橋式全控整流電路中，已知 U2 =110V，Rl =02，電感 足夠大，當(dāng):.=45o時(shí)，試計(jì)算Ud,Id及流過(guò)晶閘管的電流平均值IdT和 有效值It，并畫(huà)出UT1, id, Ud, iT1的波形。解：Ud =2.34U2cos： =2.34 110 cos450 =182 V二 ld

16、=U% = 18%.2=910 A二 I dT = 3 二910 =303.3 A ， lT= = 527.1A333- 4.單相交流調(diào)壓電路，電源電壓220V,電阻負(fù)載R=9Q ,當(dāng)a =30 時(shí)，求：（1）輸出電壓和負(fù)載電流；（2）晶閘管額定電壓和額定電流；（3）輸出電壓波形和晶閘管電壓波形。解：（1）負(fù)載上交流電壓有效值為Uo=U21 sin 2： 一： =2201 sin= ： _ 6 =216V 2兀兀2n3 nI 0 一 0 = 216.24 A負(fù)載電流為：Rl9(2)晶閘管承受的正反向電壓最大值是,2U2，考慮到2-3倍的安全裕Utn = (2 3)遼U 2 = (622 933

17、V量，晶閘管的額定電壓應(yīng)該為：晶閘管流過(guò)的電流有效值為:It Io 24J21.414T7A考慮到1.52倍的安全裕量，晶閘管的額定電流為I T|T AV = 1.5 2 二 16.24 21.67 A1.573-6 一臺(tái)220V，10KW的電爐，采用晶閘管單相交流調(diào)壓，現(xiàn)使其工作在5KW,試求電路的控制角a、工作電流及電源側(cè)功率因數(shù)。解：電爐可看為純電阻性負(fù)載，由此可求得電阻值為：= 4.84 門(mén)U o = U 2 =155.5(V )電源側(cè)功率因數(shù)為:電爐工作在5KW時(shí)，電壓有效值為：2帶入數(shù)據(jù)求得控制角為：-9010=9 =32.1 A,工作電流為：R由關(guān)系式:JIUo =U21 sin

18、2 二 2 二I o2R32.12 4.84cosU 210220 漢32.1二 0.70625-2.簡(jiǎn)述幾種交流-直流-交流變頻器是如何調(diào)壓？是如何變頻的?是如何改變相序的？答：電壓型方波變頻器是通過(guò)改變直流側(cè)的電壓改變輸出交流電的電壓幅值和有效值；通過(guò)改變開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通和關(guān)斷的時(shí)間改變輸出交流電 的頻率；改變逆變橋上開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通順序改變輸出交流電的相序。PWM變頻器是通過(guò)改變調(diào)制比 M改變輸出電壓uo基波的幅值，所 以，SPW碉制是通過(guò)改變調(diào)制波Ur的幅值實(shí)現(xiàn)變壓功能的。改變正 弦調(diào)制波的頻率時(shí)，可以改變輸出電壓Uo的基波頻率。通過(guò)改變?nèi)?參考波的相序改變輸出電壓相序的。其有效值為：Uuv5 =2 = 15.59)UuV5的表達(dá)式為:輸出相電壓的基波幅值：01 IUuN1M =d ： 0.637Ud =0.637 100 = 63.7V:0.4 5Ud45 100 = 45V輸出相電壓的有效值: