電力電子技術(shù)考點(diǎn)總結(jié)

1、電力電子技術(shù)考點(diǎn)總結(jié)第 1 章 緒論1. 什么是電力電子技術(shù)？(P1)答：電力電子技術(shù)就是應(yīng)用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù)。電子技術(shù)包括信息電子技術(shù)和電力電子技術(shù)。2. 電力變換分類？及其含義和主要作用？(P1)答：電力變換分為四類：交流變直流、直流變交流、直流變直流、交流變交流。輸出 輸入交流(AC)直流(DC)直流(DC)整流直流斬波交流(AC)交流電力控制、變頻、變相逆變3. 電力電子技術(shù)的應(yīng)用？(P6)答1.一般工業(yè)2.交通運(yùn)輸3.電力系統(tǒng)4.電子裝置用電源5.家用電器6.其他。第 2 章 電力電子器件1. 典型全控型器件的分類？(P25)答：1.門極可關(guān)斷晶閘管2.電力晶閘管3.電力場效應(yīng)晶

2、體管4.絕緣柵雙極晶體管。第 3 章 整流電路1. = 0時(shí)的整流電壓、電流中的諧波有什么規(guī)律？(P75)答：(1) m脈波整流電壓ud0 的諧波次數(shù)為mk(k = 1,2,3,)次，即m的倍數(shù)次；整流電流的諧波由整流電壓的諧波決定，也為mk次。(2) 當(dāng)m一定時(shí)，隨諧波次數(shù)增加，諧波幅值迅速減小，表明最低次(m次)諧波是最主要的，其他次數(shù)的諧波相對(duì)較少；當(dāng)負(fù)載中有電感時(shí)，負(fù)載電流諧波幅值dn的減小更為迅速。(3) m增加時(shí)，最低次諧波次數(shù)增加，且幅值迅速減小，電壓紋波因數(shù)迅速減小。2. 雙反星形電路設(shè)置平衡電抗器的作用？沒有會(huì)怎樣？(P76)答：雙反星形電路中設(shè)置電感量為Lp的平衡電抗器是為

3、保證兩組三相半波整流電路能同時(shí)導(dǎo)電，每組各承擔(dān)一半負(fù)載，如果Lp同時(shí)只有一個(gè)導(dǎo)通，則原電路將變成六相半波整流電路。3. 逆變產(chǎn)生的條件？(P84)答：(1)要有直流電動(dòng)勢(shì)，其極性需和晶閘管的導(dǎo)通方向一致，其值應(yīng)大于變流器直流側(cè)的平均電壓。(2)要求晶閘管的控制角/2，使Ud為負(fù)值。4. 逆變失敗的原因？(P85)答：(1)觸發(fā)電路工作不可靠，不能適時(shí)、準(zhǔn)確地給各晶閘管分配脈沖。(2)晶閘管發(fā)生故障，在應(yīng)該阻斷時(shí)失去阻斷能力，或在應(yīng)該導(dǎo)通時(shí)不能導(dǎo)通，造成逆變失敗。(3)在逆變工作時(shí)，交流電源發(fā)生缺相或突然消失，致使電路短路。(4)換相的裕量角不足，引起換相失敗。第 4 章 逆變電路1. 換流方式

4、分類？(P99)答：(1)器件換流：利用全控型器件的自關(guān)斷能力進(jìn)行換流。(2)電網(wǎng)換流：由電網(wǎng)提供換流電壓。(3)負(fù)載換流：由負(fù)載提供換流電壓，凡是負(fù)載電流相位超前于負(fù)載電壓相位的場合，都可以實(shí)現(xiàn)負(fù)載換流；當(dāng)負(fù)載為容性負(fù)載時(shí)，就可實(shí)現(xiàn)負(fù)載換流。(4)強(qiáng)迫換流：設(shè)置附加的換流電路，給欲關(guān)斷的晶閘管強(qiáng)迫施加反向電壓或反向電流。第 5 章 直流-直流變流電路第6 章 交流-交流變流電路1. 交流調(diào)壓電路的幾個(gè)概念？(P140)答：(1)交流電力控制電路：把兩個(gè)晶閘管反并聯(lián)后串聯(lián)在交流電路中，通過對(duì)晶閘管的控制就可以控制交流輸出。這種電路不改變交流電的頻率。(2)交流調(diào)壓電路：在每半個(gè)周波內(nèi)通過對(duì)晶閘

5、管開通相位的控制，可以方便的調(diào)節(jié)輸出電壓的有效值。(3)交流調(diào)功電路：以交流電的周期為單位控制晶閘管的通斷，改變通態(tài)周期數(shù)和斷續(xù)周期數(shù)的比，可以方便的調(diào)節(jié)輸出功率的平均值。2. 三相交流調(diào)壓電路的星形聯(lián)結(jié)電路中，根據(jù)晶閘管導(dǎo)通狀態(tài)分為三種情況？(P146)答：(1)三相中各有一個(gè)晶閘管導(dǎo)通，這時(shí)負(fù)載相電壓就是電源相電壓。(2)兩相中各有一個(gè)晶閘管導(dǎo)通，另一相不導(dǎo)通，這時(shí)導(dǎo)通相的負(fù)載相電壓是電源線電壓的一半。(3)三相晶閘管均不導(dǎo)通，這時(shí)負(fù)載電壓為零。3. 根據(jù)導(dǎo)通晶閘管個(gè)數(shù)以及半個(gè)周波內(nèi)電流是否連續(xù)，將0150的移相范圍分為哪三個(gè)階段？(P147)答：(1)060范圍內(nèi)，電路處于三個(gè)晶閘管導(dǎo)通

6、與兩個(gè)晶閘管導(dǎo)通的交替狀態(tài)，每個(gè)晶閘管導(dǎo)通角為180-。=0時(shí)是一種特殊情況，一直是三個(gè)晶閘管導(dǎo)通。(2)6090范圍內(nèi)，任一時(shí)刻都有兩個(gè)晶閘管導(dǎo)通，每個(gè)晶閘管的導(dǎo)通角為120。(3)90=150范圍內(nèi)，電路處于兩個(gè)晶閘管導(dǎo)通與無晶閘管導(dǎo)通的交替狀態(tài)，每個(gè)晶閘管導(dǎo)通角為300-2，而且這個(gè)導(dǎo)通角被分割為不連續(xù)的兩個(gè)部分，在半周波內(nèi)形成兩個(gè)斷續(xù)的波頭，各占150-。 電力電子課后習(xí)題解答第2章 電力電子器件2.3 維持晶閘管導(dǎo)通的條件是什么？怎樣才能使晶閘管由導(dǎo)通變?yōu)殛P(guān)斷？答：維持晶閘管導(dǎo)通的條件是使晶閘管的電流大于能保持晶閘管導(dǎo)通的最小電流，即維持電流。2.4 圖143中陰影部分為晶閘管處于通

7、態(tài)區(qū)間的電流波形，各波形的電流最大值均為Im ，試計(jì)算各波形的電流平均值Id1、Id2、Id3與電流有效值I1、I2、I3。解：a) Id1= I1= b) Id2=I2= c) Id3= I3=2.5上題中如果不考慮安全裕量,問100A的晶闡管能送出的平均電流Id1、Id2、Id3各為多少?這時(shí)，相應(yīng)的電流最大值Im1、Im2、Im3各為多少?解：額定電流IT(AV)=100A的晶閘管，允許的電流有效值I=157A,由上題計(jì)算結(jié)果知a) Im1A, Id10.2717Im189.48Ab) Im2 Id2 c) Im3=2I=314 Id3= 第3章 整流電路3.1 單相半波可控整流電路對(duì)電

8、感負(fù)載供電，L=20Mh，U2=100V，求當(dāng)時(shí)和時(shí)的負(fù)載電流Id，并畫出Ud與Id波形。解：時(shí)，在電源電壓U2的正半周期晶閘管導(dǎo)通時(shí)，負(fù)載電感L儲(chǔ)能，在晶閘管開始導(dǎo)通時(shí)刻，負(fù)載電流為零。在電源電壓U2的負(fù)半周期，負(fù)載電感L釋放能量，晶閘管繼續(xù)導(dǎo)通。因此，在電源電壓U2的一個(gè)周期中下列方程成立：考慮到初始條件：當(dāng)時(shí)id=0可解方程：Ud與Id的波形如下圖： 當(dāng)a=時(shí)，在U2的正半周期期間，晶閘管導(dǎo)通使電感L儲(chǔ)能，電感L儲(chǔ)藏的能量在U2負(fù)半周期期間釋放，因此在U2的一個(gè)周期中期間，下列微分方程成立：考慮到初始條件：當(dāng)時(shí)id=0可解方程得：id=其平均值為Id=此時(shí)Ud與id的波形如下圖：3.3

9、單相橋式全控整流電路，U2=100V，負(fù)載中R=20，L值極大，當(dāng)=時(shí)，要求：作出Ud、Id、和I2的波形；求整流輸出平均電壓Ud、電流Id，變壓器二次電流有效值I2； 考慮安全裕量，確定晶閘管的額定電壓和額定電流。解：Ud、Id、和I2的波形如下圖：輸出平均電壓Ud、電流Id、變壓器二次電流有效值I2分別為： Ud=0.9U2cos=0.9100cos77.97（V） IdUd/R=77.97/2=38.99(A) I2=Id=38.99(A)晶閘管承受的最大反向電壓為： U2=100=141.4(V) - 考慮安全裕量，晶閘管的額定電壓為： UN=(23)141.4=283424(V) 具

10、體數(shù)值可按晶閘管產(chǎn)品系列參數(shù)選取。 流過晶閘管的電流有效值為： IVT=Id/=27.57(A) 晶閘管的額定電流為： IN=(1.52)27.57/1.57=2635(A) 具體數(shù)值可按晶閘管產(chǎn)品系列參數(shù)選取。3.5 單相橋式全控整流電路，U2 =100V，負(fù)載R=20，L值極大，反電勢(shì)E=60V，當(dāng)時(shí)，要求：作出Ud、Id和I2的波形；求整流輸出平均電壓Ud、電流Id，變壓器二次側(cè)電流有效值I2；考慮安全裕量,確定晶閘管的額定電壓和額定電流。解：Ud、Id和I2的波形如下圖：整流輸出平均電壓Ud、電流Id、變壓器二次測電流有效值I分別為： Ud=0.9U2cos=O.9100cos=77.

11、97(V) Id=(Ud一E)/R=(77.97一60)/2=9(A) I2=Id=9(A)晶閘管承受的最大反向電壓為： U2=100=141.4(V) 流過每個(gè)晶閘管的電流有效值為： IVT=Id/=6.36(A) 故晶閘管的額定電壓為： UN=(23)141.4=283424(V)晶閘管的額定電流為： IN=(1.52)6.36/1.57=68(A)晶閘管額定電壓和電流的具體敢值可按晶閘管產(chǎn)品系列參數(shù)選取。3.7 在三相半波整流電路中，如果a相的觸發(fā)脈沖消失，試?yán)L出在電阻性負(fù)載和電感性負(fù)載下整流電壓Ud的波形。解：假設(shè)=，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：3.

12、9 三相半波整流電路的共陰極接法與共陽極接法，a、b兩相的自然換相點(diǎn)是同一點(diǎn)嗎？如果不是，它們?cè)谙辔簧喜疃嗌俣?？答：三相半波整流電路的共陰極接法與共陽極接法，a、b兩相之間換相的的自然換相點(diǎn)不是同一點(diǎn)。它們?cè)谙辔簧舷嗖睢?.10 有兩組三相半波可控整流電路，一組是共陰極接法，一組是共陽極接法，如果它們的觸發(fā)角都是，那么共陰極組的觸發(fā)脈沖與共陽極組的觸發(fā)脈沖對(duì)同一相來說，例如都是a相，在相位上差多少度？答：相差。3.11 三相半波可控整流電路，U2=100V，帶電阻電感負(fù)載，R=50，L值極大，當(dāng)時(shí)，要求：畫出Ud、Id和IVT1的波形； 計(jì)算Ud、Id、IdT和IVT。解：Ud、Id和IVT1

13、的波形如下圖：Ud、Id、IdT和IVT分別如下 Ud=1.17U2cos=1.17100cos=58.5(V) IdUd/R=58.5/5=11.7(A) IdVT=Id/3=11.7/3=3.9(A) IVT=Id/=6.755(A)3.12在三相橋式全控整流電路中，電阻負(fù)載，如果有一個(gè)晶閘管不能導(dǎo)通，此時(shí)的整流電壓Ud波形如何？如果有一個(gè)晶閘管被擊穿而短路，其他晶閘管受什么影響？答：假設(shè)VTl不能導(dǎo)通，整流電壓波形如下：假設(shè)VT1被擊穿而短路，則當(dāng)晶閘管VT3或VT5導(dǎo)通時(shí)，將發(fā)生電源相間短路，使得VT3、VT5也可能分別被擊穿。3.13 三相橋式全控整流電路，U2 =100V，帶電阻電

14、感負(fù)載R=50，L值極大，當(dāng)=時(shí)，要求：畫出Ud、Id和IVT1的波形計(jì)算Ud、Id、IdT和IVT解：Ud、Id和IVT1的波形如下：Ud、Id、IdT和IVT分別如下 Ud=2.34U2cos=2.34100cos=117(V) Id=Ud/R=117/5=23.4(A) IDVT =Id/3=23.4/3=7.8(A) IVT=Id/=23.4/=13.51(A)第4章 逆變電路4.2 換流方式各有那兒種？各有什么特點(diǎn)？答：換流方式有4種： 器件換流：利用全控器件的自關(guān)斷能力進(jìn)行換流。全控型器件采用此換流方式。 電網(wǎng)換流：由電網(wǎng)提供換流電壓，只要把負(fù)的電網(wǎng)電壓加在欲換流的器件上即可。 負(fù)

15、載換流：由負(fù)載提供換流電壓，當(dāng)負(fù)載為電容性負(fù)載即負(fù)載電流超前于負(fù)載電壓時(shí)，可實(shí)現(xiàn)負(fù)載換流。 強(qiáng)迫換流：設(shè)置附加換流電路，給欲關(guān)斷的晶閘管強(qiáng)追施加反向電壓換流稱為強(qiáng)迫換流。通常是利用附加電容上的能量實(shí)現(xiàn)，也稱電容換流。 晶閘管電路不能采用器件換流,根據(jù)電路形式的不同采用電網(wǎng)換流、負(fù)載換流和強(qiáng)迫換流3種方式。第5章 直流-直流變流電路5.2 在圖5-1a所示的降壓斬波電路中，已知E=200V，R=10，L值微大，E=30V，T=50s，ton=20s，計(jì)算輸出電壓平均值Uo，輸出電流平均值Io。解：由于L值極大，故負(fù)載電流連續(xù)，于是輸出電壓平均值為輸出電流平均值為5.5 在圖3-2a所示的升壓斬波

16、電路中，已知E=50V，L值和C值極大，R=20，采用脈寬調(diào)制控制方式，當(dāng)T=40s，=25s時(shí)，計(jì)算輸出電壓平均值，輸出電流平均值。解：輸出電壓平均值為：輸出電流平均值為：第6章 交流-交流變流電路6.1一臺(tái)調(diào)光臺(tái)燈由單相交流調(diào)壓電路供電，設(shè)該臺(tái)燈可看作電阻負(fù)載，在=0時(shí)輸出 功率為最大值，試求功率為最大輸出功率的80%、50%時(shí)的開通角。解：=0時(shí)的輸出電壓最大，為 Uomax= 此時(shí)負(fù)載電流最大，為 Iomax= 因此最大輸出功率為 Pmax=Uomax Iomax 輸出功率為最大輸出功率的80%時(shí)，有： Pmax=Uomax Iomax= 此時(shí) Uo= 又由 Uo=U1 解得 同理，輸

17、出功率為最大輸出功率的50%時(shí)，有： Uo= 又由 Uo=U1 6.2一單相交流調(diào)壓器，電源為工頻220V，阻感串聯(lián)作為負(fù)載，其中R=0.5，L=2mH。 試求：開通角a的變化范圍；負(fù)載電流的最大有效值；最大輸出功率及此時(shí)電源側(cè)的功率因數(shù)；當(dāng)a=p/2 時(shí)，晶閘管電流有效值晶閘管導(dǎo)通角和電源側(cè)功率因數(shù)。解：（1） 所以 （2）時(shí)， 電流連續(xù)，電流最大且導(dǎo)通角q=p Io=(3) P= (4)由公式當(dāng)時(shí) 對(duì)上式q求導(dǎo) 則由得 定向大題：三相全控橋電動(dòng)機(jī)負(fù)載要求可逆運(yùn)行，主回路整流變壓器接法是DY11，同步變壓器接法是DY11-5，采用NPN管鋸齒波觸發(fā)器，選擇晶閘管的同步電壓。UaUsa-UscUsbUb-UsbUscUc-Usa三相橋工作可逆，則同步電壓滯后于主電壓180晶閘管VT1VT2VT3VT4VT5VT6主電路電壓+ua-uc+ub-ua+uc-ub同步電壓+usa+usc-usb+usa-usc+usb三相橋式全控整流電路為220V、305A直流供電，整流