電力電子復(fù)習(xí)題(二)講解

1、電力電子電力電子復(fù)習(xí)題（二）講解復(fù)習(xí)題（二）講解判斷判斷 1、軟開關(guān)技術(shù)分為零電壓和零電流兩類。、軟開關(guān)技術(shù)分為零電壓和零電流兩類。 2、要使晶閘管由導(dǎo)通變?yōu)殛P(guān)斷，可利用外加電壓和外電路的作用使流過(guò)、要使晶閘管由導(dǎo)通變?yōu)殛P(guān)斷，可利用外加電壓和外電路的作用使流過(guò) 晶閘管的電流降到接近于零的某一數(shù)值以下，即降到維持電流以下，晶閘管的電流降到接近于零的某一數(shù)值以下，即降到維持電流以下，便可使導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷。便可使導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷。3、某半導(dǎo)體器件的型號(hào)為、某半導(dǎo)體器件的型號(hào)為KP507的，其中的，其中7表示額定電壓表示額定電壓7000V。4、晶閘管串聯(lián)使用須采取、晶閘管串聯(lián)使用須采取“均壓措施均壓

2、措施”。 5、為防止過(guò)電流，只須在晶閘管電路中接入快速熔斷器即可。、為防止過(guò)電流，只須在晶閘管電路中接入快速熔斷器即可。6、絕緣柵雙極型晶體管具有電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管和電力晶體管的優(yōu)點(diǎn)。、絕緣柵雙極型晶體管具有電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管和電力晶體管的優(yōu)點(diǎn)。7、把直流電變?yōu)榻涣麟姷倪^(guò)程叫整流。、把直流電變?yōu)榻涣麟姷倪^(guò)程叫整流。8、將直流電變?yōu)榻涣麟娭苯庸┙o負(fù)載使用的過(guò)程叫無(wú)源逆變。、將直流電變?yōu)榻涣麟娭苯庸┙o負(fù)載使用的過(guò)程叫無(wú)源逆變。9、交、交-交變頻電路的主要不足是交變頻電路的主要不足是:接線簡(jiǎn)單，如采用三相橋式電路的三相接線簡(jiǎn)單，如采用三相橋式電路的三相 交交-交變頻器至少要用交變頻器至少要用72只晶閘管

3、。只晶閘管。10、并聯(lián)諧振逆變器必須是略呈電容性電路。、并聯(lián)諧振逆變器必須是略呈電容性電路。11、使晶閘管導(dǎo)通的條件是、使晶閘管導(dǎo)通的條件是uAK0且且uGK 0 。 12、大功率晶體管的放大倍數(shù)、大功率晶體管的放大倍數(shù)都比較低。都比較低。 13、型號(hào)為、型號(hào)為KP507的半導(dǎo)體器件，的半導(dǎo)體器件，KP50表示是一個(gè)額定電流為表示是一個(gè)額定電流為50A的普的普通晶閘管。通晶閘管。14、只要讓加在晶閘管兩端的電壓減小為零，晶閘管就會(huì)關(guān)斷。、只要讓加在晶閘管兩端的電壓減小為零，晶閘管就會(huì)關(guān)斷。 15、電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管屬于電流型控制元件。、電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管屬于電流型控制元件。 16、把交流電變?yōu)橹绷?/p>

4、電的過(guò)程叫逆變。、把交流電變?yōu)橹绷麟姷倪^(guò)程叫逆變。 17、將直流電變?yōu)楹碗娋W(wǎng)同頻率的交流電并反送到交流電網(wǎng)去的過(guò)程稱為有、將直流電變?yōu)楹碗娋W(wǎng)同頻率的交流電并反送到交流電網(wǎng)去的過(guò)程稱為有源逆變；源逆變； 18、電力、電力MOSFET缺點(diǎn)是：開關(guān)速度低，為電流驅(qū)動(dòng)，所需驅(qū)動(dòng)功率大，缺點(diǎn)是：開關(guān)速度低，為電流驅(qū)動(dòng)，所需驅(qū)動(dòng)功率大，驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜，存在二次擊穿問(wèn)題。驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜，存在二次擊穿問(wèn)題。 19、當(dāng)電網(wǎng)頻率為、當(dāng)電網(wǎng)頻率為50Hz時(shí)，交交變頻電路輸出的上限頻率為時(shí)，交交變頻電路輸出的上限頻率為20Hz左右。左右。20、逆變角太大會(huì)造成逆變失敗。、逆變角太大會(huì)造成逆變失敗。 分析分析1 1、PWM

5、PWM控制的基本原理?？刂频幕驹怼?答：答： PWM PWM 控制就是對(duì)脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制的一種技術(shù)。其基本原理是：依控制就是對(duì)脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制的一種技術(shù)。其基本原理是：依據(jù)沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí)，其效果基本相據(jù)沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí)，其效果基本相同這一采樣控制結(jié)論，將同這一采樣控制結(jié)論，將N N 等分按正弦規(guī)律變化的寬度相等，而幅值不等等分按正弦規(guī)律變化的寬度相等，而幅值不等的脈沖列變換為幅值相等，而寬度按正弦規(guī)律變化的脈沖列的脈沖列變換為幅值相等，而寬度按正弦規(guī)律變化的脈沖列PWM PWM 波形，以波形，以期與正弦波等效。期與正弦波

6、等效。2、如圖是一個(gè)三相逆變電路，試分析工作原理并畫出波形。、如圖是一個(gè)三相逆變電路，試分析工作原理并畫出波形。答：答：基本工作方式：基本工作方式： 每一橋臂導(dǎo)通每一橋臂導(dǎo)通1801800 0，上下橋臂交替導(dǎo)通，即每次換流都是在同一相上，上下橋臂交替導(dǎo)通，即每次換流都是在同一相上下兩臂之間進(jìn)行，也稱為縱向換流。下兩臂之間進(jìn)行，也稱為縱向換流。 1 1、3 3、5 5橋臂相位互差橋臂相位互差1201200 0，任意時(shí)，任意時(shí)刻上下有三個(gè)橋臂同時(shí)導(dǎo)通，以形成電流回路?？躺舷掠腥齻€(gè)橋臂同時(shí)導(dǎo)通，以形成電流回路。 橋臂橋臂1 1、3 3、5 5的電流相加可得直流側(cè)電流的電流相加可得直流側(cè)電流i id

7、d的波形，的波形，i id d 每每6060脈動(dòng)一脈動(dòng)一次，直流電壓基本無(wú)脈動(dòng)，因此逆變器從交流側(cè)向直流側(cè)傳送的功率是脈次，直流電壓基本無(wú)脈動(dòng)，因此逆變器從交流側(cè)向直流側(cè)傳送的功率是脈動(dòng)的，電壓型逆變電路的一個(gè)特點(diǎn)。動(dòng)的，電壓型逆變電路的一個(gè)特點(diǎn)。 為防止同一相上下兩橋臂的開關(guān)器件同時(shí)導(dǎo)通而引起直流側(cè)電源短路，為防止同一相上下兩橋臂的開關(guān)器件同時(shí)導(dǎo)通而引起直流側(cè)電源短路，應(yīng)采取應(yīng)采取“先斷后通先斷后通”的方法。的方法。 3 3換流方式有那幾種？各有什么特點(diǎn)？換流方式有那幾種？各有什么特點(diǎn)？答：答：換流方式有四種：換流方式有四種： （1 1）器件換流：利用全控型器件的自關(guān)斷能力進(jìn)行換流。）器件換

8、流：利用全控型器件的自關(guān)斷能力進(jìn)行換流。（2 2）電網(wǎng)換流：利用電網(wǎng)電源電壓過(guò)零來(lái)實(shí)現(xiàn)換流。）電網(wǎng)換流：利用電網(wǎng)電源電壓過(guò)零來(lái)實(shí)現(xiàn)換流。（3 3）負(fù)載換流：利用容性負(fù)載電流超前負(fù)載電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)換流。）負(fù)載換流：利用容性負(fù)載電流超前負(fù)載電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)換流。（4 4）強(qiáng)迫換流：設(shè)置專門的關(guān)斷電路，給需要關(guān)斷的器件施加反向電壓，）強(qiáng)迫換流：設(shè)置專門的關(guān)斷電路，給需要關(guān)斷的器件施加反向電壓， 強(qiáng)迫其關(guān)斷。強(qiáng)迫其關(guān)斷。4 4、交、交- -交變頻電路的最高輸出頻率是多少？制約輸出頻率提高交變頻電路的最高輸出頻率是多少？制約輸出頻率提高的因素是什么？的因素是什么？ 答：答： 若電網(wǎng)頻率為若電網(wǎng)頻率為50HZ50H

9、Z時(shí)，則交時(shí)，則交- -交變頻電路的最高輸出頻率為交變頻電路的最高輸出頻率為20HZ20HZ左右。左右。 制約輸出頻率提高的因素是電網(wǎng)頻率和變流電路脈波數(shù)的限制。當(dāng)輸制約輸出頻率提高的因素是電網(wǎng)頻率和變流電路脈波數(shù)的限制。當(dāng)輸出頻率增高時(shí)，輸出電壓一周期所包含的電網(wǎng)電壓段數(shù)減少，波形畸變嚴(yán)出頻率增高時(shí)，輸出電壓一周期所包含的電網(wǎng)電壓段數(shù)減少，波形畸變嚴(yán)重，電壓波形畸變和由此引起的電流波形畸變以及電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。重，電壓波形畸變和由此引起的電流波形畸變以及電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。5、使用間接直流變流電路的原因是什么？、使用間接直流變流電路的原因是什么？答：采用這種結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的電路來(lái)完成直流答：采用

10、這種結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的電路來(lái)完成直流直流的變換有以下原因：直流的變換有以下原因： 1 1、輸出端與輸入端需要隔離。、輸出端與輸入端需要隔離。 2 2、某些應(yīng)用中需要相互隔離的多路輸出。、某些應(yīng)用中需要相互隔離的多路輸出。 3 3、輸出電壓與輸入電壓的比例遠(yuǎn)小于、輸出電壓與輸入電壓的比例遠(yuǎn)小于1 1或遠(yuǎn)大于或遠(yuǎn)大于1 1。 4 4、交流環(huán)節(jié)采用較高的工作頻率，可以減小變壓器和濾波電感、濾波電、交流環(huán)節(jié)采用較高的工作頻率，可以減小變壓器和濾波電感、濾波電容的體積和重量。容的體積和重量。6 6、什么是、什么是TCRTCR？什么是？什么是TSCTSC？它們的基本原理是什么？各有何特點(diǎn)？它們的基本原理是什么

11、？各有何特點(diǎn)？ TCR是晶閘管控制電抗器.TSC是晶閘管投切電容器。二者的基本原理如下二者的基本原理如下; ;： TCR是利用電抗器來(lái)吸收電網(wǎng)中的無(wú)功功率(或提供感性的無(wú)功功率),通過(guò)對(duì)晶閘管開通角角的控制,可以連續(xù)調(diào)節(jié)流過(guò)電抗器的電流,從而調(diào)節(jié) TCR從電網(wǎng)中吸收的無(wú)功功率的大小。 TSC 則是利用晶閘管來(lái)控制用于補(bǔ)償無(wú)功功率的電容器的投入和切除來(lái)向電網(wǎng)提供無(wú)功功率(提供容性的無(wú)功功率)。二者的特點(diǎn)是二者的特點(diǎn)是: : TCR 只能提供感性的無(wú)功功率,但無(wú)功功率的大小是連續(xù)的.實(shí)際應(yīng)用中往往配以固定電容器(FC), 就可以在從容性到感性的范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)無(wú)功功率。 TSC 提供容性的無(wú)功功率,

12、符合大多數(shù)無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)男枰?，其提供的無(wú)功功率不能連續(xù)調(diào)節(jié)但在實(shí)用中只要分組合理,就可以達(dá)到比較理想的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償效果.。答：答： TCRTCR是晶閘管控制電抗器，而是晶閘管控制電抗器，而TSCTSC是晶閘管投切電容器。是晶閘管投切電容器?；竟ぷ髟恚夯竟ぷ髟恚?TCRTCR是利用電抗器來(lái)吸收電網(wǎng)中的無(wú)功功率是利用電抗器來(lái)吸收電網(wǎng)中的無(wú)功功率( (或提供感性的無(wú)功功率或提供感性的無(wú)功功率),),通過(guò)對(duì)晶閘管開通角的控制通過(guò)對(duì)晶閘管開通角的控制, ,可以連續(xù)調(diào)節(jié)流過(guò)電抗器的電流可以連續(xù)調(diào)節(jié)流過(guò)電抗器的電流, ,從而調(diào)節(jié)從而調(diào)節(jié)TCRTCR從電網(wǎng)中吸收的無(wú)功功率的大小。從電網(wǎng)中吸收的無(wú)功功率的大

13、小。 TSCTSC則是利用晶閘管來(lái)控制用于補(bǔ)償無(wú)功功率的電容器的投入和切除則是利用晶閘管來(lái)控制用于補(bǔ)償無(wú)功功率的電容器的投入和切除來(lái)向電網(wǎng)提供無(wú)功功率來(lái)向電網(wǎng)提供無(wú)功功率( (提供容性的無(wú)功功率提供容性的無(wú)功功率) )?；咎攸c(diǎn)：基本特點(diǎn)： TCRTCR只能提供感性的無(wú)功功率只能提供感性的無(wú)功功率, ,但無(wú)功功率的大小是連續(xù)的，實(shí)際應(yīng)但無(wú)功功率的大小是連續(xù)的，實(shí)際應(yīng)用中往往配以固定電容器用中往往配以固定電容器(FC), (FC), 就可以在從容性到感性的范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)就可以在從容性到感性的范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)無(wú)功功率。節(jié)無(wú)功功率。 TSCTSC提供容性的無(wú)功功率提供容性的無(wú)功功率, ,符合大多數(shù)無(wú)功功

14、率補(bǔ)償?shù)男枰涮峁┓洗蠖鄶?shù)無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)男枰?，其提供的無(wú)功功率不能連續(xù)調(diào)節(jié)但在實(shí)用中只要分組合理的無(wú)功功率不能連續(xù)調(diào)節(jié)但在實(shí)用中只要分組合理, ,就可以達(dá)到比較理想就可以達(dá)到比較理想的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償效果的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償效果. .。7 7、正確使用晶閘管應(yīng)該注意哪些事項(xiàng)？、正確使用晶閘管應(yīng)該注意哪些事項(xiàng)？ 由于晶閘管的過(guò)電流、過(guò)電壓承受能力比一般電機(jī)電器產(chǎn)品要小的多，使用中除了要采取必要的過(guò)電流、過(guò)電壓等保護(hù)措施外，在選擇晶閘管額定電壓、電流時(shí)還應(yīng)留有足夠的安全余量。 另外，使用中的晶閘管還應(yīng)嚴(yán)格遵守規(guī)定要求。此外，還要定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，如清除灰塵、擰緊接觸螺釘?shù)?。?yán)禁用兆歐表檢查晶閘管的絕緣情況。

15、8 8、交、交- -交變頻電路的主要特點(diǎn)和不足是什么？其主要用途是什么？交變頻電路的主要特點(diǎn)和不足是什么？其主要用途是什么？ 交-交變頻電路的主要特點(diǎn)是: 只用一次變流效率較高;可方便實(shí)現(xiàn)四象限工作;低頻輸出時(shí)的特性接近正弦波。 交-交變頻電路的主要不足是: 接線復(fù)雜。如采用三相橋式電路的三相交-交變頻器至少要用36只晶閘管，受電網(wǎng)頻率和變流電路脈波數(shù)的限制，輸出頻率較低；輸出功率因數(shù)較低；輸入電流諧波含量大，頻譜復(fù)雜。 主要用途：500千瓦 或1000千瓦以下的大功率，低轉(zhuǎn)速的交流調(diào)速電路，如軋機(jī)主傳動(dòng)裝置，鼓風(fēng)機(jī)，球磨機(jī)等場(chǎng)合。 9、交流調(diào)壓電路和交流調(diào)功電路有什么區(qū)別？二者各運(yùn)用于什么樣

16、的負(fù)、交流調(diào)壓電路和交流調(diào)功電路有什么區(qū)別？二者各運(yùn)用于什么樣的負(fù)載？為什么？載？為什么？ 交流調(diào)壓電路和交流調(diào)功電路的電路形式完全相同，二者的區(qū)別在于控制方式不同。 交流調(diào)功電路是在交流電源的每個(gè)周期對(duì)輸出電壓波形進(jìn)行控制。而交流調(diào)功電路是將負(fù)載與交流電源接通幾個(gè)周波，再斷開幾個(gè)周波，通過(guò)改變接通周波數(shù)與斷開周波數(shù)的比值來(lái)調(diào)節(jié)負(fù)載所消耗的平均功率。 交流調(diào)壓電路廣泛用于燈光控制（如調(diào)光臺(tái)燈和舞臺(tái)燈光控制）及異步電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)，也用于異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速。在供用電系統(tǒng)中，還常用于對(duì)無(wú)功功率的連續(xù)調(diào)節(jié)。此外，在高電壓小電流或低電壓大電流直流電源中，也常采用交流調(diào)壓電路調(diào)節(jié)變壓器一次電壓。如采用晶閘管相

17、控整流電路，高電壓小電流可控直流電源就需要很多晶閘管串聯(lián)；同樣，低電壓大電流直流電源需要很多晶閘管并聯(lián)。這都是十分不合理的。采用交流調(diào)壓電路在變壓器一次側(cè)調(diào)壓，其電壓電流值都不太大也不太小，在變壓器二次側(cè)只要用二極管整流就可以了。這樣的電路體積小、成本低、易于設(shè)計(jì)制造。 交流調(diào)功電路常用于電爐溫度這樣時(shí)間常數(shù)很大的控制對(duì)象。由于控制對(duì)象的時(shí)間常數(shù)大，沒(méi)有必要對(duì)交流電源的每個(gè)周期進(jìn)行頻繁控制。10、GTO和普通晶閘管同為和普通晶閘管同為PNPN結(jié)構(gòu)，為什么結(jié)構(gòu)，為什么GTO能夠自關(guān)斷，而普通能夠自關(guān)斷，而普通晶閘管不能？晶閘管不能？ GTO和普通晶闡管同為PNPN結(jié)構(gòu)，由P1N1P2和N1P2N

18、2構(gòu)成兩個(gè)晶體管V1、V2，分別具有共基極電流增益和，由普通晶闡管的分析可得，是器件臨界導(dǎo)通的條件，當(dāng)兩個(gè)等效晶體管過(guò)飽和而導(dǎo)通；不能維持飽和導(dǎo)通而關(guān)斷。 GTO之所以能夠自行關(guān)斷，而普通晶閘管不能，是因?yàn)镚TO與普通晶閘管在設(shè)計(jì)和工藝方面有以下幾點(diǎn)不同： 1）GTO在設(shè)計(jì)時(shí)較大,這樣晶體管V2控制靈敏,易于GTO關(guān)斷； 2）GTO導(dǎo)通時(shí)更接近于l，而普通晶閘管，且GTO為，GTO的飽和程度不深，接近于臨界飽和，這樣為門極控制關(guān)斷提供了有利條件； 3）多元集成結(jié)構(gòu)使每個(gè)GTO元陰極面積很小, 門極和陰極間的距離大為縮短，使得P2 極區(qū)所謂的橫向電阻很小, 從而使從門極抽出較大的電流成為可能。1

19、1、什么是電壓型逆變電路？什么是電流型逆變電路？二者各有什么特點(diǎn)。、什么是電壓型逆變電路？什么是電流型逆變電路？二者各有什么特點(diǎn)。 按照逆變電路直流側(cè)電源性質(zhì)分類，直流側(cè)是電壓源的稱為電壓型逆變電路，直流側(cè)是電流源的稱為電流型逆變電路。 電壓型逆變電路的主要特點(diǎn)是：電壓型逆變電路的主要特點(diǎn)是： 直流側(cè)為電壓源，或并聯(lián)有大電容，相當(dāng)于電壓源。直流側(cè)電壓基本無(wú)脈動(dòng)，直流回路呈現(xiàn)低阻抗。 由于直流電壓源的鉗位作用，交流側(cè)輸出電壓波形為矩形波，并且與負(fù)載阻抗角無(wú)關(guān)。而交流側(cè)輸出電流波形和相位因負(fù)載阻抗情況的不同而不同。 當(dāng)交流側(cè)為阻感負(fù)載時(shí)需要提供無(wú)功功率，直流側(cè)電容起緩沖無(wú)功能量的作用。為給交流側(cè)向

20、直流側(cè)反饋的無(wú)功能量提供通道，逆變橋各臂都并聯(lián)了反饋二極管。 電流型逆變電路的主要特點(diǎn)是：電流型逆變電路的主要特點(diǎn)是： 直流側(cè)串聯(lián)有大電感，相當(dāng)于電流源。直流側(cè)電流基本無(wú)脈動(dòng)，直流回路呈現(xiàn)高阻抗。 電路中開關(guān)器件的作用僅是改變直流電流的流通路徑，因此交流側(cè)輸出電流為矩形波，并且與負(fù)載阻抗角無(wú)關(guān)。而交流側(cè)輸出電壓波形和相位則因負(fù)載阻抗情況的不同而不同。 當(dāng)交流側(cè)為阻感負(fù)載時(shí)需要提供無(wú)功功率，直流側(cè)電感起緩沖無(wú)功能量的作用。因?yàn)榉答仧o(wú)功能量時(shí)直流電流并不反向，因此不必像電壓型逆變電路那樣要給開關(guān)器件反并聯(lián)二極管。1212、如圖、如圖2-6 2-6 單相橋式電流型逆變電路試分析工作原理并畫出波形。單

21、相橋式電流型逆變電路試分析工作原理并畫出波形。 解： 由四個(gè)橋臂構(gòu)成，每個(gè)橋臂的晶閘管各串聯(lián)一個(gè)電抗器，用來(lái)限制晶閘管時(shí)的di/dt。工作方式為負(fù)載換相。電容C和L 、R構(gòu)成并聯(lián)諧振電路。輸出電流波形接近矩形波，含基波和各奇次諧波，且諧波幅值遠(yuǎn)小于基波。T1t2：VT1和VT4穩(wěn)定導(dǎo)通階段，i=Id，t2 時(shí)刻前在C上建立了左正右負(fù)的電壓。T2t4：t2時(shí)觸發(fā)VT2和VT3開通，進(jìn)入換流階段。 LT使VT1、VT4不能立刻關(guān)斷，電流有一個(gè)減小過(guò)程。VT2、VT3電流有一個(gè)增大過(guò)程。4個(gè)晶閘管全部導(dǎo)通，負(fù)載電容電壓經(jīng)兩個(gè)并聯(lián)的放電回路同時(shí)放電。一個(gè)經(jīng)LT1、VT1、VT3、LT3到C；另一個(gè)經(jīng)L

22、T2、VT2、VT4、LT4到C。io在t3時(shí)刻，即iVT1=iVT2時(shí)刻過(guò)零，t3時(shí)刻大體位于t2和t4的中點(diǎn)。t=t4時(shí)，VT1、VT4電流減至零而關(guān)斷，換流階段結(jié)束。t4t2= tg 稱為換流時(shí)間。保證晶閘管的可靠關(guān)斷 晶閘管需一段時(shí)間才能恢復(fù)正向阻斷能力，換流結(jié)束后還要使 VT1、VT4承受一段反壓時(shí)間tb。tb= t5- t4應(yīng)大于晶閘管的關(guān)斷時(shí)間tq。tOtOtOtOtOtOtOtOuG1,4uG2,3iTioIdt1t2t3t4t5t6t7tfuotguABtdtbIdiVT1,4iVT2,3uVT2,3uVT1,4波形繪制及計(jì)算波形繪制及計(jì)算1 1、下圖中陰影部分為晶閘管處于通

23、態(tài)區(qū)間的電流波形，各波形的、下圖中陰影部分為晶閘管處于通態(tài)區(qū)間的電流波形，各波形的電流最大值均為電流最大值均為I Im m，試計(jì)算各波形的電流平均值，試計(jì)算各波形的電流平均值I Id1d1、I Id2d2、I Id3d3與電流與電流有效值有效值I I1 1、I I2 2、I I3 3。 0022244254a)b)c)圖1-430a)解：b)c)2 2、在升壓斬波電路中，已知、在升壓斬波電路中，已知E E=50V=50V，L L 值和值和C C 值極大，值極大，R R=20=20，采用脈，采用脈寬調(diào)制控制方式，當(dāng)寬調(diào)制控制方式，當(dāng)T T = 40s= 40s，t tonon=25s=25s時(shí)，

24、計(jì)算輸出電壓平均值時(shí)，計(jì)算輸出電壓平均值U U0 0 ，輸出電流平均值輸出電流平均值I I0 0。 解：輸出電壓平均值為：輸出電流平均值為：3、一調(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，在時(shí)、一調(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，在時(shí)輸出功率為最大值，試求功率為最大輸出功率的輸出功率為最大值，試求功率為最大輸出功率的80時(shí)的開通角。時(shí)的開通角。 解: =00時(shí)的輸出電壓U0最大，即為電源電壓U1 此時(shí)負(fù)載電流為最大值，即因此最大輸出功率為輸出功率為最大輸出功率的80%時(shí),有:可見有：U0=0.8U1又即解得 =60.5404 4、單相半波可控整流電路對(duì)電感負(fù)

25、載供電、單相半波可控整流電路對(duì)電感負(fù)載供電,L=20mH,U,L=20mH,U2 2=100V,=100V,求當(dāng)求當(dāng)=0=00 0時(shí)時(shí)和和=60=600 0時(shí)的負(fù)載電流時(shí)的負(fù)載電流I Id d, ,并畫出并畫出U Ud d與與I Id d波形。波形。解：（1）=00 時(shí)，因?yàn)楹雎噪娮?，故列回路方程得兩邊積分，得當(dāng)晶閘管導(dǎo)通時(shí)刻，t =0，id = 0，故 波形圖如下：（2）=600 時(shí),因忽略電阻，故電源在電源正半周600-1800 期間為電感貯藏能量,而在1800-3000期間則電感釋放能量。為此，有1200期間電流斷續(xù)。回路方程仍然為可得：因?yàn)閠=600時(shí)，id=0，故 因而 波形圖如下：

26、5 5、單相橋式全控整流電路，、單相橋式全控整流電路，U U2 2=100V=100V，負(fù)載中，負(fù)載中R R=2=2，L L值極大，反電勢(shì)值極大，反電勢(shì)E E=60V=60V，當(dāng)，當(dāng)=30=30 時(shí)，要求：時(shí)，要求： 作出作出u ud d、i id d和和i i2 2的波形；的波形； 求整流輸出平均電壓求整流輸出平均電壓U Ud d、電流、電流I Id d，變壓器二次側(cè)電流有效值，變壓器二次側(cè)電流有效值I I2 2； 考慮安全裕量，確定晶閘管的額定電壓和額定電流?？紤]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，變壓器二次側(cè)電流有

27、效值I2分別為Ud0.9 U2 cos0.9100cos3077.97(A) Id (UdE)/R(77.9760)/29(A) I2Id 9(A) 晶閘管承受的最大反向電壓為：U21001.414 141.4（V）流過(guò)每個(gè)晶閘管的電流的有效值為：IVTId1.4146.36（A） 故晶閘管的額定電壓為：UN(23)141.4283424（V） 晶閘管的額定電流為：IN(1.52)6.361.5768（A）晶閘管額定電壓和電流的具體數(shù)值可按晶閘管產(chǎn)品系列參數(shù)選取。6 6、一調(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、一調(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=

28、0=00 0時(shí)輸出功率為最大值，試求功率為最大輸出功率的時(shí)輸出功率為最大值，試求功率為最大輸出功率的5050時(shí)的開通角。時(shí)的開通角。解：=00時(shí)的輸出電壓最大，為此時(shí)負(fù)載電流最大，為故輸出最大功率，為現(xiàn)要求輸出功率為最大功率的50%，則應(yīng)有:又因故 =9007 7、在降壓斬波電路中，已知、在降壓斬波電路中，已知E E=200V=200V，R R=10=10，L L值極大，值極大，E EM M=30V=30V，T T=50s,=50s,t tonon=20s,=20s,計(jì)算輸出電壓平均值計(jì)算輸出電壓平均值U Uo o，輸出電流平均值，輸出電流平均值I Io o。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而輸出電流則為8 8、三相半波可控整流電路、三相半波可控整流電路,U,U2 2=100V,=100V,帶電阻電感負(fù)載帶電阻電感負(fù)載,R=5,L,R=5,L值極大值極大, ,當(dāng)當(dāng)60600 0時(shí)時(shí), ,要求：