電力電子技術(shù)考試重點(diǎn)

1、.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：（1）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（IH）。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，便可使導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷。.圖2-27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Im,試計(jì)算各波形的電流平均值Id1、Id2、Id3與電流有效值II、12、13。I產(chǎn)1b)-L=(+I)0,54347n31勺.2補(bǔ)充：1）說(shuō)明IGBT、GTR、GTO和電力MOSFET各自的優(yōu)缺點(diǎn)。器件優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)IGB

2、T開(kāi)關(guān)速度高，開(kāi)關(guān)損耗小，具有耐脈沖電流沖擊的能力，通態(tài)壓降較低，輸入阻抗高，為電壓驅(qū)動(dòng)、驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單、驅(qū)動(dòng)功率小開(kāi)關(guān)速度低于電力MOSFET,電壓，電流容量不及GTOGTR耐壓高，電流大，開(kāi)關(guān)速度略高于GTQ通流能力強(qiáng)，飽和壓降低開(kāi)關(guān)速度低，所需驅(qū)動(dòng)功率大，電流驅(qū)動(dòng)、驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜，存在二次擊穿問(wèn)題GTO電壓、電流容量大，適用于大功率場(chǎng)合，具有電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)，其通流能力很強(qiáng)電流關(guān)斷增益很小，關(guān)斷時(shí)門(mén)極負(fù)脈沖電流大，開(kāi)關(guān)速度低，電流驅(qū)動(dòng)、驅(qū)動(dòng)功率大，驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜，開(kāi)關(guān)頻率低電力MOSFET開(kāi)關(guān)速度快、工作頻率高，熱穩(wěn)定性好，輸入阻抗高、電壓驅(qū)動(dòng)、所需驅(qū)動(dòng)功率小且驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單，不存在二次擊穿問(wèn)題電流

3、容量小，耐壓低，一般只適用于功率不超過(guò)10kW的電力電子裝置2）晶閘管的維持電流和擎住電流的概念與區(qū)別。維持電流（Ih）使晶閘管維持導(dǎo)通所必需的最小電流。一般為幾十到幾百毫安，并與結(jié)溫成反比。擎住電流（Il晶閘管剛從斷態(tài)轉(zhuǎn)入通態(tài)并移除觸發(fā)信號(hào)后，能維持導(dǎo)通所需的最小電流。對(duì)同一晶閘管來(lái)說(shuō)，通常Il約為Ih的24倍。兩者區(qū)別：描述的晶閘管的工作狀態(tài)不同，對(duì)同一管子來(lái)說(shuō)兩者大小不同。.圖2-9為具有變壓器中心抽頭的單相全波可控整流電路，問(wèn)核變壓器還有直流磁化問(wèn)題嗎？試說(shuō)明：晶融管承受的最大反向電建為2當(dāng)負(fù)我是電阻或電感時(shí)，其輸出電壓和電流的波形與單相全控橋時(shí)相同.答，具有變壓器中心抽頭的單相全波可

4、控整流電路，核變壓器沒(méi)有直流磁化的問(wèn)題.因?yàn)閱蜗嗳煽卣麟娐纷儔浩鞫螠y(cè)繞組中，正負(fù)半周內(nèi)上下繞組內(nèi)電流的方向相反，波形對(duì)稱(chēng)，其一個(gè)周期內(nèi)的平均電流為零，故不會(huì)有直流磁化的問(wèn)題以下分析品閘管承受最大反向電壓及輸出電壓和電流波形的情況.以品閘管VT2為例。當(dāng)V明導(dǎo)通時(shí)，品M管VT?通過(guò)VT,與2個(gè)變壓器二次繞組并聯(lián)，所以VT2承受的最大電壓為2仿人當(dāng)單相全波整流電路與單相全控橋式整流電路的觸發(fā)角a相同時(shí)，對(duì)于電阻負(fù)載：(Ua)期間無(wú)晶閘管導(dǎo)通，輸出電壓為(h(a7T)就間，單相全波電路中Vn導(dǎo)通，單相全控橋電路中V“、VT導(dǎo)通，輸用電1K均與電源電1k“2相等：(萬(wàn)/r+a)期間，均無(wú)晶閘管

5、導(dǎo)通，輸出電壓為0：(兀+a2兀)期同，單相全波電路中VT?導(dǎo)通，單相全控橋電路中V12、V13導(dǎo)通，輸出電技等于一，2對(duì)于電感負(fù)載：(a+a)期間,單相全波電路中VT1導(dǎo)通.單相全校橋電路中V八、VF導(dǎo)通，輸出電壓均與電源電壓2相等；(萬(wàn)+保2+a)期間，單相全波電路中VT：導(dǎo)通，單相全控橋電路中VT?、VTj導(dǎo)通，輸出波形等于-2可見(jiàn)，兩者的輸出電壓相同，加到同樣的負(fù)藜上時(shí)，則輸出電流也相同。.單相橋式全控整流電路，t/2=100V,負(fù)載中R=2Q,/,值極大，當(dāng)a=3U時(shí),要求：作出八淙和iz的波形：求整流輸出平均電壓匕晶電流/皿變壓器二次電流有效值考慮安全裕置，確定晶閘管的額定電壓和額

6、定電流。解：八id、和iz的波形如下圖*輸出平均電壓心、電流變壓器二次電流有效值人分別為Ud=0.9U2cosa=0.9X100X00830,=77.97(V)，d=Ud/A=77.97/2=38.99(A)/2=/d=38.99(A)晶閘管承受的最大反向電氏為1%=10。Ji=141.4(V)考慮安全裕量.晶閘管的額定電距為：八二(2-3X141.4=283-424(V)具體數(shù)值可按晶閘管產(chǎn)品系列參數(shù)選取。流過(guò)品閘管的電流有效值為，VT=，d/V2=27.57(A)晶閘管的額定電流為，、=(1.5-2)X27.57/1.57=26-35(A)具體數(shù)值可按晶閘管產(chǎn)品系列參數(shù)選取。5.單相橋式全

7、控整流電路，t/2=100V,負(fù)載中K=2Q,工值極大，反電勢(shì):60V,當(dāng)a=3U。時(shí)，要求：作出d.，!和的波形：求整流輸出平均電壓Si、電流九，變壓器二次側(cè)電流有效值專(zhuān)比安全裕量，確定晶網(wǎng)管的額定電壓和額定電流.解，仆和G的波形如下圖，整流輸山平均電壓入、電流變壓器二次側(cè)電流有效值/?分別為L(zhǎng)Zd=0.9U2cosa=0.9X100Xcos300=77.97(A)/d=(C7dF)/?=(77.9760)/2=9(A)，2=/2=141.4(V)流過(guò)每個(gè)晶網(wǎng)管的電流的有效值為：/vt=/流過(guò)晶同管VTrVT2的電鼐有效值為:AtZd-19.49 漉過(guò)二板管VD八VD,的電流有效便為，Ad-

8、r4-27.567.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d的波形.解，假設(shè)a=0。，當(dāng)負(fù)載為電阻時(shí)，,的波形如下.J F ytfH當(dāng)負(fù)載為電盛時(shí)，d的波形如下:11.三和半波可控整流電路，S=10UV,帶電陽(yáng)電礴負(fù)我，附/宜極大，當(dāng)e6。時(shí)，要求，畫(huà)出“八11和VTI的形；2(J算，；d、，d、，dT和，VT，解Bu、i!和i、TI的波形如下圖，4/d=1.17t/2cosa-1.17X100Xcos60e=58.5(V)，d=d/R=S8.S/S=11.7(A)/ivT=/d/3=11.7/3=3.9(A)，vt=/C=40Vr6=1OOV,

9、B=0.5mlG當(dāng)產(chǎn)時(shí)求3、與尸的數(shù)值，并畫(huà)出整流電壓d的源形Mt考慮5時(shí)，有，S=o.95esa-/Cff+2Xn)=445(V)=0.455(V)/d=4.55(A)又:cosor-cos(cr+y)=-J5八XJU*即口由cos(6004-r=0.479接減里受角,=6133*-6/TJ3后.作出整流電壓LI的波形如下，(4d1.單相橋式全控整流電路，其整流輸出電壓中含有哪些次數(shù)的諧波？其中幅值最大的是哪一次？交出圈二次側(cè)電流中含有哪些次數(shù)的潸波？其中主臭的是哪幾次？答，單相橋式全控整流電路，共整流輸出電壓中含有”（4=1、2、3）次謝波，其中幅伯最大的是2次潛波。史壓罌二次側(cè)電流中含有

10、4+1=1、2、3）次即奇次諧波，其中主要的有3次、5次諧波。.三相橋式全控整流電路，其整流輸出電壓中含有哪些次數(shù)的諧波？其中幅值最人的是照一次？變壓詈一次側(cè)電流中含有哪些次數(shù)的沿波？其中主要的是哪幾次？答彳三相橋式全控整流電路的整流輸由電壓中含有6A=1、2、3）次的諧波，其中幅值最大的是6次諧波.變壓器二次側(cè)電流中含有6A1心=1、2、3）次的諧波，其中主要的是5、7次諧波.帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路與三相橋式全控整流電路相比有何主要異同？答，帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路與三相橋式全控整流電路相比有以下異同點(diǎn)，三相橋式電路是兩組三相半波電路串聯(lián)，而雙反星形電路是兩組三相半波電

11、路并聯(lián)，且后者需要用平衡電抗器；當(dāng)變壓器二次電壓有效值S相等時(shí)，雙反星形電路的整流電壓平均值a是三相橋式電路的1/2,而整流電流平均值是三相橋式電路的2倍.在兩種電路中，晶閘管的導(dǎo)通及觸發(fā)脈沖的分配關(guān)系是一樣的，整流電樂(lè)功和整流電流口的波形形狀一樣.2%什么是逆交失?。咳绾畏乐鼓孀兪?？答：逆變運(yùn)行時(shí)，一旦發(fā)生爽謹(jǐn)失敗，外接的直流電源就會(huì)斕過(guò)晶閘管電路形成短路.建者使交流器的輸出平均電壓和直流電動(dòng)勢(shì)變?yōu)轫樝虼?lián)，由于逆交屯路內(nèi)阻很小，形成很大的短路電流，稱(chēng)為逆變失敗或逆變顛覆.防止逆交失敗的方法有采用精確可施的觸發(fā)電略，使用性能良好的品前管.保證交流電源的質(zhì)量，留出充足的換向裕國(guó)角力等.3小單

12、相橋式全控整流電路、三相忻式全控整流電路中.當(dāng)負(fù)裁分別為電阻負(fù)蒙或電序負(fù)載時(shí).要求的品閘管移相皰國(guó)分別是買(mǎi)少，答：?jiǎn)魏蜆蚴劫诳卣穗娐罚?dāng)負(fù)載為電阻負(fù)Si時(shí)，要求的晶閘管移相范圍是。-1加嚴(yán)，當(dāng)魚(yú)藕為電感負(fù)載時(shí)，要求的品閘管移相范國(guó)是90，三相橋式全控整端電路，當(dāng)負(fù)我為電但負(fù)蒙時(shí)，要求的晶閘管移相范用是0-I卻力當(dāng)負(fù)載為電感負(fù)畿時(shí)，要求的品閘管移相他國(guó)是。如，交-直-交變頻電路和交-交變頻電路各有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？（6分）1）交-直-交變頻電路兩次變流，效率較低；交-交變頻一次變流，效率較高。2分2）交-直-交變頻電路輸出頻率不受輸入電源頻率的限制，范圍寬；交-交變頻輸出頻率較低，一般最高為輸入電源頻率的%。2分3）交-直-交變頻電路輸入側(cè)功率因數(shù)4實(shí)