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电力电子技术（ A）一问答题1 什么是维持电流？什么是擎住电流？答：维持电流是使晶闸管维持通态，所必需的最小主电流。擎住电流是晶闸管刚从断态转入通态，并移除了触发信号后，能维持通态所必需的最小主电流。2 晶闸管元件导通后，怎样才能由导通变为关断？答：在晶闸管导通后，减小正向电压，正向电流就逐渐减小。当电流小到某一数值时，晶闸管又从导通状态转为阻断状态。3 画出晶闸管的阳级伏安特性，标出确定晶闸管额定电压的电压名称。答：4半控桥式整流电路， L 负载，脉冲突然切除会出现什么现象？如何解决？答：失控现象。加续流二极管。5 有源逆变的条件是什么？答： 1、有通流方向极性的直流电源和储能元件（足够大的电感）2、控制角阿尔法大于90 度二填空题1 三相半波整流电路，R 负载，触发脉冲出现在自然换向点之前，晶闸管（不）换向，输出波形顺序是（ U2, UG, Ud）。2三相半波整流电路，电动机负载，合闸后电动机处于静止状态，此时a 相脉冲距 a相电压起始点（a ），控制角 是（ 0）。3考虑安全裕量，晶闸管通态平均电流的表达式是（I dVT1 I d 0.45 U 2 1cos）2R24 逆变器的换流方式，主要有以下几种：（有源逆变，无源逆变）。5串流电感式电压型逆变器晶闸管导通角度是（180），串流二极管式电流型逆变器晶闸管导通角度是（120）。三单向半控桥式整流电路，L=，有续流二极管， U 2 =220V，=90， R=9.9，求晶闸管，续流二极管的电流有效值，平均值，变压器容量和cos。解： U d 0.9U 21 cos=90 U d = 0.9*220*1 =99V22I dU d =10ARKP：I dk =2I d =2.5AI K=2I d=5AI=d z RI d=5AI zR =I d =7.07AI 22I kSBU 2 I 2 =220*5*2 =1.5554KVAc o s = P = U d I d =0.64SBU 2I2四三相全控桥式整流电路，电阻性负载。1当 0时， 求 U df ()32当32时，求 U df ()3解： 1.0时31236U 2U d36 U2cos2.34U 2coss i n t d =t33232时3U d16U 2 sin td t = 3 6U 2 1 cos() = 2.34U21 cos()3333五三相全控桥整流电路，L=， U 22100sint ， ED217V， RD1。1 画出逆变状态下的主回路，并标明有关参数极性2 当 =60时，选择晶闸管元件，计算变压器容量解： 2. U d =2.34U 2 cos=-2.34*100/2=-117VI d= Ed U d =100ARI k =0.578 I d =0.578*100=57.8AI 2 = 2I K =0.816 I d =0.816*100=81.6AI T=（1.52） I K=（1.52） 57.8 =55.273.6A1.571.57U ked =（23） U m =（ 23）6 *100=490735V取 700V选 Kp1007SB3U 2 I 2 =3*100*81.6=24480=24.48KVA六三相全控桥式整流电路，L 负载，锯齿波同步的触发电路，主变压器的组别为Dy1，试确定出同步变压器的组别。七画出三相半波整流电路L 负载主电路，并画出换相过电压保护，短路保护和di/dt 保护器件。答：电力电子技术（ B）一、问答题1、根据晶闸管的阳极伏安特性，说明什么是晶闸管的额定电压？答：通常取晶闸管的UDRM 和 URRM 中较小的标值作为该器件的额定电压。选用时，额定电压要留有一定裕量 ,一般取额定电压为正常工作时晶闸管所承受峰值电压2,3 倍。2、根据晶闸管通态电流的定义，说明什么是晶闸管的额定电流？答：C 和规定的冷却状态下， 稳定结温不超过额定结晶闸管在环境温度为40时所允许连续流过的单相工频正弦半波电流的最大平均值。3、三相全控桥式整流电路对触发脉冲宽度有什么要求？为什么？答：大于 90，小于 1204、什么是逆变？哪些电路不能实现有源逆变？答：把直流电转变成交流电，整流的逆过程称为逆变。半控桥式电路或具有续流二极管的电路，因为不可能输出负电压，不能实现有源逆变。5、什么是逆变失败？逆变失败的原因是什么？答：逆变失败是指逆变时，一旦换相失败，外接直流电源就会通过晶闸管电路短路，或使变流器的输出平均电压和直流电动势变成顺向串联，形成很大短路电流。原因： 1）、触发电路工作不可靠，不能适时、准确地给各晶闸管分配脉冲，如脉冲丢失、脉冲延时等，致使晶闸管不能正常换相；2）、晶闸管发生故障，该断时不断，或该通时不通；3）、交流电源缺相或突然消失；4）、换相的裕量角不足，引起换相失败。二填空题1、晶闸管元件由断态到通态，脉冲切除后，能够维持元件导通的最小阳极电流叫做（维持电流）。2、晶闸管输出电流波形减少一倍，有效值减少到（0.5），电流平均值减少到（20.5）/2）。3、三相半波共阴极逆变电路，晶闸管主要工作在（断开状态），晶闸管元件主要承受（反相电压）。4、三相全控桥整流电路，同一相脉冲互差（60 ），相邻相脉冲互差（120）。、三相半波整流电路， L 负载，I2 与 IT的关系是（ I2=IT），I2 与 Id 的关系式是（ I2=0.577Id）。5三、 单相半波整流电路，电阻性负载， u22 U 2 sint ， I Ta =200A，考虑安全余量2 时，求 : =180， =90的电流峰值？解：=180： I=1.57 I T ， I= Im /2,1.57 I T /2= Im /2Im =1.57IT =1.57 200=314A=90： I=1.57 I T ， I= Im /22 ,1.57 I T /2= Im /22Im = 21.57200=444A四 三相半波整流电路，电阻性负载， u2U 2 sin t， =60时，U g5脉冲消失，画出输2出电压 Ud 的波形和晶闸管元件 U T 5的波形。五、 三相全控桥式整流电路，反电势负载U d =220V， Id =305A ，启动电流 IQ =500A，最小连续电流 Id min =10A ，整流变压器 Y/Y 接法，原副边线电压分别为380V/220V 。1、选择晶闸管元件2、计算变压器容量解：1、 IT = IQ / 3 =500/3 =289AITa =(1.52) I T /1.57=(1.52)289/1.57=276368A 取 300Aa u =(23) 2 220=622933V取 79T取 KP300-9 晶闸管元件2、 u2 =220/ 3 =127VI2 =2I d =0.816305=249A3SB = S2 =3u2 I 2 =3 127249=95KVA六、 利用单相整流桥，直流电动机发电机机组，三相半波整流器组成逆变试验电路，已知三相电源相电压 u2 =30V，发电机输出电压 EF =35V，回路电阻 R=1 。a) 绘出逆变状态主回路电路图，并标出逆变状态有关极性b) 计算 =60， =60， = =90时的输出电流 Id 。解： a).b） ud =1.17 u2 cos=60： Ud=1.17 u2 cos=1.17 30 0.5=17.6VI dE FU d3517.6=17.4VR1=60: U d = 1.17u2 cos=1.17 300.5=17.6VId = U dEF= 35 17.6 =52.6AR1= =90 : I d = EF /R=35A七、三相全控桥整流电路反电势负载可逆运行，整流变压器接法为D,y11，锯齿波同步的触发电路，试确定同步变压器组别，并画出同步分析向量图。电力电子技术（ C）一、判断题（对的画“”，错的画“ X ”）1、通常把晶闸管的UDRM 和 URRM 中较小的值标作该器件的额定电压。 （ 对）2、在晶闸管导通后，如果对门极加反向电压，则晶闸管不能继续导通。（错）3、整流变压器的漏抗越大，则换相重叠角越大。（ 对）4、可控整流电路都可以实现有源逆变。 （错）二、问答题1、晶闸管元件的导通条件是什么？答：晶闸管导通的条件是阳极承受正向电压，处于阻断状态的晶闸管，只有在门极加正向触发电压，才能使其导通。2、晶闸管元件的额定电压是如何定义的？答：通常取晶闸管的UDRM 和 URRM 中较小的标值作为该器件的额定电压。选用时，额定电压要留有一定裕量 ,一般取额定电压为正常工作时晶闸管所承受峰值电压2,3 倍。3、晶闸管元件通态平均电流的选择原则是什么？答：额定通态平均电流IT 在一定条件下，阳极 -阴极间可以连续通过的50 赫兹正弦半波电流的平均值。4、实现有源逆变的条件是什么？答：1 、有通流方向极性的直流电源和储能元件（足够大的电感）2、控制角阿尔法大于90 度三、填空题1、晶闸管元件由通态到断态，能够维持元件导通的最小阳极电流叫做（维持电流）。、电流波形系数的定义表达式为（NP=VIN*Dmax/F*Bm*Ae）,额定情况下的波形系2数为（ 1）。3、流过晶闸管同一电流波形，导通时间不同，波形增加一倍，平均值增加到（1）倍，有效值增加到（20.5）倍。4、三相半波共阳极组整流电路，晶闸管元件主要工作在电源电压（导通），晶闸管元件主要承受（正相电压）。、三相全控桥整流电路，L负载，2 与 I T 的关系式是（I 2=IT）,I2 与 Id 的关系5I式是（ I2d）。=0.577I四、 晶闸管型号为 KP200-3，IH =4mA，判断在下列电路中工作是否合理？为什么？(忽略电压电流裕量）。（a）（b）解：（a）E314I314 AR11.57200 314 A电流正好合适。电压 E314V300V耐压低，不合适。故不合理。（b）400I0.008A50 1000大于维持电流。但 E 400V 300V故不合理。五、 图示电路为具有中点二级管D3 的单相半控桥式整流电路：1、绘出=90时的 Ud 波形2、当 u2=1002 sinwt 时，求出 U d max 和 U d min解： 2、u 2 100 2 sin wtu 2 10042u22u=0时， UU2222 0.9 100 180vdd max=时，UU22u2dd min0.9 100 90v六、 三相半波共阴极整流电路，反电势负载串大电感，电流连续。1、绘出=30时的 Ud 波形及 UT5 波形2、画出逆变状态主回路，并标明有关极解： 2、七、 图示电路，三相全桥式整流电路，大电感负载,=60时，与T3 串联的快速熔断器熔断，画出此时的Ud 波形。= 60ubuc解：ud1uat1tOud2uabuuuuuuuudacbcbac acbabacOtuV T1uacuacOtuab
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