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1、1. 使晶闸管导通的条件是什么？ 答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正 向阳极电压，并在门极施加触发电流（脉 冲）。或：u0 且 u0。2. 维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才 能使晶闸管由导通变为关断？ 答：维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电 流大于能保持晶闸管导通的最小电流，即维 持电流。 要使晶闸管由导通变为关断，可利用外加电 压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降 到接近于零的某一数值以下，即降到维持电 流以下，便可使导通的晶闸管关断。 3.晶闸管的静态特性：（1）当晶闸管承受反 向电压时，不论门极是否有触发电流，晶闸 管都不会导通；（2）当晶闸管承受正向电压 时，仅在门极有触发电流的
2、情况下晶闸管才 能开通；（3）晶闸管一旦导通，门极就失去 控制作用，不论门极触发电流是否还存在， 晶闸管都保持导通；（4）若要使已导通的晶 闸管关断，只能利用外加电压和外电路的作 用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某 一数值以下。第四章： 1无源逆变电路和有源逆变电路有何不 同？ 答：两种电路的不同主要是： 有源逆变电路的交流侧接电网，即交流侧接 有电源。而无源逆变电路的交流侧直接和负 载联接。2换流方式各有那几种？各有什么特 点？ 答：换流方式有4 种：器件换流：利用全控器件的自关断能力进 行换流。全控型器件采用此换流方式。 电网换流：由电网提供换流电压，只要把负 的电网电压加在欲换流的器件
3、上即可。 负载换流：由负载提供换流电压，当负载为 电容性负载即负载电流超前于负载电压时， 可实现负载换流。 强迫换流：设置附加换流电路，给欲关断的 晶闸管强迫施加反向电压换流称为强迫换 流。通常是利用附加电容上的能量实现，也 称电容换流。 晶闸管电路不能采用器件换流，根据电路形 式的不同采用电网换流、负载换流和强迫换 流3 种方式。 3什么是电压型逆变电路？什么是电流型 逆变电路？二者各有什么特点。答：按照逆变电路直流测电源性质分类，直 流侧是电压源的称为逆变电路称为电压型 逆变电路，直流侧是电流源的逆变电路称为 电流型逆变电路电压型逆变电路的主要特点是： 直流侧为电压源，或并联有大电容，相当
4、 于电压源。直流侧电压基本无脉动，直流回 路呈现低阻抗。 由于直流电压源的钳位作用，交流侧输出 电压波形为矩形波，并且与负载阻抗角无 关。而交流侧输出电流波形和相位因负载阻 抗情况的不同而不同。 当交流侧为阻感 负载时需要提供无功功率，直流侧电容起缓 冲无功能量的作用。为了给交流侧向直流侧 反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂都并 联了反馈二极管。电流型逆变电路的主要特点是： 直流侧串联有大电感，相当于电流源。直 流侧电流基本无脉动，直流回路呈现高阻 抗。 电路中开关器件的作用仅是改变直流电 流的流通路径，因此交流侧输出电流为矩形 波，并且与负载阻抗角无关。而交流侧输出 电压波形和相位则因负载阻
5、抗情况的不同 而不同。 当交流侧为阻感负载时需要提供无功功 率，直流侧电感起缓冲无功能量的作用。因 为反馈无功能量时直流电流并不反向，因此 不必像电压型逆变电路那样要给开关器件 反并联二极管。4电压型逆变电路中反馈二极管的作用是 什么？为什么电流型逆变电路中没有反馈 二极管？答：在电压型逆变电路中，当交流侧为阻感 负载时需要提供无功功率，直流侧电容起缓 冲无功能量的作用。为了给交流侧向直流侧 反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂都并 联了反馈二极管。当输出交流电压和电流的 极性相同时，电流经电路中的可控开关器件 流通，而当输出电压电流极性相反时，由反 馈二极管提供电流通道。在电流型逆变电路中，直
6、流电流极 性是一定的，无功能量由直流侧电感来缓 冲。当需要从交流侧向直流侧反馈无功能量 时，电流并不反向，依然经电路中的可控开 关器件流通，因此不需要并联反馈二极1简述降压斩波电路工作原理。 答：降压斩波器的原理是：在一个控制周期 中，让V导通一段时间t，由电源E向L、onR、M供电，在此期间，u =E。然后使V关o断一段时间t，此时电感L通过二极管VDoff向R和M供电，u =0。一个周期内的平均电ot压U = onx E。输出电压小于电源电o t +1on off压，起到降压的作用。2简述升压斩波电路的基本工作原理。答：假设电路中电感L值很大，电容C值也 很大。当V处于通态时，电源E向电感
7、L充 电，充电电流基本恒定为 I ，同时电容 C 上 的电压向负载R供电，因C值很大，基本保 持输出电压为恒值U。设V处于通态的时间o1. 单极性PWM控制方式：为t ,此阶段电感L上积蓄的能量为EIt。on1 on当V处于断态时E和L共同向电容C充电并 向负载R提供能量。设V处于断态的时间为 t ， 则在此期间电感 L 释放的能量为 （U E ）11 。当电路工作于稳态时，一o 1 off个周期T中电感L积蓄的能量与释放的能量 相等，即：EI t1 on=(U E to 1 off化简得：t=ono ttoffoff式中的T/1 n 1，输出电压高于电源电压,故称该电路为升压斩波电路。在输出
8、电压 uo 的正半周， 让 V1 保持通态， V2 保持断 态，V3和V4交替通断。在 负载电流为正的区间， V1 和V4导通时，负载电压uo 等于直流电压Ud； V1和V3 导通时，负载电压 uo=0。 在输出电压 uo 的负半周， 让 V2 保持通态， V1 保持断 态， V3 和 V4 交替通断，负 载电压uo可以得到-Ud的 零两种电平。在 ur 的正半周， V1 保持通 态，V2保持断态，当ur uc时使V4导通，V3关断，uo二Ud；当urVuc时使V4关断，V3导通，uo=0.在ur的负半周，V1保持断态，V2保持通态，当urVuc时使V3导通，V4关断，uo二-Ud；当uruc
9、时使V3关断，V4导通，uo=0.像这种在ur的半个周期内三角波载波只在正极性或负极性一种极性范围内变化，所得到的 PWM波形也只在单个极性范围变化的控制方式称为单极性PWM控制方式。OHuILUuIL IL2.双极性PWM控制方式:在 ur 的一个周期内，输出 的PWM波只有土Ud两种电 平，而不像单极性控制时还 有零电平。当 uruc 时， 给 V1 和 V4 以导通信号，给 V2和V3以关断信号，输出 电压uo二Ud。当urVuc时， 给 V2 和 V3 以导通信号，给 V1和V4以关断信号，输出 电压 uo=-Ud。off1. 晶闸管触发电路应满足的条件：（1）触发脉冲的宽度应保证晶闸
10、管可靠导 通；（2）触发脉冲应有足够的幅度；（3）所 提供的触发脉冲应不超过晶闸管门极的电 压、电流和功率额定，且在门极伏安特性的 可靠触发区域之内；（4）应有良好的抗干扰 性能、温度稳定性及主电路的电气隔离。2. 为什么要对电力电子主电路和控制电路 进行电气隔离？其基本方法有 哪些？一是安全，因为主回路和控制回路工 作电压等级不一样、电流大小也不一样，各 有各 的过流保护系统。强电进入弱电系统会对弱 电系统造成损坏；二是为了弱电系统的工作 稳定性，因为弱电系统尤其模拟量型号很容 易受到电磁干扰。 基本方法二种，电磁隔 离，光电隔离。3. 电力电子器件过电压的产生原因有哪 些？过电压分为外因过
11、电压和内因过电压 两类。外因过电压主要来自雷击和系统中的操 作过程等外部原因，包括操作过电压：由分闸、合闸等开关操作引起的过电 压。雷击过电压：由雷击引起的过电压。内因过电压主要来自电力电子装置内部器件的开关过程，包括换相过电压：晶闸管或与全控型器件反并联的二极管 在换相结束后，反向电流急剧减小，会由线 路电感在器件两端感应出过电压。 关断 过电压：全控型器件在较高频率下工作，当 器件关断时，因正向电流的迅速降低而由线 路电感在器件两端感应出的过电压。4. 电力电子器件过电压和过电流保护各有 哪些主要方法？ 过压的保护器件有：稳压二级管;压敏二级 管;双向触发二级管;过流的有：压敏电阻， 晶闸
12、管;继电器，还有一些是作电阻取样用 IC 作检测的保护等。5. 电力电子器件的驱动电路对整个电力电 子装置有哪些影响？电力电子器件的驱动电路是电力电子主电 路与控制电路之间的接口， 是电力电子装 置的重要环节，对整个装置的性能有很大的 影响。采用性能良好的驱动电路可使电力电 子器件工作在比较理想的开关状态,可缩短 开关时间,减少开关损耗 ,对装置的运行效 率、可靠性和安全性都有着重要意义。另外， 对电力电子器件或整个装置的一些保护措 施也往往就将近设在驱动电路中，或者通过 驱动电路来实现，这使得驱动电路的设计更 为重要。VT.VT.晶闸管电流有效别为：1. 电阻负载单相交流调压图为电阻负载单相
13、交流调压电路图及其波形。图中的晶闸管VT1和VT2也可以闸管代替。在交流电源ui的正半周和负半周，分别对vti和吩2的开通角a进行控制就可 以调节输出电压。正负半周a起始时刻（a =0）均为电压过零时刻，稳态时，正负半周的x 相等。可以看出，负载电压波形是电源电压波形的一部分，负载电流（也即电源电流）和负 载电压的波形相同，因此通过触发延迟角a的变化就可实现输出电压的控制。上述电路在触发延迟角为a时，负载电压有效值Uo、负载电流有效值Io、 值 IVT 和 电路 的功率 因 数入 分- (sill r)2 畑)=uj* 讪辽化 + 土纟KttU = -ono20 x 20050=80(V)*第
14、三章：1. 单相桥式全控整流电路，U2=100V,负载 中R=2Q , L值极大，当a =30。时，要求: 作出u、i、和i的波形；d d 2 求整流输出平均电压U、电流I,变压器dd二次电流有效值 I2； 考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和 额定电流。 输出平均电压U、电流I,变压器二次电dd流有效值I2分别为U = 0.9 U cos a = 0.9 X 100 X cos30 = d277.97(V)I =U /R=77.97/2 = 38.99 (A)ddI = I = 38.99( A)2d 晶闸管承受的最大反向电压为：；2 U =1002 =141.4 (V)2考虑安全裕量，晶闸
15、管的额定电压为：U =(23)X141.4=283424(V)N 具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。流过晶闸管的电流有效值为：I =I / V2 =27.57 (A)VT d晶闸管的额定电流为：I =(1.52)X27.57/ 1.57=2635(A)N 具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。2三相半波可控整流电路，U2=100V，带电 阻电感负载，R=5Q， L值极大，当=60。 时，要求：(1)画出 u 、 i 和 i 的波形； d dVT1(2) 计算 U、I、I 和 I。d d dTVT解：(1) u、 i 和 i 的波形如下图：d dVT1(2) U 、 I 、 I 和 I 分别如下d d dTVTU = 1.17U cos =1.17X 100Xcos60 = d258.5( V)I =U/ R=58.5/ 5=11.7(A) ddI = I / 3= 11.7/ 3= 3.9( A) dVT d_I =I /盹=6.755 (A)VT dAA- -j-*第五章
