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1、四、简答题1. 晶闸管并联使用时需解决什么问题?如何解决?当晶闸管并联时就会分别因静态和动态特性参数的差异而存在电路分配不均匀的问题，均流不 佳，有的器件电流不足，有的过载，有碍提高整个装置的输出，甚至造成器件和装置的损坏。 当需要同时串联和并联晶闸管时，通常采用先串后并的方法连接。2. 变压器漏感对整流电路有一些什么影响？（1）出现换相重叠角Y整流输出电压平均值Ud降低。（2）整流电路的工作状态增多（ 3 ） 晶闸管的 di / dt 减小，有利于晶闸管的安全开通。有时人为串入进线电抗器以抑制晶闸管的 di/dt。（4）换相时晶闸管电压出现缺口，产生正的du/dt,可能使晶闸管误导通，为此必
2、须加吸收电路。（5）换相使电网电压出现缺口，成为干扰源3. 交流调压电路和交流调功电路有什么区别？二者各运用于什么样的负载？交流调压电路和交流调功电路的电路形式完全相同，二者的区别在于控制方式不同。交流调压电路是在交流电源的每个周期对输出电压波形进行控制。而交流调功电路是将负载与 交流电源接通几个周波，再断开几个周波，通过改变接通周波数与断开周波数的比值来调节负载所 消耗的平均功率。交流调压电路广泛用于灯光控制（如调光台灯和舞台灯光控制）及异步电动机的软起动，也用 于异步电动机调速。交流调功电路常用于电炉温度这样时间常数很大的控制对象。由于控制对象的时间常数大，没 有必要对交流电源的每个周期进
3、行频繁控制。4. 无源逆变和有源逆变电路有何不同？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。5. 说明 PWM 控制的基本原理。PWM 控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术。即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效 地获得所需要波形（含形状和幅值）。在采样控制理论中有一条重要的结论：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上 时，其效果基本相同，冲量即窄脉冲的面积。效果基本相同是指环节的输出响应波形基本相同。上 述原理称为面积等效原理以正弦 PWM 控制为例。把正弦半波分成 N 等份，就可把其看成是 N 个彼此相连的脉冲列 所
4、组成的波形。这些脉冲宽度相等，都等于n/N,但幅值不等且脉冲顶部不是水平直线而是曲线， 各脉冲幅值按正弦规律变化。如果把上述脉冲列利用相同数量的等幅而不等宽的矩形脉冲代替，使 矩形脉冲的中点和相应正弦波部分的中点重合，且使矩形脉冲和相应的正弦波部分面积（冲量）相 等，就得到 PWM 波形。各 PWM 脉冲的幅值相等而宽度是按正弦规律变化的。根据面积等效原 理， PWM 波形正弦半波是等效的。对于正弦波的负半周，也可以用同样的方法得到 PWM 波形。 可见，所得到的 PWM 波形和期望得到的正弦波等效。6. 在三相桥式全控整流电路中，电阻负载，如果有一个晶闸管不能导通，此时的整流电压Jd波形 如
5、何？如果有个晶闸管被击穿短路，其他晶闸管受到什么影响？假设 VT 1 不能导通，整流电压 u d 波形如下：假设VT被击穿而短路，则当晶闸管VT3或VT5导通时，将发生电源相间短路，使得VT3、VT 5 也可能分别被击穿。7. 交交变频电路的最高输出频率是多少？制约输出频率提高的因素是什么？ 一般来讲，构成交交变频电路的两组变流电路的脉波数越多，最高输出频率就越高。当交交变频电路中采用常用的 6 脉波三相桥式整流电路时，最高输出频率不应高于电网频率的 1/31/2。当电 网频率为 50Hz 时，交交变频电路输出的上限频率为 20Hz 左右。当输出频率增高时，输出电压一周期所包含的电网电压段数减
6、少，波形畸变严重，电压波形畸 变和由此引起的电流波形畸变以及电动机的转矩脉动是限制输出频率提高的主要因素。8. IGBT、GTR、GTO 和电力 MOSFET 的驱动电路各有什么特点？答:IGBT驱动电路的特点是:驱动电路具有较小的输出电阻,I GBT是电压驱动型器件,IGBT的驱动多 采用专用的混合集成驱动器。GTR驱动电路的特点是:驱动电路提供的驱动电流有足够陡的前沿，并有一定的过冲，这样可加速开通 过程,减小开通损耗,关断时,驱动电路能提供幅值足够大的反向基极驱动电流,并加反偏截止电压,以 加速关断速度。GTO驱动电路的特点是:GT O要求其驱动电路提供的驱动电流的前沿应有足够的幅值和陡
7、度，且一般 需要在整个导通期间施加正门极电流,关断需施加负门极电流,幅值和陡度要求更高,其驱动电路通常 包括开通驱动电路,关断驱动电路和门极反偏电路三部分。电力MOSFET驱动电路的特点:要求驱动电路具有较小的输入电阻，驱动功率小且电路简单。9. 全控型器件的缓冲电路的主要作用是什么？试分析 RCD 缓冲电路中各元件的作用.答:全控型器件缓冲电路的主要作用是抑制器件的内因过电压du/dt或过电流和di/dt,减小器件的开 关损耗。RCD缓冲电路中，各元件的作用是：开通时,Cs经Rs放电,Rs起到限制放电电流的作用;关断时，负载 电流经 VDs 从 Cs 分流，使 du/dt 减小，抑制过电压。
8、10三相半波整流电路的共阴极接法与共阳极接法， a、b 两相的自然换相点是同一点 吗？如果不是，它们在相位上差多少度？答:三相半波整流电路的共阴极接法与共阳极接法,a、b两相之间换相的的自然换相点不是同一点。 它们在相位上相差 11单相桥式全控整流电路，其整流输出电压中含有哪些次数的谐波？其中幅值最大的是哪一次？变压器二次侧电流中含有哪些次数的谐波？其中主要的是哪几次？答:单相桥式全控整流电路，其整流输出电压中含有2K （K=l、2、3）次谐波，其中幅值最大的是2 次谐波。变压器二次侧电流中含有2K+1（K=I、2,3）次即奇次谐波,其中主要的有3次、5次谐 波。12三相桥式全控整流电路，其整
9、流输出电压中含有哪些次数的谐波？其中幅值最大 的是哪一次？变压器二次侧电流中含有哪些次数的谐波？其中主要的是哪几次？ 答:三相桥式全控整流电路的整流输出电压中含有6K（K=1、2、3）次的谐波，其中幅值最大的是6 次谐波。变压器二次侧电流中含有6K+1（K=1、2、3）次的谐波，其中主要的是5、7次谐波。13带平衡电抗器的双反星形可控整流电路与三相桥式全控整流电路相比有何主要异 同？ 答:带平衡电抗器的双反星形可控整流电路与三相桥式全控整流电路相比有以下异同点: 三相桥式电路是两组三相半波电路串联，而双反星形电路是两组三相半波电路并联,且后者需要用 平衡电抗器; 当变压器二次电压有效值U相等时
10、，双反星形电路的整流电压平均值Ud是三相桥式电路的1/2而整2流电流平均值Id是三相桥式电路的2倍。 在两种电路中，晶闸营的导通及触发脉冲的分配关系是一样的，整流电压Ud和整流电流Id的波形 形状一样。14整流电路多重化的主要目的是什么？ 答:整流电路多重化的目的主要包括两个方面，一是可以使装置总体的功率容量大，二是能够减少整流 装置所产生的谐波和无功功率对电网的干扰。15什么是逆变失败？如何防止逆变失败？ 答：逆变运行时，一旦发生换流失败，外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路，或者使变流器的 输出平均电压和直流电动势变为顺向串联，由于逆变电路内阻很小，形成很大的短路电流，称为逆变失 败或
11、逆变颠覆。防止逆变夫败的方法有:采用精确可靠的触发电路，使用性能良好的晶闸管，保证交流电源的质量，留 出充足的换向裕量角B等。16. 单相桥式全控整流电路、三相桥式全控整流电路中，当负载分别为电阻负载或电 感负载时，要求的晶闸管移相范围分别是多少？ 答:单相桥式全控整流电路，当负载为电阻负载时，要求的晶闸管移相范围是0，当负载为电感负载时， 要求的晶闸管移相范围是O。180。90 三相桥式全控整流电路，当负载为电阻负载时，要求的晶闸管移相范围是 0，当负载为电感负载时， 要求的晶闸管移相范围是O。120。17. 试分别简述升降压斩波电路和Cuk斩波电路的基本原理，并比较其异同点。 答：升降压斩
12、波电路的基本原理：当可控开关V处于通态时，电源E经V向电感L供电 使其贮存能量，此时电流为i1，方向如图3-4中所示。同时，电容C维持输出电压基本恒 定并向负载R供电。此后，使V关断，电感L中贮存的能量向负载释放，电流为i2，方向 如图3-4所示。可见，负载电压极性为上负下正，与电源电压极性相反。稳态时，一个周期T内电感L两端电压uL对时间的积分为零当V处于通态期间，uL= E；而当V处于断态期间，uL= - u。于是：E - t =U - t ff所以改变导通比a，输出电压既可以比电源电压高，也可以比电源电压低。当）a 1/2时为降压，当 1/2a 1时为升压，因此将该电路称作升降压斩波电路
13、。Cuk斩波电路的基本原理：当V处于通态时，EL1V回路和RLCV回路分 别流过电流。当V处于断态时，EL1CVD回路和RL2VD回路分别流过电流。 输出电压的极性与电源电压极性相反。该电路的等效电路如图3-5b所示，相当于开关S 在A、B两点之间交替切换。假设电容C很大使电容电压uC的脉动足够小时。当开关S合到B点时，B点电压uB=0，A点电压uA= - uC；相反，当S合到A点时，uB= uC， uA=0。 与升降压斩波电路相比，Cuk斩波电路有一个明显的优点，其输入电源电流和输出负载电流都是连 续的，且脉动很小，有利于对输入、输出进行滤波。18. 交流调压电路和交流调功电路有什么区别？二
14、者各运用于什么样的负载？为什么？ 答:交流调压电路和交流调功电路的电路形式完全相同，二者的区别在于控制方式不同。-完整版学习资料分享交流调压电路是在交流电源的每个周期对输出电压波形进行控制。而交流调功电路是将负载与交流 电源接通几个波,再断开几个周波,通过改变接通周波数与断开周波数的比值来调节负载所消耗的平 均功率。交流调压电路广泛用于灯光控制（如调光台灯和舞台灯光控制）及异步电动机的软起动,也用于异步 电动机调速。在供用电系统中,还常用于对无功功率的连续调节。此外,在高电压小电流或低电压大 电流直流电源中,也常采用交流调压电路调节变压器一次电压。如采用晶闸管相控整流电路,高电压 小电流可控直
15、流电源就需要很多晶闸管串联;同样,低电压大电流直流电源需要很多晶闸管并联。这 都是十分不合理的。采用交流调压电路在变压器一次侧调压,其电压电流值都不太大也不太小,在变 压器二次侧只要用二极管整流就可以了。这样的电路体积小、成本低、易于设计制造。交流调功电路常用于电炉温度这样时间常数很大的控制对象。由于控制对象的时间常数大,没有 必要对交流电源的每个周期进行频繁控制。19单相交交变频电路和直流电动机传动用的反并联可控整流电路有什么不同？ 整流电路有什么不同? 答：单相交交变频电路和直流电动机传动用的反并联可控整流电路的电路组成是相同的,均由两组反 并联的可控整流电路组成。但两者的功能和工作方式不
16、同。 单相交交变频电路是将交流电变成不同频率的交流电,通常用于交流电动机传动,两组可控整流电路 在输出交流电压一个周期里,交替工作各半个周期,从而输出交流电。 而直流电动机传动用的反并联可控整流电路是将交流电变为直流电 ,两组可控整流路中哪丁组工作 并没有像交交变频电路那样的固定交替关系,而是由电动机工作状态的需要决定。20. 在三相交交变频电路中，采用梯形波输出控制的好处是什么？为什么？ 答：在三相交交变频电路中采用梯形波控制的好处是可以改善输入功率因数。 因为梯形波的主要谐波成分是三次谐波，在线电压中，三次谐波相互抵消，结果线电 压仍为正弦波。在这种控制方式中，因为桥式电路能够较长时间工作在高输出电压区域（对 应梯形波的
