山东大学网络教育2008秋自动化《电力电子技术基础》

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（ ） 4 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，=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。解： =90 =99V =10A KP： =2.5A =5A =5A =7.07A =220*5*=1.5554KVA =0.64四 三相全控桥式整流电路，电阻性负载。 1 当时， 求 2 当时，求解：1. 时 =2 时 =五 三相全控桥整流电路，L=，217V，。 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. =2.34=-2.34*100/2=-117V =100A =0.578=0.578*100=57.8A =0.816=0.816*100=81.6A =（1.52）=（1.52）=55.273.6A =（23）=（23）*100=490735V 取700V 选Kp1007 =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 ）。5、 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）。 三、 单相半波整流电路，电阻性负载，=200A，考虑安全余量2时，求:=180，=90的电流峰值？解：=180：I=1.57， I=/2, 1.57/2=/2 =1.57=1.57200=314A =90：I=1.57， I=/2, 1.57/2=/2 =1.57200=444A四 三相半波整流电路，电阻性负载，=60时，脉冲消失，画出输出电压的波形和晶闸管元件的波形。五、 三相全控桥式整流电路，反电势负载=220V，=305A，启动电流=500A，最小连续电流=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、=/=500/=289A =(1.52)/1.57=(1.52)289/1.57=276368A取300A a =(23)220=622933V 取79 取KP300-9晶闸管元件2、=220/=127V =0.=249A =3=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=30V，发电机输出电压=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。解：a). .b）=1.17cos =60：=1.17cos=1.17300.5=17.6V =17.4V =60:= 1.17cos=1.17300.5=17.6V =52.6A=90:= /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 ）。2、 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 ）。5、 三相全控桥整流电路，L负载，I2与IT的关系式是（ I2 =IT ）, I2与Id的关系式是（ I2 =0.577Id ）。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） 电流正好合适。 电压 耐压低，不合适。 故不合理。 （b） 大于维持电流。 但 故不合理。五、 图示电路为具有中点二级管