《电力电子技术》第二阶段作业

1、电力电子技术第二阶段作业一、填空题：1. 三相半波可控整流电路带阻感负载时，在移相范围内输出电压、电流均连续 。2. 逆变是整流的逆过程，分为有源逆变和 无源逆变 。3. 在理想情况下，整流装置的交流侧电流波形因电路形式而异，可为一定形状的方波或阶梯波。含有谐波成分，谐波次数愈高，其幅值 愈低。二、作图题：1. 画图说明交流调功电路的两种工作方式。交流调功电路有全周波连续式和全周波间隔式两种过零触发方式，如图示。 交流调功电路采用的是通断控制。在设定的周期范围内将负载与电源接通个周期后，再关断个周期，改变通、断周波数的比值即可调节负载所消耗的平均功率。晶闸管在电源电压过零时触发导通，导通时负载

2、上得到的是完整的正弦波，对电网的谐波污染小三、简答题：1. 单相半波可控整流电路带电阻负载时,晶闸管承受的最大正、反向电压为多大?晶闸管承受的最大正、反向电压均为： 晶闸管承受的最大正、反向电压均为正弦交流电的最大值，正弦交流电的最大值为了更有效值的倍，所以晶闸管承受的最大正、反向电压均为。2. 在电源电压和 相同的条件下，感性负载的单相半波可控整流电路整流输出电压比电阻性负载小，为什么？因为感性负载的电压不能突变，使出现负值，而整流输出电压为平均值，所以感性负载的单相半波可控整流电路整流输出电压比电阻性负载小。负载是纯电阻时，的波形全部在t轴以上，而阻感负载时使出现负值，所以感性负载的单相半

3、波可控整流电路整流输出电压比电阻性负载小。3 单相桥式全控整流电路带电阻负载与单向半波可控整流电路带电阻负载电路相比，整流输出电压有什么关系？单相桥式全控整流电路的输出电压是单向半波可控整流电路带电阻负载输出电压的2倍。单相桥式全控整流电路在电源电压正半周时VT1、VT4导通，负半周时VT2、VT3导通，一个周期内均有输出；单向半波可控整流电路只有电源电压在正半周时有输出，所以单相桥式全控整流电路的输出电压是单向半波可控整流电路带电阻负载输出电压的2倍。4. 三相半波可控整流电路带阻感负载时移相范围是多大？三相半波可控整流电路带阻感性负载时移相范围为090。三相半波可控整流电路带阻感性负载时，

4、当30后，波形出现负面积，但只要正面积大于负面积，其整流输出电压平均值总是大于零，电流连续。当触发脉冲后移到=90时，波形的正、负面积相等，其输出电压平均值=0，所以阻感性负载移相范围为090。5. 分两种情况（1）电阻性负载，（2）阻感性负载说明三相桥式全控整流电路在 60o时输出电压电流的波形。电阻负载 60o时，输出整流电压 波形联续为相应线电压的一部分，一个周期为6脉波，电流波形与电压波形相同。当 60o时阻感性负载的工作情况与电阻性负载时相似，输出整流电压 波形一样，负载电流的波形可近似为一条水平线。当 60o时阻感性负载的工作情况与电阻性负载时相似，各晶闸管的通断情况、输出整流电压

5、 波形、晶闸管承受的电压波形等都一样。区别在于由于电感的作用，使得负载电流波形变得平直，当电感足够大的时候，负载电流的波形可近似为一条水平线。6. 简述晶闸管电路有源逆变的条件。晶闸管电路有源逆变的条件有两个： （1）一定要有直流电动势源，其极性必须与晶闸管的导通方向一致，其值应稍大于变流器直流侧的平均电压。 （2）整流电路必须工作在的区域内，使。晶闸管电路有源逆变的两个条件缺一不可。由于半控桥或有续流二极管的电路不能输出负电压，也不允许直流侧出现负极性的电动势，故不能实现有源逆变。7. 锯齿波同步触发电路，由哪些部分组成？锯齿波同步触发电路由下列部分组成：同步环节；锯齿波形成及脉冲移相环节；

6、脉冲形成、放大和输出环节；双脉冲形成环节；强触发环节。同步电压为锯齿波的触发电路就是其中之一，该电路不受电网波动和波形畸变的影响，移相范围宽，应用广泛。锯齿波同步触发电路由上述五个基本环节组成8. 三相四线制调压电路的缺点就什么?零线中有谐波电流流过，当=90时，零线电流近似与额定相电流相等。三相四线制调压电路工作时零线中有谐波电流流过，包含有三次谐波，由于三次谐波电流的相位相同，因此它们在零线中叠加导致三次谐波电流特别大，会给电源变压器及其它负载带来不利影响。当=90时，零线电流近似与额定相电流相等。要求零线的导线截面积与相线的导线截面积相等，所以实际中很少采用此种电路。9. 简述电力晶体管

7、GTR的二次击穿现象及谨防措施。单相交-交变频电路的组成框图如图示。 单相交-交变频电路原理图如上图所示，由两组反并联的晶闸管整流电路组成，一组为正组整流电路，另一组为反组整流电路。在固定的电源周波数内，一半时间正组整流电路按特定的规律导通，反组整流电路关断，负载电压为上正下负；另一半时间反组整流电路按特定的规律导通，正组整流电路关断，负载电压为上负下正。在负载端获得交变的输出电压。10. 简述电动机软起动的原理。晶闸管在电机软起动中的应用是利用晶闸管进行交流调压的，改变晶闸管导通的相位角实现调压。电机起动时，控制晶闸管的导通角由小到大渐渐增加，加到电机上的交流电压也渐渐增加，直到电压达到最大

8、值，电机达到额定的转速时，控制交流接触器将晶闸管短路，软起动过程结束。控制晶闸管导通角增加的时间，即可控制软起动的起动时间，实现了电机的平滑起动。电机转子上的力矩是与加在定子上电压的平方成正比的，因此改变加在电机定子绕组上的电压，可改变电机转子上的转矩。电机起动时，控制晶闸管的导通角由小到大渐渐增加，加到电机上的交流电压也渐渐增加。附录资料：不需要的可以自行删除钢筋闪光对焊工艺标准交底1 范围本工艺标准适用于工业与民用建筑热轧钢筋的连续闪光焊，预热闪光焊、闪光预热闪光焊。2 施工准备2.1材料及主要机具：2.1.1钢筋：钢筋的级别、直径必须符合设计要求，有出厂证明书及复试报告单。进口钢筋还应有

9、化学复试单，其化学成分应满足焊接要求，并应有可焊性试验。2.1.2 主要机具：对焊机具及配套的对焊平台、防护深色眼镜、电焊手套、绝缘鞋、钢筋切断机、空压机、除锈机或钢丝刷、冷拉调直作业线。常用对焊机主要技术数据见表420。常用对焊机主要技术数据 表420焊机型号UN150UN175UN1100UN2150UN171501动夹具传动方式杠杆挤压弹簧(人力操纵)电动机凸轮气一液压额定容量KVA5075100150150负载持续率%2520202050电源电压V220/380220/380380380380次级电压调节范围V2.95.03.527.044.57.64.058.103.87.6次级电压

10、调节级数6881616连续闪光焊钢筋最大直径10121216162020252025预热闪光焊钢筋最大直径mm20223236404040每小时最大焊接件数 5075203080120冷却水消耗量 L/h200200200200600压缩空气压力MPa0.550.6压缩空气消耗量M3/h1552.2 作业条件：2.2.1 焊工必须持有有效的考试合格证。2.2.2对焊机有配套装置、冷却水、压缩空气等应符合要求。2.2.3 电源应符合要求，当电源电压下降大于5%，小于8%时，应采取适当提高焊接变压器级数的措施；大于8%时，不得进行焊接。2.2.4 作业场地应有安全防护设施，防火和必要的通风措施，防

11、止发生烧伤、触电及火灾等事故。2.2.5 熟悉料单，弄清接头位置，做好技术交底。3 操作工艺3.1 工艺流程：检查设备选择焊接工艺及参数 试焊、作模拟试件 送试 确定焊接参数 焊接 质量检验3.1.1 连续闪光对焊工艺过程：闭合电路闪光/(两钢筋端面轻微接触) 连续闪光加热到将近熔点/(两钢筋端面徐徐移动接触) 带电顶锻 无电顶锻3.1.2 预热闪光对焊工艺过程：闭合电路 断续闪光预热/(两钢筋端面交替接触和分开) 连续闪光加热到将近熔点/(两钢筋端面徐徐移动接触) 带电顶锻 无电顶锻3.1.3 闪光-预热闪光对焊工艺过程：闭合电路 一次闪光闪平端面/(两钢筋端面轻微徐徐接触) 断续闪光预热/

12、(两钢筋端面交替接触和分开) 二次连续闪光加热到将近熔点/(两钢筋端面徐徐移动接触 带电顶锻 无电顶锻3.2 焊接工艺方法选择：当钢筋直径较小，钢筋级别较低，可采用连续闪光焊。采用连续闪光焊所能焊接的最大钢筋直径应符合表421的规定。当钢筋直径较大，端面较平整，宜采用预热闪光焊；当端面不够平整，则应采用闪光一预热闪光焊。级钢筋焊接时，无论直径大小，均应采取预热闪光焊或闪光一预热闪光焊工艺。连续闪光焊钢筋上限直径 表421焊机容量(KVA)钢筋级别钢筋直径(mm)150级级级252220100级级级20181675级级级1614123.3 焊接参数选择：闪光对焊时，应合理选择调伸长度、烧化留量、

13、顶锻留量以及变压器级数等焊接参数。3.4 检查电源、对焊机及对焊平台、地下铺放的绝缘橡胶垫、冷却水、压缩空气等，一切必须处于安全可靠的状态。3.5 试焊、做班前试件；在每班正式焊接前，应按选择的焊接参数焊接6个试件，其中3个做拉力试验，3个做冷弯试验。经试验合格后，方可按确定的焊接参数成批生产。3.6 对焊焊接操作：3.6.1 连续闪光焊：通电后，应借助操作杆使两钢筋端面轻微接触，使其产生电阻热，并使钢筋端面的凸出部分互相熔化，并将熔化的金属微粒向外喷射形成火光闪光，再徐徐不断地移动钢筋形成连续闪光，待预定的烧化量消失后，以适当压力迅速进行顶锻，即完成整个连续闪光焊接。3.6.2 预热闪光焊：

14、通电后，应使两根钢筋端面交替接触和分开，使钢筋端面之间发生断续闪光，形成烧化预热过程。当预热过程完成，应立即转入连续闪光和顶锻。3.6.3 闪光一顶热闪光焊：通电后，应首先进行闪光，当钢筋端面已平整时，应立即进行预热、闪光及顶锻过程。3.6.4 保证焊接接头位置和操作要求：3.6.4.1焊接前和施焊过程中，应检查和调整电极位置，拧紧夹具丝杆。钢筋在电极内必须夹紧、电极钳口变形应立即调换和修理。3.6.4.2 钢筋端头如起弯或成“马蹄”形则不得焊接，必须煨直或切除。3.6.4.3 钢筋端头120mm范围内的铁锈、油污，必须清除干净。3.6.4.4 焊接过程中，粘附在电极上的氧化铁要随时清除干净。

15、3.6.4.5 接近焊接接头区段应有适当均匀的镦粗塑性变形，端面不应氧化。3.6.4.6 焊接后销冷却才能松开电极钳口，取出钢筋时必须平稳，以免接头弯折。3.7 质量检查：在钢筋对焊生产中，焊工应认真进行自检，若发现偏心、弯折、烧伤、裂缝等缺陷，应切除接头重焊，并查找原因，及时消除。4 质量标准4.1 保证项目：4.1.1 钢筋的品种和质量必须符合设计要求和有关标准的规定。注：进口钢筋需先经过化学成分检验和焊接试验，符合有关规定后方可焊接。检验方法：检查出厂证明书和试验报告单。4.1.2 钢筋的规格、焊接接头的位置、同一截面内接头的百分比，必须符合设计要求和施工规范的规定。检验方法：观察或尺量

16、检查。4.1.3 对焊接头的力学性能检验必须合格。力学性能检验时，应从每批接头中随机切取6个试件，其中3个做拉伸试验，3个做弯曲试验。 在同一台班内，由同一焊工完成的300个同级别、同直径钢筋焊接接头作为一批。若同一台班内焊接的接头数量较少，可在一周之内累计计算。若累计仍不足300个接头，则应按一批计算。检验方法：检查焊接试件试验报告单。4.2 基本项目：钢筋闪光对焊接头外观检查结果，应符合下列要求：4.2.1 接头部位不得有横向裂纹。4.2.2 与电极接触处的钢筋表面不得有明显烧伤，级钢筋焊接时不得有烧伤。检验方法：观察检查。4.3 允许偏差项目：4.3.1 接头处的弯折角不大于4度。4.3

17、.2 接头处的轴线偏移，不大于0.1倍钢筋直径，同时不大于2mm。检验方法：目测或量测。5 成品保护焊接后稍冷却才能松开电极钳口，取出钢筋时必须平稳，以免接头弯折。6 应注意的质量问题6.1 在钢筋对焊生产中，应重视焊接全过程中的任何一个环节，以确保焊接质量，若出现异常现象，应参照表422查找原因，及时消除。6.2 冷拉钢筋的焊接应在冷拉之前进行。冷拉过程中，若在接头部位发生断裂时，可在切除热影响区(离焊缝中心约0.7倍钢筋直径)后再焊再拉，但不得多于两次。同时，其冷拉工艺与要求应符合混凝土结构工程施工及验收规范(GB5020492)的规定。7 质量记录本工艺标准应具备以下质量记录：7.1 钢筋出厂质量证明书或试验报告单。7.2 钢筋机械性能复试报告。7.3 进口钢筋应有化学成分检验报告和可焊性试验报告，国产钢筋在加工过程中发生脆断、焊接性能不良和机械性能显著不正常的，应有化学成分检验报告。7.4 钢筋接头的拉伸试验报告、弯曲试验报告。钢筋对焊异常现象、焊接缺陷及防止措施 表422项次异常现象和缺陷种类防止措施1烧化过程剧烈，并产生强烈的爆炸声降低变压器级数减慢烧化速度2闪光不稳定清除电极底部和表面的氧化物提高变压器级数加快烧