电力电子技术简答题总结(与之前上传的幻灯片配套)

PAGEPAGE1电力电子技术简答题总结(与之前上传的幻灯片配套)第一篇：电力电子技术简答题总结(与之前上传的幻灯片配套)1.电力电子器件为什么通常处于开关状态？电力电子器件的损耗有哪些？(幻灯片3,4页)2.晶闸管的开通条件是什么？关断条件是什么？(幻灯片6页)3.三相桥式全控整流电路触发方式有哪几种？答：双脉冲触发方式和宽脉冲触发方式4.关于整流电路的移相范围，谐波，功率因数，晶闸管最大正反向电压5.带平衡电抗器的双反星型电路和三相桥式电路的对比以及适用场合(幻灯片25,26页)6.逆变实现的条件(27页)7.什么是逆变失败？逆变失败的原因(28页)8.器件的换流方式有哪几种？(31页)9.电压型逆变电路的特点，电流型逆变电路的特点(38,39页)10.降压斩波电路的原理和电路图(42页)11.升压斩波电路的原理和电路图(43页)12.升降压斩波电路的原理和电路图(45页)13.多相多重斩波电路是怎么构成的？相数和重数分别是什么意思？(48页)14.全波整流电路和全桥整流电路的特点以及适用范围(54页)15.单相交流调压电路如果α<第二篇：电力电子技术简答题2、什么叫逆变失败？逆变失败的原因是什么？答：晶闸管变流器在逆变运行时，一旦不能正常换相，外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路，或者使变流器输出的平均电压和直流电动势变成顺向串联，形成很大的短路电流，这种情况叫逆变失败，或叫逆变颠覆。造成逆变失败的原因主要有：（2分）触发电路工作不可靠。例如脉冲丢失、脉冲延迟等。晶闸管本身性能不好。在应该阻断期间管子失去阻断能力，或在应该导通时不能导通。交流电源故障。例如突然断电、缺相或电压过低等。换相的裕量角过小。主要是对换相重叠角估计不足，使换相的裕量时间小于晶闸管的关断时间。逆变失败后果会在逆变桥与逆变电源之间产生强大的环流，损坏开关器件（4分）防止逆变失败采用最小逆变角βmin防止逆变失败、晶闸管实现导通的条件是什么？关断的条件及如何实现关断？答：在晶闸管阳极——阴极之间加正向电压，门极也加正向电压，产生足够的门极电流Ig，则晶闸管导通，其导通过程叫触发。关断条件：使流过晶闸管的阳极电流小于维持电流。（3分）实现关断的方式：1>减小阳极电压。2>增大负载阻抗。3>加反向电压。3、为什么半控桥的负载侧并有续流管的电路不能实现有源逆变？（5分）答：由逆变可知，晶闸管半控桥式电路及具有续流二极管电路，它们不能输出负电压Ud固不能实现有源逆变。（5分）2、电压型逆变电路的主要特点是什么？（8分）(1)直流侧为电压源或并联大电容，直流侧电压基本无脉动；（2分）(2)输出电压为矩形波，输出电流因负载阻抗不同而不同；（3分）(3)阻感负载时需提供无功。为了给交流侧向直流侧反馈的无功提供通道，逆变桥各臂并联反馈二极管。（3分）3、逆变电路必须具备什么条件才能进行逆变工作？答：逆变电路必须同时具备下述两个条件才能产生有源逆变：（1）变流电路直流侧应具有能提供逆变能量的直流电源电势Ed，其极性应与晶闸管的导电电流方向一致。（3分）（2）变流电路输出的直流平均电压Ud的极性必须为负（相对于整流时定义的极性），以保证与直流电源电势Ed构成同极性相连，且满足Ud（2分）1、3、简述实现有源逆变的基本条件，并指出至少两种引起有源逆变失败的原因哪些电路类型不能进行有源逆变？（5分）（1）外部条件：要有一个能提供逆变能量的直流电源，且极性必须与直流电流方向一致，其电压值要稍大于Ud；（2分）（2）内部条件：变流电路必须工作于β<90°区域，使直流端电压Ud的极性与整流状态时相反，才能把直流功率逆变成交流功率返送回电网。这两个条件缺一不可。（2分）当出现触发脉冲丢失、晶闸管损坏或快速熔断器烧断、电源缺相等原因都会发生逆变失败。当逆变角太小时，也会发生逆变失败。（3分）不能实现有源逆变的电路有：半控桥电路，带续流二极管的电路3、下面BOOST升压电路中，电感L、电容C与二极管的作用是什么？（7分）答：储存电能升压（3分）；保持输出电压稳定（4分）。1、试说明IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET各自的优缺点。（12分）器件优点缺点IGBT开关速度高，开关损耗小，具有耐脉冲电流冲击的能力，通态压降较低，输入阻抗高，为电压驱动，驱动功率小开关速度低于电力MOSFET,电压，电流容量不及GTOGTR耐压高，电流大，开关特性好，通流能力强，饱和压降低开关速度低，为电流驱动，所需驱动功率大，驱动电路复杂，存在二次击穿问题GTO电压、电流容量大，适用于大功率场合，具有电导调制效应，其通流能力很强电流关断增益很小，关断时门极负脉冲电流大，开关速度低，驱动功率大，驱动电路复杂，开关频率低电力MOSFET开关速度快，输入阻抗高，热稳定性好，所需驱动功率小且驱动电路简单，工作频率高，不存在二次击穿问题电流容量小，耐压低，一般只适用于功率不超过10kW的电力电子装置2、试分析下图间接交流变流电路的工作原理，并说明其局限性。（10分）答：图是带有泵升电压限制电路的电压型间接交流变流电路，它在中间直流电容两端并联一个由电力晶体管V0和能耗电阻R0组成的泵升电压限制电路。当泵升电压超过一定数值时，使V0导通，把从负载反馈的能量消耗在R0上（5分）。其局限性是当负载为交流电动机，并且要求电动机频繁快速加减速时，电路中消耗的能量较多，能耗电阻R0也需要较大功率，反馈的能量都消耗在电阻上，不能得到利用（5分）。3、软开关电路可以分为哪几类？各有什么特点？（10分）答：根据电路中主要的开关元件开通及关断时的电压电流状态，可将软开关电路分为零电压电路和零电流电路两大类；根据软开关技术发展的历程可将软开关电路分为准谐振电路，零开关PWM电路和零转换PWM电路（4分）。准谐振电路：准谐振电路中电压或电流的波形为正弦波，电路结构比较简单，但谐振电压或谐振电流很大，对器件要求高，只能采用脉冲频率调制控制方式（2分）。零开关PWM电路：这类电路中引入辅助开关来控制谐振的开始时刻，使谐振仅发生于开关过程前后，此电路的电压和电流基本上是方波，开关承受的电压明显降低，电路可以采用开关频率固定的PWM控制方式（2分）。零转换PWM电路：这类软开关电路还是采用辅助开关控制谐振的开始时刻，所不同的是，谐振电路是与主开关并联的，输入电压和负载电流对电路的谐振过程的影响很小，电路在很宽的输入电压范围内并从零负载到满负载都能工作在软开关状态，无功率的交换被消减到最小（2分）。3、晶闸管变流装置中为什么在主电路上要加入整流变压器进行降压？（7分）答：采用整流变压器降压后可以使晶闸管工作在一个合适的电压上，可以使晶闸管的电压定额下降（2分），使晶闸管工作于小控制角，这有利于减少波形系数，提高晶闸管的利用率，实际上也减少的晶闸管的电流定额由于控制角小，这对变流装置的功率因素的提高也大为有利（2分）。4、单相电压型逆变电路中，电阻性负载和电感性负载对输出电压、电流有何影响？电路结构有哪些变化？（7分）答：电阻性负载时，输出电压和输出电流同相位，波形相似，均为正负矩形波（2分）。电感性负载时，输出电压为正负矩形波，输出电流近似为正弦波，相位滞后于输出电压，滞后的角度取决于负载中电感的大小（3分）。在电路结构上，电感性负载电路，每个开关管必须反向并联续流二级管（2分）。、简述对触发电路的三点要求。（5分）1）触发电路输出的脉冲应具有足够大的功率；（1分）2）触发电路必须满足主电路的移相要求；（2分）3）触发电路必须与主电路保持同步。（2分）5、对于正弦脉冲宽度调制（SPWM），什么是调制信号？什么是载波信号？何谓调制比？（5分）答：在正弦脉冲宽度调制（SPWM）中，把希望输出的波形称作调制信号；（2分）而对它进行调制的三角波或锯齿波称为载波信号；（2分）载波频率fc与调制信号频率fr之比，N=fc/fr称为载波比。（1分）1、什么是可控整流?它是利用晶闸管的哪些特性来实现的?（5分）答：将交流电通过电力电子器件变换成大小可以调节的直流电的过程称为可控整流。（3分）可控整流主要利用了晶闸管的单向可控导电特性。（2分）4、电压源型变频器和电流源型变频器的区别是什么？（5分）答：电流型变频器的直流环节是电感器，而电压型变频器的直流环节是电容器。（3分）电压型变频器不能工作于再生制动状态，因为电容两端电压不能跃变。（2分）试简述三相半控桥式整流电路与三相全控桥式整流电路的特点。1、答：三相全控桥式整流电路采用6只晶闸管构成，而三相半控桥式整流电路采用三只晶闸管和三只二极管构成；（2分）三相全控桥可以工作在有源逆变状态，而三相半控桥只能工作在整流状态；（2分）三相半控桥可能会出现失控现象，而全控桥不会。（1分）3、举出三种常用过电流保护电器，并指出其动作时间的典型值。答：1）快速熔断器，在流过6倍额定电流时熔断时间小于20XX（2分）2）直流快速开关，动作时间只有2ms（1分）3）电流检测和过电流继电器，开关动作几百毫秒。（2分）在晶闸管可控整流电路的直流拖动中，当电流断续时电动机的机械特性有哪些特点？答：在晶闸管可控整流电路的直流拖动中，当电流断续时，电动机的理想空载转速将抬高；机械特性变软，即负载电流变化很小也可引起很大的转速变化。2、在三相半波可控整流电路中，如果控制脉冲出现在自然换流点以前，可能会出现什么情况？能否换相？、答：在三相半波可控整流电路中，如果每只晶闸管采用独立的触发电路，那么控制脉冲出现在自然换流点以前，电路将停止工作；如果三只晶闸管采用同一个触发电路（对共阴极连接），则控制脉冲出现在自然换流点以前，电路仍然能正常换相，但此时的控制角较大，输出电压较低。3、在三相全控桥式有源逆变电路中，以连接于A相的共阳极组晶闸管V14为例说明，在一个周期中，其导通及关断期间两端承受电压波形的规律。答：共阳极组三只晶闸管轮流导通120XX其顺序是VT4àVT6àVT2。所以，当VT4导通时，两端电压为零；当VT6导通时，VT4两端电压为线电压uvu；当VT2导通时，VT4两端电压为线电压uwu。6、脉宽可调的斩波电路如图，说明电路中V12及L1、C、V22各有什么作用？V11承受反压的时间由哪些参数决定?（6分）答：（1）V12为换相辅助晶闸管。（1分）（2）L1、C、V22构成换相单方向半周期谐振电路，C为换相电容V22为单方向振荡限制二极管。（2分）（3）V11承受反压时间由C、L和R决定。（2分）5、试说明功率晶体管(GTR)的安全工作区SOA由哪几条曲线所限定?答：功率晶体管(GTR)的安全工作区SOA由以下条曲线所限定：最高电压UceM、集电极最大电流IcM、最大耗散功率PcM以及二次击穿临界线。什么是晶闸管交流开关？交流调压器的晶闸管常用哪些方式控制？答：如果令交流调压器中的晶闸管在交流电压自然过零时关断或导通，则称之为晶闸管交流开关（1分）。交流调压器中的晶闸管有两种控制方式：(1)相位控制在电源电压的每一周期，在选定的时刻将负载与电源接通，改变选定的时刻即可达到调压的目的，即相控方式（2分）；(2)通-断控制将晶闸管作为开关，使负载与电源接通若干周波，然后再断开一定的周波，通过改变通断的时间比达到调压的目的。有全周波连续式和全周波间隔式两种形式（2分）。3、3、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。当输出交流电压与电流的极性相同时，电流经电路中的可控开关器件流通，而当输出电压与电流极性相反时，由反馈二极管提供电流通道（3分）。在电流型逆变电路中，直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，依然经电路中的控开关器件流通，因此不需要并联二极管（2分）。4、什么是组合变流电路？一般的开关电源是怎样组合的？为什么要这样组合？答：组合变流电路是将某几种基本的变流电路（AC/DC、DC/DC、AC/AC、DC/DC）组合起来，以实现一定新功能的变流电路（2分）。开关电源通常采用交-直-交-直方式组合（1分）。由于开关电源采用了工作频率较高的交流环节，变压器和滤波器都大大减小，因此同等功率条件下其体积和重量都远小于相控整流电源。除此之外，工作频率的提高还有利于控制性能的提高。由于这些原因，在数百KW以下的功率范围内，开关电源正逐渐取代相控整流电源（2分）。4、什么叫过电流？过电流产生的原因是什么？答：当流过晶闸管的电流大大超过其正常工作电流时，称为过电流。产生的原因有：（1）直流侧短路；（2）机械过载；（3）可逆系统中产生环流或者逆变失败；（4）电路中管子误导通及管子击穿短路等。（5分）5、IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET的驱动电路各有什么特点?。IGBT驱动电路的特点是:驱动电路具有较小的输出电阻,ⅠGBT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。（1分）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。（1分）GTO驱动电路的特点是:GTO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。（2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。（1分）2、单相桥式全控整流电路和单相桥式半控整流电路接大电感负载，负载两端并接续流二极管的作用是什么？两者的作用是否相同？（2）其负载两端并接续流二极管是为了使交流电源电压进入负半周时，由续流二极管续流，使晶闸管关断，提高整流输出电压的平均值（3）单相桥式半控整流电路接大电感负载，负载两端并接续流二极管的作用是为了避免失控现象的发生，保证整流电路的安全运行4、变频器由那些基本部分构成？答：1)整流器。2)逆变器。3)中间直流环节。4)控制电路。1、什么是控制角а？导通角θ？为什么一定要在晶闸管承受正向电压时触发晶闸管？（5分）答：（1）把晶闸管承受正压起到触发导通之间的电度角称为控制角。（2分）（2）晶闸管一个周期内导通的电角度称为导通角。（2分）（3）晶体管的性能与三极管性能差不多，都是在正向压降触发导通，反向截止（1分）4、用单结晶体管的触发电路,当移相到晶闸管达到某一导通角时,再继续调大导通角时,忽然晶闸管变成全关断是何原因?（5分）答：单结晶体管导通后,如果由电源通过电位器加到发射极的电流超过谷点电流单结晶体管就关不了。这时，单结晶体管只产生一个脉冲，尚能保持晶闸管工作，但是若进一步减小电位器电阻，加大发射极电流，那么在同步电源的梯形波上升前沿发射极就与基极直通，电容冲不上电，不能发出触发脉冲，晶闸管就全关断了。（5分）1、单相可控整流电路供电给电阻负载或蓄电池充电（反电势负载），在控制角α相同，负载电流平均值相等的条件下，哪一种负载晶闸管的额定电流值大一些？为什么？（6分）答：（1）反电动势负载电路中晶闸管的额定电流大一些。因为当控制角为α时，电阻性负载时，晶闸管的导通角θ＝π-α。（1分）（2）而反电动势式负载时，当α小于不导电角δ时，θ＝π-2δ；当α大于不导电角δ时，晶闸管的导通角θ＝π-α-δ。（2分）（3）所以，反电动势负载时的波形系数Kf1大于电阻性负载时的波形系数Kf2。当负载电流平均值相等的条件下，反电动势负载时的晶闸管电流的有效值大于电阻性负载时的晶闸管电流的有效值。因此，反电动势负载晶闸管的额定电流大一些。（3分）4、什么是换相重叠角？换相重叠角是什么原因造成的？（5分）、在三相整流电路中，由于换相过程持续的时间电角度，称为换相重叠角。原因由于变压器漏抗对电路的影响，造成换流电路中的电流不能发生突变引起的换相重叠角。2、换流重叠角的产生给逆变电带来哪些不利影响？（4分）答：（1）由于变压器漏感和线路电感等因素的影响，晶闸管的换流（换相）不能瞬时完成，均需一定的时间即换相重叠角γ所对应的时间。（2分）（2）如果逆变角βπ/2，使Uβ为负值；③主回路中不能有二极管存在。3、什么是逆变失败，造成逆变失败的原因有哪些？如何防止逆变失败?答：1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，称为逆变失败或逆变颠覆。2逆变失败的原因3防止逆变失败的方法有：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β等。4、电压型逆变器与电流型逆变器各有什么样的特点？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：①直流侧为电压源，或并联有大电容，相当于电压源。直流侧电压基本无脉动，直流回路呈现低阻抗。②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。③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：①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。②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抗情况的不同而不同。③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。5、换流方式有哪几种？分别用于什么器件？答：换流方式有种：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。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。7、单相全波与单相全控桥从直流输出端或从交流输入端看均是基本一致的，两者的区别？答：1单相全波可控整流电路中变压器是二次侧绕组带中心抽头，结构较复杂。绕组集体恶心对铜铁等材料的消耗比单相全控桥多2单相全波可控整流电路中只用两个晶闸管，比单相全控桥可控整流电路少两个，相应地，晶闸管的门机驱动也少两个。3单项全波整流电路中，导电回路只含一个晶闸管，比单相桥少一个，因而管压降也少一个8、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。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0~180°，当负载为电感负载时，要求的晶闸管移相范围是0~90°。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0~120XX当负载为电感负载时，要求的晶闸管移相范围是0~90°。10、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？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。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。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。9、画出降压斩波电路原理图并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ton，由电源E向L、R、M供电，在此期间，uo＝E。然后使V关断一段时间toff，此时电感L通过二极管VD向R和M供电，uo＝0。一个周期内的平均电压Uo＝ton/(ton++toff)E。输出电压小于电源电压，起到降压的作用11、单极性和双极性PWM调制有什么区别？三相桥式PWM型逆变电路中，输出相电压（输出端相对于直流电源中点的电压）和线电压SPWM波形各有几种电平？答：三角波载波在信号波正半周期或负半周期里只有单一的极性，所得的PWM波形在半个周期中也只在单极性范围内变化，称为单极性PWM控制方式。三角波载波始终是有正有负为双极性的，所得的PWM波形在半个周期中有正、有负，则称之为双极性PWM控制方式三相桥式PWM型逆变电路中，输出相电压有两种电平：0.5Ud和-0.5Ud。输出线电压有三种电平Ud、0、-Ud。12、三相桥式全控整流电路，其整流输出电压含有哪些谐波？幅值最大的为那一次？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、试分析为何正激电路在开关S关断到下一次开通的一段时间内必须使励磁电流降回零？答：否则下一个开关周期中，励磁电流将在本周期结束时的剩余值基础上继续增加，并在以后的开关周期中依次累积起来，越来越大，从而导致变压器励磁电感饱和，励磁电感饱和后，励磁电流会更加迅速的增长，最终会毁坏电路中的开关元件。14、多相多重斩波电路有何优点？多相多重斩波电路因在电源与负载间接入了多个结构相同的基本斩波电路，使得输入电源电流和输出负载电流的脉动次数增加、脉动幅度减小，对输入和输出电流滤波更容易，滤波电感减小。此外，多相多重斩波电路还具有备用功能，各斩波单元之间互为备用，总体可靠性提高。15、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1/3~1/2。当电网频率为50Hz时，交交变频电路输出的上限频率为20XX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。17、电力电子装置产生的谐波对公用电网会造成危害，主要包括哪些方面？1）谐波使电网中的元件产生附加的谐波损耗，降低发电，输电及用电设备的效率，大量的三次谐波流过中型线会使线路过热甚至发生火灾。2）谐波影响各种电气设备的正常工作，使电机发生机械振动，噪声和过热，使变压器局部严重过热，使电容器，电缆等设备过热，使绝缘老化，寿命缩短以致损坏。3）谐波会引起电网中局部的并联谐振和串联谐振，从而使谐波放大，使上述危害增大，甚至引起事故。4）谐波会导致继电器保护和自动装置的误动作，并使电气测量仪表计量不准确。5）谐波会对邻近的通信系统产生干扰，轻者产生噪声，降低通信质量，重者导致信息丢失，使通信系统无法正常工作。18、试比较双反星形可控整流电路和三相桥式整流可控电路的异同点。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：①三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；②当变压器二次电压有效值U2相等时，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，而整流电流平均值Id是三相桥式电路的2倍。③在两种电路中，晶闸管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。19、逆变电路多重化的目的是什么，串联多重和并联多重各用于什么场合？逆变电路多重化的目的之一是使总体上装置的功率等级提高，二是可以改善输出电压的波形。因为无论是电压型逆变电路输出的矩形电压波，还是电流型逆变电路输出的矩形电流波，都含有较多谐波，对负载有不利影响，采用多重逆变电路，可以把几个矩形波组合起来获得接近正弦波的波形。逆变电路多重化就是把若干个逆变电路的输出按一定的相位差组合起来，使它们所含的某些主要谐波分量相互抵消，就可以得到较为接近正弦波的波形。组合方式有串联多重和并联多重两种方式。串联多重是把几个逆变电路的输出串联起来，并联多重是把几个逆变电路的输出并联起来。串联多重逆变电路多用于电压型逆变电路的多重化。并联多重逆变电路多用于电流型逆变电路得多重化。20XX交变频电路的优缺点是什么？应用在哪些场合？交交变频电路的主要特点是：只用一次变流，效率较高；可方便实现四象限工作；低频输出时的特性接近正弦波。主要不足是：接线复杂，如采用三相桥式电路的三相交交变频器至少要用只晶闸管；受电网频率和变流电路脉波数的限制，输出频率较低；输出功率因数较低；输入电流谐波含量大，频谱复杂。主要用途：500千瓦或1000千瓦以下的大功率、低转速的交流调速电路，如轧机主传动装置、鼓风机、球磨机等场合。24、变压器漏感对整流电路有哪些影响？1）出现换相重叠角γ，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减少，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，为此必须加吸收电路。25•单相桥式半控整流电路什么情况下会发生失控，如何避免？当α突然增至180度或触发脉冲丢失时，会发生一个晶闸管持续导通而两个二极管轮流导通的情况，这使ud成为正弦半波，即半周期ud为正弦，另外半周期为ud为零，其平均值保持恒定，相当于单相半波不可控整流电路时的波形，称为失控。在实际应用中，加入续流二极管VDr，续流过程由VDr完成，在续流阶段晶闸管关断，这就避免了某一晶闸管持续导通从而导致失控现象26•GTO与普通晶闸管的不同之处为？GTO能够自行关断，而普通晶闸管不能27•电力二极管由零偏置转换为正偏置时，出现过压的原因是什么？1）电导调制效应起作用时所需的大量少子需要一定的时间来存储，在达到稳态导通之前管压降较大。2）正向电流的上升会因器件自身的的电感而产生较大压降。电流上升率越大，Ufp越高，当电力二极管由反向偏执转换为正向偏执时，除上述时间外，势垒电容电荷的调整也需要更多时间来完成28•晶闸管的过电流保护常用哪几种保护方式？其中哪一种保护通常是用来作为“最后一道保护”用？答：晶闸管的过电流保护常用快速熔断器保护；过电流继电器保护；限流与脉冲移相保护和直流快速开关过电流保护等措施进行。其中快速熔断器过电流保护通常是用来作为“最后一道保护”用的。29•对晶闸管的触发电路有哪些要求？答：为了让晶闸管变流器准确无误地工作要求触发电路送出的触发信号应有足够大的电压和功率；门极正向偏压愈小愈好；触发脉冲的前沿要陡、宽度应满足要求；要能满足主电路移相范围的要求；触发脉冲必须与晶闸管的阳极电压取得同步。30•正确使用晶闸管应该注意哪些事项？答：由于晶闸管的过电流、过电压承受能力比一般电机电器产品要小的多，使用中除了要采取必要的过电流、过电压等保护措施外，在选择晶闸管额定电压、电流时还应留有足够的安全余量。另外，使用中的晶闸管时还应严格遵守规定要求。此外，还要定期对设备进行维护，如清除灰尘、拧紧接触螺钉等。严禁用兆欧表检查晶闸管的绝缘情况。31•晶闸管整流电路中的脉冲变压器有什么作用？答：在晶闸管的触发电路采用脉冲变压器输出，可降低脉冲电压，增大输出的触发电流，还可以使触发电路与主电路在电气上隔离，既安全又可防止干扰，而且还可以通过脉冲变压器多个二次绕组进行脉冲分配，达到同时触发多个晶闸管的目地。32•一般在电路中采用哪些措施来防止晶闸管产生误触发？答：为了防止晶闸管误导通，①晶闸管门极回路的导线应采用金属屏蔽线，而且金属屏蔽层应接“地”；②控制电路的走线应远离主电路，同时尽可能避开会产生干扰的器件；③触发电路的电源应采用静电屏蔽变压器。同步变压器也应采用有静电屏蔽的，必要时在同步电压输入端加阻容滤波移相环节，以消除电网高频干扰；④应选用触发电流稍大的晶闸管；⑤在晶闸管的门极与阴极之间并接0.01μF～0.1μF的小电容，可以有效地吸收高频干扰；⑥采用触发电流大的晶闸管。；第四篇：电力电子技术总结电力电子技术总结1晶闸管是三端器件，三个引出电极分别是阳极，门极和阴极。2单向半波可控整流电路中，控制角α最大移相范围是0~180°3单相半波可控整流电路中，从晶闸管开始导通到关断之间的角度是导通角4在电感性负载三相半波可控整流电路中，晶闸管承受的最大正向电压为√6U25在输入相同幅度的交流电压和相同控制角的条件下，三相可控整流电路与单相可控整流电路比较，三相可控可获得较高的输出电压6直流斩波电路是将交流电能转化为直流电能的电路7逆变器分为有源逆变器和无源逆变器8大型同步发电机励磁系统处于灭磁运行时，三相全控桥式变流器工作于有源逆变9斩波器的时间比控制方式分为点宽调频，定频调宽，调宽调频三种10DC/DC变换的两种主要形式为斩波电路控制型和直交直电路11在三相全控桥式变流电路中，控制角和逆变角的关系为α+β=π12三相桥式可控整流电路中，整流二极管在每个输入电压基波周期内环流次数为6次13在三相全控桥式整流逆变电路中，直流侧输出电压Ud=-2.34U2cosβ14在大多数工程应用中，一般取最小逆变角β的范围是β=30°15在桥式全控有源逆变电路中，理论上你逆变角β的范围是0~30°16单相桥式整流电路能否用于有源逆变电路中是17改变SPWM逆变器中的调制比，可以改变输出电压的幅值电流型逆变器中间直流环节贮能元件是大电感19三相半波可控整流电路能否用于有源逆变电路中？能20XX相全控整流电路中交流非线性压敏电阻过电压保护电路的连接方式有星型和三角形21抑制过电压的方法之一是用储能元件吸收可能产生过电压的能量，并用电阻将其消耗22为了利用功率晶闸管的关断，驱动电流后延应是一个负脉冲180°导电型电压源型三相桥式逆变电路，其换相是在同一桥臂的上下两个开关元件之间进行24改变SPWM逆变器的调制波频率，可以改变输出电压的基波频率。25恒流驱动电路中抗饱和电路的主要作用是减小器件的存储时间，从而加快关断时间。26在三相全控桥式整流电路单脉冲触发方式中，要求脉冲宽度大于60°27整流电路的总的功率因数P/S28PWM跟踪控制法的常用的有滞环比较方式和三角波比较方式29单相PWM控制整流电路中，电源IsY与Us完全相位时，该电路工作在整流状态30PWM控制电路中载波比为载波频率与调制信号之比Fc/Fr31电力电子就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术，是应用于电力领域的电子技术，主要用于电力变换。分为电力电子器件制造技术和变流技术32电力电子系统由主电路，控制电路，检测电路，驱动电路和保护电路组成。33整流电路：将交流电能变成直流电能供给直流用电设备的变流装置。34逆变电路定义：把直流电逆变为交流电的电路35有源逆变电路：将交流侧和电网连接时的逆变电路，实质是整流电路形式。36无源逆变电路：将交流侧不与电网连接，而直接接到负载的电路。逆变电路分类：为电压型逆变电路（直流侧为电压源）和电源型逆变电路（直流侧为电流源）38PWM控制定义：脉冲宽度控制技术39SPWM波形：PWM波形脉冲宽度按正弦规律变化，与正弦波等效时。40异步调制：载波信号和调制信号不保持同步的调制方式，即N值不断变化。41控制方式：保持载波频率Fc固定不变，这样当调制信号频率Fr变化时，载波比N试变化的42同步调制：在逆变器输出变频工作时，使载波与调制信号波保持同步的调制方式，即改变调制信号波频率的同时成正比的改变载波频率，保持载波比N等于常数。43分段同步调制：把逆变电路的输出频率范围划分成若干个频段，每个频段内保持载波比N为恒定，不同频段内的载波比不同。第五篇：电力电子技术第二章总结20XX电力电子技术作业：第二章总结班级：XXXXXX学号：XXXXXXX姓名：XXXXXX第二章电力电子器件总结1.概述不可控器件——电力二极管(PowerDiode)GPDFRDSBD半控型器件——晶闸管(Thyristor)FSTTRIACLTT典型全控型器件GTOGTRMOSFETIGBT其他新型电力电子器件MCTSITSITHIGCT功率集成电路与集成电力电子模块HVICSPICIPM1.1相关概念主电路(MainPowerCircuit):在电气设备或电力系统中,直接承担电能的变换或控制任务的电路｡电力电子器件(PowerElectronicDevice)是指可直接用于处理电能的主电路中,实现电能的变换或控制的电子器件｡1.2特点电功率大,一般都远大于处理信息的电子器件｡一般都工作在开关状态｡由信息电子电路来控制,而且需要驱动电路(主要对控制信号进行放大)｡功率损耗大,工作时一般都需要安装散热器｡通态损耗,断态损耗,开关损耗(开通损耗关断损耗)开关频率较高时,可能成为器件功率损耗的主要因素｡电力电子器件在实际应用中的系统组成一般是由控制电路､驱动电路和以电力电子器件为核心的主电路组成一个系统｡关键词电力电子系统电气隔离检测电路保护电路三个端子1.3电力电子器件的分类按能够被控制电路信号控制的程度不同可分为半控型器件(开通可控,关断不可控)全控型器件(开通,关断都可控)不可控器件(开通,关断都不可控)按照驱动信号的性质不同可分为电流驱动型电压驱动型按照驱动信号的波形(电力二极管除外)不同可分为脉冲触发型电平控制型按照载流子参与导电的情况不同可分为单极型器件(由一种载流子参与导电)双极型器件(由电子和空穴两种载流子参与导电)复合型器件(由单极型器件和双极型器件集成混合而成,也称混合型器件)关键词控制的程度驱动信号的性质､波形载流子参与导电的情况工作原理基本特性主要参数2不可控器件——电力二极管(PowerDiode)2.1结构与工作原理电力二极管实际上是由一个面积较大的PN结和两端引线以及封装组成的｡PN节(PNjunction):采用不同的掺杂工艺,通过扩散作用,将P型半导体与N型半导体制作在同一块半导体(通常是硅或锗)基片上,在它们的交界面就形成空间电荷区称为PN结｡N型半导体(N为Negative的字头,由于电子带负电荷而得此名):即自由电子浓度远大于空穴浓度的杂质半导体｡P型半导体(P为Positive的字头,由于空穴带正电而得此名):即空穴浓度远大于自由电子浓度的杂质半导体｡正向电流IF:当PN结外加正向电压(正向偏置)时,在外电路上则形成自P区流入而从N区流出的电流｡反向截止状态:当PN结外加反向电压时(反向偏置)时,反向偏置的PN结表现为高阻态,几乎没有电流流过的状态｡反向击穿:PN结具有一定的反向耐压能力,但当施加的反向电压过大,反向电流将会急剧增大,破坏PN结反向偏置为截止的工作状态｡雪崩击穿齐纳击穿(可以恢复)热击穿(不可恢复)P-i-N结构电导调制效应(ConductivityModulation):当正向电流较小时,管压降随正向电流的上升而增加;当正向电流较大时,电阻率明显下降,电导率大大增加的现象｡关键词少子扩散运动空间电荷区(耗尽层､阻挡区､势垒区)结电容CJ:PN结中的电荷量随外加电压而变化,呈现电容效应｡(微分电容)扩散电容CD:扩散电容仅在正向偏置时起作用｡正向电压较高时,扩散电容为结电容主要成分｡势垒电容CB:势垒电容只在外加电压变化时才起作用,外加电压频率越高,势垒电容作用越明显｡在正向偏置时,当正向电压较低时,势垒电容为主｡作用:结电容影响PN结的工作频率,特别是在高速开关的状态下,可能使其单向导电性变差,甚至不能工作｡2.2基本特性静态特性(伏安特性)门槛电压UTO正向电压降UF反向漏电流是由少子引起的微小而数值定｡动态特性结电容零偏置,正向偏置,反向偏置不能立即转换状态过渡过程正向偏置时延迟时间:td=t1-t0电流下降时间:tf=t2-t1反向恢复时间:trr=td+tf恢复特性的软度:Sr=tf/td,或称恢复系数,Sr越大恢复特性越软｡由零偏置转换为正向偏置过冲UFP:原因:1)电导调制效应起作用所需的大量少子需要一定的时间来储存,在达到稳态导通之前管压降较大｡2)正向电流的上升会因器件自身的电感而产生较大压降｡电流上升率越大,UFP越高｡正向恢复时间:tfr2.3主要参数正向平均电流IF(AV)正向压降UF反向重复峰值电压URRM最高工作结温TJM反向恢复时间trr浪涌电流IFSM2.4主要类型普通二极管(GeneralPurposeDiode)快恢复二极管(FastRecoveryDiode,FRD)肖特基二极管(SchottkyBarrierDiode,SBD)3半控型器件——晶闸管(SiliconControlledRectifier,SCR)3.1结构和工作原理内部是PNPN四层半导体结构如图a)P1区引出阳极A､N2区引出阴极K､P2区引出门极G工作原理可以用双晶体管模型解释如右图b)｡工作过程关键词:IGV2Ic2Ic1正反馈触发门触发电路其他几种可能导通的情况阳极电压升高至相当高的数值造成雪崩效应阳极电压上升率du/dt过高光触发结温较高只有门极触发是最精确､迅速而可靠的控制手段｡3.2基本特性静态特性正常工作特性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｡当晶闸管承受正向电压时,仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才能开通｡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｡若要使已导通的晶闸管关断,只