电力电子技术项目教程习题答案(1-3)

工程1 生疏和调试晶闸管单相半波整流掌握的调光灯电路思考题与习题晶闸管的导通条件是什么？怎样使晶闸管由导通变为关断？(1(2)最根本的方法就是必需将阳极电流减小到使之不能维持正反响的程度极间加反向电压。晶闸管导通后，去掉门极电压，晶闸管是否还能连续导通？为什么？解：连续导通，导通之后，门极就失去了掌握作用。KP2023E代表的含义。解：额定电流为200A，额定电压为800V，管压降为0.8V4．有些晶闸管触发导通后，触发脉冲完毕时它又关断是什么缘由？解：欲使晶闸管触发导通，必需使触发脉冲保持到阳极电流上升到擎住电流IL以上，否则会造成晶闸管重恢复阻断状态，因此触发脉冲必需具有肯定宽度。晶闸管导通时，流过晶闸管的电流大小取决于什么？晶闸管阻断时，承受的电压大小取决于什么？解：取决于电路里负载电阻的大小；取决于电源电压的大小。119所示电路电阻Rd上的电压波形。1196图解：1-20KP100-34mA？为什么？〔未考虑电压、电流安全余量〕〔a) 〔b) 1-207图〕图的目的是稳固维持电流和擎住电流概念，擎住电流一般为维持电流的数倍。此题给定晶闸管的维持电流IH＝3mA即使被触发导通，阳极电流为100V/50KΩ＝3mA，远小于擎住电流，晶闸管不行能导通，故不合理。图主要是加强对晶闸管型号的含义及额定电压、额定电流的理解。300A100A311V，大于管子的额定电压，故不合理。图主要是加强对晶闸管型号的含义及额定电压、额定电流的理解。晶闸管可能通过的最大电流有效值为1501.5×10＝157A150V300V流裕量的前提下，可以正常工作，故合理。晶闸管的额定电流和其他电气设备的额定电流有什么不同？态平均电流是指在环境温度为40℃和规定的冷却条件下，晶闸管在导通角不小于170°电阻性负载电路中，当不超过额定结温且稳定时，所允许通过的工频正弦半波电流的平均值。DRM 某晶闸管元件测得U ＝840V，U =980V，试确定此晶闸管的额定电压是多少？DRM 解：UDRMURRM中的较小值按百位取整后作为该晶闸管的额定值，将两者较小的840V按教材表－2取整得800，该晶闸管的额定电压为8级800。晶闸管电流的波形系数定义为〔B〕AKf=IdT/IT BKf=IT/IdTdTTfdTTCKf=I ·IdTTfdTT

DK=I -I造成在不加门极触发电压，即能使晶闸管从阻断状态转为导通状态的非正常状况有两个缘由，分别是什么？解：硬开通；误导通。IHIL的数值关系是？解：ILIH2～4倍。简述如何用万用表测试晶闸管的好坏？解：见书多个晶闸管相并联和串联时必需考虑的问题分别是什么？解决方法分别是什么？Rj，动态均压的方法是在串联的晶闸管上并联等值的电容C是在在并联的晶闸管中串联电阻，电抗均流是用一个电抗器接在两个并联的晶闸管电路中。1.2.4思考题与习题单结晶体管管的内部有〔1〕个PN结，外部引出〔3〕个电极，分别是放射极、第一基极、其次基极。单结晶体管的伏安特性曲线分为三个区，分别是〔截止区、负阻区、饱和区。e单结晶体管导通的条件是UUP；单结晶体管关断的条件是U＜V。e利用单结晶体管的〔负阻〕特性和RC电路的〔充放电〕特性，可以组成自激振荡电路，产生脉冲，用以触发晶闸管。0.6Ubb＝20VUp为多少？假设管子的b1脚虚焊，电容两端的电压为多少？假设是b2脚虚焊b1脚正常电压又为多少？P 解：峰点电压U ＝ηU ＋0.7＝P 假设管子的b120V假设是b2脚虚焊b1脚正常，电容两端电压6．简述单结晶体管的测试方法。解：将万用表置于R×l00R×1k挡，黑表笔接e，红表笔分别接b1b2时，测得管子PN将红表笔接bl或bN〔。一般讲，反向电阻与正向电阻的比值应大于100为好。7．简述单结晶体管触发电路的工作原理。解：见书触发电路要满足哪些条件?解：(1)触发信号常承受脉冲形式；(2)触发脉冲要有足够的功率；(3)触发脉冲要具有肯定的(4)触发脉冲与晶闸管阳极电压必需同步；(5)满足主电路移相范围的要求。2 Z C G 依据图1-28的单结晶体管触发电路，画出u、u、u、u 及u的波形。2 Z C G 思考题与习题什么叫可控整流电路？解：把输入的沟通电变换成大小可调的单一方向直流电,此过程成为可控整流。可控整流电路由〔主电路〕和〔触发电路〕组成。〔，用〕表示。在单相半波可控整流电路电阻性负载中，掌握角的范围是0180。在单相半波可控整流电路接有续流二极管的电感性负载中，掌握角的范围是〔0°～180。单相半波可控整流电路，大电感性负载接续流二极管的作用？解：去掉输出电压的负半周面积，即提高输出电压平均值。单相半波整流电路，如门极不加触发脉冲；晶闸管内部短路；晶闸管内部断开，试分析上述3种状况下晶闸管两端电压和负载两端电压波形。〔1〕闸管两端电压波形如图〔a〕所示。形如图〔b〕所示。晶闸管内部开路，输出电压和晶闸管两端电压波形如图〔c〕所示。单相半波可控整流电路，电阻性负载，电源电压U2为220V，要求的直流输出电压50V20A，试计算：晶闸管的掌握角；输出电流有效值；电路功率因数；晶闸管的额定电压和额定电流，并选择晶闸管的型号。

dId

250

0

， 90〔2〕查表得

T 2.22 IITId

44.4A〔3〕cosφ=0.508〔4〕额定电流为：

I 20I TM 25～38AT〔AV〕 1.57 1.5750A。额定电压为：

2220622～933V2700V。KP50-7型号的晶闸管。Rd=10Ω220V电网获得，试求：输出电压平均值Ud的调整范围。计算晶闸管电压与电流并选择晶闸管。〔1〕0~99V〔2〕KP20-7画出单相半波可控整流电路，当α=60°时，以下三种状况的u2、ug、ud、iduT的波形。电阻性负载。大电感负载不接续流二极管。大电感负载接续流二极管。解：波形如图〔a〕电阻性负载波形图〔b〕电感性负载不接续流二极管〔c〕电感性负载接续流二极管d0～24VI＝30A220V沟通直接供电与用变压器降压到60V供电，都承受单相半波整流电路，是否都能满足要求？试比较因数和对电源的容量的要求有何不同、两种方案哪种更合理〔考虑2倍裕量〕？d〔1〕承受220V电源直接供电，当=0°时d0 2U ＝0.45U=99Vd0 260V供电，当=0°时d0 2U ＝0.45U=27Vd0 2所以只要适当调整0～24V直流电压的要求。220V电源直流供电，由于Ud

2

1cos2 ，其中在输出最大时，U2d ＝220V，U＝24V，则计算得≈121°，θ＝180°－121d UTM＝

＝311V2U22UU2Rπ sinU2Rπ sin22π4π流过晶闸管的电流有效值是IT＝d

，其中，

≈121°，UR dd Id

2430

0.8TI＝84AT2倍裕量，则晶闸管额定电流应为T

I 842107ATT(AV)T

1.57 1.57因此，所选晶闸管的额定电压要大于622V，额定电流要大于107A。电源供给的有功功率PI2R 8420.85644.8Wd电源的视在功率SUI UI2208418.48W22 2电源侧功率因数

cosP0.305ST2承受整流变压器降至60V供电，U计算得≈39°，θ＝180°－39°＝141°T2

＝60V，U

＝24V，由Uddd

2

1cos2UTM＝

＝84.9V2U22U2UTn=2UTM=169.8VU2RπU2Rπ sin22π4π

51.4ATdI 51.422倍裕量，则晶闸管额定电流应为T

T 65.5AT(AV)

1.57 1.57因此，所选晶闸管的额定电压要大于169.8V65.5A。电源供给的有功功率PI2R 51.420.82113.6Wd电源的视在功率SUI UI6051.43.08W22 2电源侧功率因数cosP0.685S定电压、额定电流都减小，而且对电源容量的要求减小，功率因数提高。所以，承受整流变压器降压的方案更合理。单相半波可控整流电路，大电感负载接续流二极管，电源电压220V，负载电阻R=10Ω，要求输出整流电压平均值为0～30V连续可调。试求掌握角的范围，选择晶闸管型号并计算变压器次级容量。解：113º～180º。622V〔21.23A〔1.5。在例题1-4电路中，如电路原先运行正常，突然觉察电机电压很低，经检查，晶闸管触发电路以及熔断器均正常，试问是何缘由？解：是续流二极管开路造成的。由于发电机励磁线圈为大电感负载，所以输出电压U始终d为零或电压很低。2生疏和调试晶闸管单相桥式全控整流掌握的调光灯电路2.1.4思考题与习题1．简述锯齿波同步触发电路的根本组成。解：节、双脉冲形成环节和强触发环节组成。2．锯齿波同步触发电路中如何实现触发脉冲与主回路电源的同步？解：依据触发电路的同步电压us与对应晶闸管阳极电压uu之间的相位关系、整流变压器的解法，确定同步变压器的解法来实现。3．锯齿波触发电路中如何转变触发脉冲产生的时刻，到达移相的目的？解：转变掌握电压Uc就可以转变ub4的波形与横坐标(时间)的交点，也就转变了V4转为导通的时刻，即转变了触发脉冲产生的时刻，到达移相的目的。4．锯齿波触发电路中输出脉冲的宽度由什么来打算？解：脉冲宽度由C3反向充电的时间常数(τ3=C3R14)来打算工程实施电路中，假设要求在Uct=0的条件下，使=90°，如何调整?解：〔1〕Uct

调为0；〔2〕调整U，示波器观看同步电压与脉冲之间的相位为90°。b试述锯齿波触发电路中强触发环节的工作原理。30Vπ50V的直流电压，当86〔8快速放电，由于放电回路电阻较小，电C6两端电压衰减很快，N点电位快速下降。当N15V时，二极管VD1050VV8R19上的R1915V，因此N15VV8由导通变为截止时，50VR19C6N50V，为下一次强触发做预备。思考题与习题TCA785触发电路有哪些特点?解：TCA785具有温度适用范围宽，对过零点时识别更加牢靠，输出脉冲的整齐度更好，移向范围更宽，输出的脉冲的宽度可手动自由调整等特点。TCA785触发电路的移相范围和脉冲宽度与哪些参数有关?解：输出脉冲宽度由12脚外接电容的大小打算。简述TCA785触发电路工作原理。解：见教材思考题与习题在单相全控桥式可控整流电感性负载〔无续流二极管〕电路中，掌握角的范围是？电感性负载〔有续流二极管〕电路中，掌握角的范围是？解：0°<α<90°，0°<α<180°？假设这只晶闸管烧成断路，结果又会怎样？压器因过流而损坏。在单相全控桥式可控整流电路带大电感负载的状况下，突然输出电压平均值变得很小，且电路中各整流器件和熔断器都完好，试分析故障发生在何处？解：续流二极管断路。2 g d α=60u、u、u、i2 g d uT的波形。电阻性负载。大电感负载不接续流二极管。大电感负载接续流二极管。解：见教材226所示电路，电源电压220V，电阻电感性负载，负载电阻Rd=5Ω，晶闸60°。试画出晶闸管两端承受的电压波形。晶闸管和续流二极管每周期导通多少度？选择晶闸管型号。图2-26习题5图〔1〕晶闸管两端承受的电压波形如图。〔2〕〔3〕工程3 生疏和调试沟通调压掌握的调光灯电路思考题与习题双向晶闸管额定电流参数是如何定义的？额定电流为100A的双向晶闸管假设用一般晶闸管反并联代替，一般晶闸管的额定电流应选多大？解：双向晶闸管的额定电流用有效值表示，而一般晶闸管的额定电流是用平均值表示的。额定电流100A100A×π=314A，则双向晶闸管的额定314/2=222A。画出双向晶闸管的图形符号，并指出它有哪几种触发方式？一般选用哪几种？4TTG+ 2 1TT为正，TG1 - 2 1TT为负，TG1 + 2 1TT为负，TG1 - 2 1T1。+36所示的电路，指出双向晶闸管的触发方式。363图解：Q1：双向晶闸管得不到触发信号，不能导通，负载上无电压Q置于位置2：正半周，双向晶闸管Ⅰ+触发方式导通。负半周，由于二极管VD反偏，双向晶闸管得不到触发信号，不能导通，负载上得到半波整流电压。Q3：正半周，双向晶闸管Ⅰ+触发方式导通。负半周，双向晶闸管Ⅲ-触发方式导通，负载上得到近似单相沟通电压。思考题与习题什么是沟通调压？解：沟通调压是将幅值固定的沟通电能转化为同频率的幅值可调的沟通电能。单相沟通调压电路，负载阻抗角为30°，问掌握角α的有效移相范围有多大？解：30°<α<180°单相沟通调压主电路中，对于电阻-电感负载，为什么晶闸管的触发脉冲要用宽脉冲或脉冲列？解：α＜φ时，假设开头给VS1

管以触发脉冲，VS1

管导通。假设触发脉冲为窄脉冲，当uG2消灭时，VSVSVS2VS1 1 1u脉冲已消逝，此时VSG2 2

管虽已受正压，但也