电力电子技术考试复习题 - 图文

2.6.晶闸管串联的单相半控桥(桥中VT1、VT2为晶闸管),2.10.有两组三相半波可控整流电路,一组是共阴极接法,电路如图2-11所示,U2=100V电阻电感负载, R=20,L值一组是共阳极接法,如果它 们的触发角都是?,那么共很大,当?=60?时求流过器件电流的有效值,并作出阴极组的触发脉冲与共阳极组的触发脉冲对同一相来Ud、Id、IVT,ID的波形。 解: Ud、Id、IVT,ID的波形如下图:

说,例如都是a相,在相位上差多少度? 答:相差180?

2.ll.三相半波可控整流电路,U2=100V,带电阻电感负载,R=50?,L值极大,当?＝60?时,要求:

①画出Ud, Id和IVT1的波形; ②计算Ud、Id、IdT和IVT 解: ①Ud, Id和IVT1的波形如下图:

负载电压的平均值为: Ud=

?1?cos()1?3?U2sin?td(?t)?0.9U267.59(V) ?2??23 负载电流的平均值为: Id=Ud/R=67.52/2=33.75(A)

流过晶闸管VTl、VT2的电流有效值为: IVT=

13Id?19.49(A)

②Ud、Id、IdT和IVT分别如下

Ud=1.17U2cos?=1.17×100×cos60?=58.5(V)

Id＝Ud/R=58.5/5=11.7(A) IdvT=Id/3=11.7/3=3.9(A) IVT=Id/3=6.755(A) 12.在石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Ud波形如何?如果有一

流过二极管VD3、VD4的电流有效值为: IVD=

23Id=27.56(A)

2.9.三相半波整流电路的共阴极接法与共阳极接法,a、b个晶闸管被击穿而短路,其他晶闸管受什么影响? 两相的自然换相点是同一点 吗?如果不是,它们在相位答:假设VTl不能导通,整流电压波形如下: 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180?

2.14.单相全控桥,反电动势阻感负载,R=1?,L=?,E=40V, U2=100V,LB=0.5mH,当

?=60?时,求Ud、Id与?的数值,并画出整流电压Ud

的波形。 解:考虑LB时,有:

Ud=0.9U2cos?-Δud Δud=2XBId/?

假设VT1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、VT5也可能分别被击穿。

2.13.三相桥式全控整流电路,U2 =100V,带电阻电感负载R=50?,L值极大, 当?=60? 时,要求:

①画出Ud, Id和IVT1的波形 ②计算Ud、Id、IdT和IVT 解:①Ud, Id和IVT1的波形如下:

2.15.三相半波可控整流电路,反电动势阻感负载,U2=100V, R=1?,L= B=lrnH, 求当?=30?时、E=50V时Ud、Id、?的值并作出Ud与IVTl和IVT2的波形。

解:考虑LB时，有:

Ud=1.17U2cos?-Δud Δud=3XBId/2? Id＝(Ud-E)/R

解方程组得: Ud

＝

Id＝(Ud-E)/R 解方程组得:

(?R1.17U2cos??3XBE)/(2?R?3XB)?94.63(V)

②Ud、Id、IdT和IVT分别如下

Ud=2.34U2cos?=2.34×100×cos60?=117(V)

Id=Ud/R=117/5=23.4(A) IDVT =Id/3=23.4/3=7.8(A) IVT=Id/3=23.4/3=13.51(A)

△Ud=6.7(V) Id=44.63(A) 又因为：

cos??cos?(??)?2IdXB/6U2

即得出

cos(30?＋?)=0.752 换流重叠角

? =

41.28??30??11.28

Iomax= 因此最大输出功率为

uomaxR?U1R

输出功率为最大输出功率的80%时,有: Pmax=Uomax Iomax= 此时,

Uo=0.8U1 又由

Uo=U1 解得

??60.54?

同理,输出功率为最大输出功率的50%时,有: Uo=0.5U1 又由

4.3.是TCR,什么是TSC?它们的基本原理

sin2?2??????U1R2 Ud与IVTl和IVT2的波形如下:

是什么?各有何特点?

答:TCR是晶闸管控制电抗器。TSC是晶闸管投切电容

2.16.单相桥式全控整流电路,其整流输出电压中含有哪器。

些次数的谐波?其中幅值最大的是哪一次?变压器二次 二者的基本原理如下;

TCR是利用电抗器来吸收电网中的无功功率(或提

侧电流中含有哪些次数的谐波?其中主要的是哪儿次?

供感性的无功功率),通过对晶闸管开通角角?的控制,可

答:单相桥式全控整流电路,其整流输出电压中含有2K 以连续调节流过电抗器的电流,从而调节TCR从电网中(K=l、2、3…)次谐波,其中幅 值最大的是2次谐波。吸收的无功功率的大小。

变压器二次侧电流中含有2K+l(K=Ⅰ、2,3……)次即奇 TSC则是利用晶闸管来控制用于补偿无功功率的

电容器的投入和切除来向电网提供无功功率(提供容性

次谐波,其中主要的有3次、5次谐波。

的无功功率)。

2．20.整流电路多重化的主要目的是什么?

二者的特点是:

使装置总体的功率容量大,二是能够减少整流装置所产 TCR只能提供感性的无功功率,但无功功率的大小生的谐波答:整流电路多重化的目的主要包括两个方面,是连续的。实际应用中往往配以固定电容器(FC),就可以

在从容性到感性的范围内连续调节无功功率。

一是可以和无功功率对电网的干扰。

TSC提供容性的无功功率,符合大多数无功功率补

第四章 交流电力控制电路和交交变频电路

偿的需要。其提供的无功功率不能连续调节但在实用中

只要分组合理,就可以达到比较理想的动态补偿效果。

4.1光台灯由单相交流调压电路供电,设该台灯可看作电

阻负载,

Uo=U14.5.交交变频电路的最高输出频率是多少?

解: ?=O时的输出电压最大,为

制约输出频率提高的因素是什么?

? 答:一般来讲,构成交交变频电路的两组变流电路的1(2U1sin?t)?U1 Uomax=?脉波数越多,最高输出频率就越高。当交交变频电路中采?0 此时负载电流最大,为

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20Hz左右。

答：换流方式有4种：

当输出频率增高时,输出电压一周期所包含的电

器件换流：利用全控器件的自关断能力进行换流。

网电压段数减少,波形畸变严重,电压波形畸变和由此引

全控型器件采用此换流方式。

起的电流波形畸变以及电动机的转矩脉动是限制输出频

电网换流：由电网提供换流电压，只要把负的电网率提高的主要因素。

4.6交交变频电路的主要特点和不足是什么?其主要用途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，当负载为电容性是什么?

答:交交变频电路的主要特点是: 负载即负载电流超前于负载电压时，可实现负载换流。 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。

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。通常是利用附加

交交变频电路的主要不足是:

电容上的能量实现，也称电容换流。

接线复杂�A如采用三相桥式电路的三相交交变

晶闸管电路不能采用器件换流，根据电路形式的不频器至少要用36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;输入电流谐同采用电网换流、负载换流和强迫换流3种方式。 波含量大,频谱复杂。

3．什么是电压型逆变电路？什么是电流型逆变电路？

主要用途:500千瓦或1000千瓦以下的大功率、二者各有什么特点。 低转速的交流调速电路,如轧机主传动装置、鼓风机、球

答：按照逆变电路直流测电源性质分类，直流侧是

磨机等.8.在三相交交变频电路中,采用梯形波输出控制

电压源的称为逆变电路称为电压型逆变电路，直流侧是

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： 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①直流侧为电压源，或并联有大电容，相当于电压

中,三次谐波相互抵消,结果线电压仍为正弦波。在这种控源。直流侧电压基本无脉动，直流回路呈现低阻抗。 制方式中,因为桥式电路能够较长时间工作在高输出电

②由于直流电压源的钳位作用，交流侧输出电压波

压区域(对应梯形波的平顶区), ?角较小,因此输入功率

形为矩形波，并且与负载阻抗角无关。而交流侧输出电

因数可提高15%左右。

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.8.在三相交交变频电路中,采用梯形波输出控制的好处

侧电容起缓冲无功能量的作用。为了给交流侧向直流侧是什么?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反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂都并联了反馈二

以改善输入功率因数。 极管。 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

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(对应梯形波的平顶区), ?角较小,因此输入功率流基本无脉动，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因数可提高15%左右。

4.9..试述矩阵式变频电路的基本原理和优缺点。为什么 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

第5章 逆变电路

1．无源逆变电路和有源逆变电路有何不同？ 答：两种电路的不同主要是：

源。而无源逆变电路的交流侧直接和负载联接。 2．换流方式各有那几种？各有什么特点？

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 4．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？

有源逆变电路的交流侧接电网，即交流侧接有电开关器件反并联二极管。