电力电子变流技术模拟题
更新时间:2023-11-14 18:50:01 阅读量: 教育文库 文档下载
中国地质大学(北京)继续教育学院 2016年05课程考试
《电力电子变流技术》模拟题(补)
一.简答题
1、晶闸管的导通条件是什么?导通后流过晶闸管的电流和负载上的电压由什么决定? 2、晶闸管的串联的目的是什么?存在什么问题? 3、晶闸管变流装置主电路对门极触发电路的要求是什么? 4、过电流有几种情况? 过流保护常采用什么方法? 5、什么是整流?它与逆变有何区别?
6、晶闸管的关断条件是什么?如何实现?晶闸管处于阻断状态时其两端的电压大小由什么决定?
7、晶闸管的并联的目的是什么?存在什么问题?
8、快熔对器件的保护方式有哪两种?分别说明用在什么场合。
9、在单相交流调压电路中,当控制角小于负载功率因数角时为什么输出电压不可控?
二、利用反馈控制做过流保护的原理图如下,说明工作原理,并指出这种保护的特点及常用于什么设备上?
三、已知降压斩波电路图如下说明工作原理,并画出降压斩波电路的波形图。
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四、试分析两套变流装置反并联连接的可逆线路的工作原理,画出四象限工作图。
五、已知升压斩波电路图如下说明工作原理,并画出升压斩波电路的波形图。
参考答案: 一、简答题
1、晶闸管的导通条件是什么? 导通后流过晶闸管的电流和负载上的电压由什么决定?
答:晶闸管的导通条件是:晶闸管阳极和阳极间施加正向电压,并在门极和阳极间施加正向触发电压和电流(或脉冲)。
导通后流过晶闸管的电流由负载阻抗决定,负载上电压由输入阳极电压UA决定。 2、晶闸管的串联的目的是什么?存在什么问题?
当晶闸管的额定电压小于实际要求时,可以用两个以上的同型号器件相串联。由于串联各器件的正向阻断(或反向)特性不同,但却流过相同的漏电流,因而各器件所承受的电压是不相等的。
目的:当晶闸管额定电压小于要求时,可以串联。
问题:理想串联希望器件分压相等,但因特性差 异,使器件电压分配不均匀。 3、晶闸管变流装置主电路对门极触发电路的要求是什么?
答:触发脉冲应有足够的功率,触发脉冲的电压和电流应大于晶闸管要求的数值,并留有一定的余量。触发脉冲的相位应能在规定范围内移动。
触发脉冲于晶闸管主电路电源必须同步,两者频率应相同,而且要有固定的相位关系,使每一周期在同样的相位上触发。
4、过电流有几种情况? 过流保护常采用什么方法?
过电流——过载和短路两种情况 常用措施:
快速熔断器、直流快速断路器和过电流继电器
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同时采用几种过电流保护措施,提高可靠性和合理性
5、什么是整流?它与逆变有何区别?
答:整流就是把交流电能转换成直流电能,而将直流转换为交流电能称为逆变,它是对应于整流的逆向过程。
6、晶闸管的关断条件是什么? 如何实现? 晶闸管处于阻断状态时其两端的电压大小由什么决定?
答:晶闸管的关断条件是:要使晶闸管由正向导通状态转变为阻断状态,可采用阳极电压反向使阳极电流IA减小,IA下降到维持电流IH以下时,晶闸管内部建立的正反馈无法进行。进而实现晶闸管的关断,其两端电压大小由电源电压UA决定。 7、晶闸管的并联的目的是什么?存在什么问题?
目的:多个器件并联来承担较大的电流
问题:会分别因静态和动态特性参数的差异而使电流分配不均匀 均流措施
挑选特性参数尽量一致的器件 采用均流电抗器
用门极强脉冲触发也有助于动态均流 当需要同时串联和并联晶闸管时 常采用先串后并的方法联接。
8、快熔对器件的保护方式有哪两种?分别说明用在什么场合。
全保护和短路保护两种
全保护:过载、短路均由快熔进行保护,适用于小功率装置或器件裕度较大的场合 短路保护方式:快熔只在短路电流较大的区域起保护作用
对重要的且易发生短路的晶闸管设备,或全控型器件(很难用快熔保护),需采用电子电路进行过电流保护
常在全控型器件的驱动电路中设置电子电路过电流保护环节,响应最快 9、在单相交流调压电路中,当控制角小于负载功率因数角时为什么输出电压不可控?
答:当???时电源接通,如果先触发T1,则T1的导通角θ>180°如果采用窄脉冲触发,当下的电流下降为零,T2的门极脉冲已经消失而无法导通,然后T1重复第一周期的工作,这样导致先触发一只晶闸管导通,而另一只管子不能导通,因此出现失控。
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二、利用反馈控制做过流保护的原理图如下,说明工作原理,并指出这种保护的特点及常用于什么设备上?
保护特点:动作速度比上述任何一种过流保护电器都快。常用于容易发生短路的设备如
逆变器中。但内部发生短路时还得靠快熔来保护。
正常情况下,电流信号小于过电流整定值,电压比较器输出使控制门开,由给定电压控制触发系统 工作,晶闸管正常导通。
当负载短路或过载时电压比较器输出关闭控制门,
偏移电压预先整定在使控制角?>90o的位置,使整流电压下降,抑制了短路电流,由于电路处于逆变状态,释放电抗器中的能量,直到逆变电压降低到晶闸管阻断。
三、已知降压斩波电路图如下,说明工作原理,并画出降压斩波电路的波形图。
工作原理
t=0时刻驱动V导通,电源E向负载供电,负载电压uo=E,负载电流io按指数曲线上升。
t=t1时控制V关断,二极管VD续流,负载电压uo近似为零,负载电流呈指数曲线下降。
通常串接较大电感L使负载电流连续且脉动小。
四、试分析两套变流装置反并联连接的可逆线路的工作原理,画出四象限工作图。
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第一象限-----正转,电动机作电动运行,1组桥工作在整流状态,α1 <π/2,EM<Udα第二象限-----正转,电动机做发电运行,2组桥工作在逆变状 态,β2<π/2,EM>Udβ
第三象限-----反转,电动机作电动运行,2组桥工作在整流状态,α2 <π/2,EM<Udα
第四象限-----反转,电动机作发电运行,1组桥工作在逆变状态,β1<π/2,EM>Udβ直流可逆拖动系统,除了能方便实现正反向运转外,还能实现回馈制动,把电动机轴上的机械能 (包括惯性能、位势能)变为电能回送到电网中去。此时电动机的电磁转矩变成制动转矩。(电动机在第一象限正转,电动机从一组桥取得电能。如果 需要反转,先应使电动机迅速制动,就必须改变电枢电流的方向但对一组桥电流不能反向,需切换到二组桥工作,并要求二组桥以逆变状态工作,保证EM与Udβ同极性相接,使得电动机的制动电流Id = (EM-Udβ)/ R∑限制在允许范围内。反并联可逆系统中,电动机从电动运行转变为发电制动运行,相应的变流器由整流转换为逆变,这一过程不能在同一组桥内实现。
五、已知升压斩波电路图如下说明工作原理,并画出升压斩波电路的波形图。
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iG
0 io I1 0
工作原理
假设L和C值很大。
V处于通态时,电源E向电感L充电,电流恒定I1,电容C向负载R供电,输出电压Uo恒定。
V处于断态时,电源E和电感L同时向电容C充电,并向负载提供能量。
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