电力电子变流技术

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1、电力电子变流技术模拟题一简单题1. 晶闸管的串联的目的是什么?存在什么问题？答案: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.2. 过电流有几种情况?过流保护常采用什么方法？答案:过电流一一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同时采用几种过电流保护措施，提高可靠性和合理性.3. 什么是整流?它与逆变有何区别？答案:整流就是把交

2、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.4. 晶闸管的并联的目的是什么?存在什么问题？答案: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措施:均流措施(1) 挑选特性参数尽量一致的器件(2) 采用均流电抗器(3) 用门极强脉冲触发也有助于动态均流(4) 当需要同时串联和并联晶闸管时(5) 常采用先串后并的方法联接.5. 快熔对器件的保护方式有哪两种?分别说明用在什么场合.答案:全保护和短路保护两种(1) 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(2) 短路保护方式:快熔只在短

3、路电流较大的区域起保护作用(3) 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.6. 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？答案:当以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.7. 试述单相交-交变频电路的工作原理三相交-交变频电路有哪两种接线方式?它们有什么区 别?答案:其电路有两组整流圈，一组为正组整流器，另一

4、组为反组整流器,其正组和反组整流器 以交替地以低于电源的频率切换正反组整流器的工作状态，当正组工作，反组封锁时，负载输 出电压为上正下负,如果负组工作，正组封锁,则为上负下正，如果控制角的大小不变，则输出电 压波形为矩形波，如果让控制角按900逐渐减小，然后再从090。逐渐增大那么正组整流 电流的输出电压的平均值按正弦规律变化，从零增大到最大,然后从最大减小到零，反组用上 述同样的控制方法，就可以得到接近正弦波的输出电压；第一种:公共交流母线方法它由三组彼此独立的，输出电压相位相互错开120的单相交-交变 频电路组成,他们的电源进线通过进线电抗器接在公共的交流母线上因为电源进线端公用，所 以三

5、相单相变频电路的输出端必须隔离为此,交流电动机的三个绕组必须拆开,同时引出六根 线；第二种:输出星形连接方式由三组彼此独立的，输出电位相互错开120的单相交一交变频电 路组成，共电源进线通过线电抗器接在公共的交流母线上三相交一交变频电路的输出端星形 联结,电动机的三个绕组也是星形联结,电动机中点和变频器中点接在一起，电动机只引三根 线即可因为三组单相变频器连接在一起，其电源进线就必须隔离,所以三组单相变频器分别用 三个变压器供电；8. 什么是有源逆变?有源逆变的条件是什么?有源逆变有何作用?整流与逆变区别？答案：1）如果将逆变电路交流侧接到交流电网上，把直流电逆变成同频率的交流电，反送到电 网

6、上去称为有源逆变；2）有源逆变的条件:一定要有直流电动势，其极性必须与晶闸管的导通方向一致，其值应稍大兀于变流器直流侧的平均电压;变流器必须工作在a 万的区域内使Uf0；3）有源逆变的作用:它可用于直流电机的可逆调速，绕线型异步电动机的串级调速，高压电流 输电太阳能发电等方面；4）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；9. 晶闸管装置中不采用过电压,过电流保护,选用较高电压和电流等级的晶闸管行不行，为什 么?答案:晶闸管装置中必须采用过电压，过电流保护，而不能用高电压,高电流的晶闸管代替，因 为在电感性负载装置中，晶闸管在开关断过程中，可

7、能会出现过冲阳极电压，此时极易损坏晶 闸管当未采取过电流保护，而电路过载或短路时更易损坏晶闸管.10. 晶闸管变流装置主电路对门极触发电路的要求是什么？答案:1）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；2）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；11. 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？答案:1）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；2）电压和电流（或脉冲）；12

8、. 写出单相桥式全控整流电路电阻性负载输出电压平均值，电流平均值公式？答案:1）整流电路输出平均电压整流电路输出平均电流；2）Ud=09U21+COSa/23）Id=09U2/R1+COSa/213. 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？答案：1）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；2）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；A二分析题1.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

9、及常用于什 么设备上？答案: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90。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.2.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.Hg匿iWi亭时 的妆虫M答案:工作原理:r=0时刻驱动V导通，电源E向负载供电

10、，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. 通常串接较大电感乙使负载电流连续且脉动小.3.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.答案:第一象限-正转，电动机作电动运行,1组桥工作在整流状态,a1n/2,EMVUda.第二象限-正转，电动机做发电运行,2组桥工作在逆变状态,2Udp第三象限-反转，电动机作电动运行,2组桥工作在整流状态,a2n/2,EMVUda第四象限-反转，电动机作发电运行,1组桥工作在逆变状态,。1 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

11、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Udp同极性相接，使得电动机的制动电流Id=（EM-Udp）/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.4.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答案:工作原理，假设L和C值很大时（1）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.（2）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.