（精編）電力電子技術(shù)期末考試復(fù)習(xí)要點(diǎn)

1、本word文檔可編輯可修改 課程學(xué)習(xí) 的基本要求及重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容分析第一章電力電子器件 的原理與特性1、本章學(xué)習(xí)要求1.1電力電子器件概述，要求達(dá)到“熟悉”層次。1）電力電子器件 的發(fā)展概況及其發(fā)展趨勢(shì)。2）電力電子器件 的分類及其各自 的特點(diǎn)。1.2功率二極管，要求達(dá)到“熟悉”層次。1）功率二極管 的工作原理、基本特性、主要參數(shù)和主要類型。2）功率二極管額定電流 的定義。1.3晶閘管，要求達(dá)到“掌握”層次。1）晶閘管 的結(jié)構(gòu)、工作原理及伏安特性。2）晶閘管主要參數(shù) 的定義及其含義。3）電流波形系數(shù) k 的定義及計(jì)算方法。f4）晶閘管導(dǎo)通和關(guān)斷條件5）能夠根據(jù)要求選用晶閘管。1.4門極可關(guān)斷晶閘

2、管（ GTO），要求達(dá)到“熟悉”層次。1）GTO 的工作原理、特點(diǎn)及主要參數(shù)。1.5功率場(chǎng)效應(yīng)管，要求達(dá)到“熟悉”層次。1）功率場(chǎng)效應(yīng)管 的特點(diǎn)，基本特性及安全工作區(qū)。1.6絕緣柵雙極型晶體管（ IGBT），要求達(dá)到“熟悉”層次。1）IGBT 的工作原理、特點(diǎn)、擎住效應(yīng)及安全工作區(qū)。1.7新型電力電子器件簡(jiǎn)介，要求達(dá)到“熟悉”層次。2、本章重點(diǎn)難點(diǎn)分析有關(guān)晶閘管電流計(jì)算 的問題：晶閘管是整流電路中用得比較多 的一種電力電子器件，在進(jìn)行有關(guān)晶閘管 的電流計(jì)算時(shí)，針對(duì)實(shí)際流過晶閘管 的不同電流波形，應(yīng)根據(jù)電流有效值相等 的原則選擇計(jì)算公式，即允許流過晶閘管 的實(shí)際電流有效值應(yīng)等于額定電流IT對(duì)應(yīng)

3、的電流有效值。利用公式 I = kI = 1.57If d T進(jìn)行晶閘管電流計(jì)算時(shí)，一般可解決兩個(gè)方面 的問題：一是已知晶閘管 的實(shí)際工作條件（包括流過 的電流波形、幅值等），確定所要選用 的晶閘管額定 電流值；二是已知晶閘管 的額定電流，根據(jù)實(shí)際工作情況，計(jì)算晶閘管 的通流能力。前者屬于選用晶閘管 的問題，后者屬于校核晶閘管 的問題。1）計(jì)算與選擇晶閘管 的額定電流解決這類問題 的方法是：首先從題目 的已知條件中，找出實(shí)際通過晶閘管 的電流波形或有關(guān)參數(shù)（如電流幅值、觸發(fā)角等），據(jù)此算出通過晶閘管 的實(shí)際電流有效值I，考慮（1.52）倍 的安全裕量，算得額定電流為 I = (1.52) I

4、/1.57，再根據(jù) I T值選擇相近電流系列 的晶閘管。T2）校核或確定晶閘管 的通流能力解決這類問題 的方法是：由已知晶閘管 的額定電流，計(jì)算出該管子允許通過 的電流有效值。根據(jù)實(shí)際電流波形求出電流波形系數(shù)，算得晶閘管允許 的實(shí)際電流平均值為I d = 1.57I /Tkf（未考慮安全裕量時(shí)）。3、本章典型例題分析例 1.1晶閘管導(dǎo)通和關(guān)斷 的條件是什么？解：晶閘管導(dǎo)通條件是： 1）晶閘管陽極和陰極之間施加正向陽極電壓；2）晶閘管門極和陰極之間必須加上適當(dāng) 的正向脈沖電壓和電流。在晶閘管導(dǎo)通后，門極就失去控制作用，欲使其關(guān)斷，只需將流過晶閘管 的電流減小到其維持電流以下，可采用陽極加反向電壓

5、、減小陽極電壓或增大回路阻抗等方式。例 1.2單相正弦交流電源，其電壓有效值為220V，晶閘管和電阻串聯(lián)相接，試計(jì)算晶2倍安全裕量，晶閘管 的額定電壓如何選閘管實(shí)際承受 的正、反向電壓最大值是多少？考慮?。拷猓壕чl管所承受 的正、反向電壓最大值為輸入正弦交流電源電壓 的峰值：220 2 =311V；考慮 2倍安全裕量，則晶閘管額定電壓不低于4、本章作業(yè)2311=622V，可取為 700V。1.1有些晶閘管觸發(fā)導(dǎo)通后，觸發(fā)脈沖結(jié)束時(shí)它又關(guān)斷是什么原因？答：晶閘管導(dǎo)通情況下，隨著主回路電源電壓 的降低，主回路電流降低到某一數(shù)值以下時(shí)晶閘管就關(guān)斷了。1.2晶閘管導(dǎo)通后，流過晶閘管 的電流大小取決于什

6、么？晶閘管關(guān)斷后，其承受 的電壓大小取決于什么？答：晶閘管導(dǎo)通后，流過晶閘管 的電流完全由主電路 的電源電壓和回路電阻所決定。關(guān)斷后，其承受 的電壓大小取決于電源電壓。晶閘管 1.3什么信號(hào)可用做晶閘管 的門極觸發(fā)信號(hào)？答：處于晶閘管可靠觸發(fā)區(qū)內(nèi) 的觸發(fā)電壓和電流可可用做晶閘管 的門極觸發(fā)信號(hào)。1.4教材 P43：1.3，1.4， 1.5，1.61.3答：晶閘管導(dǎo)通條件是： 1）晶閘管陽極和陰極之間施加正向陽極電壓； 2）晶閘管門極和陰極之間必須加上適當(dāng) 的正向脈沖電壓和電流。1.4答：晶閘管導(dǎo)通情況下，只要仍有一定 的正向陽極電壓，不論門極電壓如何，晶閘管仍保持導(dǎo)通。在晶閘管導(dǎo)通后，門極就失

7、去控制作用，欲使其關(guān)斷，只需將流過晶閘管 的電流減小到其維持電流以下，可采用陽極加反向電壓、減小陽極電壓或增大回路阻抗等方式。112(I sin t) d( t) 0.48I mm1.5答： I d1I m sin td( t) 0.27ImI 1224412I m cos td( t) 0.38I mI d 2( I sin td( t)m52441222I 2( (I sin t) d( t)m(I cos t) d( t) 0.61I mm52441122 I md( t) 0.25I m0I 32I d( t) 0.5I mI d 3220m0.48I m0.61I m0.38I m0

8、.5I m0.25I mk1.78 k f 21.61 k f 321.6答：f 10.27I m100A 的晶閘管能輸出 的平均電流1.57 1001.57 1001.611.57 1002I d1I m188.2A I d297.5A I d378.578.5A1.7888.20.2797.50.38326.7A I m2256.6A I m1314A0.25第二章相控整流電路1、本章學(xué)習(xí)要求2.1整流電路 的概念，要求達(dá)到“熟悉”層次。2.1.1整流電路 的概念、電路組成、分類等知識(shí)。2.2單相可控整流電路，要求達(dá)到“掌握”層次。2.2.1單相半波可控整流電路，要求達(dá)到“掌握”層次。1）

9、單相半波可控整流電路 的組成及工作原理。2）計(jì)算帶電阻性負(fù)載 的單相半波可控整流電路 的相關(guān)參數(shù)。 2.2.2單相橋式全控整流電路，要求達(dá)到“熟練掌握”層次。1）單相橋式全控整流電路 的組成及工作原理。2）帶電感性負(fù)載時(shí) 的工作波形。3）帶反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載時(shí) 的工作波形。4）帶反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載時(shí)串接平波電抗器 的作用。5）計(jì)算帶不同性質(zhì)負(fù)載時(shí)，單相橋式全控整流電路 的相關(guān)參數(shù)。6）帶大電感負(fù)載時(shí)電路 的輸出電壓、輸出電流和晶閘管 的電壓、電流波形。7）帶不同性質(zhì)負(fù)載時(shí)，控制角 的移相范圍。8）該電路中，晶閘管可能承受 的最大正、反向電壓值。9）該電路中相應(yīng)晶閘管 的選取。2.2.3單相橋式半控整流電路

10、，要求達(dá)到“掌握”層次。1）單相橋式半控整流電路 的組成及工作原理。2）單相橋式半控整流電路產(chǎn)生失控現(xiàn)象 的原因及防止失控 的措施。3）電路中，晶閘管可能承受 的最大正、反向電壓值。2.2.4單相全波可控整流電路，要求達(dá)到“熟悉”層次。1）單相全波可控整流電路 的組成及工作原理。2.3三相可控整流電路，要求達(dá)到“掌握”層次。2.3.1三相半波可控整流電路，要求達(dá)到“熟練掌握”層次。1）三相半波可控整流電路 的組成及工作原理。2）三相半波可控整流電路 的自然換相點(diǎn)，掌握移相控制角3）帶大電感負(fù)載時(shí) 的工作波形。 的計(jì)算方法。4）帶大電感負(fù)載時(shí)電路相關(guān)參數(shù) 的計(jì)算。5）該電路中，晶閘管可能承受 的

11、最大正、反向電壓值。6）該電路中相應(yīng)晶閘管 的選取。7）帶不同性質(zhì)負(fù)載時(shí)，控制角 的移相范圍。2.3.2三相橋式全控整流電路，要求達(dá)到“熟練掌握”層次。1）三相橋式全控整流電路 的組成及工作原理。2）當(dāng)負(fù)載電流連續(xù)時(shí)，各晶閘管 的換流順序、相互間隔角度及每只管子 的導(dǎo)電角。3）帶大電感負(fù)載時(shí)電路 的輸出電壓、輸出電流和晶閘管 的電壓、電流波形。4）帶大電感負(fù)載時(shí)，控制角 的移相范圍。 5）帶大電感負(fù)載時(shí)電路相關(guān)參數(shù) 的計(jì)算。2.3.3三相橋式半控整流電路，要求達(dá)到“熟悉”層次。1）三相橋式半控整流電路 的組成及工作原理。2）三相橋式半控整流電路 的失控現(xiàn)象。3）電路中，晶閘管組和二極管組 的自

12、然換相點(diǎn)以及各自 的換相規(guī)律。2.4整流變壓器漏抗對(duì)整流電路 的影響，要求達(dá)到“掌握”層次。1）在考慮變壓器漏抗時(shí)，整流電路在換相過程中輸出電壓值 的特點(diǎn)。2）在考慮變壓器漏抗時(shí)，晶閘管換相 的物理過程和換相重疊角 的概念。3）由于變壓器漏抗 的影響，將產(chǎn)生換相壓降、造成整流輸出電壓波形畸變以及平均值 的變化。4）換相壓降與哪些因素有關(guān)。2.5整流電路 的有源逆變工作狀態(tài)，要求達(dá)到“掌握”層次。2.5.1逆變 的概念，要求達(dá)到“熟悉”層次。1）逆變 的概念。2）整流和逆變 的關(guān)系。3）電源間能量 的流轉(zhuǎn)關(guān)系。2.5.2有源逆變產(chǎn)生 的條件，要求達(dá)到“掌握”層次。1）產(chǎn)生有源逆變 的兩個(gè)條件及其

13、含義。2）有源逆變時(shí)能量 的流轉(zhuǎn)方向。2.5.3三相有源逆變電路，要求達(dá)到“掌握”層次。1）三相半波有源逆變電路 的組成及工作原理。2）三相半波有源逆變電路中相關(guān)電量 的計(jì)算。3）三相橋式有源逆變電路 的組成及工作原理。4）三相橋式有源逆變電路中相關(guān)電量 的計(jì)算。2.5.4逆變失敗 的原因及最小逆變角 的限制，要求達(dá)到“掌握”層次。1）逆變角 的定義。2）逆變失敗 的概念。3）逆變失敗 的原因及防止措施。4）確定最小逆變角 的三個(gè)因素及其含義。2.5.5有源逆變 的應(yīng)用，要求達(dá)到“熟悉”層次。 1）直流可逆電力拖動(dòng)系統(tǒng)中，反并聯(lián)變流電路控制直流電機(jī) 的四象限工作運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行條件。2）高壓直流

14、輸電系統(tǒng) 的結(jié)構(gòu)。3）高壓直流輸電系統(tǒng)中，能夠根據(jù)功率 的流向，判斷中間直流環(huán)節(jié)兩側(cè)變流器 的工作狀態(tài)。2.6整流電路 的諧波和功率因數(shù)，要求達(dá)到“熟悉”層次。1）整流電路中，功率因數(shù) 的定義。2.7晶閘管直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，要求達(dá)到“熟悉”層次。1）整流狀態(tài)下，電流連續(xù)和電流斷續(xù)時(shí)電動(dòng)機(jī) 的機(jī)械特性。2）逆變狀態(tài)下，電流連續(xù)和電流斷續(xù)時(shí)電動(dòng)機(jī) 的機(jī)械特性。2.8電力公害及改善措施，要求達(dá)到“熟悉”層次。2、本章重點(diǎn)難點(diǎn)分析本章 的重點(diǎn)是：波形分析法和單相橋式可控整流電路；有源逆變產(chǎn)生 的條件；難點(diǎn)是：帶不同性質(zhì)負(fù)載時(shí)整流電路 的工作情況；變壓器漏抗對(duì)整流電路 的影響。波形分析法：整流電路 的分析

15、，通常采用波形分析法。所謂波形分析法，是指根據(jù)電源電壓和控制角以及負(fù)載性質(zhì)，作出負(fù)載電壓、負(fù)載電流、整流元件 的電壓和電流等波形圖，再由波形圖推導(dǎo)出該電路基本電量 的計(jì)算公式和數(shù)量關(guān)系。具體來說，分析方法和步驟如下：1）繪出主電路原理圖，包括標(biāo)明交流電壓、各整流元件序號(hào)和負(fù)載性質(zhì)。2）畫出各相電壓或線電壓波形圖，并確定整流元件 的自然換相點(diǎn)。3）根據(jù)控制角在相應(yīng)位置上繪出觸發(fā)脈沖，并標(biāo)明相應(yīng)序號(hào)。4）根據(jù)可控整流電路 的工作原理，繪出負(fù)載電壓、負(fù)載電流、晶閘管電流以及晶閘管兩端電壓 的波形，5）根據(jù)波形圖推導(dǎo)出基本電量 的計(jì)算公式。變壓器漏抗對(duì)整流電路 的影響：通常整流電路輸入端都接有整流變壓

16、器，由于整流變壓器存在漏抗，在換相時(shí)，對(duì)整流電壓波形將產(chǎn)生影響，不僅產(chǎn)生換相壓降，而且使相電壓和線電壓波形出現(xiàn)缺口，電壓發(fā)生畸變。造成電網(wǎng)3、本章典型例題分析例 2.1接有續(xù)流二極管 的單相半波可控整流電路，帶大電感負(fù)載，R=5，變壓器二次側(cè)電壓 U =220V2。試計(jì)算當(dāng)觸發(fā)角分別為 30和 60時(shí)，流過晶閘管和續(xù)流二極管中電 流 的平均值和有效值；問在什么情況下，流過續(xù)流二極管 的電流平均值大于流過晶閘管 的電流平均值？解： 1）當(dāng) = 30時(shí)，1 cos21 cos302U d 0.45U10.45 22092.4VU d 92.4I d18.5AR5180 30流過晶閘管 的電流平均值

17、為流過晶閘管 的電流有效值為IdTI d18.5 7.7A18.5 16.9A2360180 30360ITId2180 30流過續(xù)流二極管 的電流平均值為I dDI d18.5 10.8A18.5 14.1A2360180 30流過續(xù)流二極管 的電流有效值為I DI d23602）當(dāng)= 60時(shí)，1 cos1 cos602U d 0.45U10.45 22074.3V2U dR74.35I d14.9A180 60流過晶閘管 的電流平均值為IdTI d14.9 5A2360180 60360流過晶閘管 的電流有效值為ITI d14.9 8.6A14.9 9.9A2180 60流過續(xù)流二極管 的

18、電流平均值為流過續(xù)流二極管 的電流有效值為I dDI d2360180 60360I DI d14.9 12.2A23）要使 II，由公式知，只需滿足，即0dDdT22例 2.2在單相橋式全控整流電路中，如果有一只晶閘管因?yàn)檫^流而燒成斷路，該電路 的工作情況將如何？如果這只晶閘管被燒成短路，該電路 的工作情況又會(huì)如何？答：如果有一只晶閘管因?yàn)檫^流而燒成斷路，則該單相橋式全控整流電路將作為單相半波可控整流電路工作；如果這只晶閘管被燒成短路，則會(huì)引起其他晶閘管因?qū)﹄娫炊搪范鵁龤?，?yán)重情況下甚至可能使整流變壓器因過流而損壞。因此，側(cè)與晶閘管之間應(yīng)串聯(lián)快速熔斷絲，起到過流保護(hù) 的作用。在設(shè)計(jì)電路時(shí)，在

19、變壓器二次 例 2.3單相橋式半控整流電路中續(xù)流二極管 的作用是什么？在何種情況下，流過續(xù)流二極管 的電流平均值大于流過晶閘管 的電流平均值？答：?jiǎn)蜗鄻蚴桨肟卣麟娐分欣m(xù)流二極管 的作用是：為感性負(fù)載中電感儲(chǔ)存 的能量提供一條專門 的釋放回路，以避免發(fā)生一只晶閘管持續(xù)導(dǎo)通而兩只二極管輪流導(dǎo)通 的“失控現(xiàn)象”。由公式知，流過續(xù)流二極管 的電流平均值IdDIdI d，流過晶閘管 的電流平均值I dT2 I，則只需滿足，即3要使 I dDdT2例 2.4單相全控橋式整流電路，帶阻感負(fù)載，R = 1，L值很大，即滿足 LR，U 20= 100V，當(dāng)= 60時(shí)，求：1）作出輸出電壓 u2）求整流輸出平均

20、電壓、輸出電流did、變壓器二次側(cè)電流i 2 的波形；U、電流dId和二次側(cè)電流有效值I 2；3）考慮兩倍 的安全裕量，選擇晶閘管 的額定電壓和額定電流值。解： 1)波形略2）Ud= 0.9U2Cos= 0.9100Cos60= 45Vd/ R = 45 / 1 = 45A= 45AIId2= U= Id3）晶閘管可能承受 的最大電壓為U = 2U =141V，考慮 2倍安全裕量 ,其值為TM2282V，選額定電壓為 300V 的晶閘管1IT =Id = 31.82A2考慮 2倍安全裕量時(shí)晶閘管 的平均電流為流過晶閘管 的電流有效值為ITAV = 2I / 1.57 = 40.54A，選額定電

21、流為T50A 的晶閘管4、本章作業(yè)2.1單相橋式全控整流電路，帶大電感負(fù)載，U =220V，R=2，求晶閘管 的額定電流和額2定電壓。解：晶閘管可能承受 的最大電壓為 U = 2U =311V，選額定電壓為 350V 的晶閘管。TM2U = 0.9U = 0.9220= 198Vd2Id= U / R = 198 / 2 =99Ad 1流過晶閘管 的電流有效值為 IT =晶閘管 的平均電流為 I TAVId = 70.01A2= I / 1.57 = 44.6A，選額定電流為 50A 的晶閘管。T2.2單相半波可控整流電路中，如晶閘管：1）不加觸發(fā)脈沖； 2）內(nèi)部短路； 3）內(nèi)部斷路，試分析晶

22、閘管兩端與負(fù)載電壓波形。解：1）3）同為關(guān)斷狀態(tài)， 2）為導(dǎo)通狀態(tài)，見課本 P50。2.3某單相可控整流電路，分別給阻性負(fù)載和蓄電池反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載供電，在流過負(fù)載電流平均值相同 的條件下，哪一種負(fù)載下晶閘管 的額定電流應(yīng)選大一些？為什么？解：反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載時(shí)晶閘管額定電流應(yīng)選大一些。因?yàn)榉措妱?dòng)勢(shì)負(fù)載時(shí)，晶閘管 的導(dǎo)通角比電阻性負(fù)載時(shí)小。反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載 的電流波形系數(shù)K比電阻負(fù)載時(shí)大。f2.4某單相橋式全控整流電路，帶大電感負(fù)載，變壓器二次側(cè)電壓U =220V，R=2，觸2發(fā)角= 30時(shí)，求： 1）畫出輸出電壓 u、輸出電流 i和變壓器二次側(cè)電流 i2波形； 2）計(jì)dd算整流電路輸出平均電壓U、平均電

23、流 I及變壓器二次電流有效值I 2；3）考慮 2倍安全裕dd量，選擇晶閘管 的額定電壓、額定電流值。解：1)波形略，見課本 P572）Ud= 0.9U Cos= 0.9220Cos30= 171.5V2I d = U / R = 171.5 / 2 = 85.75AdI = I = 85.75A2 d3）晶閘管可能承受 的最大電壓為 U=2U 2 =311V，考慮倍安全裕量 ,其值為2TM622V，選額定電壓為 650V 的晶閘管。1流過晶閘管 的電流有效值為 I =TId = 60.6A2考慮 2倍安全裕量時(shí)晶閘管 的平均電流為 ITAV = 2I / 1.57 = 77.2A，選額定電流為

24、 80AT 的晶閘管。2.5教材 P121123 的習(xí)題。2.1解：1）3）同為關(guān)斷狀態(tài)， 2）為導(dǎo)通狀態(tài)，見課本 P50。2.2 P51第一段2.3解：反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載時(shí)晶閘管額定電流應(yīng)選大一些。因?yàn)榉措妱?dòng)勢(shì)負(fù)載時(shí)，晶閘管 的導(dǎo)通角比電阻性負(fù)載時(shí)小。反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載 的電流波形系數(shù) K比電阻負(fù)載時(shí)大。f2.4見課本 P48例 2.1方法相同，代入相應(yīng) 的數(shù)據(jù)即可。 2.5同上2.6見課本 P52，代入公式即可。2.7解：1)波形略，見課本 P572）Ud= 0.9U Cos= 0.9220Cos30= 171.5V2I d = U / R = 171.5 / 2 = 85.75AdI = I = 8

25、5.75A2 d3）晶閘管可能承受 的最大電壓為 U622V，選額定電壓為 650V 的晶閘管。=2U 2 =311V，考慮倍安全裕量 ,其值為2TM1流過晶閘管 的電流有效值為 IT =I = 60.6Ad2考慮 2倍安全裕量時(shí)晶閘管 的平均電流為 ITAV = 2I / 1.57 = 77.2A，選額定電流為 80AT 的晶閘管。2.8見課本 P54，代入公式即可。2.9見課本 P68。2.10見課本 P70，代入公式即可。都可參照課本例題或公式解答。2.11 2.23第三章直流斬波器1、本章學(xué)習(xí)要求3.1直流斬波器 的工作原理及控制方式，要求達(dá)到“掌握”層次。3.2直流斬波器基本電路，要

26、求達(dá)到“掌握”層次。3.2.1降壓斬波器，要求達(dá)到“掌握”層次。1）降壓斬波器 的電路組成及其工作原理。2）降壓斬波器輸出電壓平均值 的表達(dá)式。3.2.2升壓斬波器，要求達(dá)到“熟悉”層次。1）升壓斬波器 的電路組成及其工作原理。2）升壓斬波器輸出電壓平均值 的表達(dá)式。第四章交流調(diào)壓電路和相控交 -交變頻電路1、本章學(xué)習(xí)要求4.1單相交流調(diào)壓電路，要求達(dá)到“熟悉”層次。 1）交流調(diào)壓電路 的概念。2）單相交流調(diào)壓電路 的電路結(jié)構(gòu)及工作原理。3）單相交流調(diào)壓電路帶阻感負(fù)載時(shí) 的相關(guān)電量 的計(jì)算。第五章無源逆變電路1、本章學(xué)習(xí)要求5.1無源逆變電路 的原理，要求達(dá)到“熟悉”層次。1）逆變 的概念。2

27、）有源逆變和無源逆變 的區(qū)別。3）逆變電路 的分類及其各自 的特點(diǎn)。5.2單相電壓型逆變電路，要求達(dá)到“掌握”層次。1）單相半橋逆變電路 的電路組成及工作原理。2）單相橋式逆變電路 的電路組成及工作原理。3）與開關(guān)管反并聯(lián) 的續(xù)流二極管 的作用。5.3脈沖寬度調(diào)制（ PWM），要求達(dá)到“熟悉”層次。1）正弦脈寬調(diào)制（ SPWM） 的基本原理。2）PWM 的單極性調(diào)制和雙極性調(diào)制方式。3）載波信號(hào)、調(diào)制信號(hào)、載波比和調(diào)制比 的概念及含義。2、本章作業(yè)5.1無源逆變與有源逆變有什么不同？答：交流側(cè)接電網(wǎng)，為有源逆變；交流側(cè)接負(fù)載，為無源逆變。隨負(fù)載要求 的不同，無源逆變電路輸出 的頻率與電壓既可以

28、是恒定 的，也可以是可變 的。5.2什么是電壓型逆變電路？什么是電流型逆變電路？從電路組成和工作波形上看，這二者各有什么特點(diǎn)？答：電壓型逆變電路因其直流側(cè)電源為電壓源，所以，直流電壓無脈動(dòng)，直流回路呈低阻抗。由于直流電壓源 的鉗位作用，交流側(cè)輸出電壓波形為矩形波，并且與負(fù)載阻抗角無關(guān)。交流側(cè)輸出電流波形則取決于負(fù)載 的性質(zhì)。為給感性（滯后） 的負(fù)載電流提供流通路徑，逆變橋 的各橋臂必須并聯(lián)無功反饋二極管。電流型逆變電路因其直流側(cè)電源為電流源，所以，直流電流無脈動(dòng)，直流回路呈高阻抗。交流側(cè)輸出電壓波形為矩形波，并且與負(fù)載阻抗角無關(guān)。交流側(cè)輸出電壓波形則取決于負(fù)載 的 性質(zhì)。由于電流源電流 的單向

29、性，逆變橋 的各橋臂不必并聯(lián)無功反饋二極管。5.3電壓型逆變電路中，與開關(guān)管反并聯(lián) 的二極管 的作用是什么？答：為給感性（滯后） 的負(fù)載電流提供流通路徑，逆變橋 的各橋臂必須并聯(lián)無功反饋二極管。第六章電力電子器件 的門（柵）極控制電路1、本章學(xué)習(xí)要求6.1晶閘管門極觸發(fā)電路，要求達(dá)到“熟悉”層次。1）晶閘管對(duì)觸發(fā)電路 的基本要求。6.2 GTR 的基極驅(qū)動(dòng)電路，要求達(dá)到“熟悉”層次。1）GTR對(duì)驅(qū)動(dòng)電路 的基本要求。2、本章作業(yè)6.1晶閘管主電路對(duì)觸發(fā)電路 的要求是什么？P227228答： 1）觸發(fā)脈沖 的參數(shù)應(yīng)符合要求。觸發(fā)脈沖 的主要參數(shù)有脈沖幅值、寬度和前沿陡度。2）觸發(fā)脈沖與主電路電源

30、電壓必須同步3）觸發(fā)脈沖 的移相范圍應(yīng)滿足變流裝置 的要求4）觸發(fā)脈沖 的頻率有可調(diào)性5）防止干擾與誤觸發(fā)第七章相控整流主電路參數(shù) 的計(jì)算和設(shè)計(jì)1、本章學(xué)習(xí)要求7.1整流變壓器參數(shù) 的計(jì)算，要求達(dá)到“熟悉”層次。1）選擇整流變壓器二次側(cè)相電壓 的原則。7.2整流元件 的選擇，要求達(dá)到“掌握”層次。1）整流元件額定電壓、額定電流 的選擇。7.3晶閘管 的串聯(lián)與并聯(lián)，要求達(dá)到“熟悉”層次。1）晶閘管在進(jìn)行串、并聯(lián)使用時(shí)應(yīng)注意 的相關(guān)問題。7.4電抗器參數(shù) 的計(jì)算，要求達(dá)到“熟悉”層次。1）晶閘管裝置直流側(cè)串入 的平波電抗器 的作用。2、本章作業(yè)7.1整流電路供電 的整流變壓器二次側(cè)相電壓 的選擇是

31、由哪些因素決定 的？若二次側(cè)相電壓選得過高或過低，將出現(xiàn)什么問題? 答：整流電路供電 的整流變壓器二次側(cè)相電壓 的選擇，應(yīng)考慮以下幾個(gè)因素：主電路 的；電網(wǎng)電壓波動(dòng)；晶閘管或整流管及線路壓降 nU；整流型式；最小控制角minT變壓器引起 的換相壓降損失。二次側(cè)相電壓選得過高，則晶閘管運(yùn)行時(shí)控制角過大，造成功率因數(shù)變壞、無功功率增大，并在電源回路 的電感上產(chǎn)生較大 的電壓降；選得過低，則有可能在最不利 的情況下，既電源電壓偏低、負(fù)載最大時(shí)，即使晶閘管 的控制角退到最小，仍然不能達(dá)到負(fù)載要求 的額定電壓。7.2晶閘管串聯(lián)或并聯(lián)使用時(shí)，應(yīng)采取什么樣 的均壓或均流措施？答：晶閘管串聯(lián)使用時(shí)，為了使每個(gè)

32、晶閘管承受 的電壓均衡，除了選用特性盡可能一致 的元件，還應(yīng)對(duì)每個(gè)晶閘管并聯(lián)均壓電阻，還要在晶閘管上并聯(lián)電容。此外，晶閘管串接后，要求各元件 的開通時(shí)間差要盡量小，因此對(duì)門極觸發(fā)脈沖 的要求比較高，即觸發(fā)脈沖前沿要陡，觸發(fā)脈沖電流要大，使晶閘管 的開通時(shí)間盡量小并一致。晶閘管并聯(lián)使用時(shí)，為了使每個(gè)晶閘管承受 的電流均衡，除了選用特性盡可能一致 的元件，還應(yīng)采取電阻均流和電抗均流。此外，晶閘管并接后，同樣要求各元件 的開通時(shí)間差要盡量小，因此觸發(fā)脈沖前沿要陡，觸發(fā)脈沖電流要大，使各元件 的開通時(shí)間盡可能一致，同時(shí)，適當(dāng)增大電感，可以降低 di / dt，從而在開通時(shí)間差異一定 的條件下，可以減小

33、各并聯(lián)元件 的動(dòng)態(tài)電流差別。此外，在安裝時(shí)，要注意各支路 的導(dǎo)線電阻與分布電感相近。注意：對(duì)于專升本（業(yè)余）學(xué)生，本課程著重要求大家掌握第一、其余各章 的內(nèi)容只要求了解基本概念和基本原理即可。二、六、七章 的內(nèi)容，第三部分 綜合練習(xí)題一、填空題（本大題共14小空，每小空 2分，共 28分）1晶閘管是四層三端器件，三個(gè)引出電極分別為：陽極、陰極和極。2一只額定電流為 100A 的普通晶閘管，其允許通過 的電流有效值為A。3具有自關(guān)斷能力 的電力電子器件稱為器件。04三相全控橋式整流電路中，采用共陰極組接法 的三只晶閘管，要求其觸發(fā)脈沖以120為間隔，依次在電源電壓 的半周觸發(fā)各晶閘管。5在考慮變

34、壓器漏抗影響時(shí)，整流電路輸出電壓 的平均值將6三相全控橋式整流電路輸出 的電壓波形在一個(gè)周期內(nèi)脈動(dòng)。次。7采用時(shí)間比控制方式改變斬波器負(fù)載兩端 的平均電壓，對(duì)斬波器觸發(fā)脈沖 的調(diào)制方法有 三種，分別是；。8降壓斬波器中，電源電壓9電流型逆變電路直流側(cè)為Ud=50V，導(dǎo)通比為 0.8，則負(fù)載電壓平均值ULD為。，輸出電流波形為。10根據(jù)調(diào)制脈沖 的極性， PWM也有兩種調(diào)制方式，分別是二、簡(jiǎn)答題（本大題共 6小題，每小題 6分，共 36分）和調(diào)制。1試說明晶閘管 的開通和關(guān)斷 的條件。2試說明晶閘管整流裝置實(shí)現(xiàn)有源逆變 的條件。3試說明整流電路中整流變壓器二次側(cè)相電壓U選得過高或過低，將出現(xiàn)什么

35、問題？24單相半控橋整流電路帶感性負(fù)載時(shí)，若該電路不接續(xù)流二極管，請(qǐng)對(duì)其可能發(fā)生 的“失控”現(xiàn)象進(jìn)行分析。5三相橋式全控整流電路帶大電感負(fù)載時(shí)，以連接于A相 的共陰極組晶閘管 T1為例說明，在一個(gè)周期內(nèi)，其承受電壓 的情況。6某單相可控整流電路，分別給阻性負(fù)載和蓄電池反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載供電，在流過負(fù)載電流平均值相同 的條件下，哪一種負(fù)載下晶閘管 的額定電流應(yīng)選大一些？為什么？三、計(jì)算題（，本大題共3小題，每小題 12分，共 36分）1單相橋式可控整流電路，帶一大電感對(duì)蓄電池充電， R = 3，電感 L足夠大， U = 220V，2反電動(dòng)勢(shì) E = 60V。1）要保持充電電流為 10A，估算此時(shí) 的控

36、制角；2）該電路中晶閘管承受 的最大電壓是多少？2單相全控橋式整流電路，帶阻感負(fù)載，R = 5，L值很大，即滿足LR，U = 100V，20當(dāng) = 60時(shí)，求：1）作出輸出電壓 u、輸出電流did、變壓器二次側(cè)電流 i 的波形；22）求整流輸出平均電壓U、電流dId和二次側(cè)電流有效值 I；23）考慮兩倍 的安全裕量，選擇晶閘管 的額定電壓和額定電流值。3單相全控橋式有源逆變電路，回路電阻R = 1，平波電抗器 L足夠大，變壓器二次電d0壓有效值 U = 220V，負(fù)載電動(dòng)勢(shì) E =-200V，當(dāng)= 30時(shí)，求：2d1）畫出輸出電壓 u、流過晶閘管電流 i 的波形；dT12）計(jì)算變流電路輸出平均電壓U、負(fù)載平均電流 I。dd參考答案： 一、填空題（本大題共14小空，每小空 2分，共 28分）1門4正21575減小