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文檔簡介
1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上電力電子技術(shù)試題第1章 電力電子器件1.電力電子器件一般工作在_開關(guān)_狀態(tài)。2.在通常情況下,電力電子器件功率損耗主要為_通態(tài)損耗_,而當(dāng)器件開關(guān)頻率較高時,功率損耗主要為_開關(guān)損耗_。3.電力電子器件組成的系統(tǒng),一般由_控制電路_、_驅(qū)動電路_、 _主電路_三部分組成,由于電路中存在電壓和電流的過沖,往往需添加_保護電路_。4.按內(nèi)部電子和空穴兩種載流子參與導(dǎo)電的情況,電力電子器件可分為_單極型器件_ 、 _雙極型器件_ 、_復(fù)合型器件_三類。5.電力二極管的工作特性可概括為_承受正向電壓導(dǎo)通,承受反相電壓截止_。6.電力二極管的主要類型有_普通二極管_、_快恢復(fù)二
2、極管_、 _肖特基二極管_。7.肖特基二極管的開關(guān)損耗_小于_快恢復(fù)二極管的開關(guān)損耗。8.晶閘管的基本工作特性可概括為 _正向電壓門極有觸發(fā)則導(dǎo)通、反向電壓則截止_ 。9.對同一晶閘管,維持電流IH與擎住電流IL在數(shù)值大小上有IL_大于_IH 。10.晶閘管斷態(tài)不重復(fù)電壓UDSM與轉(zhuǎn)折電壓Ubo數(shù)值大小上應(yīng)為,UDSM_大于_Ubo。11.逆導(dǎo)晶閘管是將_二極管_與晶閘管_反并聯(lián)_(如何連接)在同一管芯上的功率集成器件。12.GTO的_多元集成_結(jié)構(gòu)是為了便于實現(xiàn)門極控制關(guān)斷而設(shè)計的。13.MOSFET的漏極伏安特性中的三個區(qū)域與GTR共發(fā)射極接法時的輸出特性中的三個區(qū)域有對應(yīng)關(guān)系,其中前者的
3、截止區(qū)對應(yīng)后者的_截止區(qū)_、前者的飽和區(qū)對應(yīng)后者的_放大區(qū)_、前者的非飽和區(qū)對應(yīng)后者的_飽和區(qū)_。14.電力MOSFET的通態(tài)電阻具有_正_溫度系數(shù)。15.IGBT 的開啟電壓UGE(th)隨溫度升高而_略有下降_,開關(guān)速度_小于_電力MOSFET 。16.按照驅(qū)動電路加在電力電子器件控制端和公共端之間的性質(zhì),可將電力電子器件分為_電壓驅(qū)動型_和_電流驅(qū)動型_兩類。17.IGBT的通態(tài)壓降在1/2或1/3額定電流以下區(qū)段具有_負_溫度系數(shù), 在1/2或1/3額定電流以上區(qū)段具有_正_溫度系數(shù)。18.在如下器件:電力二極管(Power Diode)、晶閘管(SCR)、門極可關(guān)斷晶閘管(GTO)、
4、電力晶體管(GTR)、電力場效應(yīng)管(電力MOSFET)、絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)中,屬于不可控器件的是_電力二極管_,屬于半控型器件的是_晶閘管_,屬于全控型器件的是_ GTO 、GTR 、電力MOSFET 、IGBT _;屬于單極型電力電子器件的有_電力MOSFET _,屬于雙極型器件的有_電力二極管、晶閘管、GTO 、GTR _,屬于復(fù)合型電力電子器件得有 _ IGBT _;在可控的器件中,容量最大的是_晶閘管_,工作頻率最高的是_電力MOSFET,屬于電壓驅(qū)動的是電力MOSFET 、IGBT _,屬于電流驅(qū)動的是_晶閘管、GTO 、GTR _。第2章 整流電路1.電阻負載的特點是_
5、電壓和電流成正比且波形相同_,在單相半波可控整流電阻性負載電路中,晶閘管控制角的最大移相范圍是_0-180O_。2.阻感負載的特點是_流過電感的電流不能突變,在單相半波可控整流帶阻感負載并聯(lián)續(xù)流二極管的電路中,晶閘管控制角的最大移相范圍是_0-180O _ ,其承受的最大正反向電壓均為_,續(xù)流二極管承受的最大反向電壓為_(設(shè)U2為相電壓有效值)。3.單相橋式全控整流電路中,帶純電阻負載時,角移相范圍為_0-180O _,單個晶閘管所承受的最大正向電壓和反向電壓分別為_ 和_;帶阻感負載時,角移相范圍為_0-90O _,單個晶閘管所承受的最大正向電壓和反向電壓分別為_和_;帶反電動勢負載時,欲使
6、電阻上的電流不出現(xiàn)斷續(xù)現(xiàn)象,可在主電路中直流輸出側(cè)串聯(lián)一個_平波電抗器_。4.單相全控橋反電動勢負載電路中,當(dāng)控制角大于不導(dǎo)電角d時,晶閘管的導(dǎo)通角q =_-d_; 當(dāng)控制角a小于不導(dǎo)電角 d 時,晶閘管的導(dǎo)通角 q =_-2d_。5.電阻性負載三相半波可控整流電路中,晶閘管所承受的最大正向電壓UFm等于_,晶閘管控制角的最大移相范圍是_0-150o_,使負載電流連續(xù)的條件為_(U2為相電壓有效值)。6.三相半波可控整流電路中的三個晶閘管的觸發(fā)脈沖相位按相序依次互差_120o _,當(dāng)它帶阻感負載時,a的移相范圍為_0-90o _。7.三相橋式全控整流電路帶電阻負載工作中,共陰極組中處于通態(tài)的晶
7、閘管對應(yīng)的是_最高_的相電壓,而共陽極組中處于導(dǎo)通的晶閘管對應(yīng)的是_最低_的相電壓;這種電路 a 角的移相范圍是_0-120o _,ud波形連續(xù)的條件是_。 8.對于三相半波可控整流電路,換相重迭角的影響,將使用輸出電壓平均值_下降_。9.電容濾波單相不可控整流帶電阻負載電路中,空載時,輸出電壓為_,隨負載加重Ud逐漸趨近于_0.9 U2_,通常設(shè)計時,應(yīng)取RC_1.5-2.5_T,此時輸出電壓為Ud_1.2_U2(U2為相電壓有效值,T為交流電源的周期)。10.電容濾波三相不可控整流帶電阻負載電路中,電流 id 斷續(xù)和連續(xù)的臨界條件是_,電路中的二極管承受的最大反向電壓為_U2。11.實際工
8、作中,整流電路輸出的電壓是周期性的非正弦函數(shù),當(dāng) a 從0°90°變化時,整流輸出的電壓ud的諧波幅值隨 a 的增大而 _增大_,當(dāng) a 從90°180°變化時,整流輸出的電壓 ud 的諧波幅值隨 a 的增大而_減小_。 12.逆變電路中,當(dāng)交流側(cè)和電網(wǎng)連結(jié)時,這種電路稱為_有源逆變_,欲實現(xiàn)有源逆變,只能采用_全控_電路;對于單相全波電路,當(dāng)控制角 0< a < p /2 時,電路工作在_整流_狀態(tài); p /2< a < p 時,電路工作在_逆變_狀態(tài)。13.在整流電路中,能夠?qū)崿F(xiàn)有源逆變的有_單相全波_、_三相橋式整流電路_等
9、(可控整流電路均可),其工作在有源逆變狀態(tài)的條件是_有直流電動勢,其極性和晶閘管導(dǎo)通方向一致,其值大于變流器直流側(cè)平均電壓_和_晶閘管的控制角a > 90O,使輸出平均電壓Ud為負值_。14.晶閘管直流電動機系統(tǒng)工作于整流狀態(tài),當(dāng)電流連續(xù)時,電動機的機械特性為一組_平行的直線_,當(dāng)電流斷續(xù)時,電動機的理想空載轉(zhuǎn)速將_抬高_,隨 a 的增加,進入斷續(xù)區(qū)的電流_加大_。15.直流可逆電力拖動系統(tǒng)中電動機可以實現(xiàn)四象限運行,當(dāng)其處于第一象限時,電動機作_電動_運行,電動機_正_轉(zhuǎn),正組橋工作在_整流_狀態(tài);當(dāng)其處于第四象限時,電動機做_發(fā)電_運行,電動機_反轉(zhuǎn)_轉(zhuǎn),_正_組橋工作在逆變狀態(tài)。1
10、6.大、中功率的變流器廣泛應(yīng)用的是_晶體管_觸發(fā)電路,同步信號為鋸齒波的觸發(fā)電路,可分為三個基本環(huán)節(jié),即_脈沖的形成與放大_、_鋸齒波的形成與脈沖移相_和_同步環(huán)節(jié)_。第3章 直流斬波電路1.直流斬波電路完成得是直流到_直流_的變換。2.直流斬波電路中最基本的兩種電路是_降壓斬波電路 和_升壓斬波電路_。 3.斬波電路有三種控制方式:_脈沖寬度調(diào)制(PWM)_、_頻率調(diào)制_和_(ton和T都可調(diào),改變占空比)混合型。4.升壓斬波電路的典型應(yīng)用有_直流電動機傳動_和_單相功率因數(shù)校正_等。 5.升降壓斬波電路呈現(xiàn)升壓狀態(tài)的條件為_。 6.CuK斬波電路電壓的輸入輸出關(guān)系相同的有_升壓斬波電路_、
11、_Sepic斬波電路_和_Zeta斬波電路_。7.Sepic斬波電路和Zeta斬波電路具有相同的輸入輸出關(guān)系,所不同的是:_ Sepic斬波電路_的電源電流和負載電流均連續(xù),_ Zeta斬波電路_的輸入、輸出電流均是斷續(xù)的,但兩種電路輸出的電壓都為_正_極性的 。8.斬波電路用于拖動直流電動機時,降壓斬波電路能使電動機工作于第_1_象限,升壓斬波電路能使電動機工作于第_2_象限,_電流可逆斬波電路能使電動機工作于第1和第2象限。9.橋式可逆斬波電路用于拖動直流電動機時,可使電動機工作于第_1、2、3、4_象限。10.復(fù)合斬波電路中,電流可逆斬波電路可看作一個_升壓_斬波電路和一個_降壓_斬波電
12、路的組合;多相多重斬波電路中,3相3重斬波電路相當(dāng)于3個_基本_斬波電路并聯(lián)。第4章 交流交流電力變換電路1.改變頻率的電路稱為_變頻電路_,變頻電路有交交變頻電路和_交直交變頻_電路兩種形式,前者又稱為_直接變頻電路_,后者也稱為_間接變頻電路_。 2.單相調(diào)壓電路帶電阻負載,其導(dǎo)通控制角a的移相范圍為_0-180O_,隨 a 的增大, Uo_降低_,功率因數(shù)l_降低_。3.單相交流調(diào)壓電路帶阻感負載,當(dāng)控制角aj(j=arctan(wL/R) )時,VT1的導(dǎo)通時間_逐漸縮短_,VT2的導(dǎo)通時間_逐漸延長_。4.根據(jù)三相聯(lián)接形式的不同,三相交流調(diào)壓電路具有多種形式,TCR屬于_支路控制三角
13、形_聯(lián)結(jié)方式,TCR的控制角 a 的移相范圍為_90O-180O_,線電流中所含諧波的次數(shù)為_6k±1_。5.晶閘管投切電容器 選擇晶閘管投入時刻的原則是:_該時刻交流電源電壓應(yīng)和電容器預(yù)先充電電壓相等_。6.把電網(wǎng)頻率的交流電直接變換成可調(diào)頻率的交流電的變流電路稱為_交交變頻電路_。7.單相交交變頻電路帶阻感負載時,哪組變流電路工作是由_輸出電流的方向_決定的,交流電路工作在整流還是逆變狀態(tài)是根據(jù)_輸出電流方向和輸出電壓方向是否相同_決定的。8.當(dāng)采用6脈波三相橋式電路且電網(wǎng)頻率為50Hz時,單相交交變頻電路的輸出上限頻率約為_20Hz_。9.三相交交變頻電路主要有兩種接線方式,即
14、_公共交流母線進線方式_和_輸出星形聯(lián)結(jié)方式_,其中主要用于中等容量的交流調(diào)速系統(tǒng)是_公共交流母線進線方式_。10.矩陣式變頻電路是近年來出現(xiàn)的一種新穎的變頻電路。它采用的開關(guān)器件是_全控_器件;控制方式是_斬控方式_。1、請在空格內(nèi)標出下面元件的簡稱:電力晶體管GTR ;可關(guān)斷晶閘管 GTO ;功率場效應(yīng)晶體管MOSFET ;絕緣柵雙極型晶體管IGBT ;IGBT是 MOSFET 和 GTR 的復(fù)合管。2、晶閘管對觸發(fā)脈沖的要求是要有足夠的驅(qū)動功率 、 觸發(fā)脈沖前沿要陡幅值要高 和 觸發(fā)脈沖要與晶閘管陽極電壓同步 。3、多個晶閘管相并聯(lián)時必須考慮均流 的問題,解決的方法是串專用均流電抗器。
15、。4、在電流型逆變器中,輸出電壓波形為正弦波 波,輸出電流波形為方波波。5、型號為KS100-8的元件表示雙向晶閘管 晶閘管、它的額定電壓為 800V 伏、額定有效電流為 100A 安。6、180°導(dǎo)電型三相橋式逆變電路,晶閘管換相是在_同一橋臂 上的上、下二個元件之間進行;而120º導(dǎo)電型三相橋式逆變電路,晶閘管換相是在_不同橋臂 上的元件之間進行的。7、當(dāng)溫度降低時,晶閘管的觸發(fā)電流會 增加、 、正反向漏電流會 下降、 ;當(dāng)溫度升高時,晶閘管的觸發(fā)電流會下降、 、正反向漏電流會 增加 。8、 在有環(huán)流逆變系統(tǒng)中,環(huán)流指的是只流經(jīng) 兩組變流器之間 而不流經(jīng) 負載 的電流。
16、環(huán)流可在電路中加 電抗器 來限制。為了減小環(huán)流一般采用控制角 = 的工作方式。9、常用的過電流保護措施有快速熔斷器 、串進線電抗器、接入直流快速開關(guān)、控制快速移相使輸出電壓下降 。(寫出四種即可)10、逆變器按直流側(cè)提供的電源的性質(zhì)來分,可分為 電壓型 型逆變器和 電流型 型逆變器,電壓型逆變器直流側(cè)是電壓源,通常由可控整流輸出在最靠近逆變橋側(cè)用 電容 器進行濾波,電壓型三相橋式逆變電路的換流是在橋路的 本橋元件之間元件之間換流,每只晶閘管導(dǎo)電的角度是 180º 度;而電流型逆變器直流側(cè)是電流源,通常由可控整流輸出在最靠近逆變橋側(cè)是用 電感 濾波,電流型三相橋式逆變電路換流是在 異橋
17、元件之間元件之間換流,每只晶閘管導(dǎo)電的角度是 120º 度。11、直流斬波電路按照輸入電壓與輸出電壓的高低變化來分類有 降壓 斬波電路; 升壓 斬波電路; 升降壓 斬波電路。12、由晶閘管構(gòu)成的逆變器換流方式有負載 換流和 強迫 換流。13、按逆變后能量饋送去向不同來分類,電力電子元件構(gòu)成的逆變器可分為 有源、 逆變器與 無源 逆變器兩大類。14、有一晶閘管的型號為KK2009,請說明KK快速晶閘管; 200表示表示200A,9表示900V。15、單結(jié)晶體管產(chǎn)生的觸發(fā)脈沖是 尖脈沖 脈沖;主要用于驅(qū)動小功率的晶閘管;鋸齒波同步觸發(fā)電路產(chǎn)生的脈沖為強觸發(fā)脈沖脈沖;可以觸發(fā) 大 功率的晶
18、閘管。17、為了減小變流電路的開、關(guān)損耗,通常讓元件工作在軟開關(guān)狀態(tài),軟開關(guān)電路種類很多,但歸納起來可分為 零電流開關(guān) 與 零電壓開關(guān) 兩大類。18、直流斬波電路在改變負載的直流電壓時,常用的控制方式有 等頻調(diào)寬控制;等寬調(diào)頻控制;脈寬與頻率同時控制 三種。19、由波形系數(shù)可知,晶閘管在額定情況下的有效值電流為ITn等于 1.57 倍IT(AV),如果IT(AV)=100安培,則它允許的有效電流為 157 安培。通常在選擇晶閘管時還要留出 1.52 倍的裕量。20、通常變流電路實現(xiàn)換流的方式有 器件換流,電網(wǎng)換流,負載換流,強迫換流四種。21、在單相交流調(diào)壓電路中,負載為電阻性時移相范圍是 ,
19、負載是阻感性時移相范圍是 。22、在電力晶閘管電路中,常用的過電壓保護有 避雷器;阻容吸收;硒堆;壓敏電阻;整流式阻容吸收等幾種。23、。晶閘管的維持電流IH是指在溫40度以下 溫度條件下,門極斷開時,晶閘管從較大通態(tài)電流下降到剛好能保持導(dǎo)通所必須的最小 陽極 電流。25、普通晶閘管的圖形符號是 ,三個電極分別是 陽極A , 陰極K 和門極G 晶閘管的導(dǎo)通條件是陽極加正電壓,陰極接負電壓,門極接正向電壓形成了足夠門極電流時晶閘管導(dǎo)通;關(guān)斷條件是當(dāng)晶閘管陽極電流小于維持電流IH時,導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷。.。27、絕緣柵雙極型晶體管是以 電力場效應(yīng)晶體管柵極; 作為柵極,以 以電力晶體管集電極和發(fā)射極
20、 復(fù)合而成。28、在電力晶閘管電路中,常用的過電流保護有 快速熔斷器;電路串電抗器;過流時快速移相;直流快速開關(guān);等幾種。29、晶閘管的換相重疊角與電路的 觸發(fā)角;變壓器漏抗XB;平均電流Id;電源相電壓U2。等到參數(shù)有關(guān)。31、單相全波可控整流電路中,晶閘管承受的最大反向電壓為 。三相半波可控整流電路中,晶閘管承受的最大反向電壓為 。(電源相電壓為U2)32、要使三相全控橋式整流電路正常工作,對晶閘管觸發(fā)方法有兩種,一是用 大于60º小于120º的寬脈沖, 觸發(fā);二是用 脈沖前沿相差60º的雙窄脈沖 觸發(fā)。35、帶平衡電抗器的雙反星形電路,變壓器繞組同時有兩相
21、相導(dǎo)電;晶閘管每隔 60 度換一次流,每只晶閘管導(dǎo)通 120 度,變壓器同一鐵心柱上的兩個繞組同名端 相反 ,所以以兩繞組的電流方向也 相反 ,因此變壓器的鐵心不會被 磁化 。36、三相橋式全控整流電路是由一組共 陰 極三只晶閘管和一組共 陽 極的三只晶閘管串聯(lián)后構(gòu)成的,晶閘管的換相是在同一組內(nèi)的元件進行的。每隔 60度 換一次相,在電流連續(xù)時每只晶閘管導(dǎo)通 120 度。要使電路工作正常,必須任何時刻要有 兩 只晶閘管同時導(dǎo)通,一個是共 陰 極的,另一個是共 陽 極的元件,且要求不是 不在同一橋臂上 的兩個元件。37、從晶閘管開始承受正向電壓起到晶閘管導(dǎo)通之間的電角度稱為 控制角 角,用 表示
22、。38、一般操作引起的過電壓都是瞬時尖峰電壓,經(jīng)常使用的保護方法是阻容保護、 而對于能量較大的過電壓,還需要設(shè)置非線性電阻保護,目前常用的方法有 壓敏電阻和 硒堆。 。39、交流零觸發(fā)開關(guān)電路就是利用過零觸發(fā) 方式來控制晶閘管導(dǎo)通與關(guān)斷的。 40、型號為KS100-8的元件表示 雙向晶閘管 管、它的額定電壓為 800V、 伏、額定電流為 100A 安。41、實現(xiàn)有源逆為的條件為 要有一個直流逆變電源,它的極性方向與晶閘管的導(dǎo)通方向一致,其幅極應(yīng)稍大于逆變橋直流側(cè)輸出的平均電壓;逆變橋必須工作在<90º(即>90º)區(qū)間,使輸出電壓極性與整流時相反,才能把直流能量
23、逆變成交流能量反送到交流電網(wǎng)。42、在由兩組反并聯(lián)變流裝置組成的直流電機的四象限運行系統(tǒng)中,兩組變流裝置分別工作在正組 整流 狀態(tài)、 逆變 狀態(tài)、反組 整流狀態(tài),逆變狀態(tài)。43、有源逆變指的是把直流 能量轉(zhuǎn)變成 交流 能量后送給 電網(wǎng)的 裝置。44、給晶閘管陽極加上一定的 正向 電壓;在門極加上正向門極 電壓,并形成足夠的 門極觸發(fā) 電流,晶閘管才能導(dǎo)通。45、當(dāng)負載為大電感負載,如不加續(xù)流二極管時,在電路中出現(xiàn)觸發(fā)脈沖丟失時單相橋式半控整流橋, 與 三相橋式半控整流橋 電路會出現(xiàn)失控現(xiàn)象。46、三相半波可控整流電路,輸出到負載的平均電壓波形脈動頻率為 150 HZ;而三相全控橋整流電路,輸出
24、到負載的平均電壓波形脈動頻率為 300 HZ;這說明 三相橋式全控整流橋 電路的紋波系數(shù)比 三相半波可控流電路 電路要小。47、造成逆變失敗的原因有 逆變橋晶閘管或元件損壞,供電電源缺相,逆變角太小,觸發(fā)脈沖丟失或未按時到達,等幾種。48、晶閘管在觸發(fā)開通過程中,當(dāng)陽極電流小于掣住 電流之前,如去掉 觸發(fā)脈沖 脈沖,晶閘管又會關(guān)斷。49、對三相橋式全控變流電路實施觸發(fā)時,如采用單寬脈沖觸發(fā),單寬脈沖的寬度一般取 90º 度較合適;如采用雙窄脈沖觸發(fā)時,雙窄脈沖的間隔應(yīng)為 60º 度。50、三相半波可控整流電路電阻性負載時,電路的移相范圍 0º-150º
25、,三相全控橋電阻性負載時,電路的移相范圍 0º-120º ,三相半控橋電阻性負載時,電路的移相范圍 0º-150 。51、鋸齒波觸發(fā)電路的主要環(huán)節(jié)是由 同步環(huán)節(jié);鋸齒波形成;脈沖形成;整形放大;強觸發(fā)及輸出 環(huán)節(jié)組成。電力電子技術(shù)問答分析題1、 晶閘管兩端并聯(lián)R、C吸收回路的主要作用有哪些?其中電阻R的作用是什么?R、C回路的作用是:吸收晶閘管瞬間過電壓,限制電流上升率,動態(tài)均壓作用。R的作用為:使L、C形成阻尼振蕩,不會產(chǎn)生振蕩過電壓,減小晶閘管的開通電流上升率,降低開通損耗。、2、實現(xiàn)有源逆變必須滿足哪兩個必不可少的條件?直流側(cè)必需外接與直流電流Id同方向的直
26、流電源E,其數(shù)值要稍大于逆變器輸出平均電壓Ud,才能提供逆變能量。逆變器必需工作在<90º(>90º)區(qū)域,使Ud< 0,才能把直流功率逆變?yōu)榻涣鞴β史邓碗娋W(wǎng)。3、晶閘管觸發(fā)的觸發(fā)脈沖要滿足哪幾項基本要求?A:觸發(fā)信號應(yīng)有足夠的功率。B觸發(fā)脈沖應(yīng)有一定的寬度,脈沖前沿盡可能陡,使元件在觸發(fā)導(dǎo)通后,陽極電流能迅速上升超過掣住電流而維持導(dǎo)通。C:觸發(fā)脈沖必須與晶閘管的陽極電壓同步,脈沖移相范圍必須滿足電路要求。4、單相橋式半控整流電路,電阻性負載。當(dāng)控制角=90º時,畫出:負載電壓ud、晶閘管VT1電壓uVT1、整流二極管VD2電壓uVD2,在一周期
27、內(nèi)的電壓波形圖。 6、什么是逆變失敗?逆變失敗后有什么后果?形成的原因是什么逆變失敗指的是:逆變過程中因某種原因使換流失敗,該關(guān)斷的器件末關(guān)斷,該導(dǎo)通的器件末導(dǎo)通。從而使逆變橋進入整流狀態(tài),造成兩電源順向聯(lián)接,形成短路。逆變失敗后果是嚴重的,會在逆變橋與逆變電源之間產(chǎn)生強大的環(huán)流,損壞開關(guān)器件。產(chǎn)生逆變失敗的原因:一是逆變角太??;二是出現(xiàn)觸發(fā)脈沖丟失;三是主電路器件損壞;四是電源缺相等。8、指出下圖中各保護元件及VD、Ld的名稱和作用。星形接法的硒堆過電壓保護;三角形接法的阻容過電壓保護;橋臂上的快速熔斷器過電流保護;晶閘管的并聯(lián)阻容過電壓保護;橋臂上的晶閘管串電感抑制電流上升率保護;直流側(cè)的
28、壓敏電阻過電壓保護;直流回路上過電流快速開關(guān)保護;VD是電感性負載的續(xù)流二極管;Ld是電動機回路的平波電抗器;9、為使晶閘管變流裝置正常工作,觸發(fā)電路必須滿足什么要求?A、觸發(fā)電路必須有足夠的輸出功率;B、觸發(fā)脈沖必須與主回路電源電壓保持同步;C、觸發(fā)脈沖要有一定的寬度,且脈沖前沿要陡;D、觸發(fā)脈沖的移相范圍應(yīng)能滿足主電路的要求;10、下圖為一單相交流調(diào)壓電路,試分析當(dāng)開關(guān)Q置于位置1、2、3時,電路的工作情況并畫出開關(guān)置于不同位置時,負載上得到的電壓波形。Q置于位置1:雙向晶閘管得不到觸發(fā)信號,不能導(dǎo)通,負載上無電壓。Q置于位置2:正半周,雙向晶閘管+觸發(fā)方式導(dǎo)通。負半周,由于二極管VD反偏
29、,雙向晶閘管得不到觸發(fā)信號,不能導(dǎo)通,負載上得到半波整流電壓。Q置于位置3:正半周,雙向晶閘管+觸發(fā)方式導(dǎo)通。負半周,雙向晶閘管-觸發(fā)方式導(dǎo)通,負載上得到近似單相交流電壓。11、在下面兩圖中,一個工作在整流電動機狀態(tài),另一個工作在逆變發(fā)電機狀態(tài)。 (1)、標出Ud、ED及id的方向。 (2)、說明E與Ud的大小關(guān)系。 (3)、當(dāng)與的最小值均為30度時,控制角的移向范圍為多少? 整流電動機狀態(tài):電流方向從上到下,電壓方向上正下負,反電勢E方向上正下負,Ud大于E,控制角的移相范圍0°90°。逆變發(fā)電機狀態(tài):電流方向從上到下,電壓Ud方向上負下正,發(fā)電機電勢E方向上負下正,Ud
30、小于E,控制角的移相范圍90°150°。一、填空1、請在正確的空格內(nèi)標出下面元件的簡稱:電力晶體管 GTR ;可關(guān)斷晶閘管GTO ;功率場效應(yīng)晶體管 MOSFET ;絕緣柵雙極型晶體管 IGBT ;IGBT是 MOSFET 和 GTR 的復(fù)合管。2、晶閘管對觸發(fā)脈沖的要求是 要有足夠的驅(qū)動功率 、 觸發(fā)脈沖前沿要陡幅值要高 &
31、#160; 和 觸發(fā)脈沖要與晶閘管陽極電壓同步。3、多個晶閘管相并聯(lián)時必須考慮均流 的問題,解決的方法是 串專用均流電抗器。 4、在電流型逆變器中,輸出電壓波形為 正弦波 ,輸出電流波形為 方波 。5、型號為KS100-8的元件表示 雙向晶閘管 晶閘管、它的額定電壓為 800V 伏、額定有效電流為 100A 。6、180&
32、#176;導(dǎo)電型三相橋式逆變電路,晶閘管換相是在 同一橋臂 上的上、下二個元件之間進行;而120º導(dǎo)電型三相橋式逆變電路,晶閘管換相是在 不同橋臂上的元件之間進行的。7、當(dāng)溫度降低時,晶閘管的觸發(fā)電流會 增加 、正反向漏電流會 下降 ;當(dāng)溫度升高時,晶閘管的觸發(fā)電流會 下降 、正反向漏電流會 增加 。2、由晶閘管構(gòu)成的逆變器換流方式有 負載 換流和 強迫(脈沖)換流。3
33、、按逆變后能量饋送去向不同來分類,電力電子元件構(gòu)成的逆變器可分為 有源 逆變器與 無源 逆變器兩大類。4、有一晶閘管的型號為KK2009,請說明KK快速晶閘管; 200表示表示 200A ,9表示900V。5、單結(jié)晶體管產(chǎn)生的觸發(fā)脈沖是 尖脈沖 脈沖;主要用于驅(qū)動小 功率的晶閘管;鋸齒波同步觸發(fā)電路產(chǎn)生的脈沖為強觸發(fā)脈沖脈沖;可以觸發(fā) 大 功率的晶閘管。1、普通晶閘管的圖形符號是
34、 ,三個電極分別是 陽極A , 陰極K 和 門極G 晶閘管的導(dǎo)通條件是 陽極加正電壓, 陰極接負電壓,門極接正向電壓形成了足夠門極電流時晶閘管導(dǎo)通 ;關(guān)斷條件是 當(dāng)晶閘管陽極電流小于維持電流IH時,導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷
35、; 。2、可關(guān)斷晶閘管的圖形符號是 ;電力場效應(yīng)晶體管的圖形符號是 絕緣柵雙極晶體管的圖形符號是 ;電力晶體管的圖形符號是 ;3、單相交流調(diào)壓在電阻性負載電路的移相范圍在 0º180&
36、#186; 變化,在阻感性負載時移相范圍在 180º 變化。4、變流電路的換流方式有 器件換流 、 電網(wǎng)換流 、 負載換流 、 強迫換流 等四種。5、提高變流置的功率因數(shù)的常用方法有 減小觸發(fā)角 、 增
37、加整流相數(shù) 、 采用多組變流裝置串聯(lián)供電 、 設(shè)置補償電容 。7、在電力晶閘管電路中,常用的過電流保護有 快速熔斷器 ; 電路串電抗器 ; 過流時快速移相 ;和 直流快速開關(guān) 等幾種。8、晶閘管的換相重疊角與電路的 觸發(fā)角 、
38、 變壓器漏抗XB 、 平均電流Id 、 電源相電壓U2 等參數(shù)有關(guān)。2、單相全波可控整流電路中,晶閘管承受的最大反向電壓為 U2 。三相半波可控整流電路中,晶閘管承受的最大反向電壓為 U2 。(電源相電壓為U2)3、要使三相全控橋式整流電路正常工作,對晶閘管觸發(fā)方法有兩種,一是用
39、; 大于60º小于120º的寬脈沖 觸發(fā);二是用 脈沖前沿相差60º的雙窄脈沖 觸發(fā)。4、在同步電壓為鋸齒波的觸發(fā)電路中,鋸齒波底寬可達 240º 度;實際移相才能達 0º-180 º
40、0; 度。6、軟開關(guān)電路種類很多,大致可分成 零電壓 電路、 零電流 電路兩大類。8、逆變器環(huán)流指的是只流經(jīng) 兩組反并聯(lián)的逆變橋 、而不流經(jīng) 負載 的電流,環(huán)流可在電路中加 采用串聯(lián)電抗器 來限制。10、絕緣柵雙極型晶體管是以 電力場效應(yīng)晶體管柵極為柵極 作為柵極,以
41、以電力晶體管集電極和發(fā)射極 作為發(fā)射極與集電極復(fù)合而成。1、晶閘管的圖形符號是 ,三個電極分別是 陽極A、 陰極K 、和門極G ,雙向晶閘管的圖形符號是 ,它的三個極分是 第一陽極T1、 第二陽極T2、和 門極G 。4、從晶閘管開始承受正向電壓起到晶閘管導(dǎo)通之間的電
42、角度稱為 控制角,用 表示。5、同步電壓為鋸齒波的觸發(fā)電路鋸齒波底寬可達 240º 度;正弦波觸發(fā)電路的理想移相范圍可達 180º 度,實際移相范圍只有 150º 。6、一般操作過電壓都是瞬時引起的尖峰電壓,經(jīng)常使用的保護方法是 阻容保護 而對于能量較大的過電壓,還需要設(shè)置非線性電阻保護,目前常用的方法有壓敏電阻和 硒堆 。7、交流零觸發(fā)開關(guān)電路就是利用 過零觸發(fā)
43、160; 方式來控制晶閘管導(dǎo)通與關(guān)斷的。 四、問答分析題1、 在晶閘管兩端并聯(lián)R、C吸收回路的主要作用有哪些?其中電阻R的作用是什么?答:(1)R、C回路的作用是:吸收晶閘管瞬間過電壓,限制電流上升率,動態(tài)均壓作用。(2)R的作用為:使L、C形成阻尼振蕩,不會產(chǎn)生振蕩過電壓,減小晶閘管的開通電流上升率,降低開通損耗。、3、由下面單結(jié)晶體管的觸發(fā)電路圖畫出各點波形。答:1、實現(xiàn)有源逆變必須滿足哪兩個必不可少的條件?答:(1)直流側(cè)必需外接與直流電流Id同方向的直流電源E,其數(shù)值要稍大于逆變器輸出平均電壓Ud,才能提供逆變能量。(2)逆變器必需工作在<90º(>9
44、0º)區(qū)域,使Ud< 0,才能把直流功率逆變?yōu)榻涣鞴β史邓碗娋W(wǎng)。2、晶閘管觸發(fā)的觸發(fā)脈沖要滿足哪幾項基本要求?答:(1)觸發(fā)信號應(yīng)有足夠的功率。(2)觸發(fā)脈沖應(yīng)有一定的寬度,脈沖前沿盡可能陡,使元件在觸發(fā)導(dǎo)通后,陽極電流能迅速上升超過掣住電流而維持導(dǎo)通。(3)觸發(fā)脈沖必須與晶閘管的陽極電壓同步,脈沖移相范圍必須滿足電路要求。2、PWM逆變電路的控制方法主要有哪幾種?簡述異步調(diào)制與同步調(diào)制各有哪些優(yōu)點?答:(1)PWM逆變電路的常用控制方法有兩種,一是計算法;二是調(diào)制法。其中調(diào)制法又可分為兩種,一是異步調(diào)制法;二是同步調(diào)制法。(2)通常異步調(diào)制法是保持載波頻率不變,信號頻率根據(jù)需
45、要而改變時,載波比是變化的。優(yōu)點是:信號頻率較低時載波比較大,一周期內(nèi)脈沖數(shù)較多,輸出較接近正弦波。(3)同步調(diào)制時,保持載波比為常數(shù),并在變頻時使載波和信號波保持同步變化。優(yōu)點是:信號波一周內(nèi)輸出的脈沖數(shù)是固定的,脈沖相位也是固定的,對稱性好。3、什么是逆變失???逆變失敗后有什么后果?形成的原因是什么答:(1)逆變失敗指的是:逆變過程中因某種原因使換流失敗,該關(guān)斷的器件末關(guān)斷,該導(dǎo)通的器件末導(dǎo)通。從而使逆變橋進入整流狀態(tài),造成兩電源順向聯(lián)接,形成短路。(2)逆變失敗后果是嚴重的,會在逆變橋與逆變電源之間產(chǎn)生強大的環(huán)流,損壞開關(guān)器件。(3)產(chǎn)生逆變失敗的原因:一是逆變角太小;二是出現(xiàn)觸發(fā)脈沖丟
46、失;三是主電路器件損壞;四是電源缺相等。2、根據(jù)對輸出電壓平均值進行控制的方法不同,直流斬波電路可有哪三種控制方式?并簡述其控制原理。答:(1)第一種調(diào)制方式為:保持開關(guān)周期不變,改變開關(guān)導(dǎo)通時間ton稱為脈寬調(diào)制。簡稱“PWM”調(diào)制。(2)第二種調(diào)制方式為:保持開關(guān)導(dǎo)通時間ton不變,改變開關(guān)周期,稱為頻率調(diào)制。簡稱為“PFM”調(diào)制。(3)第三種調(diào)制方式為:同時改變周期T與導(dǎo)通時間ton。使占空比改變,稱為混合調(diào)制。3、電壓型逆變電路中反饋二極管的作用是什么? 答:電壓型逆變器當(dāng)交流側(cè)為阻感性負載時,需要向電源反饋無功功率。直流側(cè)電容起緩沖無功能量的作用。為了給交流側(cè)向直流側(cè)反饋的無功能量提
47、供通道,逆變橋各臂開關(guān)器件都反并聯(lián)了反饋二極管。1、 對晶閘管的觸發(fā)電路有哪些要求?答:為了讓晶閘管變流器準確無誤地工作要求觸發(fā)電路送出的觸發(fā)信號應(yīng)有足夠大的電壓和功率;門極正向偏壓愈小愈好;觸發(fā)脈沖的前沿要陡、寬度應(yīng)滿足要求;要能滿足主電路移相范圍的要求;觸發(fā)脈沖必須與晶閘管的陽極電壓取得同步。2、 正確使用晶閘管應(yīng)該注意哪些事項? 答:由于晶閘管的過電流、過電壓承受能力比一般電機電器產(chǎn)品要小的多,使用中除了要采取必要的過電流、過電壓等保護措施外,在選擇晶閘管額定電壓、電流時還應(yīng)留有足夠的安全余量。另外,使用中的晶閘管時還應(yīng)嚴格遵守規(guī)定要求。此外,還要定期對設(shè)備進行維護,如清除灰塵、擰緊接觸
48、螺釘?shù)?。嚴禁用兆歐表檢查晶閘管的絕緣情況。3、 晶閘管整流電路中的脈沖變壓器有什么作用? 答:在晶閘管的觸發(fā)電路采用脈沖變壓器輸出,可降低脈沖電壓,增大輸出的觸發(fā)電流,還可以使觸發(fā)電路與主電路在電氣上隔離,既安全又可防止干擾,而且還可以通過脈沖變壓器多個二次繞組進行脈沖分配,達到同時觸發(fā)多個晶閘管的目地。6、 晶閘管的過電流保護常用哪幾種保護方式?其中哪一種保護通常是用來作為“最后一道保護”用? 答:晶閘管的過電流保護常用快速熔斷器保護;過電流繼電器保護;限流與脈沖移相保護和直流快速開關(guān)過電流保護等措施進行。其中快速熔斷器過電流保護通常是用來作為“最后一道保護”用的。五、計算題1、指出下圖中各
49、保護元件及VD、Ld的名稱和作用。 解:星形接法的硒堆過電壓保護;三角形接法的阻容過電壓保護;橋臂上的快速熔斷器過電流保護;晶閘管的并聯(lián)阻容過電壓保護;橋臂上的晶閘管串電感抑制電流上升率保護;直流側(cè)的壓敏電阻過電壓保護;直流回路上過電流快速開關(guān)保護;VD是電感性負載的續(xù)流二極管;Ld是電動機回路的平波電抗器;2、在下面兩圖中,一個工作在整流電動機狀態(tài),另一個工作在逆變發(fā)電機狀態(tài)。 (1)、標出Ud、ED及id的方向。 (2)、說明E與Ud的大小關(guān)系。 (3)、當(dāng)與的最小值均為30度時,控制角的移向范圍為多少? 2、解:整流電動
50、機狀態(tài):電流方向從上到下,電壓方向上正下負,反電勢E方向上正下負,Ud大于E,控制角的移相范圍0°90°。逆變發(fā)電機狀態(tài):電流方向從上到下,電壓Ud方向上負下正,發(fā)電機電勢E方向上負下正,Ud小于E,控制角的移相范圍90°150°。 3. 單相橋式全控整流電路,負載中,L值極大,當(dāng)時,要求:(1)作出、和的波形;(2)求整流輸出平均電壓、平均電流,變壓器二次電流有效值;解:(1)作圖。(2)當(dāng)時, 4. 在圖1所示的降壓斬波電路中,已知,L值極大,。(1)分析斬波電路的工作原理;(2)采用脈寬調(diào)制控制方式,當(dāng),時,計算輸出電壓平均值、輸出電流平
51、均值。解:(1)參考書上簡要說明。(2)根據(jù)公式得 三、填空(每空1分,共30分)1、請在空格內(nèi)標出下面元件的簡稱:電力晶體管GTR ;可關(guān)斷晶閘管GTO ;功率場效應(yīng)晶體管MOSFET ;絕緣柵雙極型晶體管IGBT ;IGBT是 MOSFET
52、; 和 GTR 的復(fù)合管。2、晶閘管對觸發(fā)脈沖的要求是 要有足夠的驅(qū)動功率 、 觸發(fā)脈沖前沿要陡幅值要高
53、60; 和 觸發(fā)脈沖要與晶閘管陽極電壓同步 。3、多個晶閘管相并聯(lián)時必須考慮均流 的問題,解決的方法是串專用均流電抗器 &
54、#160; 。4、在電流型逆變器中,輸出電壓波形為正弦 ,輸出電流波形為 方波 。5、型號為KS100-8的元件表示 雙向晶閘管 、它的額定電壓為 800
55、;伏、額定有效電流為 100 安。6、180°導(dǎo)電型三相橋式逆變電路,晶閘管換相是在_ 同一橋臂 上的上、下二個元件之間進行;而120º導(dǎo)電型三相橋式逆變電路,晶閘管換相是在_ 不同橋臂 上的元件之間進行的。7、當(dāng)溫度降低時,晶閘管的觸發(fā)電流會增加 、正反向漏電流會
56、;下降 ;當(dāng)溫度升高時,晶閘管的觸發(fā)電流會下降 、正反向漏電流會 增加 。8、 在有環(huán)流逆變系統(tǒng)中,環(huán)流指的是只流經(jīng) 逆變電 源 、 逆變橋
57、 而不流經(jīng) 負載 的電流。環(huán)流可在電路中加 電抗器 來限制。為了減小環(huán)流一般采用控制角 大于 的工作方式。9、常用的過電流保護措施有快速熔斷器
58、0; 、串進線電抗器 、接入直流快速開關(guān) 、 控制快速移相使輸出電壓下降 。(寫出四種即可)10、雙向晶閘管的觸發(fā)方式有 + 、
59、- 、 - 四種 。11、雙向晶閘管的觸發(fā)方式有: I+ 觸發(fā):第一陽極T1接 正 電壓,第二陽極T2接 負 電壓;門極G接 正 電壓
60、,T2接 負 電壓。I- 觸發(fā):第一陽極T1接 正 電壓,第二陽極T2接 負 電壓;門極G接 負 電壓,T2接 正 電壓。 +觸發(fā):第一陽極T1接 負
61、60; 電壓,第二陽極T2接 正 電壓,門極G接 正 電壓,T2接 負 電壓。-觸發(fā):第一陽極T1接 負 電壓,第二陽極T2接 正 電壓;門極G接 負 電壓,T2接 正
62、; 電壓。12、由晶閘管構(gòu)成的逆變器換流方式有 負載 換流和 強迫(脈沖) 換流。13、按逆變后能量饋送去向不同來分類,電力電子元件構(gòu)成的逆變器可分為 有源 逆變器與 無源 逆變器兩大類。14、有一晶閘管的型號為
63、KK2009,請說明KK快速晶閘管; 200表示表示200A,9表示900V。15、單結(jié)晶體管產(chǎn)生的觸發(fā)脈沖是 尖脈沖 脈沖;主要用于驅(qū)動小功率的晶閘管;鋸齒波同步觸發(fā)電路產(chǎn)生的脈沖為強觸發(fā)脈沖脈沖;可以觸發(fā) 大 功率的晶閘管。16、一個單相全控橋式整流電路,交流電壓有效值為220V,流過晶閘管的電流有效值為15A,則這個電路中晶閘管的額定電壓可選為;晶閘管的額定電流可選為。17、為了
64、減小變流電路的開、關(guān)損耗,通常讓元件工作在軟開關(guān)狀態(tài),軟開關(guān)電路種類很多,但歸納起來可分為 零電壓電路 與 零電流電路 兩大類。18、對異步電動機實施變頻調(diào)速控制,通常的控制方式有恒壓頻控制。轉(zhuǎn)差頻率控制。 矢量控制。直接轉(zhuǎn)矩控制 等四種。19、PWM逆變電路的控制方法有
65、; 計算法 、 調(diào)制法 、 跟蹤控制法 三種。其中調(diào)制法又可分為
66、 異步調(diào)控法 、 同步調(diào)控法 兩種。20、通常變流電路實現(xiàn)換流的方式有 器件換流
67、; 、 電網(wǎng)換流 、 負載換流 、
68、60; 強迫換流 四種。21、在單相交流調(diào)壓電路中,負載為電阻性時移相范圍是 ,負載是阻感性時移相范圍是
69、60; 。22、在電力晶閘管電路中,常用的過電壓保護有 避雷器 ; 阻容吸收 ; 硒堆
70、160; ; 壓敏電阻 和 整流式阻容吸收
71、; 等幾種。23、提高變流置的功率因數(shù)的常用方法有 減小觸發(fā)角 、 增加整流相數(shù) 、 采用多組變流裝置串
72、聯(lián)供電 、 設(shè)置補償電容 幾種。24、目前常用的具有自關(guān)斷能力的電力電子元件有 GTO &
73、#160; 、 GTR 、 MOSFET 、 IGBT&
74、#160; 幾種。25、普通晶閘管的圖形符號是 ,三個電極分別是 陽極A , 陰極K 和 門極G 晶閘管的導(dǎo)通條件是
75、60; 陽極加正電壓, 陰極接負電壓,門極接正向電壓形成了足夠門極電流時晶閘管導(dǎo)通 ;關(guān)斷條件是 &
76、#160;當(dāng)晶閘管陽極電流小于維持電流IH時,導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷 .。 26、可關(guān)斷晶閘管的圖形符號是 ;電力場效應(yīng)晶體管的圖形符號是 絕緣柵雙極晶體管的圖形符號是
77、60; ;電力晶體管的圖形符號是 ;27、絕緣柵雙極型晶體管是以 電力場效應(yīng)晶體管柵極
78、 作為柵極,以 電力晶體管集電極和發(fā)射極 作為發(fā)射極與集電極復(fù)合而成。28、在電力晶閘管電路中,常用的過電流保護有
79、60;快速熔斷器 ; 電路串電抗器 ; 過流時快速移相 ;和 直流快速開關(guān)
80、60; 等幾種。29、晶閘管的換相重疊角與電路的 觸發(fā)角 、 變壓器漏抗XB 、 平均電流Id 、 電源相電壓U2 等到參數(shù)有關(guān)。30、雙向晶閘管的圖形符號是
81、60; ,三個電極分別是 第一陽極T1 , 第二陽極T2 和 門極G ;雙向晶閘管的的觸發(fā)方式有 I+ 、 I- 、 III+ 、 III 31、單相全波可控整流電路中,晶閘管承受的最
82、大反向電壓為 U2 。三相半波可控整流電路中,晶閘管承受的最大反向電壓為 U2 。(電源相電壓為U2)32、要使三相全控橋式整流電路正常工作,對晶閘管觸發(fā)方法有兩種,一是用 大于60º小于120º的寬脈沖
83、; 觸發(fā);二是用 脈沖前沿相差60º的雙窄脈沖 觸發(fā)。33、在同步電壓為鋸齒波的觸發(fā)電路中,鋸齒波底寬可達 240º 度;實際移相才能達
84、160; 0º-180 º 度。34、異步電動機變頻調(diào)速時,對定子頻率的控制方式有 恒壓頻比控制 、 轉(zhuǎn)差勁頻率控制 、 矢量控制
85、;、 直接轉(zhuǎn)矩控制 。35、軟開關(guān)電路種類很多,大致可分成 零電壓 電路、 零電流 電路兩大類。36、37、從晶閘管開始承受正向電壓起到晶閘管導(dǎo)通之間
86、的電角度稱為 控制 角,用 a 表示。38、一般操作引起的過電壓都是瞬時尖峰電壓,經(jīng)常使用的保護方法是 阻容保護 而對于能量較大的過電壓,還需要設(shè)置非線性電阻保護,目前常用的方法有 壓敏電阻
87、; 和 硒堆 。39、交流零觸發(fā)開關(guān)電路就是利用 過零觸發(fā) 方式來控制晶閘管導(dǎo)通與關(guān)斷的。 40、型號為KS100-8的元件表示 雙向晶閘
88、; 管、它的額定電壓為 800 伏、額定電流為 100 安。41、實現(xiàn)有源逆為的條件為 要有一個直流逆變電源,它的極性方向與晶閘管的導(dǎo)通方向一致,其幅極應(yīng)稍大于逆變橋直流側(cè)輸出的平均電壓
89、 和 逆變橋必須工作在<90º(即>90º)區(qū)間,使輸出電壓極性與整流時相反,才能把直流能量逆變成交流能量反送到交流電網(wǎng) 。42、在由兩組反并聯(lián)變流裝置組成的直流電機的四象限運行系統(tǒng)中,兩組變流裝置分別工作在正組 整流
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