電力電子課后答案(整理版)

電力電子技術(shù)課后習(xí)題答案

第2章電力電子器件使晶閘管導(dǎo)通的條件是什么？答：使晶閘管導(dǎo)通的條件是：晶閘管承受正向陽極電壓，并在門極施加觸發(fā)電流(脈沖)?；颍簎>0且u〉0。AK GK維持晶閘管導(dǎo)通的條件是什么？怎樣才能使晶閘管由導(dǎo)通變?yōu)殛P(guān)斷？答：維持晶閘管導(dǎo)通的條件是使晶閘管的電流大于能保持晶閘管導(dǎo)通的最小電流，即維持電流。要使晶閘管由導(dǎo)通變?yōu)殛P(guān)斷，可利用外加電壓和外電路的作用使流過晶閘管的電流降到接近于零的某一數(shù)值以下，即降到維持電流以下，便可使導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷。圖1-43中陰影部分為晶閘管處于通態(tài)區(qū)間的電流波形，各波形的電流最大值均為i，m兀a)2?！悴旁囉?jì)算各波形的電流平均值I,,、I,。、I與電流有效值I、I、I。€2c)i，m兀a)2?！悴旁囉?jì)算各波形的電流平均值I,,、I,。、I與電流有效值I、I、I。€2c)兀& 2?！?b)°r解:a)idl12n圖1-43圖晶閘管導(dǎo)電波形卜Isin,td(,t)=丄+1)?0.2717I

€m 2n2 m4K(IK(Isin,t)2d)二—^J—I ?0.4767I€m 2 42兀 m4b)c)i=i11￥2TOC\o"1-5"\h\zI=1J-1sin,td(,t)=丄(基+1)?0.5434I

d2n-m n2 m4I ：3—1J-(Isin,t)2d(,t)=—^^~+ ?0.898IY--m 2V22- mI=—J21d(,t)=0.25I

d32n°m m上題中如果不考慮安全裕量，問100A的晶閘管能送出的平均電流I、I、I各為d1d2d3多少？這時(shí)，相應(yīng)的電流最大值I、I、I各為多少？m1m2m3解：額定電流I()=100A的晶閘管，允許的電流有效值I=157A，由上題計(jì)算結(jié)果知T(AV)I?―-—?329.35， I?0.2717I?89.48m10.4767 d1 m1I?—-—?232.90,I?0.5434I?126.56m20.6741 d2 m2I=2I=314, I=—I=78.5m3 d34m3GTO和普通晶閘管同為PNPN結(jié)構(gòu)，為什么GTO能夠自關(guān)斷，而普通晶閘管不能？TOC\o"1-5"\h\z 答：GTO和普通晶閘管同為PNPN結(jié)構(gòu)，由PNP和NPN構(gòu)成兩個(gè)晶體管V、V，分別具有共112 122 1 2基極電流增益€和€，由普通晶閘管的分析可得，€+€=1是器件臨界導(dǎo)通的條件。\o"CurrentDocument"1 2 1 2€+€>1，兩個(gè)等效晶體管過飽和而導(dǎo)通；€+€<1，不能維持飽和導(dǎo)通而關(guān)斷。12 12GTO之所以能夠自行關(guān)斷，而普通晶閘管不能，是因?yàn)镚T0與普通晶閘管在設(shè)計(jì)和工藝方面有以下幾點(diǎn)不同：GTO在設(shè)計(jì)時(shí)€較大，這樣晶體管V控制靈敏，易于GTO關(guān)斷；22GTO導(dǎo)通時(shí)的€+€更接近于1，普通晶閘管€+€>1.15而GTO則為12 12€+€，1.05GTO的飽和程度不深，接近于臨界飽和，這樣為門極控制關(guān)斷提供了有利條12件；多元集成結(jié)構(gòu)使每個(gè)GTO元陰極面積很小，門極和陰極間的距離大為縮短，使得P2極區(qū)所謂的橫向電阻很小，從而使從門極抽出較大的電流成為可能。如何防止電力MOSFET因靜電感應(yīng)應(yīng)起的損壞？答：電力MOSFET的柵極絕緣層很薄弱，容易被擊穿而損壞。MOSFET的輸入電容是低泄漏電容，當(dāng)柵極開路時(shí)極易受靜電干擾而充上超過土20的擊穿電壓，所以為防止MOSFET因靜電感應(yīng)而引起的損壞，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：一般在不用時(shí)將其三個(gè)電極短接；裝配時(shí)人體、工作臺(tái)、電烙鐵必須接地，測(cè)試時(shí)所有儀器外殼必須接地；電路中，柵、源極間常并聯(lián)齊納二極管以防止電壓過高漏、源極間也要采取緩沖電路等措施吸收過電壓。IGBT、GTR、GTO和電力MOSFET的驅(qū)動(dòng)電路各有什么特點(diǎn)？答：IGBT驅(qū)動(dòng)電路的特點(diǎn)是：驅(qū)動(dòng)電路具有較小的輸出電阻，IGBT是電壓驅(qū)動(dòng)型器件，IGBT的驅(qū)動(dòng)多采用專用的混合集成驅(qū)動(dòng)器。GTR驅(qū)動(dòng)電路的特點(diǎn)是：驅(qū)動(dòng)電路提供的驅(qū)動(dòng)電流有足夠陡的前沿，并有一定的過沖，這樣可加速開通過程，減小開通損耗，關(guān)斷時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路能提供幅值足夠大的反向基極驅(qū)動(dòng)電流，并加反偏截止電壓，以加速關(guān)斷速度。GTO驅(qū)動(dòng)電路的特點(diǎn)是:GTO要求其驅(qū)動(dòng)電路提供的驅(qū)動(dòng)電流的前沿應(yīng)有足夠的幅值和陡度，且一般需要在整個(gè)導(dǎo)通期間施加正門極電流，關(guān)斷需施加負(fù)門極電流，幅值和陡度要求更高，其驅(qū)動(dòng)電路通常包括開通驅(qū)動(dòng)電路，關(guān)斷驅(qū)動(dòng)電路和門極反偏電路三部分。電力MOSFET驅(qū)動(dòng)電路的特點(diǎn)：要求驅(qū)動(dòng)電路具有較小的輸入電阻，驅(qū)動(dòng)功率小且電路簡(jiǎn)單。全控型器件的緩沖電路的主要作用是什么？試分析RCD緩沖電路中各元件的作用。答：全控型器件緩沖電路的主要作用是抑制器件的內(nèi)因過電壓，du/dt或過電流和di/dt，減小器件的開關(guān)損耗。RCD緩沖電路中，各元件的作用是：開通時(shí)，C經(jīng)R放電，R起到限制放電電流的作s s s用；關(guān)斷時(shí)，負(fù)載電流經(jīng)VD從C分流，使du/dt減小，抑制過電壓。ss

9.試說明IGBT、GTR、GTO和電力MOSFET各自的優(yōu)缺點(diǎn)。解：對(duì)IGBT、GTR、GTO和電力MOSFET的優(yōu)缺點(diǎn)的比較如下表:器件優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)IGBT開關(guān)速度咼，開關(guān)損耗小，具有耐脈沖電流沖擊的能力,通態(tài)壓降較低，輸入阻抗高，為電壓驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)功率小開關(guān)速度低于電力MOSFET,電壓，電流容量不及GTOGTR耐壓高，電流大，開關(guān)特性好，通流能力強(qiáng)，飽和壓降低開關(guān)速度低，為電流驅(qū)動(dòng)，所需驅(qū)動(dòng)功率大，驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜，存在二次擊穿問題GTO電壓、電流容量大，適用于大功率場(chǎng)合，具有電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)，其通流能力很強(qiáng)電流關(guān)斷增益很小，關(guān)斷時(shí)門極負(fù)脈沖電流大，開關(guān)速度低，驅(qū)動(dòng)功率大，驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜，開關(guān)頻率低電力MOSFET開關(guān)速度快，輸入阻抗高，熱穩(wěn)定性好，所需驅(qū)動(dòng)功率小且驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單，工作頻率高，不存在二次擊穿問題電流容量小，耐壓低，一般只適用于功率不超過10kW的電力電子裝置第3章整流電路1.單相半波可控整流電路對(duì)電感負(fù)載供電，L=20mH,U2=100V，求當(dāng)a=0。和60。時(shí)的負(fù)載電流I,并畫出u與i波形。d dd解：a=0。時(shí)，在電源電壓u2的正半周期晶閘管導(dǎo)通時(shí)，負(fù)載電感L儲(chǔ)能，在晶閘管開始導(dǎo)通時(shí)刻，負(fù)載電流為零。在電源電壓4的負(fù)半周期，負(fù)載電感L釋放能量，晶閘管繼續(xù)導(dǎo)通。因此，在電源電壓u的一個(gè)周期里，以下方程均成立：2diLd,v2Usin①tdt2考慮到初始條件：當(dāng)t=0時(shí)i=0可解方程得：考慮到初始條件：當(dāng)d i, 2(1一cos①t)d rnL—?2兀"匕(1-cos①t)d(①t)2…0wL克U ,、一2=22.51(A)wL%與匚的波形如下圖:dd

當(dāng)a=60。時(shí)，在*正半周期60。?180。期間晶閘管導(dǎo)通使電感L儲(chǔ)能，電感L儲(chǔ)藏的能量在4負(fù)半周期180。~300。期間釋放，因此在*一個(gè)周期中60。~300。期間以下微分方程成立:考慮初始條件：當(dāng)t=60。時(shí)i=0可解方程得：d.克U,1 、I= 2（一一cos①t）d rnL2其平均值為=11.25(A)I=丄…弋 (!-cos伽)d(wt)=^L=11.25(A)d2兀正?L2 2oL3此時(shí)u與i的波形如下圖:dd2.圖2-9為具有變壓器中心抽頭的單相全波可控整流電路，問該變壓器還有直流磁化問題嗎？試說明：①晶閘管承受的最大反向電壓為2r2u；②當(dāng)負(fù)載是電阻或電感時(shí)，其2輸出電壓和電流的波形與單相全控橋時(shí)相同。答：具有變壓器中心抽頭的單相全波可控整流電路，該變壓器沒有直流磁化的問題。因?yàn)閱蜗嗳煽卣麟娐纷儔浩鞫螠y(cè)繞組中，正負(fù)半周內(nèi)上下繞組內(nèi)電流的方向相反，波形對(duì)稱，其一個(gè)周期內(nèi)的平均電流為零，故不會(huì)有直流磁化的問題。以下分析晶閘管承受最大反向電壓及輸出電壓和電流波形的情況。①以晶閘管VT為例。當(dāng)VT導(dǎo)通時(shí)，晶閘管VT通過VT與2個(gè)變壓器二次繞組并聯(lián),2 1 2 1所以VT承受的最大電壓為2顯U。2 2②當(dāng)單相全波整流電路與單相全控橋式整流電路的觸發(fā)角相同時(shí)，對(duì)于電阻負(fù)載:(0、)期間無晶閘管導(dǎo)通，輸出電壓為0；(a、)期間，單相全波電路中VI；導(dǎo)通，單相全控橋電路中VT、VT導(dǎo)通，輸出電壓均與電源電壓U相等；(ji、ji+a)期間，均無晶4 2閘管導(dǎo)通，輸出電壓為0;(丸+a?2丸)期間，單相全波電路中VT?導(dǎo)通，單相全控橋電路中VT?、VT’導(dǎo)通，輸出電壓等于uo對(duì)于電感負(fù)載：(a~丸+a)期間，單相全波電路中VT】導(dǎo)通，單相全控橋電路中VT】、VT導(dǎo)通，輸出電壓均與電源電壓U相等；(丸+a、2ii+a)期間，單相全波電路中VTTOC\o"1-5"\h\z導(dǎo)通，單相全控橋電路中vt2、vt3導(dǎo)通，輸出波形等于 u2?？梢?，兩者的輸出電壓相同，加到同樣的負(fù)載上時(shí)，則輸出電流也相同。單相橋式全控整流電路，U2=100V，負(fù)載中R=2Q,L值極大，當(dāng)a=30。時(shí)，要求：①作出u、i、和i的波形；dd 2求整流輸出平均電壓U、電流I,變壓器二次電流有效值I；d d 2考慮安全裕量，確定晶閘管的額定電壓和額定電流。解：①u、i、和i的波形如下圖：dd 2輸出平均電壓U、電流I,變壓器二次電流有效值I分別為d d 2U=0.9Ucosa=0.9X100Xcos30°=77.97(V)d 2I=U/R=77.97/2=38.99(A)ddI=I=38.99(A)2d晶閘管承受的最大反向電壓為：v2U=100(2=141.4(V)2考慮安全裕量，晶閘管的額定電壓為：U=(2~3)X141.4=283~424(V)N具體數(shù)值可按晶閘管產(chǎn)品系列參數(shù)選取。流過晶閘管的電流有效值為：I=I/<2=27.57(A)VTd晶閘管的額定電流為：I=(1.5~2)X27.57/1.57=26~35(A)N具體數(shù)值可按晶閘管產(chǎn)品系列參數(shù)選取。單相橋式半控整流電路，電阻性負(fù)載，畫出整流二極管在一周內(nèi)承受的電壓波形。解：注意到二極管的特點(diǎn)：承受電壓為正即導(dǎo)通。因此，二極管承受的電壓不會(huì)出現(xiàn)正的部分。在電路中器件均不導(dǎo)通的階段，交流電源電壓由晶閘管平衡。整流二極管在一周內(nèi)承受的電壓波形如下：?jiǎn)蜗鄻蚴饺卣麟娐?，U2=100V,負(fù)載中R=2Q,L值極大，反電勢(shì)E=60V,當(dāng)=30。時(shí)，要求：作出％、i^i的波形；dd2求整流輸出平均電壓U、電流I,變壓器二次側(cè)電流有效值I；TOC\o"1-5"\h\zd d 2考慮安全裕量，確定晶閘管的額定電壓和額定電流。解：①u「id和l的波形如下圖:整流輸出平均電壓u、電流I,變壓器二次側(cè)電流有效值I分別為d d 2U=0.9Ucosa=0.9X100Xcos30°=77.97(A)d 2I=(U—E)/R=(77.97—60)/2=9(A)d dI=I=9(A)2d晶閘管承受的最大反向電壓為：「2u=100t'2=141.4(V)2流過每個(gè)晶閘管的電流的有效值為：I=I/12=6.36(A)VTd故晶閘管的額定電壓為:U=(2~3)x141.4=283~424(V)N晶閘管的額定電流為：I=(1.5~2)X6.36/1.57=6~8(A)N 晶閘管額定電壓和電流的具體數(shù)值可按晶閘管產(chǎn)品系列參數(shù)選取。晶閘管串聯(lián)的單相半控橋(橋中VT］、VT,為晶閘管)，電路如圖2-11所不，U=100V,電阻電感負(fù)載，R=2Q,L值很大，當(dāng)二60。時(shí)求流過器件電流的有效值，并作出u、i、i、ddVTi°的波形。解：u、i、i、i的波形如下圖：ddVTD負(fù)載電壓的平均值為：U=-sinwtd(①t)=0.9U'+-如丸⑶=67.5(V)

d丸, 2 2 23負(fù)載電流的平均值為：I=U/R=67.52/2=33.75(A)dd流過晶閘管VT1、VT2的電流有效值為：12 ,TI=I=19.49(A)VT3d流過二極管VD、VD的電流有效值為：4I=/-I=27.56(A)VD\3d三相半波可控整流電路，U2=100V,帶電阻電感負(fù)載，R=5Q,L值極大，當(dāng)=60。時(shí),要求：畫出u、i和i的波形；ddVT1計(jì)算U、I、I和I。dddTVT解：①ud、id和iVTi的波形如下圖：€t②UIIdT和IVT分別如下U=1.17Ucos=1.17X100Xcos60°=58.5(V)d 2I=U/R=58.5/5=11.7(A)ddI=I/3=11.7/3=3.9(A)dVTd I=I/[..'3=6.755(A)VTd在三相橋式全控整流電路中，電阻負(fù)載，如果有一個(gè)晶閘管不能導(dǎo)通，此時(shí)的整流電壓u波形如何？如果有一個(gè)晶閘管被擊穿而短路，其他晶閘管受什么影響？d答：假設(shè)VT不能導(dǎo)通，整流電壓u波形如下：1 d假設(shè)VT被擊穿而短路，則當(dāng)晶閘管VT或VT導(dǎo)通時(shí)，將發(fā)生電源相間短路，使得VT、1 3 5 3VT也可能分別被擊穿。5三相橋式全控整流電路，U「100V,帶電阻電感負(fù)載，R=5Q,L值極大，當(dāng)二60。時(shí)，要求：畫出u、i和i的波形；ddVT1計(jì)算U、I、I和I。dddTVT解：①ud、id和iVT1的波形如下：

uOuIOOu2ud:abuOuIOOu2ud:abacIiVT②Ud、Id、Id和I分別如下dddTVTU=2.34Ucos=2.34X100Xcos60°=117(V)d 2I=U/R=117/5=23.4(A)ddI=I/3=23.4/3=7.8(A)DVTd I=I/v；3=23.4/v；3=13.51(A)VTd 23.帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路與三相橋式全控整流電路相比有何主要異同？ 答：帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路與三相橋式全控整流電路相比有以下異同點(diǎn)： 三相橋式電路是兩組三相半波電路串聯(lián)，而雙反星形電路是兩組三相半波電路并聯(lián),且后者需要用平衡電抗器； 當(dāng)變壓器二次電壓有效值u2相等時(shí)，雙反星形電路的整流電壓平均值ud是三相橋式 電路的1/2，而整流電流平均值I是三相橋式電路的2倍。 d在兩種電路中，晶閘管的導(dǎo)通及觸發(fā)脈沖的分配關(guān)系是一樣的，整流電壓u和整流d電流i的波形形狀一樣。d24.整流電路多重化的主要目的是什么？ 答：整流電路多重化的目的主要包括兩個(gè)方面，一是可以使裝置總體的功率容量大，二是能夠減少整流裝置所產(chǎn)生的諧波和無功功率對(duì)電網(wǎng)的干擾。 25.12脈波、24脈波整流電路的整流輸出電壓和交流輸入電流中各含哪些次數(shù)的諧波？答：12脈波電路整流電路的交流輸入電流中含有11次、13次、23次、25次等即12k±1、（k=1，2，3???）次諧波，整流輸出電壓中含有12、24等即12k（k=1，2，3???）次諧波。24脈波整流電路的交流輸入電流中含有23次、25次、47次、49次等，即24k±1（k=1，2，3???）次諧波，整流輸出電壓中含有24、48等即24k（k=1，2，3???）次諧波。 26.使變流器工作于有源逆變狀態(tài)的條件是什么？答：條件有二：直流側(cè)要有電動(dòng)勢(shì)，其極性須和晶閘管的導(dǎo)通方向一致，其值應(yīng)大于變流電路直流側(cè)的平均電壓；要求晶閘管的控制角CL>JI/2，使U為負(fù)值。d三相全控橋變流器，反電動(dòng)勢(shì)阻感負(fù)載，R=1Q,L=8,U=220V,L=lmH,當(dāng)E=-400V,2 B M二60。時(shí)求U、I與的值，此時(shí)送回電網(wǎng)的有功功率是多少？dd解：由題意可列出如下3個(gè)等式：U=2.34Ucos(n^)—AUTOC\o"1-5"\h\zd 2 dAU=3X1/jidBdI=(U-E)/Rd dM三式聯(lián)立求解，得U=[2.34JiURcos(JiB)+3XE]/(jiR+3X)=-290.3(V)d 2 BM BI=109.7(A)d由下式可計(jì)算換流重疊角：cosa—cos。+y)=2XI/V6U=0.1279Bd 2cos(120°+y)=0.6279Y=128.90o-120o=8.90o送回電網(wǎng)的有功功率為P=|EII-12R=400X109.7-109.72X109.7X1=31.85(W)Mdd單相全控橋，反電動(dòng)勢(shì)阻感負(fù)載，R=1Q,L=8,U=100V,L=0.5mH，當(dāng)E=-99V,2 M二60。時(shí)求U、I和的值。dd解：由題意可列出如下3個(gè)等式：U=0.9Ucos(n-^)-AUTOC\o"1-5"\h\zd 2 dAU=2XI/ndBdI=(U-E)/Rd dM三式聯(lián)立求解，得U=[nR0.9Ucos(n-B)+2XE]/(nR+2X)=—49.91(V)d 2 BM BI=49.09(A)d又_cosa—cos(a+,)=c2IX/U=0.2181dB2即得出cos(120°+,)=-0.7181換流重疊角=135.9° 120°=15.9°29.什么是逆變失?。咳绾畏乐鼓孀兪?？答：逆變運(yùn)行時(shí)，一旦發(fā)生換流失敗，外接的直流電源就會(huì)通過晶閘管電路形成短路，或者使變流器的輸出平均電壓和直流電動(dòng)勢(shì)變?yōu)轫樝虼?lián)，由于逆變電路內(nèi)阻很小，形成很大的短路電流，稱為逆變失敗或逆變顛覆。防止逆變失敗的方法有：采用精確可靠的觸發(fā)電路，使用性能良好的晶閘管，保證交流電源的質(zhì)量，留出充足的換向裕量角B等。30.單相橋式全控整流電路、三相橋式全控整流電路中，當(dāng)負(fù)載分別為電阻負(fù)載或電感負(fù)載時(shí)，要求的晶閘管移相范圍分別是多少？答：?jiǎn)蜗鄻蚴饺卣麟娐?，?dāng)負(fù)載為電阻負(fù)載時(shí)，要求的晶閘管移相范圍是0~180。，當(dāng)負(fù)載為電感負(fù)載時(shí)，要求的晶閘管移相范圍是0?90。。三相橋式全控整流電路，當(dāng)負(fù)載為電阻負(fù)載時(shí)，要求的晶閘管移相范圍是0?120。，當(dāng)負(fù)載為電感負(fù)載時(shí)，要求的晶閘管移相范圍是0?90。。第4章逆變電路無源逆變電路和有源逆變電路有何不同？答：兩種電路的不同主要是：有源逆變電路的交流側(cè)接電網(wǎng)，即交流側(cè)接有電源。而無源逆變電路的交流側(cè)直接和負(fù)載聯(lián)接。換流方式各有那幾種？各有什么特點(diǎn)？答：換流方式有4種：器件換流：利用全控器件的自關(guān)斷能力進(jìn)行換流。全控型器件采用此換流方式。電網(wǎng)換流：由電網(wǎng)提供換流電壓，只要把負(fù)的電網(wǎng)電壓加在欲換流的器件上即可。負(fù)載換流：由負(fù)載提供換流電壓，當(dāng)負(fù)載為電容性負(fù)載即負(fù)載電流超前于負(fù)載電壓時(shí),可實(shí)現(xiàn)負(fù)載換流。強(qiáng)迫換流:設(shè)置附加換流電路，給欲關(guān)斷的晶閘管強(qiáng)迫施加反向電壓換流稱為強(qiáng)迫換流。通常是利用附加電容上的能量實(shí)現(xiàn)，也稱電容換流。 晶閘管電路不能采用器件換流，根據(jù)電路形式的不同采用電網(wǎng)換流、負(fù)載換流和強(qiáng)迫換流3種方式。什么是電壓型逆變電路？什么是電流型逆變電路？二者各有什么特點(diǎn)。答：按照逆變電路直流測(cè)電源性質(zhì)分類，直流側(cè)是電壓源的稱為逆變電路稱為電壓型逆變電路，直流側(cè)是電流源的逆變電路稱為電流型逆變電路電壓型逆變電路的主要特點(diǎn)是：直流側(cè)為電壓源，或并聯(lián)有大電容，相當(dāng)于電壓源。直流側(cè)電壓基本無脈動(dòng)，直流回路呈現(xiàn)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)。

而交流側(cè)輸出電流波形和相位因負(fù)載阻抗情況的不同而不同。當(dāng)交流側(cè)為阻感負(fù)載時(shí)需要提供無功功率，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)反饋的無功能量提供通道，逆變橋各臂都并聯(lián)了反饋二極管。電流型逆變電路的主要特點(diǎn)是：直流側(cè)串聯(lián)有大電感，相當(dāng)于電流源。直流側(cè)電流基本無脈動(dòng)，直流回路呈現(xiàn)高阻抗。電路中開關(guān)器件的作用僅是改變直流電流的流通路徑，因此交流側(cè)輸出電流為矩形波，并且與負(fù)載阻抗角無關(guān)。而交流側(cè)輸出電壓波形和相位則因負(fù)載阻抗情況的不同而不同。當(dāng)交流側(cè)為阻感負(fù)載時(shí)需要提供無功功率，直流側(cè)電感起緩沖無功能量的作用。因?yàn)榉答仧o功能量時(shí)直流電流并不反向，因此不必像電壓型逆變電路那樣要給開關(guān)器件反并聯(lián)二極管。電壓型逆變電路中反饋二極管的作用是什么？為什么電流型逆變電路中沒有反饋二極管？答：在電壓型逆變電路中，當(dāng)交流側(cè)為阻感負(fù)載時(shí)需要提供無功功率，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)反饋的無功能量提供通道，逆變橋各臂都并聯(lián)了反饋二極管。當(dāng)輸出交流電壓和電流的極性相同時(shí)，電流經(jīng)電路中的可控開關(guān)器件流通，而當(dāng)輸出電壓電流極性相反時(shí)，由反饋二極管提供電流通道。在電流型逆變電路中，直流電流極性是一定的，無功能量由直流側(cè)電感來緩沖。當(dāng)需要從交流側(cè)向直流側(cè)反饋無功能量時(shí)，電流并不反向，依然經(jīng)電路中的可控開關(guān)器件流通，因此不需要并聯(lián)反饋二極管。第5章直流斬波電路簡(jiǎn)述圖3-1a所示的降壓斬波電路工作原理。答：降壓斬波器的原理是：在一個(gè)控制周期中，讓V導(dǎo)通一段時(shí)間t，由電源E向L、R、Mon供電，在此期間，u=E。然后使V關(guān)斷一段時(shí)間t，此時(shí)電感L通過二極管VD向R和Mo offt供電，U=0。一個(gè)周期內(nèi)的平均電壓U=一on一XE。輸出電壓小于電源電壓，起到降o ot+tonoff壓的作用。在圖3-1a所示的降壓斬波電路中，已知E=200V，R=10Q，L值極大，E=30V，T=50Mus,t=20卩s,計(jì)算輸出電壓平均值U,輸出電流平均值I。on o o解：由于L值極大，故負(fù)載電流連續(xù)，于是輸出電壓平均值為u丄u丄e=20^22oT50=80(V)輸出電流平均值為U-E80-30【。=^T^= =5(A)在圖3-1a所示的降壓斬波電路中，E=100V，L=1mH，R=0.5Q,E=10V，采用脈寬M

調(diào)制控制方式，T=20us,當(dāng)t=5us時(shí)，計(jì)算輸出電壓平均值U,輸出電流平均值I,計(jì)on O O算輸出電流的最大和最小值瞬時(shí)值并判斷負(fù)載電流是否連續(xù)。當(dāng)t=3us時(shí)，重新進(jìn)行上述on計(jì)算。解：由題目已知條件可得：E10m=—= =0.1E100L0.001

t=—= =0.002當(dāng)t=5us時(shí)，有當(dāng)t=5us時(shí)，有onTp=一=0.01€t=-on=0.0025€由于eap—1e0.0025—1 = =0.249>mep—1e0.01—1所以輸出電流連續(xù)。此時(shí)輸出平均電壓為U=丄E=100X5=25(V)oT20輸出平均電流為I=U^=m=30(A)oR0.5輸出電流的最大和最小值瞬時(shí)值分別為1—e-ap輸出電流的最大和最小值瞬時(shí)值分別為1—e-ap —m11-e-P 丿/ 1 \eap—1 —m頃―1丿I=maxI=min(1—e-0.0025 ) —0.1、1—e-0.01 丿e0.0025—1 —0.1e0.01—1丿100后=30")10005=29.81(A)當(dāng)t=3卩s時(shí)，采用同樣的方法可以得出:onap=0.0015由于eap—1e0.015—1 = =0.149>mep—1e0.01—1所以輸出電流仍然連續(xù)。此時(shí)輸出電壓、電流的平均值以及輸出電流最大、最小瞬時(shí)值分別為:t100X3 ,、U=-enE= =15(V)。T20U-E15—10

I= m= =10(A)TOC\o"1-5"\h\z。R 0.5100岳=10.13(A)I=100岳=10.13(A)I=max —0.1、1—e—0.01 丿

100砧=95( 1 100砧=95I=mineo.ooi5—1 —I=min?eo.oi—1丿 4.簡(jiǎn)述圖3-2a所示升壓斬波電路的基本工作原理。 答：假設(shè)電路中電感L值很大，電容C值也很大。當(dāng)V處于通態(tài)時(shí)，電源E向電感L充電,充電電流基本恒定為I「同時(shí)電容C上的電壓向負(fù)載R供電，因C值很大，基本保持輸出電壓為恒值U。設(shè)V處于通態(tài)的時(shí)間為t，此階段電感L上積蓄的能量為EIt。當(dāng)V處于o on 1on斷態(tài)時(shí)E和L共同向電容§充電并、向負(fù)載R提供能量。設(shè)V處于斷態(tài)的時(shí)間為七‘‘，則在此期間電感L釋放的能量為U—E)It。當(dāng)電路工作于穩(wěn)態(tài)時(shí)，一個(gè)周期T中電感L積蓄o 1off=U=U—E)lto 1offEIt1on+f+foffE=TE

toffU=-onotoff 式中的T/1<1,輸出電壓高于電源電壓，故稱該電路為升壓斬波電路。off5.在圖3-2a所示的升壓斬波電路中，已知E=50V,L值和C值極大，R=20Q，采用脈 on寬調(diào)制控制方式，當(dāng)T=40us,t=25us時(shí)，計(jì)算輸出電壓平均值U,輸出電流平均值I。解：輸出電壓平均值為：onT40=——E= x50=133.3(V)t40—25off輸出電流平均值為:I=U=1333=6.667(A)oR20 6.試分別簡(jiǎn)述升降壓斬波電路和Cuk斬波電路的基本原理，并比較其異同點(diǎn)。 答：升降壓斬波電路的基本原理：當(dāng)可控開關(guān)V處于通態(tài)時(shí)，電源E經(jīng)V向電感L供電使其 貯存能量，此時(shí)電流為i1,方向如圖3-4中所示。同時(shí)，電容C維持輸出電壓基本恒定并向負(fù)載R供電。此后，使V關(guān)斷，電感L中貯存的能量向負(fù)載釋放，電流為七，方向如圖3-4 所示?？梢姡?fù)載電壓極性為上負(fù)下正，與電源電壓極性相反。穩(wěn)態(tài)時(shí)，一個(gè)周期T內(nèi)電感L兩端電壓牛對(duì)時(shí)間的積分為零，即\Tudt=0oL 當(dāng)V 當(dāng)V處于通態(tài)期間，UL=E；U。于是:o而當(dāng)V處于斷態(tài)期間，E-1=U-1onooff所以輸出電壓為:TOC\o"1-5"\h\zt t …onE— on E— EtT—t1—aoff on 改變導(dǎo)通比，輸出電壓既可以比電源電壓高，也可以比電源電壓低。當(dāng)0< <1/2時(shí)為 降壓，當(dāng)1/2< <1時(shí)為升壓，因此將該電路稱作升降壓斬波電路。

Cuk斬波電路的基本原理：當(dāng)V處于通態(tài)時(shí)，E—L1—V回路和R—L2-C-V回路分別流過電流。當(dāng)V處于斷態(tài)時(shí)，E—L1—C—VD回路和R—L2—VD回路分別流過電流。輸出電壓的極性與電源電壓極性相反。該電路的等效電路如圖3-5b所示，相當(dāng)于開關(guān)S在A、B兩點(diǎn)之間交替切換。假設(shè)電容C很大使電容電壓uC的脈動(dòng)足夠小時(shí)。當(dāng)開關(guān)S合到B點(diǎn)時(shí)，B點(diǎn)電壓u=0，A點(diǎn)電壓u=-u；相反，當(dāng)SA點(diǎn)電壓u=-u；相反，當(dāng)S合到A點(diǎn)時(shí)，u=u，u=0oA C BCAtUU（U為電容電壓u的平均值），又因電感BTCC CtE=U=U。另一方面，A點(diǎn)的電壓平均值為UBTC ABt-TUt-TUC，且L2的電壓平均值為t零，按圖3-5b中輸出電壓U的極性，有Uo=TUC。于是可得出輸出電壓U與電源電壓E的關(guān)系:TOC\o"1-5"\h\zt t aU=—E=on——E= EotT一t1-,off on兩個(gè)電路實(shí)現(xiàn)的功能是一致的，均可方便的實(shí)現(xiàn)升降壓斬波。與升降壓斬波電路相比,Cuk斬波電路有一個(gè)明顯的優(yōu)點(diǎn)，其輸入電源電流和輸出負(fù)載電流都是連續(xù)的，且脈動(dòng)很小,有利于對(duì)輸入、輸出進(jìn)行濾波。8.分析圖3-7a所示的電流可逆斬波電路，并結(jié)合圖3-7b的波形，繪制出各個(gè)階段電流流通的路徑并標(biāo)明電流方向。解：電流可逆斬波電路中，V］和VD1構(gòu)成降壓斬波電路，由電源向直流電動(dòng)機(jī)供電，電動(dòng)機(jī)為電動(dòng)運(yùn)行，工作于第1象限；V2和VD2構(gòu)成升壓斬波電路，把直流電動(dòng)機(jī)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芊答伒诫娫矗闺妱?dòng)機(jī)作再生制動(dòng)運(yùn)行，工作于第2象限。圖3-7b中，各階段器件導(dǎo)通情況及電流路徑等如下：電源向負(fù)載供電:V］導(dǎo)通，電源向負(fù)載供電:V1關(guān)斷,VD1續(xù)流:EV1關(guān)斷,VD1續(xù)流:EMV2導(dǎo)通，L上蓄能:EMEMEMV2關(guān)斷，VD2導(dǎo)通,向電源回饋能量EV2關(guān)斷，VD2導(dǎo)通,向電源回饋能量EM解：需使電動(dòng)機(jī)工作于反轉(zhuǎn)電動(dòng)狀態(tài)時(shí)，由V3和vd3構(gòu)成的降壓斬波電路工作，此時(shí)需要匕保持導(dǎo)通，與七和VD3構(gòu)成的降壓斬波電路相配合。當(dāng)V導(dǎo)通時(shí)，3電源向M供電，使其反轉(zhuǎn)電動(dòng)，電流路徑如下圖:當(dāng)七關(guān)斷時(shí),負(fù)載通過VD續(xù)流，電流路徑如下圖:3電源向M供電，使其反轉(zhuǎn)電動(dòng)，電流路徑如下圖:當(dāng)七關(guān)斷時(shí),負(fù)載通過VD續(xù)流，電流路徑如下圖:2池時(shí)10.多相多重?cái)夭娐酚泻蝺?yōu)點(diǎn)？答：多相多重?cái)夭娐芬蛟陔娫磁c負(fù)載間接入了多個(gè)結(jié)構(gòu)相同的基本斬波電路，使得輸入電源電流和輸出負(fù)載電流的脈動(dòng)次數(shù)增加、脈動(dòng)幅度減小，對(duì)輸入和輸出電流濾波更容易，濾波電感減小。此外，多相多重?cái)夭娐愤€具有備用功能，各斬波單元之間互為備用，總體可靠性提高。第6章交流-交流變流電路3.交流調(diào)壓電路和交流調(diào)功電路有什么區(qū)別？二者各運(yùn)用于什么樣的負(fù)載？為什么？ 答：交流調(diào)壓電路和交流調(diào)功電路的電路形式完全相同，二者的區(qū)別在于控制方式不同。交流調(diào)壓電路是在交流電源的每個(gè)周期對(duì)輸出電壓波形進(jìn)行控制。而交流調(diào)功電路是將負(fù)載與交流電源接通幾個(gè)周波，再斷開幾個(gè)周波，通過改變接通周波數(shù)與斷開周波數(shù)的比值來調(diào)節(jié)負(fù)載所消耗的平均功率。交流調(diào)壓電路廣泛用于燈光控制（如調(diào)光臺(tái)燈和舞臺(tái)燈光控制）及異步電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng),也用于異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速。在供用電系統(tǒng)中，還常用于對(duì)無功功率的連續(xù)調(diào)節(jié)。此外，在高電壓小電流或低電壓大電流直流電源中，也常采用交流調(diào)壓電路調(diào)節(jié)變壓器一次電壓。如采用晶閘管相控整流電路，高電壓小電流可控直流電源就需要很多晶閘管串聯(lián)；同樣，低電壓大電流直流電源需要很多晶閘管并聯(lián)。這都是十分不合理的。采用交流調(diào)壓電路在變壓器一次 側(cè)調(diào)壓，其電壓電流值都不太大也不太小，在變壓器二次側(cè)只要用二極管整流就可以了。這 樣的電路體積小、成本低、易于設(shè)計(jì)制造。 交流調(diào)功電路常用于電爐溫度這樣時(shí)間常數(shù)很大的控制對(duì)象。由于控制對(duì)象的時(shí)間常數(shù)大，沒有必要對(duì)交流電源的每個(gè)周期進(jìn)行頻繁控制。什么是TCR,什么是TSC?它們的基本原理是什么？各有何特點(diǎn)？答：TCR是晶閘管控制電抗器。TSC是晶閘管投切電容器。二者的基本原理如下：TCR是利用電抗器來吸收電網(wǎng)中的無功功率（或提供感性的無功功率），通過對(duì)晶閘管開通角角的控制，可以連續(xù)調(diào)節(jié)流過電抗器的電流，從而調(diào)節(jié)TCR從電網(wǎng)中吸收的無功功率的大小。TSC則是利用晶閘管來控制用于補(bǔ)償無功功率的電容器的投入和切除來向電網(wǎng)提供無功功率（提供容性的無功功率）。二者的特點(diǎn)是：TCR只能提供感性的無功功率，但無功功率的大小是連續(xù)的。實(shí)際應(yīng)用中往往配以固定 電容器（FC）,就可以在從容性到感性的范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)無功功率。 TSC提供容性的無功功率，符合大多數(shù)無功功率補(bǔ)償?shù)男枰Ｆ涮峁┑臒o功功率不能連 續(xù)調(diào)節(jié)，但在實(shí)用中只要分組合理，就可以達(dá)到比較理想的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償效果。 單相交交變頻電路和直流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)用的反并聯(lián)可控整流電路有什么不同？ 答：?jiǎn)蜗嘟唤蛔冾l電路和直流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)用的反并聯(lián)可控整流電路的電路組成是相同的，均 由兩組反并聯(lián)的可控整流電路組成。但兩者的功能和工作方式不同。 單相交交變頻電路是將交流電變成不同頻率的交流電，通常用于交流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)，兩組可控整流電路在輸出交流電壓一個(gè)周期里，交替工作各半個(gè)周期，從而輸出交流電。 而直流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)用的反并聯(lián)可控整流電路是將交流電變?yōu)橹绷麟?，兩組可控整流電路 中哪一組工作并沒有像交交變頻電路那樣的固定交替關(guān)系，而是由電動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)的需要決定。 交交變頻電路的最高輸出頻率是多少？制約輸出頻率提高的因素是什么？ 答：一般來講，構(gòu)成交交變頻電路的兩組變流電路的脈波數(shù)越多，最高輸出頻率就越高。當(dāng) 交交變頻電路中采用常用的6脈波三相橋式整流電路時(shí)，最高輸出頻率不應(yīng)高于電網(wǎng)頻率的 1/3~1/2。當(dāng)電網(wǎng)頻率為50Hz時(shí)，交交變頻電路輸出的上限頻率為20Hz左右。 當(dāng)輸出頻率增高時(shí)，輸出電壓一周期所包含的電網(wǎng)電壓段數(shù)減少，波形畸變嚴(yán)重，電壓 波形畸變和由此引起的電流波形畸變以及電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)是限制輸出頻率提高的主要因素。 交交變頻電路的主要特點(diǎn)和不足是什么？其主要用途是什么？ 答：交交變頻電路的主要特點(diǎn)是： 只用一次變流，效率較高；可方便實(shí)現(xiàn)四象限工作；低頻輸出時(shí)的特性接近正弦波。 交交變頻電路的主要不足是： 接線復(fù)雜，如采用三相橋式電路的三相交交變頻器至少要用36只晶閘管；受電網(wǎng)頻率 和變流電路脈波數(shù)的限制，輸出頻率較低；輸出功率因數(shù)較低；輸入電流諧波含量大，頻譜復(fù)雜。主要用途：500千瓦或1000千瓦以下的大功率、低轉(zhuǎn)速的交流調(diào)速電路，如軋機(jī)主傳動(dòng)裝置、鼓風(fēng)機(jī)、球磨機(jī)等場(chǎng)合。8三相交交變頻電路有那兩種接線方式？它們有什么區(qū)別？ 答：三相交交變頻電路有公共交流母線進(jìn)線方式和輸出星形聯(lián)結(jié)方式兩種接線方式。兩種方式的主要區(qū)別在于：公共交流母線進(jìn)線方式中，因?yàn)殡娫催M(jìn)線端公用，所以三組單相交交變頻電路輸出端必須隔離。為此，交流電動(dòng)機(jī)三個(gè)繞組必須拆開，共引出六根線。而在輸出星形聯(lián)結(jié)方式中，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)中性點(diǎn)不和變頻器中性點(diǎn)接在一起，電動(dòng)機(jī)只引三根線即可，但是因其三組單相交交變頻器的輸出聯(lián)在一起，其電源進(jìn)線必須隔離，因此三組單相交交變頻器要分別用三個(gè)變壓器供電。第7章PWM控制技術(shù)1.試說明PWM控制的基本原理。答：PWM控制就是對(duì)脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制的技術(shù)。即通過對(duì)一系列脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制，來等效地獲得所需要波形（含形狀和幅值）。在采樣控制理論中有一條重要的結(jié)論:沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí)，其效果基本相同，沖量即窄脈沖的面積。效果基本相同是指環(huán)節(jié)的輸出響應(yīng)波形基本相同。上述原理稱為面積等效原理以正弦PWM控制為例。把正弦半波分成N等份，就可把其看成是N個(gè)彼此相連的脈沖列所組成的波形。這些脈沖寬度相等，都等于兀/N,但幅值不等且脈沖頂部不是水平直線而是曲線，各脈沖幅值按正弦規(guī)律變化。如果把上述脈沖列利用相同數(shù)量的等幅而不等寬的矩形脈沖代替，使矩形脈沖的中點(diǎn)和相應(yīng)正弦波部分的中點(diǎn)重合，且使矩形脈沖和相應(yīng)的正弦波部分面積（沖量）相等，就得到PWM波形。各PWM脈沖的幅值相等而寬度是按正弦規(guī)律變化的。根據(jù)面積等效原理，PWM波形和正弦半波是等效的。對(duì)于正弦波的負(fù)半周，也可以用同樣的方法得到PWM波形?？梢姡玫降腜WM波形和期望得到的正弦波等效。單極性和雙極性PWM調(diào)制有什么區(qū)別？三相橋式PWM型逆變電路中，輸出相電壓（輸出端相對(duì)于直流電源中點(diǎn)的電壓）和線電壓SPWM波形各有幾種電平？答：三角波載波在信號(hào)波正半周期或負(fù)半周期里只有單一的極性，所得的PWM波形在半個(gè)周期中也只在單極性范圍內(nèi)變化，稱為單極性PWM控制方式。三角波載波始終是有正有負(fù)為雙極性的，所得的PWM波形在半個(gè)周期中有正、有負(fù)，則稱之為雙極性PWM控制方式。三相橋式PWM型逆變電路中，輸出相電壓有兩種電平：0.5U和-0.5Uo輸出線電壓d d有三種電平u、0、-U。d d特定諧波消去法的基本原理是什么？設(shè)半個(gè)信號(hào)波周期內(nèi)有10個(gè)開關(guān)時(shí)刻（不含0和時(shí)刻）可以控制，可以消去的諧波有幾種？答：首先盡量使波形具有對(duì)稱性，為消去偶次諧波，應(yīng)使波形正負(fù)兩個(gè)半周期對(duì)稱，為消去諧波中的余弦項(xiàng)，使波形在正半周期前后1/4周期以 /2為軸線對(duì)稱?？紤]到上述對(duì)稱性，半周期內(nèi)有5個(gè)開關(guān)時(shí)刻可以控制。利用其中的1個(gè)自由度控制基波的大小，剩余的4個(gè)自由度可用于消除4種頻率的諧波。什么是異步調(diào)制？什么是同步調(diào)制？?jī)烧吒饔泻翁攸c(diǎn)？分段同步調(diào)制有什么優(yōu)點(diǎn)？答：載波信號(hào)和調(diào)制信號(hào)不保持同步的調(diào)制方式稱為異步調(diào)制。在異步調(diào)制方式中，通常保持載波頻率f固定不變，因而當(dāng)信號(hào)波頻率f變化時(shí)，載波比N是變化的。c r異步調(diào)制的主要特點(diǎn)是：在信號(hào)波的半個(gè)周期內(nèi)，PWM波的脈沖個(gè)數(shù)不固定，相位也不固定，正負(fù)半周期的脈沖不對(duì)稱，半周期內(nèi)前后1/4周期的脈沖也不對(duì)稱。這樣，當(dāng)信號(hào)波頻率較低時(shí)，載波比N較大，一周期內(nèi)的脈沖數(shù)較多，正負(fù)半周期脈沖不對(duì)稱和半周期內(nèi)前后1/4周期脈沖不對(duì)稱產(chǎn)生的不利影響都較小，PWM波形接近正弦波。而當(dāng)信號(hào)波頻率增高時(shí)，載波比N減小，一周期內(nèi)的脈沖數(shù)減少，PWM脈沖不對(duì)稱的影響就變大，有時(shí)信號(hào)波的微小變化還會(huì)產(chǎn)生PWM脈沖的跳動(dòng)。這就使得輸出PWM波和正弦波的差異變大。對(duì)于三相PWM型逆變電路來說，三相輸出的對(duì)稱性也變差。載波比N等于常數(shù)，并在變頻時(shí)使載波和信號(hào)波保持同步的方式稱為同步調(diào)制。同步調(diào)制的主要特點(diǎn)是：在同步調(diào)制方式中，信號(hào)波頻率變化時(shí)載波比N不變，信號(hào)波一個(gè)周期內(nèi)輸出的脈沖數(shù)是固定的，脈沖相位也是固定的。當(dāng)逆變電路輸出頻率很低時(shí)，同步調(diào)制時(shí)的載波頻率f也很低。f過低時(shí)由調(diào)制帶來的c c諧波不易濾除。當(dāng)負(fù)載為電動(dòng)機(jī)時(shí)也會(huì)帶來較大的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)和噪聲。當(dāng)逆變電路輸出頻率很高時(shí)，同步調(diào)制時(shí)的載波頻率f會(huì)過高，使開關(guān)器件難以承受。c此外，同步調(diào)制方式比異步調(diào)制方式復(fù)雜一些。 分段同步調(diào)制是把逆變電路的輸出頻率劃分為若干段，每個(gè)頻段的載波比一定，不同頻段采用不同的載波比。其優(yōu)點(diǎn)主要是，在高頻段采用較低的載波比，使載波頻率不致過高,可限制在功率器件允許的范圍內(nèi)。而在低頻段采用較高的載波比，以使載波頻率不致過低而對(duì)負(fù)載產(chǎn)生不利影響。附錄資料：不需要的可以自行刪除實(shí)木地板面層施工工藝標(biāo)準(zhǔn)目錄適用范圍 21施工準(zhǔn)備 21TOC\o"1-5"\h\z2.1技術(shù)準(zhǔn)備 212.2材料要求 212.3機(jī)具設(shè)備 222.4作業(yè)條件 22\o"CurrentDocument"施工工藝 233.1工藝流程 233.2施工要點(diǎn) 233.3季節(jié)性施工 27\o"CurrentDocument"質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 274.1主控項(xiàng)目 274.2一般項(xiàng)目 27\o"CurrentDocument"5成品保護(hù) 28\o"CurrentDocument"6 應(yīng)注意的質(zhì)量問題 29\o"CurrentDocument"7質(zhì)量記錄 29\o"CurrentDocument"8 安全、環(huán)保措施 308.1妥全操作要求 308.2環(huán)保措施 30實(shí)木地板面層施工工藝標(biāo)準(zhǔn)1適用范圍本規(guī)范適用于建筑裝飾工程中實(shí)木地板面層的施工。2施工準(zhǔn)備2.1技術(shù)準(zhǔn)備2.1.1實(shí)木地板的質(zhì)量應(yīng)符合規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，在鋪設(shè)前，應(yīng)得到業(yè)主對(duì)地板質(zhì)量、數(shù)量、品種、花色、型號(hào)、含水率、顏色、油漆、尺寸偏差、加工精度、甲醛含量等驗(yàn)收認(rèn)可。2.1.2認(rèn)真審核圖紙，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)尺寸進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，確定鋪設(shè)方法、拼花、鑲邊等，并經(jīng)監(jiān)理、建設(shè)單位認(rèn)可。2.1.3根據(jù)選用的板材和設(shè)計(jì)圖案進(jìn)行試拼、試排，達(dá)到尺寸準(zhǔn)確、均勻美觀。2.1.4選定的樣品板材應(yīng)封樣保存。提前做好樣板間或樣板塊，經(jīng)監(jiān)理、建設(shè)單位驗(yàn)收合格。2.1.5對(duì)操作人員進(jìn)行安全技術(shù)交底。鋪設(shè)面積較大時(shí)，應(yīng)編制施工方案。2.2材料要求2.2.1實(shí)木地板：實(shí)木地板面層所采用的材料，其技術(shù)等級(jí)和質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，含水率長(zhǎng)條木地板不大于12%，拼花木地板不大于10%。實(shí)木地板面層的條材和塊材應(yīng)采用具有商品檢驗(yàn)合格證的產(chǎn)品，其產(chǎn)品類別、型號(hào)、適用樹種、檢驗(yàn)規(guī)則及技術(shù)條件等均應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《實(shí)木地板塊》GB/T15036.1—6的規(guī)定。2.2.2木材：木龍骨、墊木、剪刀撐和毛地板等應(yīng)做防腐、防蛀及防火處理。木龍骨要用變形較小的木材，常用紅松和白松等；毛地板常選用紅松、白松、杉木或整張的細(xì)木工板等。木材的材質(zhì)、品種、等級(jí)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《木結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50206—2012)的有關(guān)規(guī)定，鋪設(shè)時(shí)的含水率不大于12%。拚花木地板的長(zhǎng)度，寬度和厚度均應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。雙層板下的毛地板、木地板面下木擱柵和墊木均要做防腐處理，其規(guī)格、尺寸應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。2.2.3硬木踢腳板：寬度、厚度應(yīng)按設(shè)計(jì)要求的尺寸加工，其含水率不大于12%,背面滿涂防腐劑，背面應(yīng)滿涂防腐劑，花紋和顏色應(yīng)力求與面層地板相同。2.2.4其他材料：防腐劑、防火涂料、膠粘劑、8#?10#。鍍鋅鉛絲、50-100mm釘子(地板釘)、扒釘、角碼、膨脹螺栓、鍍鋅木螺釘、隔聲材料等。防腐劑、防火涂料、膠粘劑應(yīng)具有環(huán)保檢測(cè)報(bào)告。2.2.5地面所用材料應(yīng)符合國際《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》(GB50325—2010)2.3機(jī)具設(shè)備2.3.1機(jī)械：多功能木工機(jī)床、刨地板機(jī)、磨地板機(jī)、平刨、壓刨、小電鋸、電錘等。2.3.2工具：斧子、沖子、鑿子、手鋸、手刨、錘子、墨斗、鑿子、掃帚、鋼絲刷、氣釘槍、割角尺等。2.3.3計(jì)量檢測(cè)用品：水準(zhǔn)儀、水平尺、方尺、鋼尺、靠尺等。2.4作業(yè)條件2.4.1頂棚、墻面的各種濕作業(yè)已完，粉刷干燥程度達(dá)到80%以上。2.4.2地板鋪設(shè)前應(yīng)清理基層，不平的地方應(yīng)剔除或用水泥砂漿找平。2.4.3墻面已彈好標(biāo)高控制線(+500mm),并預(yù)檢合格。2.4.4門窗玻璃、油漆、涂料已施工完，并驗(yàn)收合格。2.4.5水暖管道、電氣設(shè)備及其他室內(nèi)固定設(shè)施安裝完，上、下水及暖氣試壓通過驗(yàn)收并合格。2.4.6房間四周彈好踢腳板上口水平線，并已預(yù)埋好固定木踢腳的木磚(必須經(jīng)過防腐處理)。2.4.7凡是與混凝土或磚墻基體接觸的木材，如木擱柵、踢腳板背面、地板地面、剪力撐、木楔子、木磚等，均預(yù)先涂滿木材防腐材料。2.4.8木地板采用空鋪法時(shí)，按設(shè)計(jì)要求的尺寸砌好地壟墻，每道墻預(yù)留120mmX120mm通風(fēng)孔2個(gè)，并預(yù)埋好鐵絲，墻頂抹一層防水砂漿。2.4.9實(shí)木地板采用實(shí)鋪法時(shí)，預(yù)先在墊層內(nèi)預(yù)埋好鐵絲。3施工工藝實(shí)木地板按構(gòu)造方法不同，有“實(shí)鋪”和“空鋪”兩種?！皩?shí)鋪”木地板，是木龍骨鋪在鋼筋混凝土板或墊層上，它是由木龍骨、毛地板及實(shí)木地板面層等組成?！翱珍仭笔怯赡君埞?、剪刀撐、毛地板、實(shí)木地板面層等組成，一般設(shè)在首層房間。采用“空鋪”法當(dāng)龍骨跨度較大時(shí)，應(yīng)加設(shè)地壟墻，地壟墻頂上要鋪防水卷材或抹防水砂漿及放置墊木。3.1工藝流程基層清理測(cè)量彈線一安裝木龍骨一鋪釘毛地板一鋪實(shí)木地板面層-刨平、磨光一安裝木踢腳板一油漆、打蠟一清理木地板面3.2施工要點(diǎn)3.2.1基層清理、測(cè)量彈線：對(duì)基層空鼓、麻點(diǎn)、掉皮、起砂、高低偏差等部位先進(jìn)行返修，并把沾在基層上的浮漿、落地灰等用鑿子或鋼絲刷清理掉，再用掃帚將浮土清掃干凈。待所有清理工作完成后進(jìn)行驗(yàn)收，合格后方可彈線。3.2.2安裝木龍骨3.2.2.1實(shí)鋪法：樓層木地板的鋪設(shè)，通常采用實(shí)鋪法施工，見圖3.2.2.1o（1）先在基層上彈出木龍骨的安裝位置線（間距不大于400mm或按設(shè)計(jì)要求）及標(biāo)高，將龍骨（斷面呈梯形，寬面在下）放平、放穩(wěn)，并找好標(biāo)高，再用電錘鉆孔，用膨脹螺栓、角碼固定木龍骨或采用預(yù)埋在樓板內(nèi)的鋼筋（鐵絲）綁牢，木龍骨與墻間留出不小于30mm的縫

隙，以利于通風(fēng)防潮。木龍骨的表面應(yīng)平直。若表面不平可用墊板墊平，也可刨平，或者在底部砍削找平，但砍削深度不宜超過10mm,隙，以利于通風(fēng)防潮。木龍骨的表面應(yīng)平直。若表面不平可用墊板墊平，也可刨平，或者在底部砍削找平，但砍削深度不宜超過10mm,砍削處要刷防火涂料和防腐劑處理。采用墊板找平時(shí)墊板要與龍骨釘牢。木龍骨的斷面選擇應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求。實(shí)鋪法木龍骨常加工成梯形(俗稱燕尾龍骨),木龍骨的斷面選擇應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求。實(shí)鋪法木龍骨常加工成梯形(俗稱燕尾龍骨),這樣不僅可以節(jié)省木材，同時(shí)也有利于穩(wěn)固。也可采用30mmx40mm木龍骨，木龍骨的接頭應(yīng)采用平接頭，每個(gè)接頭用雙面木夾板，每面釘牢，亦可以用扁鐵雙面夾住釘牢。木龍骨之間還要設(shè)置橫撐，橫撐的含水率不得大于18%,橫撐間距800mm左右,與龍骨垂直相交，用鐵釘固定，其目的是為了加強(qiáng)龍骨的整體性。龍骨與龍骨之間的空隙內(nèi),按設(shè)計(jì)要求填充輕質(zhì)材料，填充材料不得高出木龍骨上表皮。3.222空鋪法：見圖3.222空鋪法的地壟墻高度應(yīng)根據(jù)架空的高度及使用的條件計(jì)算后確定，地壟墻的質(zhì)量應(yīng)符合有關(guān)驗(yàn)收規(guī)范的技術(shù)要求，并留出通風(fēng)孔洞。在地壟墻上墊放通長(zhǎng)的壓沿木或墊木。壓沿木或墊木應(yīng)進(jìn)行防腐、防蛀處理，并用預(yù)埋在地壟墻里的鐵絲將其綁扎擰緊，綁扎固定的間距不超過300mm,接頭采用平接，在兩根接頭處，綁扎的鉛絲應(yīng)分別在接頭處的兩端150mm以內(nèi)進(jìn)行綁扎，以防接頭處松動(dòng)。在壓沿木表面劃出各龍骨的中線，然后將龍骨對(duì)準(zhǔn)中線擺好，端頭離開墻面的縫隙約30mm,木龍骨一般與地壟墻成垂直，擺放間距一般為400mm,并應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，結(jié)合房間的具體尺寸均勻布置。當(dāng)木龍骨頂面不平時(shí)，可用墊木或木楔在龍骨底下墊平，并將其釘牢在壓沿木上，為防止龍骨活動(dòng)，應(yīng)在固定好的木龍骨表面臨時(shí)釘設(shè)木拉條，使之互相牽拉。I—實(shí)木地板-[-踹腳板導(dǎo)450x50x70防腐防火本尼骨50[-踹腳板導(dǎo)450x50x70防腐防火本尼骨Z0厚昉永砂漿圖3.222空鋪法(常用于首層)(4)龍骨擺正后，在龍骨上按剪刀撐的間距彈線，然后按線將剪刀撐釘于龍骨側(cè)面，同一行剪刀撐要對(duì)齊順線，上口齊平。3.2.3鋪釘毛地板：實(shí)木地板有單層和雙層兩種。單層實(shí)木地板是將條形實(shí)木地板直接釘牢在木龍骨上，條形板與木龍骨垂直鋪設(shè)。雙層是在木龍骨上先釘一層毛地板，再釘實(shí)木條板。毛地板可采用較窄的松、杉木板條，其寬度不宜大于120mm，或按設(shè)計(jì)要求選用，毛地板的表面應(yīng)刨平。毛地板與木龍骨成30°或45°角斜向鋪釘。毛地板鋪設(shè)時(shí)，木材髓心應(yīng)向上，其板間縫隙不大于3mm，與墻之間應(yīng)留10?20mm的縫隙。毛地板用鐵釘與龍骨釘緊，宜選用長(zhǎng)度為板厚2-2.5倍的鐵釘，每塊毛地板應(yīng)在每根龍骨上各釘兩個(gè)釘子固定,釘帽應(yīng)砸扁并沖進(jìn)毛地板表面2mm,毛地板的接頭必須設(shè)在龍骨中線上，表面要調(diào)平，板長(zhǎng)不應(yīng)小于兩檔木龍骨，相鄰板條的接縫要錯(cuò)開。毛地板使用前必須做防腐與防潮處理，并將其上所有垃圾、雜物清理干凈，方可執(zhí)行下一步鋪設(shè)工作。3.2.4鋪釘實(shí)木地板面層3.2.4.1條板鋪釘：?jiǎn)螌訉?shí)木地板，在木龍骨完成后即進(jìn)行條板鋪釘。雙層實(shí)木地板在毛地板完成后，為防止使用中發(fā)生響聲和潮氣侵蝕，在毛地板上干鋪一層防水卷材。鋪設(shè)時(shí)應(yīng)從距門較近的墻一邊開始鋪釘企口條板，靠墻的一塊板應(yīng)離墻面留10?20mm縫隙，用木楔背緊。以后逐塊排緊，用地板釘從板側(cè)企口處斜向釘入，釘長(zhǎng)為板厚2?2.5倍，釘帽要砸扁沖入地板表面2mm，企口條板要釘牢、排緊。板端接縫應(yīng)錯(cuò)開，其端頭接縫一般是有規(guī)律的在一條直線上。每鋪設(shè)600?800mm寬應(yīng)拉線找直修整，板縫寬度不大于0.5mm。板的排緊方法一般可在木龍骨上釘扒釘，在扒釘與板之間加一對(duì)硬木楔，打緊硬木楔就可以使板排緊。釘?shù)阶詈笠粔K企口板時(shí)，因無法斜著釘，可用明釘釘牢，釘帽要砸扁，沖人板內(nèi)。企口板的接口要在龍骨中間，接頭要互相錯(cuò)開，龍骨上臨時(shí)固定的木拉條，應(yīng)隨企口板的安裝隨時(shí)拆去，鋪釘完之后及時(shí)清理干凈，對(duì)表面不平處，應(yīng)進(jìn)行刨光，先垂直木紋方向粗刨一遍，再順木紋方向細(xì)刨一遍。實(shí)鋪條板鋪釘方法同上。3.2.4.2拼花木地板鋪釘：拼花實(shí)木地板是在毛地板上進(jìn)行拼花鋪釘。鋪釘前，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求的地板圖案進(jìn)行彈線，一般有正方格形、斜方格形、人字形等。在毛地板上彈出圖案墨線，分格定位，有鑲邊的，距墻邊留出200?300mm做鑲邊。按墨線從中央向四邊鋪釘，各塊木板應(yīng)互相排緊，對(duì)于企口拼裝的硬木地板，應(yīng)從板的側(cè)邊斜向釘人毛地板中，釘帽不外露，釘長(zhǎng)為板厚2?2.5倍。當(dāng)木板長(zhǎng)度小于300mm時(shí)，側(cè)邊應(yīng)釘兩個(gè)釘子，長(zhǎng)度大于300mm時(shí)，應(yīng)釘入3個(gè)釘子，板的兩端應(yīng)各釘1各釘固定，宜釘在距板端20mm處。板塊縫隙不應(yīng)大于0.3mm，毛地板與墻之間應(yīng)留10?20mm的縫隙。面層與墻之間縫隙，應(yīng)加木踢腳板封蓋。有鑲邊時(shí)，在大面積鋪貼完后，再鋪鑲邊部分。鋪釘拼花地板前，宜先鋪設(shè)一層瀝青紙（或油氈），以隔聲和防潮用。釘完后，清掃干凈刨光,刨刀吃口不應(yīng)過深，防止板面出現(xiàn)刀痕。3.243膠粘劑鋪貼拼花木地板：鋪貼時(shí)，先處理好基層，表面應(yīng)平整、潔凈、干燥。在基層表面和拼花木地板背面分別涂刷膠粘劑（膠粘劑應(yīng)通過試驗(yàn)確定，膠粘劑應(yīng)放置在陰涼通風(fēng)、干燥的室內(nèi)，超過生產(chǎn)期3個(gè)月的產(chǎn)品，應(yīng)取樣檢驗(yàn)，合格后方可使用，超過保質(zhì)期的產(chǎn)品，不得使用），其厚度：基層表面控制在lmm左右，地板背面控制在0.5mm左右,待膠表面稍干后（不粘手時(shí)）即可鋪貼就位，并用小錘輕敲，使地板與基層粘牢，對(duì)溢出的膠粘劑應(yīng)隨時(shí)擦凈。剛鋪貼好的木板面應(yīng)用重物加壓，使之粘結(jié)牢固，防止翹曲、空鼓。3.2.5刨平、磨光：地板刨光宜采用地板刨光機(jī)（或六面刨），轉(zhuǎn)速在5000r/min以上。長(zhǎng)條地板應(yīng)順木紋刨，拼花地板應(yīng)與地板木紋成45°斜刨。刨時(shí)不宜走得太快，刨刀吃口不應(yīng)過深，要多走幾遍，地板刨光機(jī)不用時(shí)應(yīng)先將機(jī)器提起關(guān)閉，防止啃傷地面。一所刨厚度應(yīng)小于1.5mm,要求無刨痕。機(jī)器刨不到的地方要用手刨，并用細(xì)刨凈面。地板刨平后，用砂布磨光，所用砂布應(yīng)先粗后細(xì)，砂布應(yīng)繃緊繃平，磨光方向及角度與刨光方向相同。3.2.6安裝木踢腳板：實(shí)木地板安裝完畢后，靜放2h后方可拆除木楔子，并安裝踢腳板。踢腳板的厚度應(yīng)以能壓住實(shí)木地板與墻面的縫隙為準(zhǔn)，通常厚度為15mm，以釘固定。木踢腳板應(yīng)提前刨光,背面開成凹槽，以防翹曲，并每隔lm鉆直徑6的通風(fēng)孔，在墻上每隔750mm設(shè)防腐木磚或在墻上鉆孔打入防腐木磚，在防腐木磚外面釘防腐木塊，再把踢腳板用釘子釘牢在防腐木塊上，釘帽砸扁沖入木板內(nèi)，踢腳板板面應(yīng)垂直，上口水平。木踢腳板陰陽角交接處，釘三角木條，以蓋住縫隙，木踢腳板陰陽角交角處應(yīng)切割成45°角拼裝，踢腳板的接頭也應(yīng)固定在防腐木塊上。安裝時(shí)注意不要把有明顯色差的踢腳板連在一起。3.2.7油漆、打蠟：應(yīng)在房間內(nèi)所有裝飾工程完工后進(jìn)行。硬木拼花地板花紋明顯，所以，多采用透明的清漆刷涂，這樣可透出木紋，增強(qiáng)裝飾效果。打蠟可用地板蠟，以增加地板的光潔度，打蠟時(shí)均勻噴涂1?2遍，稍干后用凈布擦拭，直至表面光滑、光亮。面積較大時(shí)用機(jī)械打蠟，可增加地板的光潔度，使木材固有的花紋和色澤最大限度地顯示出來。3.2.8清理木地板面、交付驗(yàn)收使用，或進(jìn)行下道工序的施工。3.3季節(jié)性施工由于木地板木質(zhì)特性，從木地板出廠、運(yùn)輸