西南大学课程[1075]《电力电子技术》考核答案

发布时间:2023-10-20 10:10:49浏览次数:29
西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷类别:网教 专业:电力系统自动化技术、电气工程及其自动化 课程名称【编号】: 电力电子技术【1075】 A 卷大作业 满分:100 分 以下 7 个题目,请选择其中 4 个题目作答,每题 25 分。一、 维持晶闸管导通的条件是什么?怎样才能使晶闸管由导通变为关断?答:维持晶闸管导通的条件是,晶闸管在导通情况下,只要有一定的正向阳极电压,不论门极电压如何,晶闸管保持导通,即晶闸管导通后,门极失去作用。晶闸管在导通情况下,当主回路电压(或电流)减小到接近于零时,晶闸管关断。晶闸管导通的条件是其触发极有一定的电位!维持晶闸管导通的条件是其电流不能小于最低维持电流!加反压或使其电流低于维持电流能使晶闸管由导通变为关断。二、 IGBT、GTR、GTO 和电力 MOSFET 的驱动电路各有什么特点?答:IGBT 驱动电路的特点是 :驱动电路具有较小的输出电阻 , GBTⅠ 是电压驱动型器件,IGBT 的驱动多采用专用的混合集成驱动器。GTR 驱动电路的特点是:驱动电路提供的驱动电流有足够陡的前沿,并有一定的过冲,这样可加速开通过程,减小开通损耗,关断时,驱动电路能提供幅值足够大的反向基极驱动电流,并加反偏截止电压,以加速关断速度。 GTO 驱动电路的特点是:GTO 要求其驱动电路提供的驱动电流的前沿应有足够的幅值和陡度,且一般需要在整个导通期间施加正门极电流,关断需施加负门极电流,幅值和陡度要求更高,其驱动电路通常包括开通驱动电路,关断驱动电路和门极反偏电路三部分。电力 MOSFET 驱动电路的特点:要求驱动电路具有较小的输入电阻,驱动功率小且电路简单。三、 单相桥式全控整流电路,U2=100V,负载中 R=2Ω,L 值极大,当 α=30°时,要求:①作出 ud、id、和 i2的波形; ② 求整流输出平均电压 Ud、电流 Id,变压器二次电流有效值 I2; ③ 考虑安全裕量,确定晶闸管的额定电压和额定电流。- 1 - 四、 三相半波可控整流电路,U2=100V,带电阻电感负载,R=5Ω,L 值极大,当=60时,要求:① 画出 ud、id和 iVT1的波形;② 计算 Ud、Id、IdT和 IVT。五、 简述下图所示升压斩波电路的基本工作原理。- 2 - 六、 什么是逆变失败?如何防止逆变失败?答:逆变运行时,一旦发生换流失败, 外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路,或者使变流器的输出平均电压和直流电动势变为顺向串联,由于逆变电路内阻很小,形成很大的短路电流,称为逆变失败或逆变颠覆。  防止逆变失败的方法有:  1、采用精确可靠的触发电路;  2、 使用性能良好的晶闸管;  3、保证交流电源的质量;  4、留出充足的换向裕量角 β 等。七、 交流调压电路和交流调功电路有什么区别?二者各运用于什么样的负载?为什么?答:交流调压电路和交流调功电路的电路形式完全相同,二者的区别在于控制方式不同。交流调压电路是在交流电源的每个周期对输出电压波形进行控制.而交流调功电路是将负载与交流电源接通几个波,再断开几个周波,通过改变接通周波数与断开周波数的比值来调节负载所消耗的平均功率。交流调压电路广泛用于灯光控制(如调光台灯和舞台灯光控制)及异步电动机的软起动,也用于异步电动机调速.在供用电系统中,还常用于对无功功率的连续调节.此外,在高电压小电流或低电压大电流直流电源中,也常采用交流调压电路调节变压器一次电压.如采用晶闸管相控整流电路,高电压小电流可控直流电源就需要很多晶闸管串联;同样,低电压大电流直流电源需要很多晶闸管并联.这都是十分不合理的.采用交流调压电路在变压器一次侧调压,其电压电流值都不太大也不太小,在变压器二次侧只要用二极管整流就可以了.这样的电路体积小、成本低、易于设计制造。交流调功电路常用于电炉温度这样时间常数很大的控制对象.由于控制对象的时间常数大,没有必要对交流电源的每个周期进行频繁控制。- 3 -
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