电力电子课后习题答案-部分
调制法又可分为两种,一是异步调制法;二是同步调制法。
(2)通常异步调制法是保持载波频率不变,信号频率根据需要而改变时,载波比是变化的。优点是:信号频率较低时载波比较大,一周期内脉冲数较多,输出较接近正弦波。
(3)同步调制时,保持载波比为常数,并在变频时使载波和信号波保持同步变化。优点是:信号波一周内输出的脉冲数是固定的,脉冲相位也是固定的,对称性好。
3、什么是逆变失败?逆变失败后有什么后果?形成的原因是什么
答:(1)逆变失败指的是:逆变过程中因某种原因使换流失败,该关断的器件末关断,该导通的器件末导通。从而使逆变桥进入整流状态,造成两电源顺向联接,形成短路。
(2)逆变失败后果是严重的,会在逆变桥与逆变电源之间产生强大的环流,损坏开关器件。
(3)产生逆变失败的原因:一是逆变角太小;二是出现触发脉冲丢失;三是主电路器件损坏;四是电源缺相等。
2、根据对输出电压平均值进行控制的方法不同,直流斩波电路可有哪三种控制方式?并简述其控制原理。
答:(1)第一种调制方式为:保持开关周期不变,改变开关导通时间ton称为脉宽调制。简称“PWM”调制。
(2)第二种调制方式为:保持开关导通时间ton不变,改变开关周期,称为频率调制。简称为“PFM”调制。
(3)第三种调制方式为:同时改变周期T与导通时间ton。使占空比改变,称为混合调制。
3、电压型逆变电路中反馈二极管的作用是什么?
答:电压型逆变器当交流侧为阻感性负载时,需要向电源反馈无功功率。直流侧电容起缓冲无功能量的作用。为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道,逆变桥各臂开关器件都反并联了反馈二极管。 1、 对晶闸管的触发电路有哪些要求?
答:为了让晶闸管变流器准确无误地工作要求触发电路送出的触发信号应有足够
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大的电压和功率;门极正向偏压愈小愈好;触发脉冲的前沿要陡、宽度应满足要求;要能满足主电路移相范围的要求;触发脉冲必须与晶闸管的阳极电压取得同步。
2、 正确使用晶闸管应该注意哪些事项?
答:由于晶闸管的过电流、过电压承受能力比一般电机电器产品要小的多,使用中除了要采取必要的过电流、过电压等保护措施外,在选择晶闸管额定电压、电流时还应留有足够的安全余量。另外,使用中的晶闸管时还应严格遵守规定要求。此外,还要定期对设备进行维护,如清除灰尘、拧紧接触螺钉等。严禁用兆欧表检查晶闸管的绝缘情况。
3、 晶闸管整流电路中的脉冲变压器有什么作用?
答:在晶闸管的触发电路采用脉冲变压器输出,可降低脉冲电压,增大输出的触发电流,还可以使触发电路与主电路在电气上隔离,既安全又可防止干扰,而且还可以通过脉冲变压器多个二次绕组进行脉冲分配,达到同时触发多个晶闸管的目地。
6、 晶闸管的过电流保护常用哪几种保护方式?其中哪一种保护通常是用来作为“最后一道保护”用?
答:晶闸管的过电流保护常用快速熔断器保护;过电流继电器保护;限流与脉冲移相保护和直流快速开关过电流保护等措施进行。其中快速熔断器过电流保护通常是用来作为“最后一道保护”用的。
U2?100V, 3. 单相桥式全控整流电路,负载中R?2?,L值极大,当??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、平均电流Id,变压器二次电流有效值I2;
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解:(1)作图。
(2)Ud?0.9U2cos? 当??30?时,
Ud?0.9U2cos??0.9?100?cos30??78V Id?Ud78??39A R2 I2?Id?39A
EM?30V。4. 在图1所示的降压斩波电路中,已知E?200V,L值极大,R?10?,
(1)分析斩波电路的工作原理;(2)采用脉宽调制控制方式,当T?50?s,
ton?20?s时,计算输出电压平均值Uo、输出电流平均值Uo。
解:(1)参考书上简要说明。 (2)根据公式得 Uo? Io?
tont20?E?on?E??200?80V
ton?toffT50UO?EM80?30??5A R10电力电子课后习题答案-部分
计算题 (每小题10分,共计20分)
1、 单相半波可控整流电路,电阻性负载。要求输出的直流平均电压为50~92V之间连续可调,最大输出直流电流为30A,由交流220V供电,求①晶闸管控制角应有的调整范围为多少?②选择晶闸管的型号规格(安全余量取2倍,
IT=1.66)。 Id解:① 单向半波可控整流电路的
1?COS? UL=0.45U2
2当UL=50V时
COSα=
2UL2?50—1=—1≈0 045U2045?220则α=90°
当UL=92V时 COSα=
2UL2?92—1=—1=0.87 045U2045?220则α=30°
∴控制角α的调整范围应为0~90° ②由
IT=1.66知 IdI=1.66Id=1.66×30=50A 为最大值
I50∴ IT(AV)=2×TM=2×=64A 取100A
1.571.57又 Uyn=2UTM=2×2×220=624V 取700V
晶闸管的型号为:KP100-7。
2、 一台由220V供电的自动恒温功率为1kW的电炉,采用单相半控桥整流电路。通过计算选择晶闸管和续流二极管的型号。
解:电炉电阻丝的电阻
U22220?220Rd==≈48Ω
1000Pd当α=0°时晶闸管与整流管的电流有效值才最大为 ITm=IDm=
U2Rd1???220=SIn2??484?2?1??0=3.2A 2?0?4?2?选择晶闸管和整流管的型号
I3.2IT(AV)=(1.5~2)Tm=(1.5~2)=34A
1.571.57电力电子课后习题答案-部分
取5A(电流系列值)
UTn=(2~3)UTM=(2~3)2×220=625~936V
所以,晶闸管的型号为KP5-8 同理,整流管的型号为ZP5-8
3,某感性负载采用带续流二极管的单相半控桥整流电路,已知电感线圈的内电阻Rd=5Ω,输入交流电压U2=220V,控制角α=60°。试求晶闸管与续流二极管的电流平均值和有效值。 解:首先求整流使出电压的平均值
1?COS6001?COS?Ud=0.9=0.9×220×=149 V
22再求负载电流
Id = Ud / Rd = (149 / 5) ≈ 30 A
晶闸管与续流二极管的电流平均值和有效值分别为
1800??1800?600?30 = 10 A IdT = Id = 00360360IT =
1800?? Id = 03601800?600 ×30 = 17.3 A 0360600?IdD = Id = × 30 = 10 A
18001800ID =
?1800 Id =
600 ×30 = 17.3 A 0180