电力电子复习题(部分答案)(华电研究生课程)VIP免费

第1页共15页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共15页1、GTO和普通晶闸管同为PNPN结构,为什么GTO能够自关断,而普通晶闸管不能?GTO和普通晶闸管同为PNPN结构，由P1N1P2和N1P2N2构成两个晶体管V1、V2分别具有共基极电流增益α1和α2，由普通晶闸管得分析可得，α1＋α2＝1是器件临界导通的条件。α1＋α2>1两个晶体管饱和导通；α1＋α2<1不能维持饱和导通而关断。GTO能关断，而普通晶闸管不能是因为GTO在结构和工艺上有以下几点不同：A多元集成结构使每个GTO元的阴极面积很小，门极和阴极的距离缩短，从而使从门极抽出较大的电流成为可能。BGTO导通时α1＋α2更接近1，晶闸管α1＋α2>1.15，而GTO则为α1＋α2≈1.05，饱和程度不深，在门极控制下易于退出饱和。CGTO在设计时，α2较大，晶体管V2控制灵敏，而α1很小，这样晶体管V1的集电极电流不大，易于从门极将电流抽出，从而使GTO关断2、三相桥式可控整流电路，输入380V三相交流电，阻感性负载Pd=100KW，如何选择晶闸管的电压Ue和电流Ie？见笔记第三节3、单相桥式全控整流电路,U2=100V,负载R=0.2Ω,L值极大,反电势E=60V,当α=30o时,要求:a)作出ud、id和i2的波形；b)求整流输出平均电压Ud、电流Id,变压器二次侧电流有效值I2；c)考虑安全裕量,确定晶闸管的额定电压和额定电流。解：整流输出电压平均值Ud、电流Id，以及变压器二次侧电流有效值I2分别为：第2页共15页第1页共15页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共15页4、三相半波可控整流电路的共阴极接法与共阳极接法,a、b两相的自然换相点是同一点吗?如果不是,它们在相位上差多少度?a、b两相的自然换相点不是同一点，它们在相位上差多少180度，见下图。5、三相桥式不可控整流电路，阻感负载，R=5Ω，L=∞，U2=220V，XB=0.3Ω，求:Ud、Id、IVD、I2和γ的值并作出ud、iVD和i2的波形。解：三相桥式不控整流电路相当于三相桥式全控整流电路在触发角为0时的情况，则第3页共15页第2页共15页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共15页解上述2个方程可得：二极管的电流平均值为：变压器二次侧电流有效值为：由可得ud、iVD1和i2的波形的波形如下：6、单相桥式全控整流电路和三相桥式全控整流电路中,当负载分别为电阻负载和阻感负载时,晶闸管移相范围分别是多少?电阻负载阻感负载单相0～π0～π/2三相0～2π/30～π/2第4页共15页第3页共15页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第4页共15页7、什么叫有源逆变？实现有源逆变的条件是什么？直流电转换为交流电又馈送到交流电网的逆变电路称为有源逆变电路。条件：(1)外部条件——直流侧应有能提供逆变能量的直流电动势，极性与晶闸管导通方向一致，其值大于变流器直流侧的平均电压。(2)内部条件——变流器直流侧输出直流平均电压必须为负值，即α>π/2，Ud<0。以上两条件必须同时满足，才能实现有源逆变。8、什么叫逆变失败？逆变失败的原因是什么？如何防止？逆变失败：当变流器工作于逆变工况时，一旦由于触发脉冲丢失、突发电源缺相或断相等原因造成换流失败，将使输出电压Ud进入正半周，与EM顺向连接，由于回路电阻很小，造成很大的短路电流，这种情况叫逆变失败或逆变颠覆。失败原因：（1）、触发电路工作不可靠，不能适时、准确地给各晶闸管分配脉冲，如脉冲丢失、脉冲延迟等，致使晶闸管不能正常换相，使交流电源电压于直流电动势顺向串联，形成短路。（2）、晶闸管发生故障，在应该阻断期间，元件失去阻断能力，或者应该导通期间，元件不能导通，造成逆变失败。（3）、换相的欲量不足，引起换相失败。防止：为了保证逆变电路的正常工作，必须1）选用可靠的触发器，2）正确选择晶闸管的参数，3）采取必要的措施，减小电路中du/dt和di/dt的影响，以免发生误导通，4）保证交流电源的质量，5）逆变角β的角度有一最小限制，留出充足的换向余量角。9、有源滤波器怎样补偿和滤除高次谐波电流？基本工作原理：根据补偿目的，检测出需要补偿的电流作为参考量，然后根据有源电力滤波器的控制电路，产生一个与参考...