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第2至第8章作业
第2章?电力电子器件
1.?使晶闸管导通的条件是什么?AK0且GK0。
2.?维持晶闸管导通的条件是什么?
3.?怎样才能使晶闸管由导通变为关断?
4.?图1中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形,各波形的电流最大值均为Im,试计算各波形的电流平均值Id1、Id2、Id3与电流有效值I1、I2、I3。
图1 晶闸管导电波形
7.?晶闸管的触发脉冲需要满足哪些条件?触发信号应有足够的功率。 触发脉冲应有一定的宽度,脉冲前沿尽可能陡,使元件在触发导通后,阳极电流能迅速上升超过掣住电流而维持导通。
?第3章?整流电路
?1.?单相半波可控整流电路对电感负载供电,L=20mH,U2=100V,求当α=0°和60°时的负载电流Id,并画出ud与id波形。
2.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:作出ud、id、和i2的波形;求整流输出平均电压Ud、电流Id,变压器二次电流有效值I2;考虑安全裕量,确定晶闸管的额定电压和额定电流。?3.单相桥式全控整流电路,U2=100V,负载中R=2Ω,L值极大,反电势E=60V,当a=30°时,要求:
?作出ud、id和i2的波形;
?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;
?考虑安全裕量,确定晶闸管的额定电压和额定电流。
4.单相桥式半控整流电路,电阻性负载,画出整流二极管在一周内承受的电压波形。
5.单相全控桥,反电动势阻感负载,R=1Ω,L=∞,E=40V,U2=100V,LB=0.5mH,当a=60°时求Ud、Id与g 的数值,并画出整流电压ud的波形。
6.单相桥式全控整流电路中,当负载分别为电阻负载或电感负载时,要求的晶闸管移相范围分别是多少?0 ~ 180?°,当负载为电感负载时,要求的晶闸管移相范围是0 ~ 90。
7.?在三相半波整流电路中,如果a相的触发脉冲消失,试绘出在电阻性负载和电感性负载下整流电压ud的波形。
?
8.三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a=60°时,要求:
?画出ud、id和iVT1的波形;
?计算Ud、Id、IdT和IVT。
9.在三相桥式全控整流电路中,电阻负载,如果有一个晶闸管不能导通,此时的整流电压ud波形如何?如果有一个晶闸管被击穿而短路,其他晶闸管受什么影响?
10.三相桥式全控整流电路,U2=100V,带电阻电感负载,R=5Ω,L值极大,当a=60°时,要求:
?画出ud、id和iVT1的波形;
?计算Ud、Id、IdT和IVT。
11.三相全控桥,反电动势阻感负载,E=200V,R=1Ω,L=∞,U2=220V,a=60°,当LB=0和LB=1mH情况下分别求Ud、Id的值,后者还应求g 并分别作出ud与iT的波形。
12.三相桥式全控整流电路中,当负载分别为电阻负载或电感负载时,要求的晶闸管移相范围分别是多少? 三相桥式全控整流电路,当负载为电阻负载时,要求的晶闸管移相范围是0 ~ 120°,当负载为电感负载时,要求的晶闸管移相范围是0 ~ 90°。
13.三相桥式全控整流电路,其整流输出电压中含有哪些次数的谐波?其中幅值最大的是哪一次?变压器二次侧电流中含有哪些次数的谐波?其中主要的是哪几次?6k(k=1、2、3……)次的谐波,其中幅值最大的是6次谐波。变压器二次侧电流中含有6k?1(k=1、2、3……)次的谐波,其中主要的是5、7次谐波。
14.三相桥式全控整流电路,U2=100V,带电阻电感负载,R=5Ω,L值极大,当a=60°时,要求:(1)计算Ud、Id、IdT和IVT;(2)i2的5、7次谐波分量的有效值I25、I27;(3)输入功率因数。
15.使变流器工作于有源逆变状态的条件是什么?
(1)直流侧要有电动势,其极性须和晶闸管的导通方向一致,其值应大于变流电路直流侧的平均电压; 要求晶闸管的控制角απ/2,使Ud为负值。
16.什么是逆变失败?如何防止逆变失败?
防止逆变失败的方法有:采用精确可靠的触发电路,使用性能良好的晶闸管,保证交流电源的质量,留出充足的换向裕量角β等。
?第4章?逆变电路
?1.无源逆变电路和有源逆变电路有何不同? 有源逆变电路的交流侧接电网,即交流侧接有电源。而无源逆变电路的交流侧直接和负载联接。
2.换流方式各有那几种?各有什么特点?4种:
电网换流:由电网提供换流电压,只要把负的电网电压加在欲换流的器件上即可。
负载换流:由负载提供换流电压,当负载为电容性负载即负载电流超前于负载电压时,可实现负载换流。
强迫换流:设置附加换流电路,给欲关断的晶闸管强迫施加反向电压换流称为强迫换流。通常是利用附加电容上的能
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