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电力电子技术离线作业讲解
浙江大学远程教育学院
《电力电子技术》课程作业
姓名:学 号:年级:学习中心:—————————————————————————————
第1章
1.把一个晶闸管与灯泡串联,加上交流电压,如图1-37所示
图 1-37
问:(1)开关S闭合前灯泡亮不亮?(2)开关S闭合后灯泡亮不亮?(3)开关S闭合一段时间后再打开,断开开关后灯泡亮不亮?原因是什么?
答:(1)不亮;(2)亮;(3)不亮,出现电压负半周后晶闸管关断。
2.在夏天工作正常的晶闸管装置到冬天变得不可靠,可能是什么现象和原因?冬天工作正常到夏天变得不可靠又可能是什么现象和原因?
答:晶闸管的门极参数IGT、UGT受温度影响,温度升高时,两者会降低,温度升高时,两者会升高,故会引起题中所述现象。
3.型号为KP100-3,维持电流IH=4mA的晶闸管,使用在如图1-38电路中是否合理?为什么?(分析时不考虑电压、电流裕量)
(a) (b) (c)
图 1-38 习题5图
4.什么是IGBT的擎住现象?使用中如何避免?
答:IGBT由于寄生晶闸管的影响,可能是集电极电流过大(静态擎住效应),也可能是duce/dt过大(动态擎住效应),会产生不可控的擎住效应。实际应用中应使IGBT的漏极电流不超过额定电流,或增加控制极上所接电阻RG的数值,减小关断时的duce/dt,以避免出现擎住现象
第2章
1.出图2-57中①~⑨各保护元件及VDF、Ld的名称及作用。(LJ为过流继电器)
图2-57 三相桥式整流电路的保护
答:(1)交流进线电抗器 限流、限du/dt和di/dt
(2)压敏电阻 过压保护
(3)交流侧阻容保护 过压保护
(4)桥臂电感 限du/dt (由元件换流引起)、di/dt
(5)快熔 过流保护
(6)过压保护电容 限制关断过电压对元件的损害
(7)抑振电阻 防止L、C振荡,限制电容放电电流
(8)直流侧压敏电阻 直流侧过压保护
(9)过流继电器 过流时,继电器开路,保护主电路
(10)VDF续流二极管 为负载电路提供通路,过压保护
(11)Ld平波电抗器 防止直流电流波动(断流)
2.GTR、IGBT等过流保护中,为何要采用检测集射极电压作为保护基准?
3.GTR、P-MOSFET、IGBT吸收电路的基本结构如何?其减少被保护器件开关损耗的机理如何?
答:缓冲电路的功能包括抑制和吸收二个方面。下图为电路的基本结构。 关断过程:Cs与GTR集射极并联,利用Cs两端电压不同突变的原理延缓关断时集射极间电压Uce上升的速度,使Uce达最大值之前集电极电流Ic已变小,从而使关断过程瞬时功耗变小。R是限制GTR导通时电容的放电电流。 开通过程:Ls与GTR串联,延缓了集电极电流的增长速度,且当电流急剧增大时会在其上产生较大压降,使得集射极电压在导通时迅速下降。这样电压、电流出现最大值的时间错开,关断时功耗明显减小。
第3章
1、某电阻负载要求(0~24)V直流电压,最大负载电流Id=30A,采用单相半波可控整流电路。如交流采用220V直接供电与用变压器降至60V供电是否都满足要求?试比较两种方案的晶闸管导通角、额定电压、额定电流、整流电路功率因数以及对电源要求的容量。
2、单相桥式可控整流电路,带电阻—大电感负载,Rd=4Ω,变压器次级电压有效值U2=220V。试计算当控制角α=60°时,直流电压、电流平均值。如果负载两端并接一续流二极管,其直流电压、电流平均值又是多少?并求此时流过晶闸管和续流二极管的电流平均值、有效值,画出两种情况下的输出电压、电流波形。
3、三相半波可控整流电路,大电感负载,U2=220V,Rd=10Ω,求α=45°时直流平均电压Ud,晶闸管电流平均值及有效值,并画出输出直流电压ud及晶闸管电流iT波形。
4、上题如负载两端并接续流二极管,此时直流平均电压Ud及直流平均电流Id多少?晶闸管及续流二极管的电流平均值及有效值各多少?并画出输出直流电压ud,晶闸管及续流二极管电流波形。
5、三相桥式全控整流电路对电
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