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吉大12秋学期《电力电子变流技术》练习题B答案

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发表于 2012-12-23 18:26:08 | 显示全部楼层 |阅读模式
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电力电子变流技术B卷答案
一、 选择题
B,  A,  B,  D,  B,  C,  C,  A,  B,  A
二、 填空题
1.单相桥式电路中脉冲间隔τ=(         ),晶闸管最大导通θmax=(   ),晶闸管承受的最大电压Udm=(  U2   ), 整流电压脉冲次数m=(  2  )
2.将直流电能转换为交流电能又馈送回交流电网的逆变电路称为         有源          逆变器。
三、 简答题
1.晶闸管导通的条件是什么?
答.使晶闸管导通的条件是:晶闸管承受正向阳极电压,并在门极施加触发电流(脉冲)。
2.在三相桥式全控整流电路中,电阻性负载,如果有一个晶闸管不能导通,此时整流波形如何?

3.试列举三种产生逆变失败的情况,并说出应注意哪些安全保护措施。
      解:1.产生逆变失败的情况主要有以下几个方面:
  (1)触发电路工作不可靠
  触发电路不能及时、准确地为各晶闸管提供脉冲,如丢失脉冲或脉冲延迟等,均能导致换相失常或换相失败,参阅教材P72中的图4-4(b)和(c)。
  脉冲延迟即使不出现图4-4 (c)的严重情况,也将使逆变角β过小,导致换相时间不足,产生逆变失败。
  所谓换相时间,即是需被关断的晶闸管承受反压的时间,即逆变角β区间所对应的时间,如果这个时间短了,晶闸管承受的反压时间不够,不能恢复正向阻断能力而造成逆变失败。
  (2)晶闸管出现故障
  晶闸管性能不合格,或设计电路时参数选择不当,以致出现晶闸管该阻断时不能阻断,该导通不能导通,均将导致逆变失败。
  (3)交流电源失常
  在有源逆变工作状态下,交流电源的突然停电或缺相,由于直流电势Ed的存在,原来导通的晶闸管仍会导通,但此时变流电路交流侧已失去了同直流电势极性相反的交流电压,直流电势将通过晶闸管短路,或原来导通的晶闸管使ud进入导通相的正半周(缺相时)极性变正,造成逆变失败。
   2.逆变失败将造成严重的后果,应采取的安全保护措施如下:
  (1)正确选择晶闸管参数和缓冲保护电路
  (2)正确设计稳定可靠的触发电路
例如具有不丢脉冲,最小逆变角βmin限制、抗干扰能力强等性能。
  (3)设置完善的系统保护装置
  例如能对系统过流、过压、交流电源缺相、欠压、断电等故障及时检测,并采取相应的保护操作。
四、 计算题A
18.单相全控桥,反电动势阻感负载,R=1 ,L= ,E=40V,U2=100V,当 = 时,求Ud、Id的数值?
解: 考虑LB时,有
Ud=0.9U2cos
Δud=2XBId/
Id=(Ud-E)/R
由方程组得


Id=4.55(A)
又∵  


换相重叠角
五、 计算题B
三相全控桥式整流电路,L=0.2H,Rd=4Ω。要求Ud在0--220V之间变化。试求
①整流变压器次级相电压U2;
②计算晶闸管电压、电流值,如果电压、电流按裕量系数2计算,选择晶闸管;
③变压器次级电流有效值I2;
④计算整流变压器次级容量S2。
解: (Ω),而Rd=4(Ω),所以 ,ωL>>Rd,按大电感负载情况计算,三相全控桥式整流电路,相当于最小控制角αmin=0°
1.计算.整流变压器次级相电压U2
         Ud=2.34U2,,则U2=220/2.34≈94(V)
2.计算晶闸管电压、电流值,如果电压、电流按裕量系数2计算,选择晶闸管
晶闸管承受的最大峰电压为
(V)
按裕量系数2计算,则U=230.25×2=460.5(V),选额定电压500V晶闸管。
(A)
(A)
(A)
则 A
按裕量系数2计算,则20.2×2=40.4(A),选额定通态平均电流为50A的晶闸管。
3.计算变压器次级电流有效值I2
(A)
4.计算整流变压器次级容量S2
S2=3U2I2=3×94×44.9=12661.8(VA)≈12.66(KVA)
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