(4)换相的裕量角不足,引起换相失败,应考虑变压器漏抗引起重叠角对逆变电路换相的影响。
3、实现有源逆变必须满足哪两个必不可少的条件?
答:(1)要有直流电动势,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。
(2)要求晶闸管的控制角a>π/2,使Ud为负值。 4、晶闸管触发的触发脉冲需要满足哪几项基本要求? 答:、A:触发信号应有足够的功率。
B: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。
C:触发脉冲必须与晶闸管的阳极电压同步,脉冲移相范围必须满足电路要求。
5、实现正确触发的同步定相的方法步骤有哪些?
答:A:根据不同触发电路与脉冲移相范围的要求,确定同步信号电压us与对应晶闸管阳极电压之间的相位关系。
B:根据整流变压器TS的接法与钟点数,以电网某线电压作参考矢量,画出整流变压器二次侧也就是晶闸管阳极电压的矢量。再根据A确定同步信号US与晶闸管阳极电压的相位关系,画出对应的同步相电压矢量和同步线电压的矢量。
C:根据同步变压器二次线电压矢量位置,定出同步变压器TS的钟点数和接法。只需把同步变压器二次电压Usu、Usv、Usw分别接到VT1,VT3,VT5管的触发电路;Us(-U)、Us(-v)、Us(-w)分别接到VT4、VT6、VT2的触发电路,与主电路的各个符号完全对应,即能保证触发脉冲与主电路同步。
6、单相桥式半控整流电路,电阻性负载。当控制角α=90o时,
画出:负载电压ud、晶闸管VT1电压uVT1、整流二极管VD2电压uVD2,在一周期内的电压波形图
7、晶闸管对触发电路有哪些要求?
8、三相半波整流电路,将整流变压器的二次绕组均分为两段,每段的电动势相同,接成两折接法,其分段布置及矢量图如图所示,问变压器铁心是否被直流磁化,为什么? 解:三相半波可控整流电路,当变压器二次绕组分成两组,按本题图示曲折接线,及矢量图所示。变压器二次绕组中,同一相的两个绕阻的电流,方向相反大小相等,因而形成的磁通,方向也相反、磁通量大小也会相等。这样变压器铁心中就不会存在直流磁通,自然就不会被直流磁化了。
9、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?
解: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。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。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。 10、 实现有源逆变必须满足哪些必不可少的条件?(6分)
答1、 实现有源逆变必须外接一直流电源,其方向与晶闸管电流方向相同,其数值要稍大于逆变桥电压,才能提供逆变能量。另外变流器必须工作在β<90o,(α>90o)区域,使Ud<0,才能把直流功率逆变为交流功率返送电网。
11、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: 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。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。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。
12、对直流斩波电路的控制方式通常有哪几种?画出不同控制方式的输出电压波形。
13、一台工业炉原由额定电压为单相交流220∨供电,额定功率为10千瓦。现改用双向晶闸管组成的单相交流调压电源供电,如果正常工作时负载只需要5千瓦。试问双向晶闸管的触发角α应为多少度?试求此时的电流有效值,以及电源侧的功率因数值。 π/2; 32.1A; 0.707;
14、 三相桥式全控整流电路,U2=100V,带电阻电感性负载,R=5Ω,L值极大。 当控制角α=60o时,求:
A、 画出ud、id、iVT1、的波形。
B、 计算负载平均电压Ud、平均电流Id、流过晶闸管平均电流IdVT和有效电流IVT的值。
1、 U0=133.3V;I0=6.67A;
2、
Ud=117V; Id=23.4A; IdVT=7.8A; IVT=13.5A;
第三章习题
1.简述图3-1a所示的降压斩波电路工作原理。
答:降压斩波器的原理是:在一个控制周期中,让V导通一段时间ton,由电源E向L、R、M供电,在此期间,uo=E。然后使V关断一段时间toff,此时电感L通过二极管VD向R和M供电,uo=0。一个周期内的平均电压Uo=压的作用。
2.在图3-1a所示的降压斩波电路中,已知E=200V,R=10Ω,L值极大,EM=30V,T=50μs,ton=20μs,计算输出电压平均值Uo,输出电流平均值Io。 解:由于L值极大,故负载电流连续,于是输出电压平均值为
ton?E。输出电压小于电源电压,起到降
ton?toffUo=
ton20?200=80(V) E=
T50输出电流平均值为
Io =
Uo-EM80?30==5(A) R10 3.在图3-1a所示的降压斩波电路中,E=100V, L=1mH,R=0.5Ω,EM=10V,采用脉宽
调制控制方式,T=20μs,当ton=5μs时,计算输出电压平均值Uo,输出电流平均值Io,计算输出电流的最大和最小值瞬时值并判断负载电流是否连续。当ton=3μs时,重新进行上述计算。
解:由题目已知条件可得:
m=
EM10==0.1 E100L0.001==0.002 R0.5τ=
当ton=5μs时,有 ρ=
T=0.01 ?=
ton?=0.0025
由于
e???1e0.0025?1=0.01=0.249>m ?e?1e?1
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