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电力电子技术王兆安第5版答疑

电力电子技术王兆安著.pdf
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第 1章电力电子器件
1. 使晶闸管导通的条件是什么?
2. 维持晶闸管导通的条件是什么?怎样才能使晶闸管由导通变为关断?
3. 图1-43 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。
4. 上题中如果不考虑安全裕量,问100A 的晶闸管能送出的平均电流Id1、Id2、Id3各为多少?这时,相应的电流最大值Im1、Im2、Im3各为多少?
5. 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?
6. 如何防止电力MOSFET因静电感应应起的损坏?
7. IGBT、GTR、GTO 和电力MOSFET的驱动电路各有什么特点?
8. 全控型器件的缓冲电路的主要作用是什么?试分析RCD 缓冲电路中各元件的作用。
9. 试说明IGBT、GTR、GTO 和电力MOSFET各自的优缺点。
第 2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.图2-9为具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路,问该变压器还有直流磁化问题吗?试说明:①晶闸管承受的最大反向电压为2 2 2U ;②当负载是电阻或电感时,其输出电压和电流的波形与单相全控桥时相同。
3.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:
①作出ud、id、和i2的波形;
②求整流输出平均电压Ud、电流Id,变压器二次电流有效值I2;
③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:
① 作出ud、id和i2的波形;
② 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;
③ 考虑安全裕量,确定晶闸管的额定电压和额定电流。
6. 晶闸管串联的单相半控桥(桥中VT1、VT2为晶闸管),电路如图2-11所示,U2=100V,电阻电感负载,R=2Ω,L 值很大,当a=60°时求流过器件电流的有效值,并作出ud、id、iVT、iD的波形。
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。
8.三相半波整流电路,可以将整流变压器的二次绕组分为两段成为曲折接法,每段的电动势相同,其分段布置及其矢量如图2-60 所示,此时线圈的绕组增加了一些,铜的用料约增加10%,问变压器铁心是否被直流磁化,为什么?
9.三相半波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?
10.有两组三相半波可控整流电路,一组是共阴极接法,一组是共阳极接法,如果它们的触发角都是a,那末共阴极组的触发脉冲与共阳极组的触发脉冲对同一相来说,例如都是a 相,在相位上差多少度?
11.三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:
①画出ud、id和iVT1的波形;
②计算 Ud、Id、IdT和IVT。
12.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?
13.三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画出ud、id和iVT1的波形;
②计算 Ud、Id、IdT和IVT。
14.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。
15.三相半波可控整流电路,反电动势阻感负载,U2=100V,R=1Ω,L=∞,LB=1mH,求当a=30°时、E=50V时Ud、Id、g 的值并作出ud与iVT1和iVT2的波形。
16.三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g 的值并作出ud、iVD和i2的波形。
17.三相全控桥,反电动势阻感负载,E=200V,R=1Ω,L=∞,U2=220V,a=60°,当①LB=0和②LB=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。
18.单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?
19.三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?
20.试计算第3 题中i2的3、5、7 次谐波分量的有效值I23、I25、I27。
21.试计算第13 题中i2的5、7 次谐波分量的有效值I25、I27。
22.试分别计算第3 题和第13 题电路的输入功率因数。
23.带平衡电抗器的双反星形可控整流电路与三相桥式全控整流电路相比有何主要异同?
24.整流电路多重化的主要目的是什么?
25.12 脉波、24 脉波整流电路的整流输出电压和交流输入电流中各含哪些次数的谐波?
26.使变流器工作于有源逆变状态的条件是什么?
27.三相全控桥变流器,反电动势阻感负载,R=1Ω,L=∞,U2=220V,LB=1mH,当EM=-400V,b=60°时求Ud、Id与g 的值,此时送回电网的有功功率是多少?
28.单相全控桥,反电动势阻感负载,R=1Ω,L=∞,U2=100V,L=0.5mH,当EM=-99V,b=60°时求Ud、Id和g 的值。
29.什么是逆变失败?如何防止逆变失败?
30.单相桥式全控整流电路、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?
31.三相全控桥,电动机负载,要求可逆,整流变压器的接法是D,y-5,采用NPN锯齿波触发器,并附有滞后30°的R-C 滤波器,决定晶闸管的同步电压和同步变压器的联结形式。
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