1、第2章2. 使晶閘管導通的條件是什么？答：使晶閘管導通的條件是：晶閘管承受正向陽極電壓，并在門極施加觸發(fā)電流（脈沖）。第2章4. 圖2-27中陰影部分為晶閘管處于通態(tài)區(qū)間的電流波形，各波形的電流最大值均為Im，試計算各波形的電流平均值Id1、Id2、Id3與電流有效值I1、I2、I3。第2章對于正弦半波引出晶閘管的額定電流的定義 通態(tài)平均電流 IT(AV） 國標規(guī)定通態(tài)平均電流為晶閘管在環(huán)境溫度為40C和規(guī)定的冷卻狀態(tài)下，穩(wěn)定結溫不超過額定結溫時所允許流過的最大工頻正弦半波電流的平均值。 按照正向電流造成的器件本身的通態(tài)損耗的發(fā)熱效應來定義的。 一般取其通態(tài)平均電流為按發(fā)熱效應相等（即有效值相

2、等）的原則所得計算結果的1.52倍。 第2章5. 上題中如果不考慮安全裕量,問100A的晶閘管能送出的平均電流Id1、Id2、Id3各為多少？這時，相應的電流最大值Im1、Im2、Im3各為多少?第3章3單相橋式全控整流電路，U2100V，負載中R2，L值極大，當30時，要求：作出ud、id、和i2的波形； 求整流輸出平均電壓Ud、電流Id，變壓器二次電流有效值I2； 考慮安全裕量，確定晶閘管的額定電壓和額定電流。第3章ud、id、和i2的波形如下圖 第3章輸出平均電壓Ud、電流Id，變壓器二次電流有效值I2分別為Ud0.9 U2 cos0.9100cos3077.97（V）IdUd /R77

3、.97/238.99（A）I2Id 38.99（A）第3章晶閘管承受的最大反向電壓為：U2100 141.4（V）考慮安全裕量，晶閘管的額定電壓為：UN（23）141.4283424（V）具體數值可按晶閘管產品系列參數選取。流過晶閘管的電流有效值為：IVTId 27.57（A）晶閘管的額定電流為：IN（1.52）27.571.572635（A）具體數值可按晶閘管產品系列參數選取。第3章 12在三相橋式全控整流電路中，電阻負載，如果有一個晶閘管不能導通，此時的整流電壓ud波形如何？如果有一個晶閘管被擊穿而短路，其他晶閘管受什么影響？ 第3章假設VT1不能導通，整流電壓ud波形如下： 第3章假設V

4、T1被擊穿而短路，則當晶閘管VT3或VT5導通時，將發(fā)生電源相間短路，使得VT3、VT5也可能分別被擊穿。 第3章13三相橋式全控整流電路，U2=100V，帶電阻電感負載，R=5，L值極大，當a=60時，要求：畫出ud、id和iVT1的波形；計算Ud、Id、IdT和IVT。 三相橋式全控整流電路帶電阻負載a=0時的波形wwwwu2ud1ud2u2Luduabuacuabuacubcubaucaucbuabuacuabuacubcubaucaucbuabuacuaucubwt1OtOtOtOta = 0iVT1uVT1uI決定導通規(guī)律！三相橋式全控整流電路帶電阻負載a= 60 時的波形wwwa

5、= 60ud1ud2uduacuacuabuabuacubcubaucaucbuabuacuaubucOtwt1OtOtuVT1第3章ud、id和iVT1的波形如下： 第3章Ud、Id、IdT和IVT分別如下Ud2.34U2cosa2.34100cos60117（V）IdUdR117523.4（A）IdVTId323.437.8（A）IVTId 23.4 13.51（A）第3章26使變流器工作于有源逆變狀態(tài)的條件是什么？答：直流側要有電動勢，其極性須和晶閘管的導通方向一致，其值應大于變流電路直流側的平均電壓；要求晶閘管的控制角/2，使Ud為負值。第3章29什么是逆變失敗？如何防止逆變失敗？答：

6、逆變運行時，一旦發(fā)生換流失敗，外接的直流電源就會通過晶閘管電路形成短路，或者使變流器的輸出平均電壓和直流電動勢變?yōu)轫樝虼?lián)，由于逆變電路內阻很小，形成很大的短路電流，稱為逆變失敗或逆變顛覆。防止逆變失敗的方法有：采用精確可靠的觸發(fā)電路，使用性能良好的晶閘管，保證交流電源的質量，留出充足的換向裕量角等。第3章30單相橋式全控整流電路、三相橋式全控整流電路中，當負載分別為電阻負載或電感負載時，要求的晶閘管移相范圍分別是多少？答：單相橋式全控整流電路，當負載為電阻負載時，要求的晶閘管移相范圍是0 180，當負載為電感負載時，要求的晶閘管移相范圍是0 90。 三相橋式全控整流電路，當負載為電阻負載時，

7、要求的晶閘管移相范圍是0 120，當負載為電感負載時，要求的晶閘管移相范圍是0 90。第4章1無源逆變電路和有源逆變電路有何不同？答：兩種電路的不同主要是： 有源逆變電路的交流側接電網，即交流側接有電源。而無源逆變電路的交流側直接和負載聯(lián)接。第4章 2換流方式各有那幾種？各有什么特點？答：換流方式有4種：器件換流：利用全控器件的自關斷能力進行換流。全控型器件采用此換流方式。電網換流：由電網提供換流電壓，只要把負的電網電壓加在欲換流的器件上即可。負載換流：由負載提供換流電壓，當負載為電容性負載即負載電流超前于負載電壓時，可實現(xiàn)負載換流。強迫換流：設置附加換流電路，給欲關斷的晶閘管強迫施加反向電壓

8、換流稱為強迫換流。通常是利用附加電容上的能量實現(xiàn)，也稱電容換流。更為重要的是其相關電路的判斷。第4章3什么是電壓型逆變電路？什么是電流型逆變電路？二者各有什么特點。答：按照逆變電路直流測電源性質分類，直流側是電壓源的稱為逆變電路稱為電壓型逆變電路，直流側是電流源的逆變電路稱為電流型逆變電路。第4章3什么是電壓型逆變電路？什么是電流型逆變電路？二者各有什么特點。電壓型逆變電路的主要特點是：直流側為電壓源，或并聯(lián)有大電容，相當于電壓源。直流側電壓基本無脈動，直流回路呈現(xiàn)低阻抗。由于直流電壓源的鉗位作用，交流側輸出電壓波形為矩形波，并且與負載阻抗角無關。而交流側輸出電流波形和相位因負載阻抗情況的不同

9、而不同。當交流側為阻感負載時需要提供無功功率，直流側電容起緩沖無功能量的作用。為了給交流側向直流側反饋的無功能量提供通道，逆變橋各臂都并聯(lián)了反饋二極管。第4章3什么是電壓型逆變電路？什么是電流型逆變電路？二者各有什么特點。電流型逆變電路的主要特點是：直流側串聯(lián)有大電感，相當于電流源。直流側電流基本無脈動，直流回路呈現(xiàn)高阻抗。電路中開關器件的作用僅是改變直流電流的流通路徑，因此交流側輸出電流為矩形波，并且與負載阻抗角無關。而交流側輸出電壓波形和相位則因負載阻抗情況的不同而不同。當交流側為阻感負載時需要提供無功功率，直流側電感起緩沖無功能量的作用。因為反饋無功能量時直流電流并不反向，因此不必像電壓

10、型逆變電路那樣要給開關器件反并聯(lián)二極管。 第4章 4電壓型逆變電路中反饋二極管的作用是什么？為什么電流型逆變電路中沒有反饋二極管？答：在電壓型逆變電路中，當交流側為阻感負載時需要提供無功功率，直流側電容起緩沖無功能量的作用。為了給交流側向直流側反饋的無功能量提供通道，逆變橋各臂都并聯(lián)了反饋二極管。當輸出交流電壓和電流的極性相同時，電流經電路中的可控開關器件流通，而當輸出電壓電流極性相反時，由反饋二極管提供電流通道。在電流型逆變電路中，直流電流極性是一定的，無功能量由直流側電感來緩沖。當需要從交流側向直流側反饋無功能量時，電流并不反向，依然經電路中的可控開關器件流通，因此不需要并聯(lián)反饋二極管。第

11、4章6并聯(lián)諧振式逆變電路利用負載電壓進行換相，為保證換相應滿足什么條件？答：假設在t時刻觸發(fā)VT2、VT3使其導通，負載電壓uo就通過VT2、VT3施加在VT1、VT4上，使其承受反向電壓關斷，電流從VT1、VT4向VT2、VT3轉移，觸發(fā)VT2、VT3時刻t必須在uo過零前并留有足夠的裕量，才能使換流順利完成。第5章 直流-直流變流電路1簡述圖5-1a所示的降壓斬波電路工作原理。答：降壓斬波器的原理是：在一個控制周期中，讓V導通一段時間ton，由電源E向L、R、M供電，在此期間，uoE。然后使V關斷一段時間toff，此時電感L通過二極管VD向R和M供電，uo0。一個周期內的平均電壓Uo 。輸

12、出電壓小于電源電壓，起到降壓的作用。EV+-MRLVDioEMuoiG第5章 直流-直流變流電路2在圖5-1a所示的降壓斬波電路中，已知E=200V，R=10，L值極大，EM=30V，T=50s,ton=20s,計算輸出電壓平均值Uo，輸出電流平均值Io。 解：由于L值極大，故負載電流連續(xù)，于是輸出電壓平均值為 Uo= = =80(V) 輸出電流平均值為 Io = = =5(A) 第5章 直流-直流變流電路同樣的對于升壓斬波電路，涉及到工作原理和相關計算。特別的升壓斬波電路能夠升壓的本質原因第5章 直流-直流變流電路對于判斷是否連續(xù)？不容易計算所以。第6章 交流-交流變流電路 1. 一調光臺燈

13、由單相交流調壓電路供電，設該臺燈可看作電阻負載，在=0時輸出功率為最大值，試求功率為最大輸出功率的80%，50%時的開通角。 第6章 交流-交流變流電路 2一單相交流調壓器，電源為工頻220V，阻感串聯(lián)作為負載，其中R=0.5，L=2mH。試求：開通角的變化范圍；負載電流的最大有效值；最大輸出功率及此時電源側的功率因數；當=時，晶閘管電流有效值，晶閘管導通角和電源側功率因數。 第6章 交流-交流變流電路 3交流調壓電路和交流調功電路有什么區(qū)別？二者各運用于什么樣的負載？為什么？ 答：交流調壓電路和交流調功電路的電路形式完全相同，二者的區(qū)別在于控制方式不同。 交流調壓電路是在交流電源的每個周期對

14、輸出電壓波形進行控制。而交流調功電路是將負載與交流電源接通幾個周波，再斷開幾個周波，通過改變接通周波數與斷開周波數的比值來調節(jié)負載所消耗的平均功率。交流調壓電路廣泛用于燈光控制（如調光臺燈和舞臺燈光控制）及異步電動機的軟起動，也用于異步電動機調速。這些負載要求響應快，需要在每個周期進行調節(jié)。交流調功電路常用于電爐溫度這樣時間常數很大的控制對象。由于控制對象的時間常數大，沒有必要對交流電源的每個周期進行頻繁控制。6.3單相交交變頻電路圖6-13 單相交交變頻電路原理圖和輸出電壓波形 電路構成和基本工作原理 由P組和N組反并聯(lián)的晶閘管相控整流電路構成。 工作原理 P組工作時，負載電流io為正， N

15、組工作時，io為負。 改變兩組變流器的切換頻率，就可以改變輸出頻率0 改變變流電路的控制角，就可以改變交流輸出電壓的幅值。 6.3 單相交交變頻電路圖6-13 單相交交變頻電路原理圖和輸出電壓波形 為使uo波形接近正弦波，可按正弦規(guī)律對角進行調制。 在半個周期內讓P組角按正弦規(guī)律從90減到0或某個值，再增加到90，每個控制間隔內的平均輸出電壓就按正弦規(guī)律從零增至最高，再減到零；另外半個周期可對N組進行同樣的控制。 uo由若干段電源電壓拼接而成，在uo的一個周期內，包含的電源電壓段數越多，其波形就越接近正弦波。6.3 單相交交變頻電路圖6-14 理想化交交變頻電路的整流和逆變工作狀態(tài)整流與逆變工

16、作狀態(tài) 以阻感負載為例，把電路等效成圖6-14a，二極管體現(xiàn)了交流電流的單方向性。 設負載阻抗角為，則輸出電流滯后輸出電壓角。 6.3 單相交交變頻電路圖6-14 理想化交交變頻電路的整流和逆變工作狀態(tài)整流與逆變工作狀態(tài)工作狀態(tài) t1t3期間：io處于正半周，正組工作，反組被封鎖。 t1t2階段：uo和io均為正，正組整流，輸出功率為正。 t2t3階段：uo反向，io仍為正，正組逆變，輸出功率為負。6.3 單相交交變頻電路圖6-14 理想化交交變頻電路的整流和逆變工作狀態(tài) t3t5期間：io處于負半周，反組工作，正組被封鎖。 t3t4階段：uo和io均為負，反組整流，輸出功率為正。 t4t5階

17、段：uo反向，io仍為負，反組逆變，輸出功率為負。6.3 單相交交變頻電路圖6-14 理想化交交變頻電路的整流和逆變工作狀態(tài)結論 哪組變流電路工作由io方向決定，與uo極性無關。 變流電路工作在整流還是逆變狀態(tài)，根據uo方向與io方向是否相同來確定。第6章 交流-交流變流電路 3交流調壓電路和交流調功電路有什么區(qū)別？二者各運用于什么樣的負載？為什么？ 答：交流調壓電路和交流調功電路的電路形式完全相同，二者的區(qū)別在于控制方式不同。 交流調壓電路是在交流電源的每個周期對輸出電壓波形進行控制。而交流調功電路是將負載與交流電源接通幾個周波，再斷開幾個周波，通過改變接通周波數與斷開周波數的比值來調節(jié)負載

18、所消耗的平均功率。交流調壓電路廣泛用于燈光控制（如調光臺燈和舞臺燈光控制）及異步電動機的軟起動，也用于異步電動機調速。這些負載要求響應快，需要在每個周期進行調節(jié)。交流調功電路常用于電爐溫度這樣時間常數很大的控制對象。由于控制對象的時間常數大，沒有必要對交流電源的每個周期進行頻繁控制。7.2.2 異步調制和同步調制載波頻率fc與調制信號頻率fr之比N= fc/fr稱為載波比，根據載波和信號波是否同步及載波比的變化情況，PWM調制方式可分為異步調制和同步調制兩種。 第7章 PWM控制技術第7章 PWM控制技術異步調制 載波信號和調制信號不保持同步的調制方式稱為異步調制。 通常保持載波頻率fc固定不

19、變，因而當信號波頻率fr變化時，載波比N是變化的。 在信號波的半個周期內，PWM波的脈沖個數不固定，相位也不固定，正負半周期的脈沖不對稱，半周期內前后1/4周期的脈沖也不對稱。 當fr較低時，N較大，一周期內脈沖數較多，脈沖不對稱產生的不利影響都較小，PWM波形接近正弦波。 當fr增高時，N減小，一周期內的脈沖數減少，PWM脈沖不對稱的影響就變大，輸出PWM波和正弦波的差異變大，對于三相PWM型逆變電路來說，三相輸出的對稱性也變差。 在采用異步調制方式時，希望采用較高的載波頻率，以使在信號波頻率較高時仍能保持較大的載波比。 第7章 PWM控制技術同步調制 載波比N等于常數，并在變頻時使載波和信

20、號波保持同步的方式稱為同步調制。 fr變化時載波比N不變，信號波一個周期內輸出的脈沖數是固定的，脈沖相位也是固定的。 在三相PWM逆變電路中，通常公用一個三角波載波，為了使三相輸出波形嚴格對稱和一相的PWM波正負半周鏡對稱，取N為3的整數倍且為奇數。 當逆變電路輸出頻率很低時，同步調制時的fc也很低，fc過低時由調制帶來的諧波不易濾除，當負載為電動機時也會帶來較大的轉矩脈動和噪聲；當逆變電路輸出頻率很高時，同步調制時的fc會過高，使開關器件難以承受。 第7章 PWM控制技術圖7-11 分段同步調制方式舉例 分段同步調制 把fr范圍劃分成若干個頻段，每個頻段內都保持載波比N為恒定，不同頻段的載波

21、比不同。 在fr高的頻段采用較低的載波比，以使fc不致過高，限制在功率開關器件允許的范圍內。 在fr低的頻段采用較高的載波比，以使fc不致過低而對負載產生不利影響。 為了防止fc在切換點附近的來回跳動，在各頻率切換點采用了滯后切換的方法。 實線表示輸出頻率增高時的切換頻率虛線表示輸出頻率降低時的切換頻率 第7章 PWM控制技術urucuOwtOwtuouofuoUd-Ud圖7-4 單相橋式PWM逆變電路 圖7-5 單極性PWM控制方式波形 單極性PWM控制方式 調制信號ur為正弦波，載波uc在ur的正半周為正極性的三角波，在ur的負半周為負極性的三角波。 在ur的正半周，V1保持通態(tài)，V2保持斷態(tài)