模塊二直流調(diào)速裝置安裝與調(diào)試?yán)?－1填空（1）單相橋式可控整流電路，電阻性負(fù)載情況下晶閘管可控移相范圍是00~1800。（2）有源逆變失敗的原因主要有觸發(fā)電路工作不可靠、晶閘管失去正常導(dǎo)通和阻斷能力、交流電源缺相或突然消失、換相的裕量角不足等等。（3）單相半控橋整流電路的兩只晶閘管的觸發(fā)脈沖依次應(yīng)相差180度。（4）單相半波可控整流電阻性負(fù)載電路中，控制角α的最大移相范圍是00~1800。例2－2單相橋式全控整流電路帶大電感負(fù)載時(shí)，它與單相橋式半控整流電路中的續(xù)流二極管的作用是否相同？為什么？解：作用不同。全控整流電路電感性負(fù)載時(shí)，其輸出電壓波形出現(xiàn)負(fù)值，使輸出電壓平均值降低，因此，負(fù)載兩端接上續(xù)流二極管后，輸出電壓波形中不再有負(fù)值，可以提高輸出平均電壓，以滿足負(fù)載的需要。半控橋電路電感性負(fù)載時(shí)，由于本身的自然續(xù)流作用，即使不續(xù)接流二極管，其輸出電壓波形也不會(huì)出現(xiàn)負(fù)值。但是一旦觸發(fā)脈沖丟失，會(huì)使晶閘管失控。因此仍要再負(fù)載兩端街上續(xù)流二極管，防止失控。例2－3單相橋式全控整流電路，大電感負(fù)載，交流側(cè)電流有效值為220V，負(fù)載電阻60Rd為4Ω，計(jì)算當(dāng)時(shí)，直流輸出電壓平均值、輸出電流的平均值；若在負(fù)載UIdd兩端并接續(xù)流二極管，其U、I又是多少？此時(shí)流過(guò)晶閘管和續(xù)流二極管的電流平均值和dd有效值又是多少？畫(huà)出上述兩種情形下的電壓電流波形。解：不續(xù)接流二極管時(shí)，由于是大電感負(fù)載，故U0.9Ucos0.9220cos6099Vd299UIdA24.8AR4dd續(xù)接流二極管時(shí)U0.9U1cos0.922010.5148.5V22d2148.5A37.1AIUdR4ddI2dTI1806037.112.4Ad360I2dI1806037.121.4A360T2I2II1806037.112.4AdVDddIVDI1806037.121.4Ad不接續(xù)流二極管時(shí)波形如圖2－1（a）所示；接續(xù)流二極管時(shí)波形如圖2－1（b）所示。圖2－1例2－4波形圖例2－4單相橋半控整流電路，對(duì)直流電動(dòng)機(jī)供電，加有電感量足夠大的平波電抗器和30A，計(jì)60I續(xù)流二極管，變壓器二次側(cè)電壓220V，若控制角，且此時(shí)負(fù)載電流dI算晶閘管、整流二極管和續(xù)流二極管的電流平均值及有效值，以及變壓器的二次側(cè)電流2、容量S。解：由于平波電抗器的電感量足夠大，所以可視為大電感負(fù)載，整流輸出電流的波形為以水平直線。當(dāng)均電流60時(shí)，晶閘管的平為I2dTI180603010Ad360整流二極管的電流平均值與晶閘管的電流平均值相等II10AdDdT晶閘管電流有效值為I2dI1806030A17.3A360T整流二極管和晶閘管的電流有效值為DTII180603010AdVDdIVDI180603017.3Ad變壓器的二次側(cè)電流為II21806030A24.5A180d電源容量為SIU24.52205390W22例2－6圖2－2（a）為具有中點(diǎn)二極管的單相半控橋式整流電路。45（1）（2）（3）繪出時(shí)輸出電壓波形；推導(dǎo)出輸出電壓U的計(jì)算公式；d求出的U最大值和最小值。d圖2－2例2－6圖1）設(shè)在0～期間，VT1、VT2未觸發(fā)導(dǎo)通，電路在正半周，VD3和VD2導(dǎo)通；解：（uu輸出電壓2；d在～π期間，由于VT1因觸發(fā)而導(dǎo)通，VD3承受反壓而關(guān)斷，VD2繼續(xù)導(dǎo)通，則輸u2u出電壓2。duu而關(guān)斷，VD3和VD1導(dǎo)通，輸出電壓2；d在π～π＋期間，VT1承受反壓在π＋～2π期間，VT2因觸發(fā)而導(dǎo)通，VD1繼續(xù)導(dǎo)通，VD3因反壓而截止，則輸u2u出電壓。輸出電壓波形如圖2－2（b）所示。d2U[2Usintd(ωt)22Usintd(ωt)]2U(3cos)d（2）1222042U0（3）當(dāng)時(shí)，UUd222當(dāng)＝π時(shí)，UUdUdmax2例2－7圖2－3（a）所示，晶閘管的為60°，試畫(huà)出晶閘管承受的電壓波形，整流管和續(xù)流二極管每周期各導(dǎo)電多少度？并計(jì)算晶閘管、整流二極管以及續(xù)流二極管的電流平均值和有效值。已知電源電壓是220V，負(fù)載是電感性負(fù)載，電阻為5Ω。（a）圖2－3例2－7圖(b)例2－8直流電動(dòng)機(jī)負(fù)載單相全控橋整流電路中，串接平波電抗器的意義是什么?解：由單相全控橋整流電路輸出的電壓波形是脈動(dòng)的缺角正弦波，當(dāng)增大時(shí)，輸出電壓、電流脈沖加劇，電流的交流分量增大。對(duì)直流電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，過(guò)大的交流分量將導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的換向惡化、鐵損增加，使電動(dòng)機(jī)過(guò)熱。又因?yàn)殡娏魇姑}動(dòng)的例2－9在單相橋式全控整流電路中，若U2＝220V，E＝100V，R＝2Ω，當(dāng)β＝30°d2E＝100V，所以無(wú)法實(shí)現(xiàn)有源逆變。波形如圖2－4所示。圖2－4例2－9波形圖例2－10單相全控橋式整流電路，當(dāng)＞90°時(shí)，若直流側(cè)直流電動(dòng)機(jī)取走，而代之以一個(gè)電阻，晶閘管的導(dǎo)通角還能達(dá)到180°嗎？晶閘管的輸出電壓平均值還能出現(xiàn)負(fù)值嗎？解：不能。因?yàn)閷?shí)現(xiàn)有源逆變不可缺少的條件時(shí)必須具有對(duì)晶閘管時(shí)正向的直流電源，當(dāng)用電阻取代電動(dòng)機(jī)后，在＝90°時(shí)，輸出電壓接近零，而＞90°時(shí)，輸出電壓平均值保持零，電流出現(xiàn)斷續(xù)，不可能使電壓平均值出現(xiàn)負(fù)值。例2－11導(dǎo)致原因主要有：（1）觸發(fā)電路工作不可靠。例（2）晶閘管本身性能不好。應(yīng)該導(dǎo)通時(shí)導(dǎo)通不了、應(yīng)該阻斷時(shí)無(wú)阻斷能力。（3）交流電源故障。例如突然停電、低。（4）換相裕量角過(guò)小。逆變失敗的原因是什么？最小逆變角一般取為多少？解：導(dǎo)致逆變失敗的如脈沖丟失、脈沖延遲等。缺相、電壓過(guò)3035最小逆變角例2－12可關(guān)斷晶閘管GTO有哪些主要參數(shù)？其中哪些參數(shù)與普通晶閘管相同？哪些不同？解：可關(guān)斷晶閘管GTO的主要參數(shù)有：斷態(tài)重復(fù)峰值電壓、向重復(fù)峰值電壓和反向不重復(fù)峰值電壓、開(kāi)通時(shí)間、關(guān)斷時(shí)間等，這些參數(shù)定義與普通晶閘同。與普通晶閘管不同的是：min斷態(tài)不娼婦峰值電壓、反管相（1）最大可關(guān)斷陽(yáng)極電流IATO。也是標(biāo)稱GTO額定電流的參數(shù)。與普通晶閘管的額定電流不同。IIoff（2）電流關(guān)斷增益。定義為offATOGM（3）維持電流與擎住電流。GTO的維持電流和擎住電流的含義和普通晶閘管的含義基本相同。但是，由于GTO的多元集成結(jié)構(gòu)，使得每個(gè)GTO遠(yuǎn)的維持電流和擎住電流不可能完全相同。因此把陽(yáng)極電流減小到開(kāi)始出現(xiàn)某些GTO元不能再維持導(dǎo)通時(shí)的值稱為整個(gè)GTO的維持電流；而規(guī)定所有GTO元都達(dá)到其擎住電流的陽(yáng)極電流為GTO的擎住電流。例2－13哪些因素影響GTO的導(dǎo)通和關(guān)斷？解：影響GTO導(dǎo)通的主要因素有：陽(yáng)極電壓影響GTO關(guān)斷的主要因素有：電路和關(guān)斷、陽(yáng)極電流、溫度和開(kāi)通控制信號(hào)的波形。被關(guān)斷的陽(yáng)極電流、負(fù)載性質(zhì)、溫度、工作頻率、緩沖控制信號(hào)波形等。五、自我檢測(cè)題1．填空題1）個(gè)一單相全控橋式整流電路，交流電壓有效值為220V，流過(guò)晶閘管的大電流有效值為15A，則這個(gè)電路中晶閘管的額定電壓可選為；晶閘管的額定電流可選為。2）可關(guān)斷晶閘管的圖形符號(hào)是。3）單相橋式可控整流電路中，晶閘管承受的最大反向電壓為4）有的是把能量轉(zhuǎn)變成能量后送給。源逆變指裝置。5）造成逆變失敗的原因有、、等幾種。、2．判斷題1）在單相橋式半控整流帶大電感負(fù)載不加續(xù)流二極管電路中，電路出故障時(shí)會(huì)出現(xiàn)失象。2）逆變角太大會(huì)造成逆變失敗。3）有直流電能轉(zhuǎn)變成交流電能控現(xiàn)（）（）源逆變指的是把送給負(fù)載。（）4）在單相全控橋整流電路中，晶閘管的額定電壓應(yīng)取U2。（）5）逆變失敗，是因主電路元件出現(xiàn)損壞，觸發(fā)脈沖丟失，電源缺相，或是逆變角太小造成（）（）（）的。6）觸發(fā)普通晶閘管的觸發(fā)脈沖，也能觸發(fā)可關(guān)斷晶閘管。7）有源逆變裝置是把逆變后的交流能回電網(wǎng)。量送8）在單相橋式半控整流電路中，帶大電感負(fù)載，不帶續(xù)流二極管時(shí)，輸出電壓波形中沒(méi)有負(fù)面積。（）3．選擇題1）單相半控橋整流電路的兩只晶閘管的觸發(fā)脈沖依次應(yīng)相差度。A、180°，B、60°，c、360°，D、120°2）單相橋式全控整流電阻性負(fù)載電路中，控制角α的最大移相范圍是()A、90°B、120°C、150°D、180°3）單相橋式全控整流電感性負(fù)載電路中，控制角α的最大移相范圍是()A、90°B、120°C、150°D、180°4）變流器工作在逆變狀態(tài)時(shí)，控制角α必須在度。A、0°-90°；B、30°-120°；C、60°-150°；D、90°-150°5）單相全控橋式整流電路帶電阻負(fù)載，當(dāng)觸發(fā)角α=0o時(shí)，輸出的負(fù)載電壓平均值為。A、0.45U；B、0.9U；22C、1.17U；D、2.34U；224．問(wèn)答題1）實(shí)現(xiàn)有源逆變必須滿足哪兩個(gè)必不可少的條件？2）什么是逆變3）說(shuō)明可關(guān)斷晶閘管GTO的開(kāi)通和關(guān)斷原理。4）單相半控橋能否實(shí)現(xiàn)有源逆變？為什么？5．畫(huà)圖題1）單相橋式半控整流電路，電阻性負(fù)載。當(dāng)控制角α=90o時(shí)，畫(huà)出：負(fù)載電壓ud、晶閘管VT1電壓u、整流二極管VD2電壓uVD2，在一周期內(nèi)的電失??？逆變失敗后有什么后果？形成的原因是什么？與普通晶閘管相比較有何不同？壓波形圖。VT1有源逆變電路的逆變角為60，試畫(huà)出輸出電壓的波形u2）設(shè)單相橋式整流電路d圖。6．計(jì)算題1）單相半控橋電路，網(wǎng)輸入，試選擇晶閘管的型號(hào)，并爐的功率。2）在單相橋式全控整流電路中，U2＝220V，E＝120V，R＝1Ω，當(dāng)實(shí)現(xiàn)有源逆變？為什么？求這時(shí)電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)電流多大？畫(huà)出這時(shí)的電3）某一電阻負(fù)載，0～100V連續(xù)可調(diào)，30V以上時(shí)要求負(fù)載電流能達(dá)到20A，采用單相橋式半控整流電路，如果由220V交流電直接供電，試計(jì)算晶閘管導(dǎo)通角、電流平均對(duì)恒溫電爐供電。已知電爐的電阻為34Ω，直接由220V交流電β＝60°時(shí)，能否壓電流波形。要求值和有效值，交流側(cè)電流有效值和電對(duì)源容量的要求。并選擇晶閘管型號(hào)。六、自我檢測(cè)題答案1．填空題1.52倍15A1.52倍2220V、1.571）2）2U3）24）直流，交流，電網(wǎng)的5）逆變橋晶閘管或元件損壞，供電電源缺相，逆變角太小，觸發(fā)脈沖丟失或未按時(shí)到達(dá)2．判斷題1）√2）√3）×4）×5）√6）×7）√8）√3．選擇題1）A2）D3）A4）D5）B4．問(wèn)答題1）直流側(cè)必需外接與直流電流Id同方向的直流電源E，其數(shù)值要稍大于逆變器輸出平均電壓Ud，才能提供逆變能量。逆變器必需工作在β<90o（α>90o）區(qū)域，使Ud<