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半导体变流技术变流一晶闸管元件在农业生产和民用方面的应用,按其变换功能,大致可1,以分为几个方面?答案可控整流;晶闸管组成的整流器可以在交流电压不变的m情况下,方便地改变直流输出电压的大小,即可控整流所以可控整流是实现交流到可变直流之间的变换〔〕逆变与变频;利2用晶闸管特性,将直流变换成交流的过程称为逆变;把电网的交流电变换成频率与大小可调的交流电称为变频〔〕交流调压;3利用晶闸管的开关特性代替老式的接触调压器,感应调压器和电抗器调压,用晶闸管实现交流到可变交流之间的变换称位交流调压)直流斩波调压;利用晶闸管直流开关,控制晶闸管的通(4断比和通断频率,将固定的直流变换成可调的直流电压称为斩波调压又称脉冲调压[)无触电功率静态开关;晶闸管作为功率5开关元件,代替接触器与继电器用于操作频繁与开关频繁率高的场合晶闸管组成的的变流装置的优点有那些?2,答案[)装置功率放大倍数大,可达以上,与直流发机110000电组相比,要高三个数量级)快速响应好,交流机组为秒级而2晶闸管为毫秒级)功耗低,功率高,节能效果显著)它是34静止式电子装置,体积小,分量轻,无噪声,无答根据被触发晶闸管的阳极电压相位,正确供应各触发电路特定相位的同步信号电压,才干使触发电路分别在各晶闸管需要触发脉冲的时刻输出脉冲这种正确选择同步信号电压相位以及得到不同相位同步信号电压的方法,称为晶闸管装置的同步或者定相具体步骤)根据不同触发电路与脉冲移相范围的要求,确定同步1信号电压与对应晶闸管阳极电压之间的相位关系,根据具体要求Us确定)根据整流变压器的接法与钟点数,以电网某线电2TS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)根据同步变压器二次线电压矢量位置,定出同步变压3器的钟点数和接法TS晶闸管导通条件是什么?1—13答晶闸管的导通条件是同时存在正向阳极电压和门极电压什么叫触发?1—14答当晶闸管加之正向阳极电压后,门极加之适当的正向门极电压,使晶闸管导通的过程称为触发什么是维持电流?1—15答当门极断开口寸,维持晶闸管导通所需要的最小阳极电流叫维持电流什么是晶闸管的关断过电压,及浮现过电压时应采取什么4—15保护措施?答由于晶闸管关断引起的过电压,我们称为关断过电压当出现过电压时最常见的保护措施是在晶闸管两端并接电容利用电容两端C,电压瞬时不能突变的特性,吸收尖峰过电压,把它限止在允许的范围内什么叫偶发性的浪涌电压?4—16答偶发性的浪涌电压就是交流电网遭受雷击或者从电网侵入的干扰电压晶闸管的过电流是怎么产生的?4-17答晶闸管装置浮现的元件误导通或者击穿、可逆传动系统中产生环流、逆变失败以及传动装置生产机械过载及机械故障引起机电堵转等,都会导致流过整流元件的电流大大超过其正常工作电流,即产生过电流晶闸管常用的过电流保护有哪些?4—18答晶闸管常用的过电流保护有在交流进线中串接电抗器,灵敏过电流继电器保护,限流与脉冲移相保护,直流快速开关保护和快速熔断器保护什么是均压,君流?4—19答元件串联时,要保证每一个串联元件所分担的正向电压根本相等,称为均压;并联时要保证每一路元件所分担的电流根本相等,称为均流什么叫整流?64答交流电一整流器一直流电一用电器,这个过程称为整流逆变电路分为哪些?2答有源逆变与无源逆变电路有源逆变和无源逆变的过程分别是什么?3答有源逆变过程为直流电一逆变器一交流电一交流电网无源逆变的过程为直流电一逆变器一交流电〔频率可调〕一用电器重物提升和下放时变流器分别工作于什么状态?6-4答重物提升时变流器工作于整流状态,重物下放时工作于逆变状态为什么逆变电路对触发脉冲与主电路的可靠性要求更高,对6-5最小逆变角必须加以限制?答因为有源逆变与整流不同,触发脉冲丧失、移相超过一定范围和快熔烧断都会导致逆变失败,也就是严重短路,这是必须绝对防止的,因此逆变电路对触发脉冲与主电路的可靠性要求更高,对最小逆变角必须加以限制晶闸管装置的功率因数是怎样定义的,改善功率因数通常有哪些6-6答晶闸管装置的功率因数定义为交流侧有功功率与视在功率之比目前采用的改善功率因数的方法有以下几种小控制角〔逆变角)运行
(1))采用两组变流器的串联供电
(2)增加整流相数
(3)设置补偿电容(4双向晶闸管的触发方式有哪些?7-1答由于双向晶闸管正反两个方向都能导通,门极加正负信号都能触发,因此有四种触发方式()触发方式[)触发方式1I2I-触发方式触发方式⑶in⑷in-双向晶闸管的主要参数有哪些7-2?答有双向晶闸管的额定通态电流、断态重复峰值电压(铭牌额定电压)以及换向电压上升率交流开关的工作特点是什么?7-3答工作特点是晶闸管在承受正半周电压时触发导通,而它的关断是利用电源负半周在管子上加反压来实现,在电流过零时自然关断固态开关包括哪些,它的特点以及合用场合是什么?7-4答它包括固态继电器和固态接触器,由于采用的是环氧树脂封装,所以具有体积小、工作频率高的特点,合用于频繁工作或者潮湿、有腐蚀性以及易燃的环境中交流调压的触发电路有哪几种?7-5答简单双向调压电路触发二极管交流调压电路单结晶123闸管触发电路触发器组成的晶闸管移相交流调压电路程控单结晶体5管组成的触发电路什么是交流调压7-6答利用晶闸管的开关特性代替老式的接触调压器、感应调压器和电抗器调压,用晶闸管实现交流到可变交流之间的变换称为交流调压三相交流调压常用的四种接线方式是什么?7-7答星形带中性线的三相交流调压电路晶闸管与负载联结12成内三角形的三相交流调压电路用三对反并联晶闸管联结成三相三3线交流调压电路三相晶闸管接于星形负载中性点的三相交流调压电4路变频电路从变频过程分可分为哪几大类?8-1答变频电路从变频过程可分为二大类
①交流-交流变频,它将的交流直接变成其它频率〔低于)的交流,称直接变50H50H频
②交流-直流-交流变频,将交流先整流为直流,再由直流50H逆变为所需变频的交流逆变器换流有哪几种?8-2答逆变器换流有两种⑴负载换流;⑵强迫换流强迫换流的特点是什么?8-3答强迫换流的特点是设置专门的换流回路,通常由电感、电容、小容量晶闸管等组成并联谐振与串联谐振逆变器是利用什么原理实现换流的?答这8-4两种逆变器都是利用负载电路的谐振原理实现换流的什么叫串联谐振逆变器8-5答换流电容与负载电路串联,它的换流是基于串联谐振的原理,这种逆变器称为串联谐振逆变器,简称串联逆变器串联谐振逆8-6变器的特点是什么?答其特点是采用不可控整流,电路简单、功率因数高电压型逆变器的特点是什么?8-7答电压型主要采用大电容滤波,逆变器的直流电源阻抗小,类似于电压源,逆变输出的电压比拟平直,波形为交变矩形波,而输出电流波形接近正弦波电流型逆变器的特点是什么?8-8答电流型主要采用大电感滤波,电源呈现高阻抗,类似于电流源此类逆变器输出电流比拟平直,波形为交变矩形波,而电压近似为正弦波晶闸管中频装置与中频发机电组相比有什么优缺点?8-9答它与中频发机电组相比,具有频率高、起动住手方便、频率能自动跟踪以保持最正确运行状态、无旋转局部、噪声小以及起动电流冲击等优点其缺乏之处是晶闸管过载能力差,使用维修要求较高什么叫直流斩波器?8-10答将直流电源的恒定直流电压,通过电子器件的开关作用,变换为可调直流电压的装置称为直流斩波电路简述门极可关断晶闸管的,优缺点9/GTO答优点为器件栅极驱动电路的要求是什么GTO答
①向可靠开通和关断;
②减小驱动电路的输出电阻以提高栅极充放电速度,从而提高的工作频率与输入阻抗高,容易被干扰在使用9-6中,的自身保护措施有哪些?IBGT答过电流保护通过检测电流来切断门极1过压保护利用吸收电路抑制过电压2温度过高保护检测的温度来决定跳闸3IGBT简述基极驱动电路的根本功能9-7GTR答
①提供所需的正向和反向基流,保证可靠GTR GTR开通和关断;
②实现主电路与控制电路间的电隔离;
③具有一定的抗干扰能力火花磨损,维护方便,可靠性高晶闸管组成的的变流装置的缺点有那些?
3.答案)晶闸管元件的电压,电流过载能力差,必须设置可靠11的保护措施〔)晶闸管采用移相触发时,浮现非正弦电压与电流,2使电网波形畸变[)移相控制在控制角大时,功率因数低3晶闸管常用的有哪几类?及其结构特点?
4.答案常用的有螺栓式与平板式两种;它们都有三个引出级,阳极()A,阴极)和门级)螺栓式晶闸管是紧栓在铝制散热器上的;(K(G,平板式那末由二个彼此绝缘的散热器把晶闸管紧紧加在中间晶闸管导通的条件是什么?5答案[)晶闸管加之正常的阳极电压)晶闸管加之门级1(2触发电压由晶闸管的正向伏安特性你能得出的结论?
6.答案〕门级断开时,晶闸管的正向漏电流比普通硅二极管的(1反向漏电流稍大,且随着管子正向阳极电压的升高而增大当阳极电压升到足够大时,会使晶闸管导通,称为“硬导通屡次“硬导通会破坏管子,晶闸管不允许这样工作[)晶闸管加之正向阳极电压后,还必须加之触发电压产生2Ug足够的触发电流才干使晶闸管从阻断状态转为导Ig通状态,称为触发导通晶闸管一旦触发导通后,门级将对它3失去控制作用晶闸管的额定电压和电流是怎么定义的?
7.答案晶闸管的额定电压即为晶闸管的重复峰值电压我们普Utn,通取正向阻断不重复电压的晶闸管的额定电流是在环境温度为80%o和规定的冷却条件下,元件在电阻性负载的单相工频正弦半波,40℃导通角不小于的电路中,当结温稳定且不超过额定结温时,170°C所允许的最大通态平均电流
8.晶闸管选管过程中应该注意什么?答案在晶闸管的选管过程中,其发热是由电流的有效值决定,所以应该将额定电流值转换成有效值在进行选管对于额定电压值应该比实际共作时的最大电压大倍2—3变流技术〔二晶闸管组成的可控
1.整流电路比晶闸管问世前使用的电路有什么好处?答用晶闸管组成的可控整流电路,可以很方便的把交流电变成大小可调的直流电,具有体积小、分量轻、效率高以及控制灵敏等优点,应用日益广泛单相半波可控整流电路带感性负载时,在负载两端并联续流二极管2的作用是?答在带电感负载时,单相半波可控整流电路正常工作的关键是使负载端不浮现负电压,要设法在电路电源电压负半周时,使晶闸U2管承受反压而关断在负载两端并联一个二极管,当电源电压VT为正时,晶闸管触发导通,此时负载两端也为正,二极管受U2VT反压不通,负载上电压波形与不加二极管是相同当电源电压变负时,由于电流减小,负载上产生的感应电动势经二极管形成回路,Ld VD使负载电流继续流通,所以此二极管称续流二极管当续流二极id管续流导通时,反向的电源电压经使晶闸管受反压而关断U2VD在电源电压反向期间,负载两端电压仅为二极管压降,接近与零,因此不浮现负电压加续流二极管以后,输出直流电压的波形与电Ud阻负载时一样,而电流波形那末不同,电源电压正半周时,电流由电源经导通的晶闸管供应;电源电压负半周时,晶闸管关断,电流由续流电流维持,因此,负载电流由两局部组成电流波形比电阻id=iTiD负载平稳的多单相全波可控整流电路带电感负载时,在负载上并联续流二极管作3用是?答单相全波可控整流电路带负载时,在负载上并联续流二极管是扩大控制角的移相范围,提高输出电压,消除输出电压中负电压局a部,同时使输出电流更加平直单相全
4.波整流电路比单相半波整流电路的优缺点?答全波可空整流电路输出电压的脉动系数为,纹波因数为,比单相半波整流电路小,变压器两个二次绕组的直流安匝是相互抵消的,故不回引起铁心的直流磁化但这种电路要求有中心抽头的整流的整流变压器,每一个二次绕组一周期内只工作一半小时,利用率低,所用晶闸管正反向耐压要求较高,故只合用于较小容量的可控整流电路单相桥式可控整流电路接续流二极管作用是?
5.答在实际工作运行时,当蓦地把控制角杜曾大到度或者突然180切断触发电路时,会发生正在导通的晶闸管向来导通,而两个二极管轮流导通的失控现象加续流二极管可以防止失控变流[三].三相可控整流电路形式不少,其中包括哪些?1答案有三相半波〔三相零式〕,三相桥式,双反三星等晶闸管整流电路的特点是什么?2答案晶闸管整流电路的特点是实际换流点不一定在实际换流点上,而决定于触发脉冲的相位即控制角a三相整流电路的根本形式是什么?它有几种接法?分别是什么?3答案根本形式是三相半波整流电路,有两种接法,分别是共阴极组接法与共阳极组接法在三相半波可控整流电路带电阻性负载的情况下当触发脉冲提早浮4现在自然换流点之且脉冲很窄时会浮现什么情况?答案会浮现触发脉冲到来时管子还未受正压,当管子开始受正压时脉冲已消失,使输出电压成为断续的、各相间隔轮流导通的缺相波形,这是不允许的三相半控桥式整流电路与三相全控桥式整流电路相比各自的5优点是什么?答案)三相全控桥式整流电路能工作与有源逆变状态,而三相1半控桥式整流电路只能作可控整流,不能工作于逆变状态〕三相全控桥式整流电路输出电压脉动小,基波频率为2比三相半控桥式整流电路高一倍,在同样的脉动要求下,全控300H,桥式整流电路要求平波电抗器的电感量可小些〕三相半控桥式整流电路只用三个晶闸管,只需三套触3发电路,不需要宽脉冲或者双脉冲触发,因此路线简单经济,调整方便)三相全控桥式整流电路控制增益大、灵敏度高,其控4制滞后时间〔改变电路的角后,直流输出电压相应变化的时间)为,a而三相半控桥式整流电路为,因此三相全控桥式整流电路的动态响应比半控桥式整流电路好变流泗?由于交流侧电路在接通断开时浮现暂态过程,因此在晶闸管整流桥1路输入端浮现超过正常计算值的电压,此电压称为交流侧操作过电压,浮现此交流侧操作过电压的发生情况有几种?答〔〕由高压电源供电或者电压比很大的变压器在高压侧合闸1的瞬间,,一次侧高压经电容耦合到二次侧,浮现瞬时过电压)与整流装置并联的其它负载切断时或者蒸储装置直接侧开[2关切断时,因电源回路电感产生感应电动势造成过电压L1[)在整流变压器空载且电源电压过零时,一次侧拉闸,因3变压器激磁电流的突变,在二次侧感应出很高的瞬时过电压,如I没有保护措施,这种过电压尖峰值可达工作电压峰值的倍以上,这6种情况最为严重〔〕交流电网遭受雷击或者从电网侵入的干扰过电压,称为4偶发性的浪涌电压晶闸管常用的过电流保护有几种?2答[)在交流进线中串接电抗器,或者采用漏抗较大的变压1器是限制短路电流以保护晶闸管的有效方法,缺点是在有负载是要损失较大的电压降)灵敏过电流继电器保护12〔〕限流与脉冲移项保护3)支流快速开关保护14()快速熔断器保护5快熔的接法有几种?3答三种〔〕接入桥臂与晶闸管串联;[)接在交流出入端;12[)支流侧接快熔3晶闸管有哪几种工作状态?4答正向阻断状态、开通过程、导通状态、阻断能力恢复过程、反向阻断状态对于晶闸管串并联的场合,有效的方法是什么?5答提高触发脉冲的前沿陡度,缩短管子开通时间与保持导通的一致性晶闸管导通时,除了换相电流外,还有阻容吸收电路中电容的充放6电电流,这个充放电电流只受串联电阻限制,由于阻值小,所R R以〔)很大如增大值,那末会影响吸收电路的效果,解决的di/dt R方法有哪两种?答()在桥臂上串联电感1()阻容吸收电路采用整流式接法,使电容放电电流不经2过晶闸管,对限制[)值也有好处di/dt变流五为保证晶闸管装置能正常可靠地工作,触发电路必须满足什么
1.答触发信号应有足够的功率触发电路送出的触发信号是作用于晶1闸管门极与阴极的触发脉冲应有一定的宽度,脉冲前沿尽可能陡,以使元件在触发导2通后,阴极电流能迅速上升超过掣住电流而维持导通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3路要求.用二极管,电阻,电容和开关等元件可组成那五种简单实用类型2的触发电路?答)交流静态无触点开关电路1)用光耦合器组成的触发电路2)用数字集成块组成的触发电路3)简易移相触发电路4〕阻容移相桥触发电路5由单结晶体管组成的触发电路有什么优点?3,答由单结晶体管组成的触发电路,具有简单,可靠,触发脉冲前沿陡,抗干扰能力强以及温度补偿性能等优点正弦波触发电路的同步移相普通是采用什么方法?信号叠加的方式
4.有什么?答普通采用正弦波同步电压与一个控制电压或者几个电压的叠力口,改变控制电压的大小,从而改变晶体管翻转时刻,这种方式称为垂直控制或者正交控制信号叠加的方式又可分为串联叠加控制与并联叠加控制正弦波移相触发电路的优缺点是什么?5,答优点是)整流装置在负载电留连续时,直流输出电压与控1Ud制电压成线性关系Uc2)能局部补偿电源电压波动对输出电压的影响Ud缺点是)由于同步电压直接受电网电压的波动及干扰影响较1大,特殊是电源电压波形畸变时,与波形交点不稳定,导致整Uc Us个装置工作不稳定正弦波移相电路理论上分析移相范围可达20°〜〜实际上由于正弦波顶部平整与交点不明确而无法工作180°,U c.同步的概念是什么?实现同步的具体步骤是什么?6。