9现有单相半波、单相桥式、三相半波三种整流电路带电阻性负载,负载电流Id都是最大40A,问流过与晶闸管串联的熔断器的平均电流、有效电流各为多大?
解:设??0
单相半波:IdT=Id=40A
?IT?1.57?IdT?62.8A (Kf=1.57)
单相桥式:IdT=
1Id=20A 21?Id?28.3A 2IT?三相半波:IdT=
01Id=13.3A 3当??0时 Ud=1.17U2 U2=Ud/1.17
o????30?时 IT?U2Rd12?3(?cos2?)2?32
?Id1.1712?3(?)?23.5A 2?3210 什么是有源逆变?有源逆变的条件是什么?有源逆变有何作用?
答:如果将逆变电路交流侧接到交流电网上,把直流电逆变成同频率的交流电,反送到电网上去称为有源逆变。
有源逆变的条件:
(1) 一定要有直流电动势,其极性必须与晶闸管的导通方向一致,其值应稍大于变流
器直流侧的平均电压;
(2) 变流器必须工作在??有源逆变的作用:
它可用于直流电机的可逆调速,绕线型异步电动机的串级调速,高压电流输电太阳能发电等方面。
11无源逆变电路和有源逆变电路有何区别?
?2的区域内使Ud<0。
答:有源逆变电路是把逆变电路的交流侧接到电网上,把直流电逆变成同频率的交流反送到电网去。无源逆变电路的交流侧直接接到负载,将直流电逆变成某一频率或可变频率的交流供给负载。
12 什么是电压型和电流型逆变电路?各有何特点?
答:按照逆变电路直流侧电源性质分类,直流侧为电压源的逆变电路称为电压型逆变电路,直流侧为电流源的逆变电路称为电流型逆变电路。
电压型逆变电路的主要特点是:
(2) 直流侧为电压源,或并联有大电容,相当于电压源。直流电压基本无脉动,直流回路呈现低阻抗。
(3) 由于直流电压源的钳位作用,交流侧电压波形为矩形波,并且与负载阻抗角无关,而交流侧输出电流波形和相位因负载阻抗情况的不同而不同,其波形接近于三角波或正弦波。
(4) 当交流侧为阻感性负载时,需提供无功功率,直流侧电容起缓冲无功能量的作用,为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道,逆变桥各臂都并联了二极管。
(5) 逆变电路从直流侧向交流侧传送的功率是脉动的,因直流电压无脉动,故功率的脉动是由交流电压来提供。
(6) 当用于交—直—交变频器中,负载为电动机时,如果电动机工作在再生制动状态,就必须向交流电源反馈能量。因直流侧电压方向不能改变,所以只能靠改变直流电流的方向来实现,这就需要给交—直整流桥再反并联一套逆变桥。
电流型逆变电路的主要特点是:
(1) 直流侧串联有大电感,相当于电流源,直流电流基本无脉动,直流回路呈现高
阻抗。
(2) 因为各开关器件主要起改变直流电流流通路径的作用,故交流侧电流为矩形波,与负载性质无关,而交流侧电压波形和相位因负载阻抗角的不同而不同。
(3) 直流侧电感起缓冲无功能量的作用,因电流不能反向,故可控器件不必反并联二极管。
(4) 当用于交—直—交变频器且负载为电动机时,若交—直变换为可控整流,则很方便地实现再生制动。
13 电压型逆变电路中的反馈二极管的作用是什么?
答:在电压型逆变电路中,当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率,直流侧电容起缓冲无功能量的作用。为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道,逆变桥各臂都并联了反馈二极管。当输出交流电压与电流的极性相同时,电流经电路中的可控开关器件流通,而当输出电压与电流极性相反时,由反馈二极管提供电流通道。
14为什么在电流型逆变电路的可控器件上要串联二极管?
解:由于全电路开关管采用自关断器件,其反向不能承受高电压,所以需要在各开关器件支路串入二极管。
15在单相交流调压电路中,当控制角小于负载功率因数角时为什么输出电压不可控?
答:当???时电源接通,如果先触发T1,则T1的导通角θ>180°如果采用窄脉冲触发,当下的电流下降为零,T2的门极脉冲已经消失而无法导通,然后T1重复第一周期的工作,这样导致先触发一只晶闸管导通,而另一只管子不能导通,因此出现失控。
16一电阻炉由单相交流调压电路供电,如?=0°时为输出功率最大值,试求功率为80%,50%时的控制角?。
解:?=0°时为输出电压最大值 U0max?1???0(2Usin?t)2d?t?U1
负载上最大电流为 I0max?U0maxU1 ?RRU?1 R2输出最大功率 Pmax?UomaxIomax输出功率为80%时, P?0.8Pmax(0.8U1)2?, Uo?0.8U1
R而 Uo?U11??asin2a? 2???故 ??60.54
输出功率为最大值的50%时, P?0.5Pmax
(0.5U1)2?, Uo?0.5U1
R
而 Uo?U1故 ??90
?1??asin2a? 2??17试说明直流斩波器主要有哪几种电路结构?试分析它们各有什么特点?
答:直流斩波电路主要有降压斩波电路(Buck),升压斩波电路(Boost),升降压斩波电路(Buck-Boost)和库克(Cook)斩波电路。
降压斩波电路是:一种输出电压的平均值低于输入直流电压的变换电路。它主要用于直流稳压电源和直流直流电机的调速。
升压斩波电路是:输出电压的平均值高于输入电压的变换电路,它可用于直流稳压电源和直流电机的再生制动。
升降压变换电路是输出电压平均值可以大于或小于输入直流电压,输出电压与输入电压极性相反。主要用于要求输出与输入电压反向,其值可大于或小于输入电压的直流稳压电源。
库克电路也属升降压型直流变换电路,但输入端电流纹波小,输出直流电压平稳,降低了对滤波器的要求。