电力电子技术复习资料及试题

电力电子技术复习资料及试题内容摘要：

，即 acVT1 uu ?。 （ 5）三相半波可控整流电路带电阻负载时的波形图（ o60?? ） 定义： 1t? 时刻为自然换向点后 o60 ， 2t? 和 3t? 时刻依次间距 o120。 ① )90(~ o11 ?tt ?? ： ? a 相电压最高， VT1 在 1t? 时刻（即 o60?? ）时开始触发导通，即使过了自然换向点，但因 VT2 未导通及 0a?u ，而使 VT1持续导通， 01VT?u，而 VT2 和 VT3 反压关断。 ? auu ?d ，Ruii ddVT1 ??。 ② 2o1 ~)90( tt ?? ? ： ? a 相电压过零变负（ 0a?u ），而使 VT1 承受反压关断，而 VT2（未触发导通）和 VT3 仍为关断。 ? 0dVT1 ??ii， 0d?u。 ③ 32 ~ tt ?? 及 43 ~ tt ?? 期间情况分别为 VT2 和 VT3 导通过程，与上述相同。 （ 6）三相半波可控整流电路带电阻负载不同触发角工作时的情况总结 ① 当 o30?? 时，负载电流处于 连续状态，各相导电 o120。 ② 当 o30?? 时，负载电流处于连续和断续的临界状态，各相仍导电 o120。 ③ 当 o30?? 时，负载电流处于断续状态，直到 o150?? 时，整流输出电压为零。 ④ 结合上述分析，三相半波可控整流电路带电阻负载时 ? 角的移相范围为 o150 ，其中经历了负载电流连续和断续的工作过程。 （ 7）数值计算 ① o30?? 时，整流电压平均值（负载电流连续）： 8 ? ?????????? c o o s263)(s i n232 1 226562d UUttdUU ??? ? ?? ? 当 o0?? 时， dU 最大， 2d UU ?。 ② o30?? 时，整流电压平均值（负载电流断续）： ? )]6c o s (1[6 7 )]6c o s (1[2 23)(s i n2321 226 2d???????? ? ?? ??????? ? ? UUttdUU ? 当 o150?? 时， dU 最小， 0d?U。 ③ 负载电流平均值：RUI dd?。 ④ 晶闸管承受的最大反向电压： 为变压器二次侧线电压的峰值， 222RM UUUU ???? ⑤ 晶闸管承受的最大正向电压： 如 a 相，二次侧 a 相电压与晶闸管正向电压之和为负载整流输出电压 dU ，由于 dU 最 小为 0，因此晶闸管最大正向电压 2FM 2UU ?。 阻感负载 （ 1）三相半波可控整流电路带阻感负载时的原理图 ① 当阻感负载中的电感值很大时，整流获得的电流 di 波形基本是平直的，即流过晶闸管的电流接近矩形波。 ② 当 o30?? 时，整流电压波形与电阻负载时相同，因为两种负载情况下，负载电流均连续。 （ 2）三相半波可控整流电路带阻感负载时的波形图（ o60?? ） 定义： 1t? 时刻为自然换向点后 o60 ， 2t? 和 3t? 时刻依次间距 o120。 ① 21~ tt ?? ： ? VT1 承受正压并触发导通，过自然换向点后 a 相电压仍大于 0， VT1 仍持续导通。 ? a 相过零点后，由于电感的存在，阻止电流下降，因而 VT1仍持续导通。 ? ad uu ? ， dda Iii ?? ， 0cb ??ii ， 01VT?u。 ② 32 ~ tt ?? ： ? 当 2t? 时刻， b 相电压最高，同时触发导通，则 VT2 导通，这样 VT1 承受反压关断，由 VT2 向负载供电。 ? bd uu ? ， ddb Iii ?? ， 0ca ??ii ， abVT1 uu ?。 ③ 43 ~ tt ?? ： ? 工作过程与上述相同。 9 ? cd uu ? ， ddc Iii ?? ， 0ba ??ii ， acVT1 uu ?。 （ 3）三相半波可控整流电路带阻感负载不同触发角工作时的情况总结 ① 阻感负载状态下，由于大电感的存在，使 负载电流始终处于连续状态，各相导电 o120。 ② 当 o30?? 时， 负载电压 du 波形将出现负的部分，并随着触发角的增大，使负的部分增多。 ③ 当 o90?? 时， 负载电压 du 波形中正负面积相等， du 平均值为 0。 ④ 结合上述分析，三相半波可控整流电路带阻感负载时 ? 角的移相范围为 o90。 （ 4）数值计算 ① 整流电压平均值（负载电流始终连续）： ? 2d UU ?。 ② 晶闸管承受的最大正反向电压： 为变压器二次侧线电压的峰值， 222RMFM UUUUU ????? 三相桥式全控整流电路 三相桥式全控整流电路原理图： （ 1）由 6 只晶闸管组成，形成三个桥臂，其中每个桥臂连接一相电源。 （ 2）阴极连接在一起的 3 只晶闸管（ VT VT VT5）称为共阴极组，处于桥臂上端。 （ 3）阳极连接在一起的 3 只晶闸管（ VT VT VT2）称为共阳极组，处于桥臂下端。 （ 4）晶闸管的导通顺序： VT VT VT VT VT VT6。 带电阻负载时的工作情况（ o0?? ） （ 1）基本说明 ① 自然换向点仍为 a、 b、 c相的交点。 ② 将 1t? 时刻（自然换向点）后的 一个电源周期分成 6 段，每段电角度为 o60 ， 分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ。 （ 2）波形图分析 ① 阶段Ⅰ： ? a 相电压最大， b 相电压最小，触发导通 VT1（事实上， VT6 已经 导通） ? abd uu ? ，Rui abVT1 ?， 01VT?u。 ② 阶段Ⅱ： ? a 相电压最大， c 相电压最小，触发导通 VT2，则 VT6 承受反压（ 0cb?u ）而关断， VT1 持续导通。 ? acd uu ? ，Rui acVT1 ?， 01VT?u。 ③ 阶段Ⅲ： ? b 相电压最大， c 相电压最小，触发导通 VT3，则 VT1 承受反压（ 0ab?u ）而关断， VT2 持续导通。 ? bcd uu ? ，Rui bcVT1 ?， abVT1 uu ?。 ④ 阶段Ⅳ： ? b 相电压最大， a 相电压最小，触发导通 VT4，则 VT2 承受反压（ 0ac?u ）而关断， VT3 持续导通。 10 ? bad uu ? ，Rui baVT1 ?， abVT1 uu ?。 ⑤ 阶段Ⅴ： ? c 相电压最大， a 相电压最小，触发导通 VT5，则 VT3 承受反压（ 0bc?u ）而关断， VT4 持续导通。 ? cad uu ? ，Rui caVT1 ?， acVT1 uu ?。 ⑥ 阶段Ⅵ： ? c 相电压最大， b 相电压最小，触发导通 VT6，则 VT4 承受反压（ 0ba?u ）而关断， VT5 持续导通。 ? cbd uu ? ，Rui cbVT1 ?， acVT1 uu ?。 （ 3）总结 ① 对于共阴极组的 3 个晶闸管来说，阳极所接交流电压值最高的一个导通；对于共阳极组的 3 个晶闸管来说，阴极所接交流电压值最低的一个导通。 ② 每个时刻均需 2个晶闸管同时导通，形成向负载供电的回路，其中 1 个晶闸管是共阴极组的， 1 个是共阳极组的，且不能为同 1 相的晶闸管。 ③ 对触发脉冲的要求： 6 个晶闸管的脉冲按 VT1—VT2— VT3— VT4— VT5— VT6 的顺序，相位依次差o60。 ④ 共阴极组 VT VT VT5 的脉冲依次差 o120 ，共阳极组 VT VT VT6 的脉冲依次差 o120。 ⑤ 同一相的上下两个桥臂，即 VT1 与 VT4， VT3 与VT6， VT5 与 VT2，脉冲相差 o180。 ⑥ 整流输出电压 du 一周期脉动 6 次，每次脉动的波形都一样，故该电路为 6 脉冲整流电路。 带电阻负载时的工作情况（ o30?? ） （ 1）基本说明 ① 自然换向点仍为 a、 b、 c相的交点。 ② 1t? 时刻为 a 相 o30 触发角位置， 将 该时刻后的 一个电源周期 o360 分成 6 段，每段电角度为 o60 ， 分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ。 （ 2）波形图分析 ① 阶段Ⅰ： ? a 相电压最大， b 相电压最小，触发导通 VT1（事实上， VT6 已经导通） ? 当过 b、 c 相交点后， 虽然 b 电压高于 c 相电压，但是由于未触发导通 VT2，且 a 相电压仍高于 b 相，因此整个阶段 I中， VT1 和 VT6 持续导通。 ? abd uu ?。