电力电子作业

作业1

指出常用器件可达的功率与频率能力

SCR , GTO, IGBT , MOSFET, 功率能力:SCR(10MW)>GTO(MW)>IGBT(百KW)>MOSFET(10KW)

频率能力:MOSFT(百KHz)>IGBT(10KHz)>GTO(1KHz)>SCR(几百Hz)

一SCR需承受电流平均值100A, 电压峰值300V, 选择其电流电压定额电压定额UTIT(AV)：2*300V=600V 电流定额IT(AV)：*100A=150A 简述SCR正常导通条件, 非正常导通条件

正压,门极触发; 过压,过电压上升率,过温

1,4简述变流器件常用工作状态与损耗种类.

工作状态：通态、断态、开关状态

损耗种类：稳态损耗：通态损耗、断态损耗

动态损耗：开通损耗、关断损耗

作业2

简述器件驱动信号基本要求

足够的幅度、陡度、宽度

及良好的可靠性、抗扰性、电气隔离性。

简述MOSFET、IGBT常用开通与关断正压.

MOSFET常用开通电压为10~15V,关断电压为-5~-15V

IGBT常用开通电压为15~20v，关断电压为-5~-15V

SCR器件串联并联有何作用,有何问题,如何解决

增大电压电流容量;均压均流;选择件同参,并均压电阻,串均流电抗

简述变流设备常用过压过流保护装置、元件。

过压保护装置、元件：避雷器、缓冲电路、RC过电压抑制电路、反阻断式RC电路、雪崩二极管、金属氧化物压敏电阻、硒堆和转折二极管等。

过流保护装置、元件：快速熔断器、直流快速断路器、过电流继电器

思考判断题1

开关器件

主要工作在开关状态, 关断比导通容易( - ), 断态损耗比通态损耗大( -).高频时开关损耗比通态损耗大(+).

按容量能力是 SCR >FET >IGBT（ -）;

按频率能力比较是SCR

SCR,FET为电流驱动( - ), IGBT为电压驱动(+).

器件串联目的是增大电压容量( + ), 问题是均流( -)。

晶闸管

正常导通条件是：正压（+）、阳极加触发（-）、阳极电流足够小（ - ），导通后不再需要触发(+) 。

过热会误导通( + ),不过压不过热则不会误导通( - )

保护

开关器件常串联RC(D)电路用于开关缓冲(-)

线路并压敏电阻可防变流设备过流（- ）; 线路串熔断器可防过压（-）。

作业3

单相全控桥:U2=220V, R=5 Ω, a=60?

(1)画ud,id,i2；计算Ud，Id

Ud=[cosα+1]/2=*220*(cos60?+1)/2=

Id=Ud/R=5Ω=

(2)加串大L,画ud,id,i2 ；计算Ud，Id，I2。

Ud=*220cosα=*220*cos60?=99V;

Id=Ud/R=99V/5Ω=

(3)接（2）：Idm=50A,选管电压电流定额。

电流定额I

=*Idm/2=*50/2A=

T(AV)

=2*√2*U2=2**220=;

电压定额U

T

(1) (2)

三相全控桥U2=110V, L极大,Rx=Ω,R=Ω

(1) 画等效电路

(2) α=60°, 反电势Em=100V,求:

(a)Id,Ud,γ*;输出功率P;功率因数.(b)画ud,id

Udα=*U2cosα=*110*cos60?=;

Id=(Udα-Em)/(Rx+R)=/+A=

Ud=Udα-Rx*Id= (3) α=120°,反电势Em= -140V,求: (a)Id,Ud,γ*; 输出P,功率因数λ; (b)画ud,id

Udα=*U2cosα=*110*cos120?=;

Id=(Udα-Em)/(Rx+R)=(-140))/+A=

Ud=Udα-Rx*Id= (4)Idm=100A,选管电压电流定额

电流定额I

=*Idm/3=*100/3A=50A

T(AV)

电压定额U

=2*√6*U2=2**110=;

T

整流电路测试题

◇整流电路控制角α越小则Ud越高( +); α越近90°功率因数越高( - )。Ud数值越高,功率因数越低(-).

◇负载串电感可减小电流脉动( + ),输出电压会升高( - ).

◇整流器RLE负载时Ud=U

cosα( - ),α有效范围为0—90度( - ).

dm

◇整流器电流断续时,则输出电压Ud降低 ( - )。

◇整流器交流侧电感使换流减慢（+),等效为有功耗内阻( - ),使输出电压升高( - )。

◇*单相全波整流谐波直流侧是2倍次（ + ），交流侧是偶次( - )。三相全波整流直流侧是6k±1次（ + ）,交流侧是奇非3次( +)。

◇移相多重整流器可减小谐波（ + ）；程控多重整流器可提高功率因数（ + ）。◇有源逆变将直流电变为交流电（+ ）,直接驱动交流负载（ -）。

◇逆变失败指由于换相失败，Ud降低使Id降低（ - ）。

作业4

.1 电力电子器件有哪几种换流方式?

晶闸管在整流、斩波与逆变电路中是何种换流

换流方式：器件换流、电网换流、负载换流、强迫换流

晶闸管在整流电路中是电网换流，在斩波电路中是负载与强迫换流，在逆变电路中是负载与强迫换流

.2 电压型与电流型逆变电路各有何特点?

电压型逆变电路主要特点：开关器件少,但需电容;输出自动平衡,