电力电子技术作业解答..docVIP

电力电子技术 教材：《电力电子技术》，尹常永 田卫华主编 ，，试确定此元件的额定电压是多少，属于哪个电压等级？ 答：根据将和中的较小值按百位取整后作为该晶闸管的额定值，确定此元件的额定电压为800V，属于8级。 1-11双向晶闸管有哪几种触发方式？常用的是哪几种？ 答：双向晶闸管有Ⅰ+、Ⅰ-、Ⅲ+和Ⅲ-四种触发方式。 常用的是：（Ⅰ+、Ⅲ-）或（Ⅰ-、Ⅲ-）。 1-13 GTO和普通晶闸管同为PNPN结构，为什么GTO能够自关断，而普通晶闸管不能？ 答：因为 GTO与普通晶闸管在设计和工艺方面有以下几点不同：（1）GTO 在设计时较大，这样晶体管 V2控制灵敏，易于 GTO关断；（2）GTO导通时的更接近于 1，普通晶闸管，而 GTO 则为，GTO的饱和程度不深，接近于临界饱和，这样为门极控制关断提供了有利条件；（3） 多元集成结构使每个GTO元阴极面积很小，门极和阴极间的距离大为缩短，使得P2极区所谓的横向电阻很小，从而使从门极抽出较大的电流成为可能。 第二章 电力电子器件的辅助电路 di/dt，往往在主电路中串接进线电感或桥臂电感。对关断过电压du/dt的抑制，一般在晶闸管的两端并联RC网络。晶闸管一般在较低的开关频率下工作。因此，与全控型器件相比，其缓冲电路要简单的多。 2-6说明常用电力电子器件晶闸管、GTO、GTR、电力MOSFET和IGBT采用哪种过压保护措施？采用哪种过流保护措施。 答：半控型器件晶闸管：过电压保护一般采用阻容吸收电路或具有稳压特性的非线性电阻器件（如硒堆、压敏电阻）来抑制过电压。 过电流保护，⑴ 快速熔断器保护，⑵ 直流快速断路器保护，⑶ 进线电抗限制保护，⑷ 电子保护。 全控型器件：过电压保护，器件开关过程中产生的过电压，一般使用缓冲电路来抑制，其它方面的过电压保护，一般采用阻容吸收电路或具有稳压特性的非线性电阻器件（如硒堆、压敏电阻）来抑制过电压。 过电流保护，以电子保护为主，电器保护为后备保护。 2-9阐述电力电子器件在串联、并联使用中应注意哪些问题？以晶闸管为例，说明这些问题可能会带来什么损害？为避免这些情况的出现常采用哪些措施。 答：电力电子器件串、并联使用时，首先应选用参数和特性尽量一致的器件，还要采用一定的均压、均流措施。 以晶闸管为例，理想的串联希望各器件承受的电压相等。串联工作时，当晶闸管在阻断状态，由于各器件特性的分散性，而在电路中却流过相等的漏电流，因此，各器件所承受的电压是不同的，内阻大的器件承受的电压大，内阻小的器件承受的电压小，如不采取措施，可能会使承受电压高的器件先被击穿，而导致其它的串联器件都被击穿。所以，在串联时，要采用均压措施，晶闸管的均压措施是在器件两端并联电阻和电阻电容器件。 并联时，由于并联的各个晶闸管在导通状态时的伏安特性的差异，但各并联器件却有相等的电压，因而通过并联器件的电流是不等的，低阻抗的器件，通过的电流会大些，如不采取措施，可能会使通过电流大的器件先烧毁，而导致其它器件被烧毁。所以，在并联时，要采用均流措施。晶闸管的均流措施是串联电阻和串联电感等均流措施。 第三章 AC-DC变换技术 3-2三相桥式不可控整流电路任何瞬间均有两个电力二极管导通，整流电压的瞬时值与交流相电压、线电压瞬时值有什么关系?3-4单相桥式相控整流电路，U2=100V，①电感性负载，其中R=2Ω，②反电动势负载，平波电抗器足够大，反电动势E=60V，R=2Ω。当时，要求： (1)作出ud、id和i2的波形； (2)求直流输出电压Ud、电流Id、变压器二次侧电流有效值I2； (3)选择合适的晶闸管。电感性负载(1)ud、id、和i2的波形如下图： （2）Ud＝0.9 U2 cosα＝0.9×100×cosπ/6＝77.97（V） Id＝Ud /R＝77.97/2＝38.99（A） I2＝Id ＝38.99（A） （3）UDRM＝URRM=（2~3）×U2＝（2~3）×1.414×100=283~424（V） IVT＝Id∕＝27.57（A） IT（Av）＝（1.5~2）×IVT∕1.57=（1.5~2）×27.57∕1.57＝26~35（A） 所以选择晶闸管的型号为：KP30-3或KP30-4 ②反电动势负载(1)ud、id和i2的波形如下图： (2) Ud＝0.9 U2 cosα＝0.9×100×cosπ/6＝77.97(A) Id ＝(Ud－E)/R＝(77.97－60)/2＝9(A) I2＝Id ＝9(A) (3) UDRM＝URRM=（2~3）×U2＝（2~3）×1.414×100=283~424（V） IVT＝Id∕＝9∕1.414=6.363（A） IT（Av）＝（1.5~2）