《电气工程概论》课程涉及了众多电力系统和电力电子技术的基础知识,这些知识点在大连理工大学的20秋在线作业2中有所体现。以下是对部分题目及其相关知识点的详细解释:
1. 功率半导体器件的工作特点:功率半导体器件如晶闸管、IGBT等在工作时主要处于开关状态,即在导通和截止之间切换。它们的导通状态意味着管子相当于短路,此时管压降很低,而漏电流则应尽可能小。选项C的描述不正确,因为正常工作时漏电流应很小。
2. 晶闸管的内部结构:晶闸管由三个PN结组成,包括阳极A、阴极K和门极G,分别对应题目中的A选项。
3. 关断晶闸管的方法:要使已导通的晶闸管关断,通常需要施加反向阳极电压,即选项B。
4. 双向晶闸管的标识:双向晶闸管常见的标识为TRIAC,对应选项B。
5. 功率场效应晶体管(Power MOSFET)类型:通常,功率MOSFET为N沟道增强型,对应选项B。
6. IGBT与二极管的封装:IGBT的反向耐压较低,通常与反向并联的二极管封装在一起以提供保护,对应选项C。
7. 直流输电的特点:直流输电的优点包括结构简单、损耗小,但造价相对较高且不易老化,所以选项B的描述不正确。
8. 新能源发电:新能源发电包括风能、地热能和太阳能,但核能发电通常归类为传统能源,因此选项B不属于新能源。
9. 无功功率平衡:无功功率的平衡对于电力系统稳定至关重要,变电站内装设并联电抗器(B选项)可以用于无功功率的补偿。
10. 晶闸管过电流保护:快速熔断器(C选项)不属于晶闸管的过电流保护措施,它通常用于短路保护。
11. 功率半导体器件的理想特性:理想的功率半导体器件在导通时确实应具有高电流密度和低导通压降,对应A选项正确。
12. 大功率二极管的工作原理:大功率二极管和普通二极管都基于PN结的单向导电性,选项A正确。
13. 晶闸管的导通条件:晶闸管需同时承受正向阳极电压和正向门极电压才能导通,选项A正确。
14. 逆导晶闸管的特性:逆导晶闸管具备自关断能力,选项A正确。
15. 三相半波可控整流:其输出直流电压平均值随控制角的余弦函数变化,选项A正确。
16. 换流电压:在三相可控整流电路中,换流电压是相互换流的两个支路的相电压之差,选项B正确。
17. 电力系统分析:包括稳态分析、故障分析和暂态分析,选项A正确。
18. 直流功率控制:通过改变整流站的直流电流来调节直流输送功率,选项A正确。
19. 强迫换流的变流器:主要用于直流斩波调压和无源逆变,通常采用晶闸管,选项A正确。
20. 浪涌过电压:由变流装置操作和器件关断等引起,选项A正确。
这些知识点涵盖了电力电子器件的基本工作原理、保护措施、电力系统分析以及直流输电等方面,是电气工程学习的基础。理解并掌握这些内容对于深入研究电气工程领域至关重要。