電力電子技術(shù)期末考試試題

1、電力電子技術(shù)期末考試試題電力電子技術(shù)試題、填空1_電力電子器件一般工作在開關(guān) 狀態(tài)。區(qū)在通常情況下，電力電子器件功率損耗主要為通態(tài)損耗,而當(dāng)器件開關(guān)頻率較高時，功率損耗主要 為開關(guān)損耗 。久電力電子器件組成的系統(tǒng)，一般由 控制電路 、_ 驅(qū)動電路_ _豐電路_三部分組成，由于電路中存在 電壓和電流的過沖，往往需添加 保護電路.。里按內(nèi)部電子和空穴兩種載流子參與導(dǎo)電的情況，電 力電子器件可分為單極型器件、雙極型器件 、復(fù)合型器件三類。5.電力二極管的工作特性可概括為承受正向電壓導(dǎo)通、承受反相電壓截止 。6_電力二極管的主要類型有 普通二極管、快恢復(fù)二 極管、 肖特基二極管。乙肖特基二極管的開關(guān)損

2、 耗 小于 快恢復(fù)二極管的開關(guān)損耗。乙晶閘管的基本工作特性可概括為正向電壓門極有觸發(fā)則導(dǎo)通、反向電壓則截止。L對同一晶閘管，維持電流舊與擎住電流IL在數(shù)值 大小上有IL 大于IH 。9_晶閘管斷態(tài)不重復(fù)電壓UDShM轉(zhuǎn)折電壓Ubo數(shù)值大 小上應(yīng)為，UDSMfc于_ Ubo10 .逆導(dǎo)晶閘管是將二極管與晶I閘管反并聯(lián)（如何 連接）在同一管芯上的功率集成器件。11 電力MOSFET通態(tài)電阻具有 正溫度系數(shù)。12 . IGBT的開啟電壓UGE（th ）隨溫度升高而 略有下 降一開關(guān)速度一小于 電力MOSFET13 .按照驅(qū)動電路加在電力電子器件控制端和公共端 之間的性質(zhì)，可將電力電子器件分為一電壓驅(qū)

3、動型_和_ 電流驅(qū)動型兩類。14 .在如下器件:電力二極管（Power Diode ）、晶閘 管（SCR、門極可關(guān)斷晶閘管（GTO、電力晶體管（GTR、電力場效應(yīng)管（電力 MOSFET、絕緣柵雙 極型晶體管（IGBT）中，屬于不可控器件的是 電力二 極管.屬于半控型器件的是晶閘管.屬于全控型器件 的是 GTO、GTR、電力MOSFET IGBT ;屬于單極 型電力電子器件的有 電力MOSFET屬于雙極型器 件的有 電力二極管、晶閘管、GTO、GTR,屬于復(fù)合 型電力電子器件得有 IGBT ;在可控的器件中，容 量最大的是_晶閘管_,工作頻率最高的是_電力 MOSFEET屬于電壓驅(qū)動的是 電力

4、MOSFET IGBT , 屬于電流驅(qū)動的是_晶閘管、GTO、GTR _應(yīng)電阻負載的特點是中壓和電流成正比且波形相同一在單相半波可控整流電阻性負載電路中，晶閘管控制角a的最大移相范圍是0-180°。®阻感負載的特點是_流過電感的電流不能突變、在 單相半波可控整流帶阻感負載并聯(lián)續(xù)流二極管的電路 中，晶閘管控制角a的最大移相范圍是 0-180O , 其承受的最大正反向電壓均為 _®一 續(xù)流二極管承 受的最大反向電壓為 _而2_（設(shè)。為相電壓有效值）。 通單相橋式全控整流電路中，帶純電阻負載時，a角 移相范圍為 0-180O .單個晶閘管所承受的最大正 向電壓和反向電壓

5、分別為 何2/2_和_仞2 ；帶阻感負載 時，a角移相范圍為 0-90° ,單個晶閘管所承受的 最大正向電壓和反向電壓分別為 _&2_和.歷Jz_;帶 反電動勢負載時，欲使電阻上的電流不出現(xiàn)斷續(xù)現(xiàn)象， 可在主電路中直流輸出側(cè)串聯(lián)一個平波電抗器。國電阻性負載三相半波可控整流電路中，晶閘管所承 受的最大正向電壓UFm等于.搦2n晶閘管控制角a 的最大移相范圍是 0-150°.使負載電流連續(xù)的條件 為=aM30o=（U2為相電壓有效值）。三相半波可控整流電路中的三個晶閘管的觸發(fā)脈 沖相位按相序依次互差120° .當(dāng)它帶阻感負載時， a的移相范圍為_0-90 0

6、_。20L三相橋式全控整流電路帶電阻負載工作中，共陰極 組中處于通態(tài)的晶閘管對應(yīng)的是一最高 的相電壓,而 共陽極組中處于導(dǎo)通的晶閘管對應(yīng)的是 最低 的相電 壓；這種電路a角的移相范圍是 0 120o . Ud波形連 續(xù)的條件是_«<60o = o21 實際工作中，整流電路輸出的電壓是周期性的非正 弦函數(shù)，當(dāng)從0。90。變化時，整流輸出的電壓 Ud的諧波幅值隨a的增大而_增大_ ,當(dāng)a從90° 180°變化時，整流輸出的電壓 ud的諧波幅值隨a 的增大而 減小。22 .逆變電路中，當(dāng)交流側(cè)和電網(wǎng)連結(jié)時，這種電路稱 為有源逆變,欲實現(xiàn)有源逆變，只能采用 全控 電

7、路；對于單相全波電路，當(dāng)控制角 0< a <”/2時， 電路工作在 整流 狀態(tài)；"，2<a<n時，電路工作在 逆變狀態(tài)Q23 .在整流電路中,能夠?qū)崿F(xiàn)有源逆變的有單相全波=、_三相橋式整流電路_等（可控整流電路均可），其 工作在有源逆變狀態(tài)的條件是有直流電動勢.其極性 X-和晶閘管導(dǎo)通方向一致，其侑大于變流器直流側(cè)平均 申，壓禾口 晶閘管的捽制角8 > 90°,使輸出平均電壓 Ud為負值 。風(fēng)直流斬波電路完成得是直流到_直流_的變換。維直流斬波電路中最基本的兩種電路是降壓斬波電路和一升壓斬波電路_。絨斬波電路有三種控制方式脈沖寬度調(diào)制PWM頻率

8、 調(diào)制和，t on和T都可調(diào).改變占空比）混合型。27.改變頻率的電路稱為 變頻電路.變頻電路有 交交變頻電路和 交直交變頻 電路兩種形式，前者又 稱為一直接變頻電路_ ,后者也稱為_間接變頻電路_。過單相調(diào)壓電路帶電阻負載，其導(dǎo)通控制角a的 移相范圍為 0-1801 隨的增大，U0 降低 ,功率 因數(shù)J降低 。29L單相交流調(diào)壓電路帶阻感負載，當(dāng)控制角 a< 中（中=arctan（ G L/R）時,VT1的導(dǎo)通時間 逐漸縮短 _,VT2的導(dǎo)通時間逐漸延長_。亞把電網(wǎng)頻率的交流電直接變換成可調(diào)頻率的 交流電的變流電路稱為交交變頻電路 。31_單相交交變頻電路帶阻感負載時，哪組變流電 路工

9、作是由 輸出電流的方向 決定的，交流電路工作 在整流還是逆變狀態(tài)是根據(jù)輸出電流方向和輸出電壓方向是否相同決宇的。32、逆變器按直流側(cè)提供的電源的性質(zhì)來分，可分為 電壓型一型逆變器和一電流型 型逆變器，電壓型逆變器直流側(cè)是電壓源，通常由可控整流輸出在最靠近逆變橋側(cè)用電容 器進行濾波，電壓型三相橋式逆變電路的換流是在橋路的 本橋元件之間元件之間換流，每只晶閘管導(dǎo)電的 角度是 1800 度；而電流型逆變器直流側(cè)是電流源，通常由可控整流輸出在最靠近逆變橋 側(cè)是用電感濾波，電流型三相橋式逆變電 路換流是在 異橋元件之間元件之間換流，33、和 旗 無源每只晶閘管導(dǎo)電的角度是_120o_用管用暨勺逆變器換流

10、方式有需來分類負載 換流35、直流斬波電路在改變負載的直流電壓時，常用的 控制方式有一等頻調(diào)寬控制；等寬調(diào)頻控制；脈寬與 頻率同時控制三種。36、由波形系數(shù)可知，晶閘管在額定情況下的有效值電流為hn等于_1.57倍It（AV）,如果It（AV）=100安培，則它允許的有效電流為 _157安培。通常在選擇晶閘管時還要留出 1.5 2 倍的裕量。37、通常變流電路實現(xiàn)換流的方式有 一器件換流，電 網(wǎng)換流，負載換流，強迫換流 四種。38、在單相交流調(diào)壓電路中，負載為電阻性時移相范圍是_0t n ,負載是阻感性時移相范圍是流，燈快物驟&嘲逮開關(guān)；等幾種40、劇目全浪可控整流電路中，晶閘管承受的

11、最大反 向電壓為一步U2-J相當(dāng)波可控整流電路中. 閘管承受的最大反向電壓為壓為U2）41、謝褊向2 O空整流電路是由六組父 L限日八限三6d 120串，曲蠹耨管的換租是日日Oif只限42電|前影嚼| 一二W 的兩個元件。之間43、實現(xiàn)有源逆為的條件為 一要有一個直流逆變電源, 它的極性方向與晶閘管的導(dǎo)通方向一致，其幅極應(yīng)稍大于逆變橋直流側(cè)輸出的平均電壓；逆變橋必須工作 在3 <900 （即a >90。）區(qū)間，使輸出電壓極性與整流 時相反，才能把直流能量逆變成交流能量反送到交流 電網(wǎng)。44、當(dāng)負載為大電感負載，如不加續(xù)流二極管時，在 電路中出現(xiàn)觸發(fā)脈沖丟失時 單相橋式半控整流橋，

12、與三相橋式半控整流橋 電路會出現(xiàn)失控現(xiàn)象。45、造成逆變失敗的原因有 _逆變橋晶閘管或元件損壞，供電電源缺相，逆變角太小，觸發(fā)脈沖丟失或未 按時到達，等幾種。46、晶閘管在觸發(fā)開通過程中，當(dāng)陽極電流小于擎住電流之前，如去掉_觸發(fā)脈沖脈沖，晶閘管又會關(guān)斷。47、對三相橋式全控變流電路實施觸發(fā)時，如采用單 寬脈沖觸發(fā)，單寬脈沖的寬度一般取_90o一度較合適；如采用雙窄脈沖觸發(fā)時，雙窄 脈沖的間隔應(yīng)為_60o一度。48、三相半波可控整流電路電阻性負載時，電路的移 相范圍_0o-150o_,三相全控橋電阻性負載時，電路的移 相范圍 00-1200三相半控橋電阻性負載時，電路的移相范圍 00-180。4

13、9、請在正確的空格內(nèi)標出下面元件的簡稱：電力晶體管 GTR ;可關(guān)斷晶閘管 GTO :功率場效應(yīng)晶體管 MOSFET：絕緣柵雙 極型晶體管 IGBT ; IGBT是 MOSFETS GTR 的復(fù)合管。50、晶閘管對觸發(fā)脈沖的要求是要有足夠的驅(qū)動功率 、觸發(fā)脈沖前沿要陡幅值要高 和 觸發(fā)脈沖要與晶閘管陽極電壓同步。51、多個晶閘管相并聯(lián)時必須考慮 均流 的問題、解決的方法是用專用均流電抗52、在電流型逆變器中，輸出電壓波形為正弦波 ，輸出電流波形為方波。53、180。導(dǎo)電型三相橋式逆變電路，晶閘管換相是在同一橋臂 上的上、下二個元件之間進行；而1200導(dǎo)電型三相橋式逆變電路，晶閘管換相是在 不同

14、橋臂上的元件之 間進行的。54、要使三相全控橋式整流電路正常工作，對晶閘管觸發(fā)方法有兩種，一是用 太于 60o小于 120o的寬脈沖 觸發(fā)；二是用脈沖前沿相差60o的雙窄脈迎觸發(fā)。55、絕緣柵雙極型晶體管是以電力場效應(yīng)晶體管柵極為柵極作為柵極,以以電力晶體管集電極和發(fā)射極 作為發(fā)射極與集電極復(fù)合而成。56、晶閘管的圖形符號是十 ，三個電極分別是陽極A、陰極K、和門極G,雙向晶閘管的圖形符號是 ，它的三個極分是第一陽極T1、第二陽極T2、和門極G 。57、一個單相全控橋式整流電路，交流電壓有效值為220V,流過晶閘管的電流有效值為15A,則這個電路中品閘管白額定電壓可選為_（1.5-2倍）/22

15、20V；晶閘管151.5-2倍-5-A的額定電流可選 為1.57 。58、PW順變電路的控制方法有計算法調(diào)制法、跟蹤控制法三種。其中調(diào)制法又可分為異步調(diào)控法、同步調(diào)控法 兩種。59、可關(guān)斷晶閘管的圖形符號是 ;電力場效應(yīng)晶體管的圖形符號是絕緣柵雙極晶體管的圖形符號是;電力晶體管的圖形符號是 ;GTOH0SFET工 GBTGTR60、在由兩組反并聯(lián)變流裝置組成的直流電機的四象限運行系統(tǒng)中，兩組變流裝置分別工作在正組 整流狀態(tài)、逆變狀態(tài)、反組 整流 狀態(tài)、逆變 狀態(tài)。61、鋸齒波觸發(fā)電路的主要環(huán)節(jié)是由同步環(huán)節(jié) 、 鋸齒波形成、 脈沖形成、整形放大 、強觸發(fā)及輸出環(huán)節(jié)組成。62、SPWM永寬調(diào)制型變

16、頻電路的基本原理是：對逆變電路中開關(guān)器件的通斷進行有規(guī)律的調(diào)制，使輸出端得到等高不等寬脈沖列來等效正弦波。63電力電子承擔(dān)電能的變換或控制任務(wù)，主要為 交流變直流（AC-D。、直流變交流 （DC-A。、直流變直流（DC-DC、交流變交流（AC-A。四種。64通常取晶閘管的斷態(tài)重復(fù)峰值電壓UDRMf口反向重復(fù)峰值電壓 URRW較 小 標值 作為該器件的額電電壓。選用時，額定電壓要留有一定的裕量，一般取額定電壓為正常工 作時品閘管所承受峰值電壓的23倍。65 、半控橋整流帶大電感負載不加續(xù)流二極管電路中，電路可能會出現(xiàn) 失控 現(xiàn)象, 為了避免單相橋式半控整流電路的失控，可以在加入續(xù)流二極管來防止失

17、控。66、整流電路中，變壓器的漏抗會產(chǎn)生換相重疊角，使整流輸出的直流電壓平均值 降低。67、從品閘管開始承受正向陽極電壓起到施加觸發(fā)脈沖止的電角度稱為觸發(fā)角。為了保證三相橋式可控整流電路的可靠換相，一般采用雙窄脈沖或者寬脈沖觸發(fā)。68、強迫換流需要設(shè)置附加的換流電路，給關(guān)斷的晶閘管強迫施加反壓或反電流而關(guān)斷。69、普通品閘管（用正弦半波電流平均值定義） 與雙向晶閘管的額定電流定義不一樣， 區(qū) 向一閘管 的額定電流是用電流有效值來表示的。（雙向品閘管工作在交流電路中，正反向 電流都可以流過）70、PWM空制技術(shù)的理論基礎(chǔ)是（面積等效原理）沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有 慣性的環(huán)節(jié)上時，其效果

18、基本相同71 、PW順變電路的控制方法有計算法 、 調(diào)制法 和 規(guī)則采樣法三種。其中調(diào)制法又可以分為同步調(diào)制 和異步調(diào)制兩種.72、電力電子器件的驅(qū)動電路的目的是給器件施加開通、關(guān)斷的信號,提供控制電路與主電路之間的 電氣隔離。（光隔離（光耦）、磁隔離（變壓器）等等）73、品閘管額定電流為100A,通過半波交流電時，電流的波形系數(shù)為 K=1.57,電流的有效值計算為J/2,則通過電流最大值 :為314 A 。74電壓型逆變電路中的反饋二極管的作用是給交流側(cè)向直流側(cè)反饋的無功能量提供通道。二、簡答題©高快糜 直哪%嬲 rial 0,才能把J秋于逆變票輸出平均可壓 Ud,才能提號士作在B

19、 <90o （a >90。）區(qū)域，使Ud< 星流功率膜為交流功率返隹電網(wǎng)：2、白畚郵繆失?。磕孀兪『笥惺裁春蠊?？形成的 逆變失敗指的是：逆變過程中因某種原因使換流失敗, 該關(guān)斷的器件末關(guān)斷，該導(dǎo)通的器件末導(dǎo)通。從 而使逆變橋進入整流狀態(tài)，造成兩電源順向聯(lián)接， 形成短路。逆變失敗后果是嚴重的，會在逆變橋 與逆變電源之間產(chǎn)生強大的環(huán)流，損壞開關(guān)器件。 產(chǎn)生逆變失敗的原因：一是逆變角太小；二是出 現(xiàn)觸發(fā)脈沖丟失；三是主電路器件損壞；四是電 源缺相等。3、為使晶閘管變流裝置正常工作,觸發(fā)電路必須滿足什么要求?A、觸發(fā)電路必須有足夠的輸出功率；B、觸發(fā)脈 沖必須與主回路電源電壓保持同

20、步； C、觸發(fā)脈沖要 有一定的寬度，且脈沖前沿要陡； D、觸發(fā)脈沖的移 相范圍應(yīng)能滿足主電路的要求；4、在下面兩圖中，一個工作在整流電動機狀態(tài)，另一 個工作在逆變孽電機狀態(tài)Ud、E及id的方向O°30度時，控制角民(1)、粽出 ，J黑*的犒矗鬣 的移向范圍為多少？逆變一發(fā)電機狀態(tài)整流一電動機狀態(tài)整流電動機狀態(tài).電流方向從上到了）電壓方向上正 正下負，Ud大于E0 90O-控制僵態(tài):由配肥穌善百曲We ：叁制角的燧柏范E方向上負米正, 90 150 。U d Ud5、PW質(zhì)變電路的控制方法主要有哪幾種？簡述異步調(diào)制與同步調(diào)制各有哪些優(yōu)點？答：（1） PW順變電路的常用控制方法有兩種，一

21、是計算法；二是調(diào)制法。其中調(diào)制法又可分為兩種，一是異步調(diào)制法；二是同步調(diào)制法。（2）通常異步調(diào)制法是保持載波頻率不變， 信號頻率根據(jù)需要而改變時，載波比是變 化的。優(yōu)點是：信號頻率較低時載波比較大，一周期內(nèi)脈沖數(shù)較多，輸出較接近正弦波。（3）同步調(diào)制時，保持載波比為常數(shù)，并在變頻時使載波和信號波保持同步變化。優(yōu) 點是：信號波一周內(nèi)輸出的脈沖數(shù)是固定的，脈沖相位也是固定的，對稱性好。6、根據(jù)對輸出電壓平均值進行控制的方法不同，直流斬波電路可有哪三種控制方式？并 簡述其控制原理。答：（1）第一種調(diào)制方式為：保持開關(guān)周期不變，改變開關(guān)導(dǎo)通時間ton稱為脈寬調(diào)制。簡稱“PWM調(diào)制。（2）第二種調(diào)制方式

22、為：保持開關(guān)導(dǎo)通時間 ton不變，改變開關(guān)周期， 稱為頻率調(diào)制。簡稱為“ PFM調(diào)制。（3）第三種調(diào)制方式為：同時改變周期 T與導(dǎo)通時 問ton。使占空比改變，稱為混合調(diào)制。7、電壓型逆變電路中反饋二極管的作用是什么？答：電壓型逆變器當(dāng)交流側(cè)為阻感性負載時，需要向電源反饋無功功率。直流側(cè)電 容起緩沖無功能量的作用。為了給交流側(cè)向直流側(cè)反饋的無功能量提供通道，逆變橋各臂開關(guān)器件都反并聯(lián)了反饋二極管。8、品閘管整流電路中的脈沖變壓器有什么作用？答：在品閘管的觸發(fā)電路采用脈沖變壓器輸出，可降低脈沖電壓，增大輸出的觸發(fā)電流，還可以使觸發(fā)電路與主電路在電氣上隔離，既安全又可防止干擾，而且還可以通過脈沖變

23、壓器多個二次繞組進行脈沖分配，達到同時觸發(fā)多個晶閘管的目地。9、晶閘管的過電流保護常用哪幾種保護方式？其中哪一種保護通常是用來作為“最后一道保護”用？答：晶閘管的過電流保護常用快速熔斷器保護；過電流繼電器保護；限流與脈沖移相保護和直流快速開關(guān)過電流保護等措施進行。其中快速熔斷器過電流保護通常是用來作為 “最后一道保護”用的。半控：晶閘管 全控：門極可關(guān)斷晶、電力晶體管、電力場效應(yīng)管，IGBT電流控門極可關(guān)斷晶、電力晶體管、電壓控電力場效應(yīng)管，IGBT半控型器件有 SCR （晶閘管），全控型器件有GT。GTR MOSFETIGBT電流驅(qū)動器件有 SCR、GTO GTR電壓型驅(qū)動器件：MOSFET

24、IGBT半控器件：大電壓大電流，即大功率場合 全控器件：中小功率10、電壓型逆變電路中反饋二極管的作用是什么？為什么電流型逆變電路中沒有反饋二極在電壓型逆變電路中，當(dāng)交流側(cè)為阻感負載時需要提供無功功率，直流側(cè)電容起 緩沖無功 能量的作用。為了給交流側(cè)向直流側(cè)反饋的無功能量提供通道，逆變橋各臂都并聯(lián)了反饋二極管。當(dāng)輸出交流電壓和電流的極性相同時 ，電流經(jīng)電路中的可控開關(guān)器件流通，而當(dāng) 輸出電壓電流極性相反時，由反饋二極管提供電流通道。在電流型逆變電路中，直流電流極性是一定的，無功能量由直流側(cè)電感來緩沖。當(dāng)需要從交 流側(cè)向直流側(cè)反饋無功能量時，電流并不反向，依然經(jīng)電路中的可控開關(guān)器件流通，因此不

25、需要并聯(lián)反饋二極管。電壓型有電容器（電源側(cè)），電流型一般串聯(lián)大電感11、電壓型逆變電路的特點。（1）直流側(cè)為電壓源或并聯(lián)大電容，直流側(cè)電壓基本無脈動；（2）輸出電壓為矩形波（電流為正弦波），輸出電流因負載阻抗不同而不同；（3）阻感負載時需提供無功。為了給交流側(cè)向直流側(cè)反饋的無功提供通道，逆變橋各臂并聯(lián)反饋二極管。12、電流型壓型逆變電路的特點1、電流側(cè)串聯(lián)有大電感，2、交流側(cè)輸出電流為矩形波（電壓為正弦波），并且與負載阻抗角無關(guān)。3、不必給開關(guān)器件反并聯(lián)二極管13、什么是異步調(diào)制？什么是同步調(diào)制？兩者各有何特點？分段同步調(diào)制有什么優(yōu)點？（頻率圖異步調(diào)制，頻率低同步調(diào)制）分段調(diào)制優(yōu)點：1載波頻率

26、不會太高2開關(guān)損耗不會太大3載波頻率在低頻時不會太低 波信號和調(diào)制信號不保持同步的調(diào)制方式稱為異步調(diào)制。 在異步調(diào)制方式中，通常保持載 波頻率fc固定不變，因而當(dāng)信號波頻率fr變化時，載波比N是變化的。異步調(diào)制的主要特點是：在信號波的半個周期內(nèi)，PWMS的脈沖個數(shù)不固定，相位也不周定，正負半周期的脈沖不對稱，半周期內(nèi)前后 1/4周期的脈沖也不對稱。這樣，當(dāng)信號波 頻率較低時，載波比N較大，一周期內(nèi)的脈沖數(shù)較多，正負半周期脈沖不對稱和半周期內(nèi) 前后1/4周期脈沖不對稱產(chǎn)生的不利影響都較小，PW快形接近正弦波。而當(dāng)信號波頻率增高時，載波比N減小，一周期內(nèi)的脈沖數(shù)減少，PW脈沖不對稱的影響就變大，有

27、時信 號波的微小變化還會產(chǎn)生PW脈沖的跳動。這就使得輸出PW瞰和正弦波的差異變大。對 于三相PW郵逆變電路來說，三相輸出的對稱性也變差。載波比N等于常數(shù)，并在變頻時使載波和信號波保持同步的方式稱為同步調(diào)制。同步調(diào)制方式中，信號波頻率變化時載波比N不變，信號波一個周期內(nèi)輸出的脈沖數(shù)是固定的， 脈 沖相位也是固定的。當(dāng)逆變電路輸出頻率很低時，同步調(diào)制時的載波頻率fc也很低。fc過低時由調(diào)制帶來的諧小組不易濾除。當(dāng)負載為電動機時也會帶來較大的轉(zhuǎn)矩脈動和噪 聲。當(dāng)逆變電路輸出頻率很高時，同步調(diào)制時的載波頻率fc會過高。使開關(guān)器件難以承受。止匕外，同步調(diào)制方式比異步調(diào)制方式復(fù)雜一些。分段同步高調(diào)制是把逆

28、變電路的輸出頻率劃分為若干段，每個頻段的載波比一定，不同頻段采用不同的載波比。其優(yōu)點主要是，在高頻段采用較低的載波比，使載波頻率不致過高， 可限制在功率器件允許的范圍（1）簡述PWMJ制方式的同步調(diào)制和異步調(diào)制的定義及特點。答：載波頻率fc與調(diào)制信號頻率fr之比，N= fc / fr ,根據(jù)載波和信號波是否 同步及載波比的變化情況，PWM!制方式分為異步調(diào)制和同步調(diào)制。異步調(diào)制：通常保持fc固定不變，當(dāng)fr變化時，載波比N變化的。在信號 波的半周期內(nèi)，PWM的脈沖個數(shù)不固定，相位也不固定，正負半周期的脈沖不 對稱，半周期內(nèi)前后1/4周期的脈沖也不對稱。當(dāng)fr較低時，N較大，一周期內(nèi) 脈沖數(shù)較多

29、，脈沖不對稱產(chǎn)生的不利影響都較小。當(dāng) fr增高時，N減小，一周期 內(nèi)的脈沖數(shù)減少，PWM沖不對稱的影響就變大。同步調(diào)制：fr變化時心變，信號波一周期內(nèi)輸出脈沖數(shù)固定。 三相電路中 公用一個三角波載波，且取 M3的整數(shù)倍，使三相輸出對稱；為使一相的 PWM 波正負半周鏡對稱，N應(yīng)取奇數(shù)。fr很低時，fc也很低，由調(diào)制帶來的諧波不易 濾除。fr很高時，fc會過高，使開關(guān)器件難以承受。14、緩沖電路的作用是什么？關(guān)斷緩沖與開通緩沖在電路形式上有何區(qū)別，各自的功能是什 么？答：緩沖電路的作用是抑制電力電子器件的內(nèi)因過電壓du/dt或者過電流di/dt,減少器件的開關(guān)損耗。緩沖電路分為關(guān)斷緩沖電路和開通

30、緩沖電路。關(guān)斷緩沖電路是對 du/dt抑制的電路，用于抑制器件的關(guān)斷過電壓和換相過電壓，抑制 du/dt ,減小關(guān) 斷損耗。開通緩沖電路是對 di/dt抑制的電路，用于抑制器件開通時的電流過沖和 di/dt ,減小器件的開通損耗。15、在三相橋式整流電路中，為什么三相電壓的六個交點就是對應(yīng)橋臂的自然換流（相）點？（請以a、b兩相電壓正半周交點為例，說明自然換向原理）答：三相橋式整流電路中，每只二級管承受的是相鄰二相的線電壓，承受正向電壓時導(dǎo)通，反向電壓時截止。三相電壓的六個交點是其各線電壓的過零點，是二級管承受正反向電壓的分界點，所以，是對應(yīng)橋臂的自然換流點。16、試述斬波電路時間比控制方式中

31、的三種控制模式？答：斬波電路時間比控制方式中的三種控制模式為：(1)定頻調(diào)寬控制模式定頻就是指開關(guān)元件的開、關(guān)頻率固定不變，也就是開、關(guān)周期 T固定不變，調(diào)寬是指通 過改變斬波電路的開關(guān)元件導(dǎo)通的時間 Ton來改變導(dǎo)通比K值，從而改變輸出電壓的平 均值。(2)定寬調(diào)頻控制模式定寬就是斬波電路的開關(guān)元件的導(dǎo)通時間 Ton固定不變，調(diào)頻是指用改變開關(guān)元件的開關(guān) 周期T來改變導(dǎo)通比Ko(3)調(diào)頻調(diào)寬混合控制模式這種方式是前兩種控制方式的綜合，是指在控制驅(qū)動的過程中，即改變開關(guān)周期T,又改變斬波電路導(dǎo)通時間Ton的控制方式。通常用于需要大幅度改變輸出電壓數(shù)值的場合.17、SPW隨制方式是怎樣實現(xiàn)變壓功

32、能的？又是怎樣實現(xiàn)變頻功能的？答：改變調(diào)制比M可以改變輸出電壓uo基波的幅值，所以，SPWMB制是通過改變調(diào)制波 u的幅值實現(xiàn)變壓功能的。改變正弦調(diào)制波的頻率時，可以改變輸出電壓 U0的基波頻率，所以，SPWMB制是通過改 變調(diào)制波u的頻率實現(xiàn)變頻功能的。18、什么是逆變失敗，逆變失敗的原因是什么？答：逆變失敗指的是：逆變過程中因某種原因使換流失敗，該關(guān)斷的器件末關(guān)斷，該導(dǎo)通 的器件末導(dǎo)通。從而使逆變橋進入整流狀態(tài)，造成兩電源順向聯(lián)接，形成短路。逆變失敗 會在逆變橋與逆變電源之間產(chǎn)生強大的環(huán)流，損壞開關(guān)器件。產(chǎn)生逆變失敗的原因：(1)觸發(fā)電路工作不可靠，造成脈沖丟失、脈沖延遲等。(2)品閘管發(fā)

33、生故障，失去正常通斷能力。(3)交流電源發(fā)生異?，F(xiàn)象，如斷電、缺相、或電壓過低。(4)換相的裕量角不足，晶閘管不能可靠關(guān)斷。三、計算題1.單相橋式全控整流電路，U2 =100V ,負載中R = 2C , L值極大，當(dāng)« =30二時，要求：(1)作出山、id和i2的波形;(2)求整流輸出平均電壓Ud、平均電流,變壓器二次電流有效值I2;解：(1)作圖(2) Ud =0.9U 2 cosa當(dāng)值 =30二時,Ud =0.9U 2 cos=二0.9 100 cos30 ： 78VId ="=78=39AR 212 =Id -39A(1)計2.在圖1所示的降壓斬波電路中，已知 E =

34、 200V, R=10Q, L值極大，Em =30V。 分析斬波電路的工作原理；（2）采用脈寬調(diào)制控制方式，當(dāng) T=50Ns, t°n=20Ns時, 算輸出電壓平均值U。、輸出電流平均值U。解：(1)參考書上簡要說明。(2)根據(jù)公式得Uo =t2n E 二顯 E -20 200 -80V ton % T 50I _Uo -Em 80-30 5Ao R103.圖1-43中陰部分為晶閘管處于通態(tài)區(qū)間的電流波形，各波形的電流最大值均為麟a)b)4,試計算各波形的電流平均值5、,冷 加與電流有效值人.1八人。4,a)b)/ml 年a 329.35»0.4767九2用篇232.90.

35、0.67410.271789.482 0.54341建126.515上題中如果不考慮安全裕量向WOA的晶間管能送出的平均電流如如各為多少？這時,相應(yīng)的電流最大值人八人六各為多少？兀=工 1 = 314,5、三相橋式整流電路，U2=100V帶電阻電感負載R=50Q, L值極大，當(dāng)a =60度時，計 算 Ud,Id,IdT 和 Ivt 。Ud =2.34U 2 cos 二IdI dtUdRk3Ivt=%相橋式全控整流： Ud=0.9U 2 cos" I d3Id2解；額定電流/工儲¥產(chǎn)100A的晶閘管，允許的電流有效值J=157A,由上題計算結(jié)果知6、某一電熱裝置（電阻性負載），要求直流平均電壓為75V,電流為20A,采用單相半波 可控整流電路直接從220V交流電網(wǎng)供電。計算品閘管的控制角 a、導(dǎo)通角8、負載電流有效值，解：（1）整流輸出平均電壓1 2：;, z 、Ud=2U 2 sin .td (，.t)2 二=-1, 2U 2 sin . .td( . .t)1 cos 二2控制角a =60°導(dǎo)通角8 =