電力電子變流技術(shù)課后答案第6章

電力電子變流技術(shù)課后答案第6章電力電子變流技術(shù)課后答案第6章電力電子變流技術(shù)課后答案第6章xxx公司電力電子變流技術(shù)課后答案第6章文件編號：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計(jì)，管理制度第六章無源逆變電路習(xí)題與思考題解6-1.無源逆變電路和有源逆變電路的區(qū)別有哪些?

解：無源逆變電路就是將直流電能轉(zhuǎn)換為某一固定頻率或可變頻率的交流電能，并且直接供給負(fù)載使用的逆變電路。有源逆變電路就是將直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能后，又饋送回交流電網(wǎng)的逆變電路。這里的“源”即指交流電網(wǎng)，或稱交流電源。6-2.什么是電壓型逆變電路和電流型逆變電路各有什么特點(diǎn)解：根據(jù)逆變器直流側(cè)電源性質(zhì)的不同可分為兩種，直流側(cè)是電壓源的稱為電壓型逆變器，直流側(cè)是電流源的稱為電流型逆變器。電壓型逆變器，其中間直流環(huán)節(jié)以電容貯能，具有穩(wěn)定直流側(cè)電壓的作用。直流側(cè)電壓無脈動、交流側(cè)電壓為矩形波，多臺逆變器可以共享一套直流電源并聯(lián)運(yùn)行。由于PWM（脈寬調(diào)制）技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，使得電壓和頻率的調(diào)節(jié)均可在逆變過程中由同一逆變電路完成，應(yīng)用更為普遍。電流型逆變器，中間直流環(huán)節(jié)以電感貯能，具有穩(wěn)定直流側(cè)電流的作用。它具有直流側(cè)電流無脈動、交流側(cè)電流為矩形波和便于能量回饋等特點(diǎn)。一般用于較大功率的調(diào)速系統(tǒng)中，如大功率風(fēng)機(jī)、水泵等。6-3.試說明電壓型逆變電路中續(xù)流二極管的作用。解：對于電感性負(fù)載，由于電感的儲能作用，當(dāng)逆變電路中的開關(guān)管關(guān)斷時(shí)，負(fù)載電流不能立即改變方向，電流將保持原來的流向，必須通過與開關(guān)管反向并聯(lián)的大功率二極管進(jìn)行續(xù)流，來釋放電感中儲存的能量，這就是電壓型逆變電路中續(xù)流二極管的作用。若電路中無續(xù)流二極管，開關(guān)管關(guān)斷時(shí)，由于電感中的電流將產(chǎn)生很大電流變化率，從而在電路中引起很高的過電壓，對電路的器件或絕緣產(chǎn)生危害。6-4試述180O導(dǎo)電型電壓型逆變電路的換流順序及每60O區(qū)間導(dǎo)通管號。解：參閱教材P101中的圖6-4（g）。180O導(dǎo)電型電壓型逆變電路，每個(gè)開關(guān)管在每個(gè)周期中導(dǎo)通180O，關(guān)斷時(shí)間也是180O，換流（換相）是在同一個(gè)橋臂的上、下兩個(gè)開關(guān)管之間進(jìn)行，亦稱縱向換相。換流順序?yàn)槊恳淮卧谕粯虮凵系腣11和V14，V13和V16，V15和V12，每對管各自間隔180O換相一次。其驅(qū)動信號的施加順序即為開關(guān)管的導(dǎo)通順序，為V15、V16、V11→V16、V11、V12→V11、V12、V13→V12、V13、V14→V13、V14、V15→V14、V15、V16→V15、V16、V11。其規(guī)律是60O區(qū)間有上述三個(gè)連續(xù)號碼的開關(guān)管導(dǎo)通，每隔60O驅(qū)動關(guān)斷一個(gè)開關(guān)管，同時(shí)驅(qū)動導(dǎo)通下一號開關(guān)管。6-5.脈沖寬度調(diào)制的原理是什么正弦脈寬調(diào)制信號是怎樣產(chǎn)生的什么是調(diào)制比什么是載波比解：脈沖寬度調(diào)制（PWM）技術(shù)原理是依據(jù)當(dāng)在一個(gè)慣性環(huán)節(jié)的輸入端，施加面積相同，但形狀不同的脈沖信號時(shí)，該環(huán)節(jié)的輸出響應(yīng)中，低頻段特性非常接近，僅在高頻段略有差異，而且輸入信號的脈沖越窄，輸出響應(yīng)的差別越小。正弦脈沖寬度調(diào)制（SPWM）信號波形，通常是用等腰三角形波作為載波，用正弦波作為調(diào)制波，在兩個(gè)波形的交點(diǎn)處控制主電路開關(guān)器件的開通、關(guān)斷，就可在主電路輸出端產(chǎn)生與正弦波輸出響應(yīng)相似的波形。（1）調(diào)制比M＝Urm／Ucm其中，Urm為正弦調(diào)制波電壓的幅值，Ucm為三角形載波電壓的幅值。（2）載波比(頻率比)K=fc/fr其中，fr為正弦調(diào)制波的頻率,fc為三角波的頻率。6-6.正弦脈沖寬度調(diào)制控制方式中的單極性調(diào)制和雙極性調(diào)制有何不同？

解：單極性調(diào)制時(shí)，調(diào)制波為正弦波電壓，載波在正半周時(shí)為正向三角波，負(fù)半周時(shí)為負(fù)向三角波。主電路輸出電壓正半周為正向SPWM波形，負(fù)半周為負(fù)向SPWM波形，其瞬時(shí)有+Ud、0V、-Ud三種。參閱教材P107中的圖6-8。雙極性調(diào)制時(shí)，調(diào)制波為正弦波電壓，載波為正負(fù)三角波。主電路輸出電壓為正負(fù)SPWM波形，其瞬時(shí)只有+Ud、-Ud兩種。參閱教材P108中的圖6-9。6-7.寫出電流型三相橋式逆變電路的換流順序。解：電流型三相橋式逆變電路參閱教材P104中的圖6-5。120O導(dǎo)通型方式在任一時(shí)刻都有不同相的上橋臂和下橋臂各一只IGBT導(dǎo)通，換相是在上橋臂或下橋臂間進(jìn)行，換流順序?yàn)閂36→V32、V31→V33、V32→V34、V33→V35、V34→V36、V35→V31、V36→V32,每隔60O產(chǎn)生一次換流。按上述換流順序，IGBT的導(dǎo)通順序?yàn)閂36、V31→V31、V32→V32、V33→V33、V34→V34、V35→V35、V36→V36、V31。每個(gè)周期中，每個(gè)管的導(dǎo)通角各依次為120O。6-8.三相電壓型橋式逆變電路，180O導(dǎo)電方式，Ud=150V，求輸出電壓的基波幅值UAN1m和有效值UAN1，輸出線電壓的基波幅值UAB1m和有效值UAB1。解：輸出電壓的基波幅值UAN1m為(V)輸出電壓的有效值UAN1為：(V)輸出線電壓的基波幅值UAB1m為=165(V)輸出線電壓的基波有效值UAB1為=117(V)6-9.單相電壓型逆變電路中，電阻性負(fù)載和電感性負(fù)載對輸出電壓、電流有何影響？電路

結(jié)構(gòu)有哪些變化？解：電阻性負(fù)載時(shí)，輸出電壓和輸出電流同相位，波形相似，均為正負(fù)矩形波。電感性負(fù)載時(shí)，輸出電壓為正負(fù)矩形波，輸出電流近似為正弦波，相位滯后于輸出電壓，滯后的角度取決于負(fù)載中電感的大小。在電路結(jié)構(gòu)上，電感性負(fù)載電路，每個(gè)開關(guān)管必須反向并聯(lián)續(xù)流二級管。6-10.正弦脈寬調(diào)制中，調(diào)制信號和載波信號常用什么波形？

解：正弦脈沖寬度調(diào)制中，調(diào)制信號常用正弦波，載波信號常用三角波。6-11.單相橋式逆變電路中，直流側(cè)電壓、電流波形在電阻性負(fù)載和電感性負(fù)載時(shí)有什么特點(diǎn)？

解：電阻性負(fù)載時(shí)，直流側(cè)電壓、電流波形均為恒定直流。電感性負(fù)載時(shí)，直流側(cè)電壓波形均為恒定直流。電流波形參閱教材P99中的圖6-3（h），在IGBT導(dǎo)通期間，直流側(cè)的電流id由電源流向負(fù)載，方向?yàn)檎?。在IGBT的關(guān)斷期間，即續(xù)流二極管的續(xù)流期間，直流側(cè)的電流id由負(fù)載流向電源，方向?yàn)樨?fù)，因?yàn)槔m(xù)流是傳遞無功能量的表現(xiàn)。6-12.．SPWM調(diào)制方式是怎樣實(shí)現(xiàn)變壓功能的又是怎樣實(shí)現(xiàn)變頻功能的解：改變調(diào)制比M可以改變輸出電壓uO基波的幅值，所以，SPWM調(diào)制是通過改變調(diào)制波ur的幅值實(shí)現(xiàn)變壓功能的。改變正弦調(diào)制波的頻率時(shí)，可以改變輸出電壓u0的基波頻率，所以，SPWM調(diào)制是通過改變調(diào)制波ur的頻率實(shí)現(xiàn)變頻功能的。6-13.．逆變電路多重化的目的是什么，如何實(shí)現(xiàn)有何優(yōu)點(diǎn)解：逆變電路多重化的目的是為了抑制和削減逆變器輸出的諧波成份，以