電力電子技術(shù)-復(fù)習題答案

第二章：

1.晶閘管的動態(tài)參數(shù)有斷態(tài)電壓臨界上升率du/dt和通態(tài)電流臨界上升率等，假設(shè)du/dt過大，就會

使晶閘管出現(xiàn)誤導通，假設(shè)di/dt過大，會導致晶閘管損壞。

2.目前常用的具有自關(guān)斷能力的電力電子元件有電力晶體管、可關(guān)斷晶閘管、功率場

效應(yīng)晶體管、絕緣柵雙極型晶體管幾種。簡述晶閘管的正向伏安特性？

答：晶閘管的伏安特性

正向特性當/G=0時，如果在器件兩端施加正向電壓，那么晶閘管處于正向阻斷狀態(tài)，只有很小的正向

漏電流流過。

如果正向電壓超過臨界極限即正向轉(zhuǎn)折電壓歷0,那么漏電流急劇增大,器件開通.

隨著門極電流幅值的增大，正向轉(zhuǎn)折電壓降低，晶閘管本身的壓降很小，在IV左右。

如果門極電流為零，并且陽極電流降至接近于零的某一數(shù)值〃/以下，那么晶閘管又回到正向阻斷狀態(tài)，

〃/稱為維持電流。

3.使晶閘管導通的條件是什么？

答：使晶閘管導通的條件是：品閘管承受正向陽極電壓，并在門極施加觸發(fā)電流（脈沖）。或：uAK>0

EuGK>Oo

4.在如下器件：電力二極管SowerDiode）、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，屬于半控型器件的是

SCK。

5.晶閘管的擎住電流L.

答：晶閘管剛從斷態(tài)轉(zhuǎn)入通態(tài)并移除觸發(fā)信號后，能維持導通所需的最小電流。

6.晶閘管通態(tài)平均電流4（AV）

答：晶閘管在環(huán)境溫度為40℃和規(guī)定的冷卻狀態(tài)下，穩(wěn)定結(jié)溫不超過額定結(jié)溫時所允許流過的最大工

頻正弦半波電流的平均值。標稱其額定電流的參數(shù)。

7.晶閘管的控制角a（移相角）

答：從晶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，用a表示，也稱觸發(fā)角或控制角。

8.常用電力電子器件有哪些？

答：不可控器件：電力二極管。

半控型器件：晶閘管。

全控型器件：絕緣柵雙極晶體管IGBT,電力場效應(yīng)晶體管〔電力MOSFET），門極可關(guān)斷晶間管（GTO）,

電力晶體管。

9.電力電子器件有幾種工作狀態(tài)？［電力電子器件有哪四種工作狀態(tài)？）

答：四種，即開通、截止、反向擊穿、正向擊穿。

10.維持晶閘管導通的條件是什么？怎樣才能使晶閘管由導通變?yōu)殛P(guān)斷？

答：維持晶閘管導通的條件是晶閘管的電流大于使晶閘管維持導通所必需的最小電流。

晶閘管由導通變?yōu)殛P(guān)斷：去掉正向電壓，施加反壓，使晶閘管的電流低于維持電流。

11.簡述晶閘管的正常工作時的特性。

答：當晶閘管承受反向電壓時，不管門極是否有觸發(fā)電流，品閘管都不會導通。

當晶閘管承受正向電壓時，僅在門極有觸發(fā)電流的情況下晶閘管才能開通。

品閘管一旦導通，門極就失去控制作用，不管門極觸發(fā)電流是否還存在，晶閘管都保持導通，

假設(shè)要使已導通的晶閘管關(guān)斷，只能利用外加電壓和外電路的作用使流過晶閘管的電流降到接近于零的

某一數(shù)值以下。

12.對同一只晶閘管，維持電流I”與擎住電流L在數(shù)值大小上有1“小于J

13.請在空格內(nèi)標出下面元件的簡稱：電力晶體管￡3；可關(guān)斷品閘管以3；功率場效應(yīng)

晶體管MOSFET；絕緣柵雙極型晶體管IGBT；IGBT是MOSFET和GTR的復(fù)合管。

14.晶閘管觸發(fā)電路的要求？

答：晶閘管觸發(fā)電路應(yīng)滿足以下要求：

I）觸發(fā)脈沖的寬度應(yīng)保證晶閘管可靠導通（結(jié)合擎住電流的概念）。

2）觸發(fā)脈沖應(yīng)有足夠的幅度。

3）不超過門極電壓、電流和功率定額，且在可靠觸發(fā)區(qū)域之內(nèi)。

4）應(yīng)有良好的抗干擾性能、溫度穩(wěn)定性及與主電路的電氣隔離。

16.按內(nèi)部電子和空穴兩種載流子參與導電的情況，電力電子器件可分為單極型、雙極型、復(fù)合型三

17.電力二極管的主要類型？

答：電力二極管的主要類型有普通、快恢復(fù)、肖特基。

18.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」t遜弛和

電壓驅(qū)動兩類

第三章：

I三相零式可控整流電路帶電阻性負載工作時，在控制角a>3C。時，負載電流出現(xiàn)斷續(xù)。晶閘

管所承受的最大反向電壓為痂一

2單相全控橋整流電路，其輸出電壓的脈動頻率是項四，三相零式可控整流電路，其輸出電壓的脈動

頻率為150hz.>

3三相半波可控整流電路，帶大電感負載，移相范圍為（90。Jo

4三相全控橋整流電路，帶電阻負載，控制角a=30。，試畫出整流輸出電壓山的波形，畫出晶閘管VII

的電壓u⑺的波形；

5單相半波可控整流電路接電阻負載。a=30°,畫出輸出電壓口和晶閘管承受的電壓Uvt波形。

7在單相半波可控整流大電感負載有續(xù)流二極管的電路中，晶閘管的控制角a的最大移相范圍是多少？晶

閘管的導通角、續(xù)流二極管的導通與a關(guān)系如何？

答:a的最大移相范圍180°

晶閘管的導通角=刀一

續(xù)流二極管的導通角=〃+a

6三相半波可控整流電路，變壓器二次相電壓為20V,帶大電感負載，無續(xù)流二極管，試計算45°時

輸出電壓，如負載為200A,求晶閘管上最高電壓和晶閘管電流的平均值L、有效值L。

解：

8單相全控橋式變流電路如下怪，工作于有源逆變狀態(tài)，8=60°,變壓器二次相電壓有效值U2=220V,

Ed=-150V,R=1Q,L足夠大，試按要求完成以下各項：

（0畫出輸出電壓ud的波形：

（2）畫出輸出電流id的波形；

（3）計算輸出電流平均值Id；

（4）計算晶閘管電流的平均值IdVl和有效值IVlo

解：（3）u.=0.9w,cos6z=99v,_E-IQ

l,R

⑷IdVl=V=25.5AIV1=2=36.06月

2y/2

9三相零式可控整流電路，在電阻性負載時，當控制角QW30°,每個晶閘管的導通角

0=120°o

10有源逆變失敗的原因？

答：逆變失敗的原因

1）觸發(fā)電路工作不可靠，不能適時、準確地給各晶閘管分配原沖，如脈沖喪失、脈沖延時等，致使晶

閘管不能正常換相。

2）晶閘管發(fā)生故障，該斷時不斷，或該通時不通。

3）交流電源缺相或突然消失。

4）換相的裕量角缺乏，引起換相失敗。

11在三相全控橋式有源逆變電路中，以連接于A相的共陰極組晶閘管匕為例，說明其在一個周期中，

導通及關(guān)斷期兩端承受電壓波形的規(guī)律。

答:明導通期間為其正向管壓降（七0）為120°期間；

%關(guān)斷期間首先為承受線電壓以為120。期間；

之后承受線電壓Ik為120°期間。

12.在三相半波整流電路中，a=60",如果a相的觸發(fā)脈沖消失，試繪出在電阻性負載整

流電壓ud的波形和晶閘管VI的電壓山的波形。

13有一個三相全控橋整流電路如下圖。電感負載L=0.2H、Q=75°、R=1Q、變壓器二次相

電壓U2=100V。試畫出J的波形，計算負載的平均整流電壓口和負載電流平均值1“計

算變壓器二次電流的有效值120

解:G）L=2HfL=6.28X300X0.2=376.8Q

>>R,可視為大電感負載。

3-

Ud=nU2cosa=2.34U2cosa

=2.34X100Xcos750=60.56V

Ud6056

Id-R_I_60.56A

大且電流連續(xù)，設(shè)變壓器一次側(cè)相電壓有效值為⑷

20在三相橋式全控整流電路中，電阻負載，假設(shè)VI不能導通，畫出。=0整流電壓s波形。(5分)

21單相全控橋式整流電路接大電感負載。R=10。，a=45°,UFIOOV,試答復(fù)：

(1)計算輸出整流電壓輸出電流平均值Id；

(2)計算晶閘管電流的有效值h;

(3)按裕量系數(shù)2確定晶閘管的額定電流。

答：⑴力=。叱345。=63.63Vg號=6.363⑷

*%=45⑷⑶/…備=285⑷

⑵

2X2.85=5.7(A)額定電流為10(A)的晶閘管。

22控制角0與逆變角B之間的關(guān)系為B=JLa。

23三相全控橋式整流電路在運行中，當晶閘管觸發(fā)脈沖喪失或電源缺相，將會出現(xiàn)什么現(xiàn)象.如果是逆

變電路又將如何？

答：(1)喪失一只晶閘管上的觸發(fā)脈沖時：

①會使輸出電壓波形缺少2個波頭，在電流連續(xù)的情況下輸四電壓約降低1/3。

②某一已導通的晶閘管會關(guān)不斷二失控，從而導致長期導通而可能過載損壞。

(2)電源缺一相時，

①會使輸出電壓波形缺少四個波頭。

②在電流連續(xù)的情況下輸出電壓約降低2/3。

如果是逆變電路，將造成短路故障，使逆變失敗。

24分別畫三相半波整流電路電感性負載a=0°和三相全控有源逆變電路電感性負載B=60。的輸出電壓

山波

26在三相半波整流電路中，a=90°,試繪出在電阻性負載整流電壓ud和電流id的波形；

25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在￡度較適宜;

如采用雙窄脈沖觸發(fā)時，雙窄脈沖的間隔應(yīng)為處度。

27晶閘管觸發(fā)電路的要求？

答：晶閘管觸發(fā)電路應(yīng)滿足以下要求：

1)觸發(fā)脈沖的寬度應(yīng)保證晶閘管可靠導通(結(jié)合擎住電流的概念)。

2)觸發(fā)脈沖應(yīng)有足夠的幅度。

3)不超過門極電壓、電流和功率定額，且在可靠觸發(fā)區(qū)域之內(nèi)。

4)應(yīng)有良好的抗干擾性能、溫度穩(wěn)定性及與主電路的電氣隔離。

28阻感負載的特點是電流不能突變,在單相半波可控整流帶咀感負載并聯(lián)續(xù)流二極管的電路中，晶閘

管控制角Q的最大移相范圍是儂，其承受的最大正反向電壓均為叵U2,續(xù)流二極管承受的最大

反向電壓為包2(設(shè)12為相電壓有效值)。

第四章

1.確定最小逆變角Bnin要考慮的三個因素是晶閘管關(guān)斷時間U■所對應(yīng)的電角度6,平安裕量角0°和

換相重疊角02,電壓型逆變器中間直流環(huán)節(jié)以曳安貯能。

3.適用于全控型器件的換流方式是器件換流。

4.什么是電壓型逆變電路？有什么特點？

答：按照逆變電路直流測電源性質(zhì)分類，直流側(cè)是電壓源的稱為逆變電路稱為電壓型逆變電路。

電壓型逆變電路的主要特點是：

①直流側(cè)為電壓源，或并聯(lián)有大電容，相當于電壓源。直流側(cè)電壓根本無脈動，直流回路呈現(xiàn)低阻

抗。

②由于直流電壓源的鉗位作用，交流側(cè)輸出電壓波形為矩形波，并且與負載阻抗角無關(guān)。而交流側(cè)

輸出電流波形和相位因負載阻抗情況的不同而不同。

③當交流側(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)反應(yīng)的無功能量提供通道，逆變橋各臂都并聯(lián)了反應(yīng)二極管。

5.畫出負載換流電路的輸出電壓電流波形圖，并分析其工作原理。

電阻電感串聯(lián)后再和電容并聯(lián)，工作在接近并聯(lián)諧振狀態(tài)而略呈容性，電容為改善負載功率因數(shù)使

其略呈容性而接入直流側(cè)串入大電感Id,id根本沒有脈動。

￡1前：VT1、VT4通，VT2、VT3斷，uo、io均為正，VT2、VT3電壓即為必。

￡1時：觸發(fā)VT2、VT3使其開通，e加到VT4、VT1上使其承受反壓而關(guān)斷，電流從VT1、VT4換到VT3、

VT2o

tl必須在⑺過零前并留有足夠裕量，才能使換流順利完成。

6.電流型逆變器中間直流環(huán)節(jié)以電感貯能。

7畫出三相橋式逆變電路圖。8.畫出單相半橋電壓型逆變電路原理圖，并簡述其工作原理,

V而?周正偏、半周反偏，兩者互補，輸出電壓a為矩形波，幅值為

跖二為&

VI負載提供能量；VD1或VD2通時，公和a反向，電感中

貯能町仕卷則積%vo；它又起著使負載電流連續(xù)的作用。

或小

（設(shè)開美譽”軻前V2的匏動信號港一個周期內(nèi)各有半周正偏、半周反偏，且兩者互補。設(shè)t2時刻以

前V」為通態(tài)，V2為斷態(tài)。t2時刻給VI關(guān)斷信號，給V2開通關(guān)斷信號，那么VI關(guān)斷，但感性負載

中的電流iO不能立即改變方向，于是VD2導通續(xù)流。當t3時刻iO降為。時，VD2截止，V2開通，

iO反向。同樣，在t4時刻給V2關(guān)斷信號，給VI開通關(guān)斷信號后，V2關(guān)斷，VD1先續(xù)流，t5時刻

VI才開通。）

9逆變器按直流側(cè)提供的電源的性質(zhì)來分，可分為電壓型逆變器和電流型逆變器,

10電壓型三相橋式逆變電路佗每只晶閘管導電的角度是180。度。

11通常變流電路實現(xiàn)換流的方式有器件換流、電網(wǎng)換流、負載換流、強迫換流四種。

12.高壓直流輸電系統(tǒng)原理如下圖，假設(shè)使功率從左向右傳輸，變流器I、II分別工作于什么狀態(tài)?控

制角a如何?輸出電壓大小、極性如何？

答：變流器I工作在整流狀態(tài)，。"90，變流器H分別工作在逆變狀態(tài)，a2>90:Udi上正下負.Ud2

上正下負。Udl>Ud2o

13.180°導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120"

導電型三相橋式逆變電路，晶閘管換相是在不同橋唇上的元件之間進行的。

14.在無源逆變器中，為使晶閘管可靠關(guān)斷，常采用負載換流和強迫換流兩種。

15.將直流電變?yōu)轭l率、電壓可調(diào)的交流電稱為逆變，交流測接電源稱為有源逆變。

16.為保證晶閘管平安可靠工作，需對它進行過電壓、過電流保護及吸蚊型空保護。

17.畫出單相全橋逆變電路的原理圖和采用移相調(diào)壓方式時的控制信號波形圖、輸出電壓波形圖，并分

析其工作原理。

工作原理：

VI,V4導通，U0=Ud

②VI,VD3導通，U9=0

③VD2,VD3導通,U0=-Ud

④V3,V2導通，U0=-Ud

⑤V2,VD4導通，L0=0

VI)1,VD4導通，U0=ld

”成為正負各為。的脈沖，改變0即可調(diào)節(jié)輸出電壓有效值。

18.在橋式全控有源逆變電路中，理論上逆變角B的范圍是0°、90。

19.畫出單相半橋逆變電路的原理圖和輸出電壓電流波形圖，并分析其工作原理。

VI和V2柵極信號在一周期內(nèi)各半周正偏、半周反偏，兩者互補，輸出電壓刃為矩形波，幅值

為為=團/2。

VI或V2通時，A）和同方向，直流側(cè)向負載提供能量；VD1或VD2通時，；o和g反向，電

感中貯能向直流側(cè)反應(yīng)。VDKVD2稱為反應(yīng)二極管,它又起著使負載電流連續(xù)的作用。

20三相電壓型逆變電路中，每個橋臂的導電角度為180,各相開始導電的角度依次相差12（）,在任

一時刻，有3個橋臂導通。

21.無源逆變電路和有源逆變電路有何不同？

答：交流側(cè)接電網(wǎng)，為有源逆變，交流側(cè)接負載，為無源逆變。

22.全橋逆變電路輸出交流電壓的幅值Um為J（填上倍數(shù)）Ud。

23電流從一個支路向另一個支路轉(zhuǎn)移的過程稱為換流，從大的方面，換流可以分為兩類，即外部換流和

自換流,進一步劃分，前者又包括電網(wǎng)換流和負載換流兩種換流方式,后者包括器件換流和強

迫換流兩種換流方式。

24半橋逆變電路輸出交流電壓的幅值Um為0.5L'd,全橋逆變電路輸出交流電壓的幅值Um為1

Udo

第五章：

1、直流斬波電路按照輸入電壓與輸出電壓的上下變化來分類有隆壓斬波電路：升壓斬波電路:升降壓

斬波電路。

2.對于橋式可逆斬波電路，假設(shè)需使電動機工作于正轉(zhuǎn)電動狀態(tài)，試分析此時電路的工作情況，并繪

制相應(yīng)的電流流通路徑圖，同時標明電流流向。

解：需使電動機工作于正轉(zhuǎn)電動狀態(tài)時，由1和VD,構(gòu)成的降不斬波電路工作，此時需要V2；呆持導通，

與V,和VD：,構(gòu)成的降壓斬波電路相配合。

當V」導通時，電源向M供電，使其反轉(zhuǎn)電動，電流路徑如（1）圖：

當V3關(guān)斷時，負載通過VD：,續(xù)沆，電流路徑如（2）圖：

3、分析Cuk斬波電路的工作原理。

Cuk斬波電路工作原理

V導通時.F.—//—V|可路和R—L2—C-V|口1路分別流過電流，

V關(guān)斷時，E—L1—CTD回路和R—L2TD回路分別流過電流。

輸出電壓的極性與電源電壓極性相反。

?根本的數(shù)量關(guān)系

C的電流在一周期內(nèi)的平均值應(yīng)為零，即

得

從而可得

由〃和/幺油電壓魚均曲露面徨魚輸出電壓出與電源電壓少的關(guān)系

4.如下圖斬波電曲，的（電源均壓E=10^V,斬波頻率f=lkHzo假設(shè)要求輸出電壓ud的平均值=25V~75V

可調(diào)，試計算斬波器V的占空比a的變化范圍以及相應(yīng)的斬波器V的導通時間tOn的變化范圍。

解：?0=aE

5.分析以下圖所示斬波電路的根本工作原理。形狀礁泥司坎為9幺元邸

解：EJVD本％上

Q通時，￡向￡充電，充電電流恒為/I,同時C的電壓向負期供電，因（'值很大，輸單電壓作為恒

值.記為灰?；騋速的時間為Con,此階段￡上積畜的能量為1on

Q斷時，￡和￡共同向C充電并向負載7?供電。設(shè)Q斷的時間為扣ff,那么此期間電感￡釋放能量為

年責，一個繆朗市需量與釋放能量相等：

7/toff>l,輸出電壓高于電源電壓，故稱該電路為升壓斬波電路.

形狀Q是可以代替晶閘管或全控型器件。

6.以下圖所示的降壓斬波電路中,E=100V,L=100mH,R=0.5Q,EM=10V,采用脈寬調(diào)制控制方式,

T=20us,當Ton=4us時。求：(1)輸出電壓平均值取(2)輸出電流平均值4；(3并判斷負載電

流是否連續(xù)。

E10八?

m=-^M-=——=0.1

E100

L_0.1_A0

T---------0.2

R0.5

當ton=4HS時，有

T

P=—=0.0001

T

=^-=0.00002

T

由于

6ap_1J00002_i

——二—二0.2〉/〃

"-1產(chǎn)】一1

所以輸出電流連續(xù)。

此時輸出平均電壓為

U.二公E二幽為:20(V)

T20

輸出平均電流為

R0.5

7.畫出升壓斬波電路的原理圖利輸出電流波形圖，并分析其工作原理。

V通時，￡向￡充電，充電電流恒為/I,同時C的電壓向負載供電，因C值很大，輸出電壓⑺為恒

值，記為慶。設(shè)V通的時間為ton,此階段￡上積蓄的能量為。El1,“

V斷時，￡和￡共同向C充電并向負載4供電。設(shè)V斷的時間為toff,那么此期間電感力釋放能量

為

穩(wěn)態(tài)時，一個周期7'中/.積蓄能量與釋放能量相等

EI/所=（U0-E）I強

加砧f元卜藏也保育fl酶電壓，故稱該電路為升壓斬波電路。

8.畫出降壓斬波電路的原理國和輸出電壓電流波形圖（電流連續(xù)），并分析其工作原理。

?工作原理

片0時刻驅(qū)動V導通，電源夕向負載供電，負載電壓區(qū)產(chǎn)區(qū)負載電流/.。按指數(shù)曲線上升；

廣〃時刻控制V關(guān)斷，負載電流經(jīng)二極管VI）續(xù)流，負載電壓⑺近似為零，負載電流呈指數(shù)曲線下降。

為了使負載電流連續(xù)且脈動小通常使串接的電感￡值較大。

9.如下圖為一降壓斬波電路，試畫出輸出電壓uO和輸出電流iO的波形（電流斷續(xù)）。

10交流電能轉(zhuǎn)換成立流電能稱整流，把一種直流電能轉(zhuǎn)換成另一種直流電能稱直流斬波，而把直流

電能轉(zhuǎn)換成交流電能稱逆變。

11.直流斬波電路按照輸入電壓與輸出電壓的上下變化來分類有降壓斬波電路、升壓斬波電路、

升降壓斬波電路。

12.畫出升降壓斬波電路的原理圖和電源il、電流負載i2波形圖。

13.分別寫出降壓斬波電路、升壓斬波電路和升降壓斬波電路的直流輸出電壓U0與電源電壓E的關(guān)系式。

答：降壓斬波電路U°=aE

升壓斬波電路升降u0E壓斬波電路。0=旦七

1-U<7

14.降壓斬波電路，E=200V,R=1OQ,L值極大。采用脈寬調(diào)制控制方式，當控制周期

T=50PS,全控開關(guān)VT的導通時間t°F20us,試完成以下各項要求。

①畫出降壓斬波電路圖②計算穩(wěn)態(tài)時輸出電壓的平均值U。、輸出電流的平均值loo

解：①L

②1Y認J.U-

15.升「bVD八如傳動和單向功率因素校正等。

1、直流…3FWW3—下變化來分類有降壓斬波電路;升壓斬波電路;升降壓

斬波電路。

第六、七章：

1.交交變頻電路（采用三相橋式整流電路）的最高輸出頻率是多少？制約輸出頻率提高的因素是什么？

答：?般來講，構(gòu)成交交變頻電路的兩組變流電路的脈波數(shù)越多，最高輸出頻率就越高。當交交變頻電

路中采用常用的6脈波三相橋式整流電路時，最高輸出頻率不應(yīng)高于電網(wǎng)頻率的"3~1/2錯誤!未指定

書簽。。當電網(wǎng)頻率為50Hz時，交交變頻電路輸出的上限頻率為20Hz左右。

當輸出頻率增高時，輸出電壓一周期所包含的電網(wǎng)電壓段數(shù)減少，波形畸變嚴重，電壓波形畸變和由此

引起的電流波形畸變以及電動機的轉(zhuǎn)矩脈動是限制輸出頻率提高的主要因素。

Z單相交流調(diào)壓電路帶阻感負載，當控制角v(=are.t^n(L/R))時，VT1的導通時間大于

A,VT2的導通時間小于n。

3.根據(jù)載波和信號波是否同步及載波比的變化情況，PWY調(diào)制方式可分為同步調(diào)制和異步調(diào)制。一般

為綜合兩種方法的優(yōu)點，在低頻輸出時采用方法是顯期制_。

4.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電路兩種形式,前者又稱為直

接變頻，后者也稱為間接變頻。

5.什么叫交一交變頻電路？

答：晶閘管交交變頻電路，也稱周波變流器(Cycloconvertor)。

交交變頻電路一一把電網(wǎng)頻率的交流電變成可調(diào)頻率的交流電，屬于直接變頻電路。

6.什么是電壓型逆變電路？有什么特點？

答：按照逆變電路直流測電源性質(zhì)分類，直流側(cè)是電壓源的稱為逆變電路稱為電壓型逆變電路。

電壓型逆變電路的主要特點是：

①直流側(cè)為電壓源，或并聯(lián)有大電容，相當于電壓源。直流側(cè)電壓根本無脈動，更流回路呈現(xiàn)低阻

抗。

②由于直流電壓源的鉗位作用，交流側(cè)輸出電壓波形為矩形波，并且與負載阻抗角無關(guān)。而交流側(cè)

輸出電流波形和相位因負載阻抗情況的不同而不同。

③當交流側(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)反應(yīng)的無功能量提供通道，逆變橋各臂都并聯(lián)了反應(yīng)二極管。

7.改變SPWM逆變器中的調(diào)制比，可以改變輸出電壓基波的幅值。

8.交流調(diào)壓電路和交流調(diào)功電路有什么區(qū)別？

答：交流調(diào)壓電路和交流調(diào)功電路的電路形式完全相同，二者的區(qū)別在于控制方式不同。

交流調(diào)壓電路是在交流電源的每個周期對輸出電壓波形正行控制。而交流調(diào)功電路是將負載與交流

電源接通幾個周波，再斷開幾個周波，通過改變接通周波數(shù)與斷開周波數(shù)的比值來調(diào)節(jié)負載所消耗

的平均功率。

9、一臺工業(yè)爐原由額定電壓為單相交流220V供電，額定功率為10千瓦?，F(xiàn)改用雙向晶閘管組成的單

相交流調(diào)壓電源供電，如果正常工作時負載只需要5千瓦。拭問雙向晶閘管的觸發(fā)角a應(yīng)為多少度？

試求此時的電流有效值，以及電源側(cè)的功率因數(shù)值。

解：Uomax=J/j(億IsinW)2dm=〃

此時負載電流最大，為

因此最大輸出功率為

輸出功率為最大輸出功率的50%時，有：

V2/471

得a=90°

10.交流調(diào)功電路的調(diào)節(jié)方式。

答：將負載與電源接通幾個周波，再斷開幾個周波，改變通斷周波數(shù)的比值來調(diào)節(jié)負載所消耗的平均功

率，因其直接調(diào)節(jié)對象是電路的平均輸出功率,所以稱為交流調(diào)功電路。

11.白耦變壓器根木繞組為1-0,調(diào)整繞組1-3與1-2之間的匝數(shù)是1-()的10%。試分析圖示兩組反并

聯(lián)晶閘管組成的電路，是如何實現(xiàn)在輸入電壓波動時，使輸出電壓U0保持穩(wěn)定？

解通過對電壓檢測，實施對兩組反并聯(lián)晶閘管門極予以控制.例如：輸入電壓高于10%時，讓VT1、VT2

這組反并聯(lián)的晶閘管的觸發(fā)脈沖移到180°,使它不輸M電壓，而讓VT3、VT4這組反并聯(lián)晶同管的觸發(fā)

脈沖移到0°,使他們分別在正負半周全導通時輸出電壓降低；當輸入電壓低于額定值10%時，讓VT1、

VT2這組反并聯(lián)晶閘管的觸發(fā)脈沖移到0°,使他們分別在正負半周全導通。讓\叮3、VT4反并聯(lián)晶閘管

的觸發(fā)脈沖移到180。使他們截止，從而使輸出電壓提高10斬到達穩(wěn)定輸出電壓的目的。

12.一單相交流調(diào)壓器，電源為工頻220V,阻感串聯(lián)作為負載，其中R=1Q,L=2mH。試求：①開通角

a的變化范圍；②負載電流的最大有效值；③最大輸出功率及此時電源側(cè)的功率因數(shù)。

解：①負載阻抗角為：

.za)L、(@5。出上）二0.561。

(P=arctanI——J=arctan(

R1

開通角a的變化范圍為：

<a<n

②當。二"時，輸出電壓最大，負載電流也為最大

22()

,_^=186.28A

5max4R、(叫2

③，此時輸出功率最大，為

2

220

P—]~R-R=34.7(KW)

1,MMX?omax八一［加+（匈2）

功率因數(shù)為

實際上，此時的功率因數(shù)也就是負載阻抗角的余弦，即

cos0.8467

13.正弦脈寬調(diào)制（SPWM）技術(shù)運用于電壓型逆變電路中，改變載波頻率可改變開關(guān)管的工作頻率。

14.分析單相交交變頻電路的整流與逆變工作狀態(tài)”（10分）

工作狀態(tài)

期間：加處于正半周，正組工作，反組被封鎖。

〃二2階段：〃。和了。均為正，正組整流，輸出功率為正。

￡2^3階段：反向，力仍為正，正組逆變，輸出功率