电气研究生面试题整理 - 图文 下载本文

(4) 逆变角过小

9. 晶闸管触发电路对触发信号的要求: P70

(1) 触发信号应有足够的幅值,不能太大,也不能太小 (2) 触发信号的宽度至少要大于晶闸管的开通时间

(3) 为使器件迅速导通,并提高承受di/dt的能力,触发脉冲电流应有一定的上升率 (4) 为减少门极损耗,晶闸管的触发信号都采用脉冲方式 10. 晶闸管触发电路的基本组成部分:P71 (1) 同步信号的产生部分 (2) 移相触发脉冲产生的部分

(3) 触发脉冲的功率放大与隔离输出部分 11. GTO晶闸管对门极驱动电路的要求:P82 (1) 门极开通电路

要求门极开通信号有足够的幅值和上升沿,以实现强触发,减小开通时间和开通损耗。要求门极开通脉冲由高幅值短脉冲和低幅值长脉冲组成,以保证在导通期间连续提供门极电流。 (2) 门极关断电路

门极关断电路的电压值要足够大,关断电流上升率有一定的要求,关断脉冲的宽度应大于关断时间与尾部时间之和。 (3) 门极反偏电路

为了防止du/dt过大引起误触发,要设置反偏电路。 12. IGBT和功率MOSFET对驱动电路的要求:P88 (1) 门极电压最高绝对值小于20V (2) 门极阈值电压为2.5~5V

(3) 用小内阻的驱动源,以保证U(GE)有足够陡的前沿

(4) 驱动正电平的选择:U(GE)越高,通态与开关损耗越小,但短路电流越大,一般

取12~15V

(5) 关断过程中为了加快关断速度,一般取U(GE)为-5~-10V

(6) 门极电阻对开关速度影响很大,门极电阻越大,开关损耗越大,门极电阻越小,关

断尖峰电压越高(应取合适值)

(7) 控制电路与驱动电路应隔离 (8) 简单实用,有保护,抗干扰强

13. 电力电子器件的缓冲电路用来减小器件在开关过程中产生的过压、过流、过热、du/dt

和di/dt,确保器件安全可靠运行。说出几种典型的缓冲吸收电路及其用途:P91 关断缓冲吸收电路:

(1)电容吸收电路(开通损耗大)

(2)RC阻容吸收电路:广泛应用于大功率二极管、晶闸管和MOSFET的过压吸收。 (3)充放电式RCD缓冲电路:应用于GTO和功率晶体管BJT (4)箝位工RCD缓冲电路:适用于高频的IGBT器件

(5)无损缓冲吸收电路(既有充放电RCD的缓冲作用,又能实现能量回收) 开通缓冲吸收电路

14. 电压型逆变器(VSI)与电流型逆变器(CSI)的比较:P116

(1)电压型逆变器:恒压源(大电容相当于恒压源);180度导电制;器件只承受正向电压;需要反并联二极管。

(2)电流型逆变器:恒流源(大电感);120度导电制;器件要受正反向电压。 (3)每相电压、电流的波形都不同。 15. 什么是脉宽调制(PWM)技术

根据作用于惯性环节的相等原理,用幅值相同、宽度不等的脉冲来等效正弦波的技术。 16. 为什么要PWM?

因为方波逆变器存在谐波大、动态响应差、电源侧功率因数低、控制电路复杂、成本高等问题,而PWM逆变器具有谐波小、动态响应快、电源侧功率因数高、控制电路简单、成本低等优点。

17. 正弦电压脉冲宽度调制SPWM的优缺点:P119

优点:(1)消除谐波效果好;(2)既可以调频,又可以调压,因而动态响应快;(3)调整装

置的功率因数提高了。

缺点:(1)由于元件开关次数增多,因此开关损耗大;(2)SPWM直流电源电压利用率低。 18. 正弦电压PWM控制方式有模拟电路、数字电路、大规模集成电路。其中数字电路方式

有三种方法:自然采样法、规则采样法、直接PWM法。 19. 电流型逆变器PWM与电压型PWM的区别:P134 (1)是把电流波形进行脉宽调制。

(2)目的主要是为了减小低速运行时的脉动转矩,主要消除低次的高次谐波,而电压型逆变器除了尽量消除较多高次谐波外,还要调压和提高动态响应。 (3)在120度宽的电流方波中间60度范围内不允许进行PWM (4)半周期内脉冲宽度之和还保持120度。

20. 为什么电流型逆变器PWM在120度宽的电流方波中间60度范围内不允许进行PWM:

P135

如果电流型逆变器PWM在120度宽的电流方波中间60度范围内进行PWM,就会产生逆变器一个支臂直通的现象,会造成直流电源短路,这是不允许的。 21. 多重化技术解决什么问题?

由于PWM技术管子开关频率高,损耗大,大容量逆变器PWM无法使用,但电机要求消谐波,故采用多重化技术来改善大容量逆变器的输出波形,减少谐波分量,使波形尽量接近正弦波。

22. 什么是PWM,简述电压,电流PWM的异同,电压电流逆变的异同。

PWM技术是根据作用于惯性环节的冲量相等原理,用幅值相同、宽度不等的脉冲来等效正弦波的技术。

电压、电流PWM的调制原理是一样的,并且都是为了消除滤波,它们的区别见19。 电压、电流逆变器的异同见14。 23. 什么是电力电子?

电力电子技术是应用于电力领域的电子技术,是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。电力电子技术主要用于电力变换。

24. 半控器件和全控器件的主要差别?

半控器件只可用门极信号控制开通而不能关断,全控器件既可以用门极信号控制开通,也能用门极信号控制关断。 25. 换相压降怎么产生的 见6

26. 设计电流型逆变器带异步电机需要注意什么?(导通角120度,有续流回路) 电流型逆变器在换相时产生尖峰电压、对晶闸管和二极管的耐压要求较高,对电动机绝缘也有一定的影响,所以设计时要注意采取电压限幅的措施。此外,还要注意无功功率处理电路的设计,为无功电流提供路径。

27. 晶闸管整流电路带纯电阻负载的电源侧功率因数如何?为什么?

电源侧功率因数是感性的,这是由于晶闸管控制角的存在,使得电源的电流滞后于电压,故对外呈感性,并且由于交流电源带整流电路工作时,通常情况下输入电流不是正弦波,产生电流畸变因数,使得功率因数较低。 28. PWM的目的?

减小谐波、改善动态响应、提高电源侧功率因数、简化控制电路、降低成本。 29. 整流电路中,用二极管比用晶闸管功率要大吗?

采用不控整流没有控制角的影响,与采用晶闸管相比可以改善功率因数,因此在视在功率相等的情况下采用二极管比用晶闸管功率应该要大。 30. 电流逆变的优点,缺点,关于四象限

优点:输出电压波形接近正弦波(由于高次谐波电流被电机转子磁动势基本平衡掉了);直流环节串大电感,在维持电流方向不变情况下,逆变桥和整流桥可以改变极性,因而可以进行四象限运行;适于单机频繁加减速运行;进行电流控制时比电压型逆变器动态性能好。 缺点:输出的正弦波电压上有由于元件换相引起的毛刺;低频时有转矩脉动现象。 31. IGBT比大功率晶体管有什么优点?

开关频率高、时间短,没有二次击穿现象,控制功率小,元件容易并联运行。(即MOSFET的优点)