(完整word版)电力电子技术期末考试试题及答案 下载本文

35、单相电压型桥式逆变电路输出给负载的电压波形是方波,电流波形是 近似正

弦波 。

36、三相电流型桥式逆变电路的换流一般为同一组桥臂组内换流,称为 横向换

流 。

37、交交变频是一种直接变频,其输出的电压是由多段电网电压拼接而成,决定了其

输出频率不高,当采用50Hz工频电压,三相六脉波桥式逆变电路,其输出的上限频率一般不超过 20Hz 。

38、晶闸管串联使用的动态均压方法是 电阻电容串联后并联到晶闸管两端 。 二、简答题:

1、晶闸管的触发电路有哪些要求?

1触发电路发U的触发信号应具有足够大的功率

2不该触发时,触发电路因漏电流产生的漏电压应小于控制极不触发电压UGT 3触发脉冲信号应有足够的宽度, 4触发脉冲前沿要陡

5触发脉冲应与主回路同步,且有足够的移相范围。

导通:正向电压、触发电流

半控:晶闸管 全控:门极可关断晶、电力晶体管、电力场效应管,IGBT 电流控门极可关断晶、电力晶体管、 电压控 电力场效应管,IGBT

半控型器件有 SCR(晶闸管) ,全控型器件有 GTO、GTR、MOSFET、IGBT 电流驱动器件有 SCR、GTO、GTR 电压型驱动器件:MOSFET、IGBT

☆半控器件:大电压大电流,即大功率场合 ☆全控器件:中小功率

2、具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路,问该变压器还有直流磁化问题吗?

具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路中,因为变压器二次测绕组中,正负半周内上下绕组内电流的方向相反,波形对称,其一个周期内的平均电流为零,故不会有直流磁化的问题

(变压器变流时双向流动的就没有磁化 存在磁化的:单相半波整流、三相半波整流)

3、电压型逆变电路中反馈二极管的作用是什么?为什么电流型逆变电路中没有反馈二极管?

在电压型逆变电路中,当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率,直流侧电容起 缓冲

无功能量的作用。为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道,逆变桥各臂都并联了反馈二极管。当输出交流电压和电流的极性相同时,电流经电路中的可控开关器件流通,而当输出电压电流极性相反时,由反馈二极管提供电流通道。

在电流型逆变电路中,直流电流极性是一定的,无功能量由直流侧电感来缓冲。当需要从交流侧向直流侧反馈无功能量时,电流并不反向,依然经电路中的可控开关器件流通,因此不需要并联反馈二极管。

电压型有电容器(电源侧),电流型一般串联大电感 4、绘制直流升压斩波电路原理图。

Uo?ton?toffT1E?E?Etofftoff?

Uo R直流降压斩波电路: Io?VEiGLioR+VDuoMEM-b)

Uo?tontE?onE??E

ton?toffTUo?Em R升降压: Io?Vi1EuLi2VDILLCuoc)Uo?tonton?E?E?E toffT?ton1??

I1ton?I2toff

5、电压型逆变电路的特点。

(1)直流侧为电压源或并联大电容,直流侧电压基本无脉动;

(2)输出电压为矩形波(电流为正弦波),输出电流因负载阻抗不同而不同; (3)阻感负载时需提供无功。为了给交流侧向直流侧反馈的无功提供通道,逆变桥各臂并联反馈二极管。 电流型压型逆变电路的特点 ② 流侧串联有大电感,

②交流侧输出电流为矩形波(电压为正弦波),并且与负载阻抗角无关。 ③ 不必给开关器件反并联二极管

6、什么是异步调制?什么是同步调制?两者各有何特点?分段同步调制有什么优点?

(频率高异步调制,频率低同步调制)

分段调制优点:1载波频率不会太高 2开关损耗不会太大 3载波频率在低频时不会太低

波信号和调制信号不保持同步的调制方式称为异步调制。在异步调制方式中,通常保持载波频率fc固定不变,因而当信号波频率fr变化时,载波比N是变化的。

异步调制的主要特点是:在信号波的半个周期内,PWM波的脉冲个数不固定,相位也不固定,正负半周期的脉冲不对称,半周期内前后1/4周期的脉冲也不对称。这样,当信号波频率较低时,载波比N较大,一周期内的脉冲数较多,正负半周期脉冲不对称和半周期内前后1/4周期脉冲不对称产生的不利影响都较小,PWM波形接近正弦波。而当信号波频率增高时,载波比N减小,一周期内的脉冲数减少,PWM脉冲不对称的影响就变大,有时信号波的微小变化还会产生PWM脉冲的跳动。这就使得输出PWM波和正弦波的差异变大。对于三相PWM型逆变电路来说,三相输出的对称性也变差。

载波比N等于常数,并在变频时使载波和信号波保持同步的方式称为同步调制。同步调制方式中,信号波频率变化时载波比N不变,信号波一个周期内输出的脉冲数是固定的,脉冲相位也是固定的。当逆变电路输出频率很低时,同步调制时的载波频率fc也很低。fc过低时由调制带来的谐小组不易滤除。当负载为电动机时也会带来较大的转矩脉动和噪声。当逆变电路输出频率很高时,同步调制时的载波频率fc

会过高。使开关器件难以承受。此外,同步调制方式比异步调制方式复杂一些。

分段同步高调制是把逆变电路的输出频率划分为若干段,每个频段的载波比一定,不同频段采用不同的载波比。其优点主要是,在高频段采用较低的载波比,使载波频率不致过高,可限制在功率器件允许的范围

(1) 简述PWM调制方式的同步调制和异步调制的定义及特点。 答:

载波频率fc与调制信号频率fr之比,N= fc / fr,根据载波和信号波是否同步及载波比的变化情况,PWM调制方式分为异步调制和同步调制。

异步调制:通常保持fc固定不变,当fr变化时,载波比N是变化的。在信号波的半周期内,PWM波的脉冲个数不固定,相位也不固定,正负半周期的脉冲不对称,半周期内前后1/4周期的脉冲也不对称。当fr较低时,N较大,一周期内脉冲数较多,脉冲不对称产生的不利影响都较小。当fr增高时,N减小,一周期内的脉冲数减少,PWM脉冲不对称的影响就变大。

同步调制:fr变化时N不变,信号波一周期内输出脉冲数固定。三相电路中公用一个三角波载波,且取N为3的整数倍,使三相输出对称;为使一相的PWM波正负半周镜对称,N应取奇数。fr很低时,fc也很低,由调制带来的谐波不易滤除。fr很高时,fc会过高,使开关器件难以承受。 1.

如下图所示(L和R串联后作为负载),说明晶闸管导通的条件是什么?关断时和导通后晶闸管的端电压、流过晶闸管的电流和负载上的电压由什么决定?

答:晶闸管导通的条件是:阳极承受正向电压,处于阻断状态的晶闸管,只有在门极

加正向触发电压,才能使其导通。门极所加正向触发脉冲的最小宽度,应能使阳极电流达到维持通态所需要的最小阳极电流,即擎住电流IL以上。导通后的晶闸管管压降很小。