清华大学电机系面试题

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)

32. SPWM怎么产生,三角波和正弦波幅值哪个大?

通过正弦调制波和载波三角波的大小比较来产生幅值相同、宽度不等的脉冲来等效正弦波。为了输出波形不发生畸变,三角波的幅值应大于等于正弦波幅值。 33. 交交变频和交直交变频的区别?交直交变频频率怎么控制?

交交变频是从交流电源通过变频器直接变为另一频率可调的交流电,而交直交变频是把工频交流电先通过整流器整流成直流,然后再通过逆变器把直流逆变成为频率可调的交流电。 交直交变频电路中,如果使用的是方波逆变器,则通过改变逆变器中元件导通与关断频率的快慢,就能改变输出交流电频率的高低(改变直流环节电压的高低,就能调节交流输出电压幅值的大小);如果使用的是PWM逆变器,可以通过改变正弦控制波的频率来改变输出电压的频率。

34. PWM是什么物理意义?斩波器是否用到PWM? 为什么要等效成正弦波?

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。主要是为了消除谐波。 斩波器是直流高压器,没有用到PWM。

等效成正弦波是因为方波的谐波强,用于驱动异步电动机时会产生6K次脉动转矩,当脉动频率和电机自然频率相近时,容易引起共振,很难得到稳定的低速运行。 35. 在电压型PWM中,是怎么实现同时调频和调压的?P118

由于PWM是通过正弦调制波和载波三角波的大小比较来实现用幅值相同、宽度不等的脉冲来等效正弦波的,因此要想改变逆变器输出电压基波幅值大小以及频率高低,只要改变正弦调制波的幅值及频率就可以。 36. IGBT的开关频率P29 一般为18到20kHz

37. 大功率晶体管正向安全工作范围受哪些条件限制?P21

安全区大体分为四个区,第一区受集电极电流大小限制,第二区受管子耗散功率限制,第三区受二次击穿限制,第四区受管子一次击穿电压限制。

38. 第三道题李永东老师问的,PWM都有哪些?不太理解问的是什么……接着李老师问我

知道什么是PWM吗?马上回答是根据伏秒积面积等效原理,用幅值相等、宽度不等的脉冲等效正弦波,主要目的是消谐波。最后在提示下说出了正弦电压PWM(SPWM)、正弦电流PWM、直流PWM。期间我还问李老师多重化技术算PWM吗?他说不算…… (PWM有电压型逆变器PWM,正弦电流PWM,正弦磁链PWM,优化PWM,电流型逆变器PWM。其中优化PWM着重消除低次谐波,更高次数谐波可通过滤波电路解决。)

39. DC/DC变换电路温升过高怎么回事,怎么办

40. 整流和逆变都会引起电网谐波污染,请问为什么电网(电源侧)会被污染。(博) 因为交流电源带整流电路工作时,通常输入电流不是正弦波,而逆变时由于逆变角的影响,输出到电网侧的交流电也不是正弦波,都有谐波存在,故电网会被污染。 41. 整流过程中的换向会引起什么变化?

由于变压器漏感的存在,电流换向不可能在瞬间完成,输出电位不能马上跳到新导通的那相电位上,致使输出平均电压下降。 42. 吸收式RCD的原理,应用

原理:当器件关断时,电源经二极管向电容充电,由于二极管的正向导通压降很小,所以关断时的过压吸收效果与电容吸收电路相当。当器件开通时,电容通过电阻放电,限制了器件中的开通尖峰电流。

主要应用于开关频率不太高的GTO和大功率晶体管。 43. 晶闸管整流电路带纯电阻负载为什么电路对外表现感性

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。

电力系统

1、变压器和发电机的并网条件。

变压器并联运行运行的条件:(1)一、二次额定电压分别相等;(2)二次线电压对一次线电压的相位移相同;(3)短路阻抗标幺值相等。(1、2为必要条件。

发电机并网的条件:(1)幅值相等,波形一致;(2)频率相等;(3)相位相同;(4)相序一致。

2、一次调频和二次调频

一次调频是利用发电机上的调速器调整原动机的输入功率的调整过程(一条直线);二次调频是利用发电机上的调频器参与调整的调频过程(直线簇)。 原则一:带调速器的机组,只要有可调容量,都参加一次调频。

原则二:二次调频由部分电厂承担(主调频机组或厂,负荷增量主要由它们承担)。 主调频机组(厂)的要求:有足够的可调容量;有一定的调整速度;调整时能符合安全、经

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