逆變電路技術(shù)問答題及答案

1、逆變電路技術(shù)問答題及答案1無源逆變電路和有源逆變電路有何不同？答：兩種電路的不同主要是：有源逆變電路的交流側(cè)接電網(wǎng)，即交流側(cè)接有電源。而無源逆變電路的交流側(cè)直接和負(fù)載聯(lián)接。2換流方式各有那幾種？各有什么特點？答：換流方式有 4 種：器件換流：利用全控器件的自關(guān)斷能力進(jìn)行換流。全控型器件采用此換流方式。電網(wǎng)換流：由電網(wǎng)提供換流電壓，只要把負(fù)的電網(wǎng)電壓加在欲換流的器件上即可。負(fù)載換流：由負(fù)載提供換流電壓，當(dāng)負(fù)載為電容性負(fù)載即負(fù)載電流超前于負(fù)載電壓時，可實現(xiàn)負(fù)載換流。強(qiáng)迫換流：設(shè)置附加換流電路，給欲關(guān)斷的晶閘管強(qiáng)迫施加反向電壓換流稱為強(qiáng)迫換流。通常是利用附加電容上的能量實現(xiàn)，也稱電容換流。晶閘管電路

2、不能采用器件換流，根據(jù)電路形式的不同采用電網(wǎng)換流、負(fù)載換流和強(qiáng)迫換流 3 種方式。3什么是電壓型逆變電路？什么是電流型逆變電路？二者各有什么特點。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，直流側(cè)是電流源的逆變電路稱為電流型逆變電路電壓型逆變電路的主要特點是：直流側(cè)為電壓源，或并聯(lián)有大電容，相當(dāng)于電壓源。直流側(cè)電壓基本無脈動，直流回路呈現(xiàn)低阻抗。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(fù)載阻抗角無關(guān)。而交流側(cè)輸出電流波形和相位因負(fù)載阻抗情況的不同而不同。當(dāng)交流側(cè)為阻感負(fù)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)

3、向直流側(cè)反饋的無功能量提供通道，逆變橋各臂都并聯(lián)了反饋二極管。電流型逆變電路的主要特點是：直流側(cè)串聯(lián)有大電感，相當(dāng)于電流源。直流側(cè)電流基本無脈動，直流回路呈現(xiàn)高阻抗。電路中開關(guān)器件的作用僅是改變直流電流的流通路徑，因此交流側(cè)輸出電流為矩形31波，并且與負(fù)載阻抗角無關(guān)。而交流側(cè)輸出電壓波形和相位則因負(fù)載阻抗情況的不同而不同。當(dāng)交流側(cè)為阻感負(fù)載時需要提供無功功率，直流側(cè)電感起緩沖無功能量的作用。因為反饋無功能量時直流電流并不反向，因此不必像電壓型逆變電路那樣要給開關(guān)器件反并聯(lián)二極管。4電壓型逆變電路中反饋二極管的作用是什么？為什么電流型逆變電路中沒有反饋二極管？答：在電壓型逆變電路中，當(dāng)交流側(cè)為阻

4、感負(fù)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)反饋的無功能量提供通道，逆變橋各臂都并聯(lián)了反饋二極管。當(dāng)輸出交流電壓和電流的極性相同時，電流經(jīng)電路中的可控開關(guān)器件流通，而當(dāng)輸出電壓電流極性相反時，由反饋二極管提供電流通道。在電流型逆變電路中，直流電流極性是一定的，無功能量由直流側(cè)電感來緩沖。當(dāng)需要從交流側(cè)向直流側(cè)反饋無功能量時，電流并不反向，依然經(jīng)電路中的可控開關(guān)器件流通，因此不需要并聯(lián)反饋二極管。5. 三相橋式電壓型逆變電路，180導(dǎo)電方式，Ud=100V。試求輸出相電壓的基波幅值 UUN1m 和有效值 UUN1、輸出線電壓的基波幅值 UUV1m 和有效值 UU

5、V1、輸出線電壓中 5次諧波的有效值 UUV5。解：輸出相電壓的基波幅值為U UN1m輸出相電壓基波有效值為：2U d 0.637U d =63.7(V)U UN1輸出線電壓的基波幅值為U UN1m2 0.45U d =45(V)U UV1m輸出線電壓基波的有效值為2 3U d 1.1U d =110(V)U UV1U UV1m26U d 0.78U d =78(V)輸出線電壓中五次諧波 uUV5 的表達(dá)式為：uUV52 3U d5sin 5t其有效值為：32U UV52 3U d5 2=15.59(V)6并聯(lián)諧振式逆變電路利用負(fù)載電壓進(jìn)行換相，為保證換相應(yīng)滿足什么條件？答：假設(shè)在 t 時刻觸

6、發(fā) VT2、VT3 使其導(dǎo)通，負(fù)載電壓 uo 就通過 VT2、VT3 施加在 VT1、VT4 上，使其承受反向電壓關(guān)斷，電流從 VT1、VT4 向 VT2、VT3 轉(zhuǎn)移，觸發(fā) VT2、VT3 時刻 t 必須在 uo 過零前并留有足夠的裕量，才能使換流順利完成。7串聯(lián)二極管式電流型逆變電路中，二極管的作用是什么？試分析換流過程。答：二極管的主要作用，一是為換流電容器充電提供通道，并使換流電容的電壓能夠得以保持，為晶閘管換流做好準(zhǔn)備；二是使換流電容的電壓能夠施加到換流過程中剛剛關(guān)斷的晶閘管上，使晶閘管在關(guān)斷之后能夠承受一定時間的反向電壓，確保晶閘管可靠關(guān)斷，從而確保晶閘管換流成功。以 VT1和 V

7、T3之間的換流為例，串聯(lián)二極管式電流型逆變電路的換流過程可簡述如下：給 VT3 施加觸發(fā)脈沖，由于換流電容 C13 電壓的作用，使 VT3 導(dǎo)通，而 VT1 被施以反向電壓而關(guān)斷。直流電流 Id 從 VT1 換到 VT3 上，C13 通過 VD1、U 相負(fù)載、W 相負(fù)載、VD2、VT2、直流電源和 VT3 放電，如圖 5-16b 所示。因放電電流恒為 Id，故稱恒流放電階段。在 C13 電壓 uC13 下降到零之前，VT1 一直承受反壓，只要反壓時間大于晶閘管關(guān)斷時間 tq，就能保證可靠關(guān)斷。uC13 降到零之后在 U 相負(fù)載電感的作用下，開始對 C13 反向充電。如忽略負(fù)載中電阻的壓降，則在

8、 uC13=0 時刻后，二極管 VD3 受到正向偏置而導(dǎo)通，開始流過電流，兩個二極管同時導(dǎo)通，進(jìn)入二極管換流階段，如圖 5-16c 所示。隨著 C13 充電電壓不斷增高，充電電流逐漸減小，到某一時刻充電電流減到零，VD1 承受反壓而關(guān)斷，二極管換流階段結(jié)束。之后，進(jìn)入 VT2、VT3 穩(wěn)定導(dǎo)通階段，電流路徑如圖 5-16d 所示。8逆變電路多重化的目的是什么？如何實現(xiàn)？串聯(lián)多重和并聯(lián)多重逆變電路各用于什么場合？答：逆變電路多重化的目的之一是使總體上裝置的功率等級提高，二是可以改善輸出電壓的波形。因為無論是電壓型逆變電路輸出的矩形電壓波，還是電流型逆變電路輸出的矩形電流波，都含有較多諧波，對負(fù)載有不利影響，采用多重逆變電路，可以把幾個矩形波組合起來獲得接近正弦波的波形。逆變電路多重化就是把若干個逆變電路的輸出按一定的相位差組合起來，使它們所含的某些主要諧波分量相互抵消，就可以得到較為接近正弦波的波形。組合方式有串聯(lián)多重和并聯(lián)多重兩種方式。串聯(lián)多重是把幾個逆變