大學復習資料-電力電子技術答案第五版(全)

電子電力課后習題答案第一章電力電子器件使晶閘管導通的條件是什么？答：使晶閘管導通的條件是：晶閘管承受正相陽極電壓，并在門極施加觸發(fā)電流（脈沖）UAK>0UGK>0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斷？持電流。圖Im，試計算各波形的電流平均值Id1、Id2、Id3與電流有效值I1、I2、I3。41Imsint)=Im4

2+1)0.2717Ima)Id12

1(Imsint)2d(wt)=

3+1

0.4767Im

2 4 21Imsintd(wt)=Im(2+1)=0.5434Imb)Id2= 4 2 21(Imsint)2d(wt)=

3+1

0.6741ImI2= 4

2 4 21 1c)Id3=2

2Imd(t)=Im0 4

1 2Im2d(t)=20

Im2上題中如果不考慮安全裕量,問100A的晶闡管能送出的平均電流Id1、Id2、Id3各為多少?這時，相應的電流最大值Im1、Im2、Im3各為多少?IT(AV)=100AI=157A,由上題計算結果知更多免費學習資料，：

-關注即可獲取a)Im1

I0.4767

A,Id10.2717Im189.48Ab)Im2

I 0.6741

Id20.5434Im2126.56Am3 1I =m3 c)

=2I=314I=4m3GTO和普通晶閘管同為PNPN結構,為什么GTO能夠自關斷,而普通晶閘管不能?PNPNP1N1P2N1P2N2V1、V2，分別具有共基極電流增益1和2，由普通晶闡管的分析可得，121是器件臨界導通的條件。12＞1

12＜1不能維持飽和導通而關斷。GTO藝方面有以下幾點不同：l)GTO2V2GTO2)GTO12l，普通晶閘管121.5GTO121.05，GTOP2如何防止電力MOSFET因靜電感應應起的損壞?MOSFETMOSFET±20MOSFET電感應而引起的損壞，應注意以下幾點：①一般在不用時將其三個電極短接；②裝配時人體、工作臺、電烙鐵必須接地，測試時所有儀器外殼必須接地；③電路中，柵、源極間常并聯(lián)齊納二極管以防止電壓過高；④漏、源極間也要采取緩沖電路等措施吸收過電壓。IGBT、GTR、GTO和電力MOSFET的驅動電路各有什么特點?，ⅠGBT沖，這樣可加速開通過程，減小開通損耗；關斷時，驅動電路能提供幅值足夠大的反向基極更多免費學習資料，：

-關注即可獲取驅動電流，并加反偏截止電壓，以加速關斷速度。和陡度，且一般需要在整個導通期間施加正門極電流，關斷需施加負門極電流，幅值和陡度要求更高，其驅動電路通常包括開通驅動電路，關斷驅動電路和門極反偏電路三部分。路簡單。全控型器件的緩沖電路的主要作用是什么?試分析RCD緩沖電路中各元件的作用。du/dtdi/dt,，減小器件的開關損耗。，CsRsRsVDsCsdu/dt試說明IGBT、GTR、GTO和電力MOSFET各自的優(yōu)缺點。MOSFET器件 優(yōu)點 缺點IGBT 損耗小，具有耐脈沖電流沖擊的能力，通態(tài)壓降較低，輸入阻抗高，為電壓驅動，驅動功率小。GTR 耐壓高，電流大，強，飽和壓降低。GTO 適用于大功率場合，具有電導調(diào)制效應，其通流能力很強。電力MOSFET 開關速度快，輸入阻抗高，熱穩(wěn)定性好，所需驅動功率小且驅動單，工作頻率高，

開關速度低于電力GTO流驅動，所需驅動功率大，驅動電路復雜，存在二次擊穿問題。關斷時門極負脈沖電流大，開關速度低，驅動功率大，驅動電路復雜，開關頻率低。電流容量小，耐壓低，一般只適用于功率裝置。更多免費學習資料，：

-關注即可獲取不存在二次擊穿問題。什么是晶閘管的額定電流？40℃和規(guī)定的冷卻狀態(tài)下，穩(wěn)定結溫不超過額定結溫所允許的最大工頻正弦半波電流的平均值。du/dt?J2就會有過大的充電電流，此電流流過J3，起到觸發(fā)電流的作用，易使晶閘管誤觸發(fā)，所以要du/dt。1.12di/dt?域內(nèi)，雖然平均電流沒有超過額定值，但在小的區(qū)域內(nèi)局部過熱而損壞了晶閘管，所以要限di/dt。1.13電力電子器件工作時產(chǎn)生過電壓的原因及防止措施有哪些？答：產(chǎn)生原因：1、由分閘、合閘產(chǎn)生的操作過電壓；2、雷擊引起的雷擊過電壓；措施：RCRCRC第2章整流電路2..1單相半波可控整流電路對電感負載供電，L=20M，2=100=0時和60IdUdId波形。解：=02U2LU2的一個周期中下列方程成立：Ldid=dt

t更多免費學習資料，：

-關注即可獲取考慮到初始條件：當t0id=0Id＝

2Ucot）L121Id=020

2U（1－cost）d(t)L=2U2L

UdId的波形如下圖：a=60U260~180U2180~300U260~300期間，下列微分方程成立：Ldid=dt

2U2sint考慮到初始條件：當t=60=0id=

U2dt

1－cost)2其平均值為1

533

L

–cost)d(t)=

2L

Udid的波形如下圖：更多免費學習資料，：

-關注即可獲取2.2圖1為具有變壓器中心抽頭的單相全波可控整流電路,問該變壓器還有直流磁化問題嗎?試說明:晶閘管承受的最大反向電壓為22U2;當負載是電阻或電感時，其輸出電壓和電流的波形與單相全控橋時相同。單相全波可控整流電路變壓器二次側繞組中，在正負半周上下繞組中的電流方向相反，波形對稱，其一個周期內(nèi)的平均電流為零，故不存在直流磁化的問題。以下分析晶閘管承受最大反向電壓及輸出電壓和電流波形的情況。VT1VT2VT12VT222U2。②當單相全波整流電路與單相全控橋式整流電路的觸發(fā)角相同時，對于電阻負載：(O~0；(~VT1VTl、VT4U2~)期間均無晶閘管導通，0~2VT2VT2、VT3通，輸出電壓等于－U2。對于電感負載：(~VTl、VT4U2

(~2)期間，單相全波電路中VT2、VT3-U2。可見，兩者的輸出電壓相同，加到同樣的負載上時，則輸出電流也相同。U=100R=20，值極大，當=30時，要求：①作出Ud、Id、和I2的波形；UdIdI2；③考慮安全裕量，確定晶閘管的額定電壓和額定電流。解：①Ud、IdI2的波形如下圖：更多免費學習資料，：

-關注即可獲取UdIdI2U=0.9U2cos=0.9×100×cos30＝77.9（）Id＝Ud/R=77.97/2=38.99(A)I2=Id=38.99(A)③晶閘管承受的最大反向電壓為：2U2=1002=141.4(V)-考慮安全裕量，晶閘管的額定電壓為：UN=(2~3)×141.4=283~424(V)具體數(shù)值可按晶閘管產(chǎn)品系列參數(shù)選取。流過晶閘管的電流有效值為：IVT=Id/2=27.57(A)晶閘管的額定電流為：IN=(1.5~2)×27.57/1.57=26~35(A)具體數(shù)值可按晶閘管產(chǎn)品系列參數(shù)選取。單相橋式半控整流電路，電阻性負載，畫出整流二極管在一周內(nèi)承受的電壓波形。受的電壓波形如下：更多免費學習資料，：

-關注即可獲取單相橋式全控整流電路，U230時，要求：①作出Ud、Id和I2的波形；；

=100V，負載R=20，L值極大，反電勢E=60V，當②求整流輸出平均電壓Ud、電流Id，變壓器二次側電流有效值I2；③考慮安全裕量,確定晶閘管的額定電壓和額定電流。解：①Ud、IdI2的波形如下圖：UdIdId=0.9cos=O.9×100×cos30=77.97(V)Id=(UdE)/R=(77.9760)/2=9(A)I2=Id=9(A)③晶閘管承受的最大反向電壓為：2U2=1002=141.4(V)流過每個晶閘管的電流有效值為：IVT=Id/2=6.36(A)更多免費學習資料，：

-關注即可獲取故晶閘管的額定電壓為：UN=(2~3)×141.4=283~424(V)晶閘管的額定電流為：IN=(1.5~2)×6.36/1.57=6~8(A)晶閘管額定電壓和電流的具體敢值可按晶閘管產(chǎn)品系列參數(shù)選取。晶閘管串聯(lián)的單相半控橋(橋中VT1、VT2為晶閘管)，電路如圖2所示，U2=100V電，R=2，L值很大，當=60時求流過器件電流的有效值，并作出Ud、Id、IVT、ID的波形。解：Ud、Id、IVT、ID負載電壓的平均值為12U

sintd(t)=0.9U

3

=67.59(V)2 2 22Ud= 3負載電流的平均值為Id=Ud/R=67.52/2=33.75(A)VTl、VT2

1I =d3d

19.49(A)VD3、VD42I

3d=27.56(A)在三相半波整流電路中，如果a相的觸發(fā)脈沖消失，試繪出在電阻性負載和電感性Ud的波形。更多免費學習資料，：

-關注即可獲取0，當負載為電阻時，UdUd電動勢相同，其分段布置及其矢量如圖所示，此時線圈的繞組增加了一些，銅的用料約增加10%，問變壓器鐵心是否被直流磁化，為什么?圖變壓器二次繞組的曲折接法及其矢量圖答a1c2，alc3clb2，clb2bla2晶閘管導通時，bla2的電流向上流；就變壓器的一次繞組而言，每一周期中有兩段時間(各為120流平均值為零，所以變壓器鐵心不會被直流磁化。更多免費學習資料，：

-關注即可獲取三相半波整流電路的共陰極接法與共陽極接法，a、b兩相的自然換相點是同一點嗎？如果不是，它們在相位上差多少度？，a、b不是同一點。它們在相位上相差180。的觸發(fā)角都是，那么共陰極組的觸發(fā)脈沖與共陽極組的觸發(fā)脈沖對同一相來說，例如都是a相，在相位上差多少度？答：相差180。2.ll.三相半波可控整流電路，U2=100V，帶電阻電感負載，R=50，L值極大，當＝60時，要求：①畫出Ud、Id和IVT1的波形；②計算Ud、Id、IdT和IVT。解：①Ud、IdIVT1②Ud、Id、IdTIVT分別如下d=1.17Ucos=1.17×100×cos60=58.5(V)Id＝Ud/R=58.5/5=11.7(A)IdVT=Id/3=11.7/3=3.9(A)IVT=Id/3=6.755(A)更多免費學習資料，：

-關注即可獲取Ud波形如何？如果有一個晶閘管被擊穿而短路，其他晶閘管受什么影響？VTlVT3VT5VT3、VT5U260時，要求：①畫出Ud、Id和IVT1的波形IVT解：①Ud、IdIVT1

=100V，帶電阻電感負載R=50，L值極大，當=②Ud、Id、IdTIVT分別如下d=2.34Ucos=2.34×100×cos60=117(V)Id=Ud/R=117/5=23.4(A)更多免費學習資料，：

-關注即可獲取IDVT=Id/3=23.4/3=7.8(A)IVT=Id/3=23.4/3=13.51(A)單相全控橋，反電動勢阻感負載，R=1，L=，E=40V，U2=100V，LB=0.5Mh，當=60U、IddLBUd=0.9U2cos-ΔudΔud=2XBId/Id＝(Ud-E)/R由方程組得Ud=(R0.9U2cos+2XBE)/(R+2XB)=44.55(V))Id=4.55（A）又∵cos(60+)=

2IdXB/U2=61.3360=.33Ud三相半波可控整流電路，反電動勢阻感負載，U2=100V，R=1，LB=lmH，求當=30E=50VU、IUdVT1IVT2的波形。LBU=1.17Ucos-ΔdΔud=3X/2Id＝(Ud-E)/R解方程組得：更多免費學習資料，：

-關注即可獲取Ud＝(R1.17U2cos+3XBE)/(2R+3XB)=94.63(V)△Ud=6.7(V)Id=44.63(A)又因為：coscos(+)=2IdXB/即得出cos(30＋)=0.752換相重疊角

6U2=41.2830=11.28IVT2的波形如下:是哪一次？變壓器二次側電流中含有哪些次數(shù)的諧波？其中主要的是哪兒次？2K(K=l、2、3…)次諧波，其中幅22K+l(K=Ⅰ、2,3……)次即奇次諧波，其中主35是哪一次？變壓器二次側電流中含有哪些次數(shù)的諧波？其中主要的是哪幾次？6K(K=l、2、3……)次的諧波，其中6K+l(K=l、2、3……)次的諧波，其中主要5、7更多免費學習資料，：

-關注即可獲取試計算第2.3題中I2的3、5、7次諧波分量的有效值I23,I25,I27解：在第3題中己知電路為單相全控橋，其輸出電流平均值為Id=38.99(A)于是可得：I37=2

2Id/7=2

2×38.99/3=11.7(A)2×38.99/5=7.02(A)2×38.99/7=5.01(A)帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路與三相橋式全控整流電路相比有何主要異同?答：帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路與三相橋式全控整流電路相比有以下異同點：聯(lián)，且后者需要用平衡電抗器；U2Ud1/2Id2UdId整流電路多重化的主要目的是什么?是能夠減少整流裝置所產(chǎn)生的諧波和無功功率對電網(wǎng)的干擾。諧波？ll13232512Kl(K=1,2,3....)次諧波，整流輸出電壓中含有12、24等即12K(K=1,2,3...)次諧波。242325474924K1(K=l,24、4824K(K=1,2,3...)次諧波。使變流器工作于有源逆變狀態(tài)的條件是什么?答：條件有二：的平均電壓；更多免費學習資料，：

-關注即可獲取>②要求晶閘管的控制角 2使Ud為負值。什么是逆變失?。咳绾畏乐鼓孀兪。炕蛘呤棺兞髌鞯妮敵銎骄妷汉椭绷麟妱觿葑?yōu)轫樝虼?lián)，由于逆變電路內(nèi)阻很小，形成很大的短路電流，稱為逆變失敗或逆變顛覆。等。負載時，要求的晶閘管移相范圍分別是多少？~0~90。0~1200~90。D/Y-5，采用NPN鋸齒波觸發(fā)器，并附有滯后30°的R-C濾波器，決定晶閘管的同步電壓和同步變壓器的聯(lián)結形式。240°；US’AUA同相，同步信號USA超前對應晶閘管陽極電壓UA30°Y/Y-4、共陽極組：Y/Y-10UA1B1-USABUS’AUA

USAUAB更多免費學習資料，：

-關注即可獲取第3章直流斬波電路簡述圖3-la所示的降壓斬波電路工作原理。VtonEL、R、MUo=EVtoffLVDRUo=。一個周期內(nèi)的平均電壓Eton=U0toff用。在圖3-1a所示的降壓斬波電路中，已知E=200V，R=10Ω，L值微大，E=30V，T=50μs，ton=20μs，計算輸出電壓平均值Uo，輸出電流平均值Io。解：由于L值極大，故負載電流連續(xù)，于是輸出電壓平均值為=tonE=20200=80(V)0 T 50輸出電流平均值為0 R

=8030=5(A)10E=100V，L=lmH，R=0．5Ω，EM=10V，采用脈寬調(diào)制控制方式，T=20μs，當ton=5μsU0，輸出電流平均值I0輸出電流的最大和最小值瞬時值并判斷負載電流是否連續(xù)。當on=3μs算。解：由題目已知條件可得：I1toff=L=0.001=0.002R當ton

0.55s時，有t

0.01=ton=0.0025由于e

1 e0.00251= =0.249>me1

e0.011更多免費學習資料，：

-關注即可獲取所以輸出電流連續(xù)。簡述圖3-2a所示升壓斬波電路的基本工作原理。LCVELCRCI1tonVRVtoff，則在此期L釋放的能量為(U0E)I1toffTL量與釋放的能量相等，即：化簡得：0U=ton+toffE=TE0toff toff

1，輸出電壓高于電源電壓，故稱該電路為升壓斬波電路。在圖3-2a所示的升壓斬波電路中，已知E=50V，L值和C值極大，R=20Ω，采用脈寬T=40μson=25μsU0，輸出電流平均值0。解：輸出電壓平均值為：

Ttoff

E= 40

50=133.3(V)輸出電流平均值為：I=U0=133.3=6.667(A)0 R 20試分別簡述升降壓斬波電路和Cuk斬波電路的基本原理，并比較其異同點。VEVL供電3-4CRVLi2，方向如圖LuL對時間的積分為零，即更多免費學習資料，：

-關注即可獲取T0uLdt=0TVuL=E：VuLu0。于是：Eton=U0toff改變導通比0<<l／2l／2<<lVEL1CVDR-L2-VD3-5bSA、B交替切換。CucSBBu u=u

u=u u=0Ui

+N1UN 0B=0，A點電壓A C；相反，當S合到A點時，

B C，A

3 Bu電壓uB的平均值為Bu

T

(Uc“cLlE=UB所以

=toffUT

c。另一方面，A點的電壓平均值為UA

T

U的極性，有0系：

=tonUT

cUoE0U=tonE=ton0

E=Etoff ton

1兩個電路實現(xiàn)的功能是一致的，均可方便的實現(xiàn)升降壓斬波。與升降壓斬波電路相比，Cuk斬波電路有一個明顯的優(yōu)點，其輸入電源電流和輸出負載電流都是連續(xù)的，且脈動很小，有利于對輸入、輸出進行濾波。試繪制Speic斬波電路和Zeta斬波電路的原理圖，并推導其輸入輸出關系。Sepic更多免費學習資料，：

-關注即可獲取Vton期間，UL1EUL2=UC1Vtoff期間uL1=Eu0uC12=u0當電路工作于穩(wěn)態(tài)時，電感L、L的電壓平均值均為零，則下面的式子成立Eton+(Eu0uC1)toff=0uC1tonu0toff=0由以上兩式即可得出U=tonE0 toffZeta電路的原理圖如下：Vton期間uL1=EVtoff期間uL1=uC12=u0當電路工作穩(wěn)定時，電感L1、L2的電壓平均值為零，則下面的式子成立更多免費學習資料，：

-關注即可獲取Eton+uC1toff=0(Eu0uC1)tonu0toff=0由以上兩式即可得出0U=tonE0toff分析圖3-7a所示的電流可逆斬波電路，并結合圖3-7b的波形，繪制出各個階段電流流通的路徑并標明電流方向。VlVDl動機為電動運行，工作于第l象限：V2和VD2構成升壓斬波電路，把直流電動機的動能轉變23-7bV1導通，電源向負載供電：V1關斷，VD，續(xù)流：V2也導通，LV2關斷，VD2導通，向電源回饋能量更多免費學習資料，：

-關注即可獲取對于圖3-8所示的橋式可逆斬波電路，若需使電動機工作于反轉電動狀態(tài)，試分析此時電路的工作情況，并繪制相應的電流流通路徑圖，同時標明電流流向。V3VD3V3VD3V3MV3VD310答：多相多重斬波電路因在電源與負載間接入了多個結構相同的基本斬波電路，使得輸濾波電感減小。提高。第4章交流電力控制電路和交交變頻電路4.1一臺調(diào)光臺燈由單相交流調(diào)壓電路供電，設該臺燈可看作電阻負載，在=0時輸出功率為最大值，試求功率為最大輸出功率的80%、50%時的開通角。解：=0時的輸出電壓最大，為1(U1sint)=U1Uomax= 0更多免費學習資料，：

-關注即可獲取此時負載電流最大，為uomax=U1Iomax=R R因此最大輸出功率為Pmax=UomaxIomax80%時，有：Pmax=UomaxIomax=R此時又由

sin2+Uo=U1 解得=60.5450%時，有：又由

0.5U1sin2+Uo=U1

2 =90220R=0.5Ω，L=2m。=/2時，晶閘管電流有效值﹑晶閘管導通角和電源側功率因數(shù)。

=arctanLR

25021030.5

=515515180（2）=U1=UO更多免費學習資料，：

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=Z

2200.52+502103

=274A(3)P=UOIO=U1IO=220274=60.3KWcos=P=UOIO=1S U1IO

– =當 (4)由公式sin()sin(當

tan2cos)=e求導

tan

cos–sin()=

1

–etancos則由sin2(cos2(1得–

1

)cos2=1=tanlntan=136IVT=

U12Z

sincos(++cos

=123(A)cos=UOIO=UO=

sin2sin(2+2) =0.66U1IO U1 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。是將負載與交流電源接通幾個波，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。交流調(diào)壓電路廣泛用于燈光控制（如調(diào)光臺燈和舞臺燈光控制）及異步電動機的軟高電壓小電流或低電壓大電流直流電源中，也常采用交流調(diào)壓電路調(diào)節(jié)變壓器一次電壓。如采用晶閘管相控整流電路，高電壓小電流可控直流電源就需要很多晶閘管串聯(lián)；同樣，低電更多免費學習資料，：

-關注即可獲取壓大電流直流電源需要很多晶閘管并聯(lián)。這都是十分不合理的。采用交流調(diào)壓電路在變壓器這樣的電路體積小、成本低、易于設計制造。常數(shù)大，沒有必要對交流電源的每個周期進行頻繁控制。4.4.TCRTSC？它們的基本原理是什么？各有何特點？TSC二者的基本原理如下：（或提供感性的無功功率），通過對晶閘管開通角角的控制，可以連續(xù)調(diào)節(jié)流過電抗器的電流，從而調(diào)節(jié)TCR從電網(wǎng)中吸收的無功功率的大小。無功功率(提供容性的無功功率)。二者的特點是：固定電容器（FC），就可以在從容性到感性的范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)無功功率。續(xù)調(diào)節(jié)但在實用中只要分組合理，就可以達到比較理想的動態(tài)補償效果。4.5單相交交變頻電路和直流電動機傳動用的反并聯(lián)可控整流電路有什么不同?均由兩組反并聯(lián)的可控整流電路組成。但兩者的功能和工作方式不同?？煽卣麟娐吩谳敵鼋涣麟妷阂粋€周期里，交替工作各半個周期，從而輸出交流電。而直流電動機傳動用的反并聯(lián)可控整流電路是將交流電變?yōu)橹绷麟?，兩組可控整流路中4.6.交交變頻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?650Hz20Hz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，電壓更多免費學習資料，：

-關注即可獲取4.7交交變頻電路的主要特點和不足是什么？其主要用途是什么？答：交交變頻電路的主要特點是：交交變頻電路的主要不足是：36變流電路脈波數(shù)的限制，輸出頻率較低；輸出功率因數(shù)較低；輸入電流諧波含量大，頻譜復雜。5001000主傳動裝置、鼓風機、球磨機等場合。三相交交變頻電路有那兩種接線方式？它們有什么區(qū)別？兩種方式的主要區(qū)別在于：須隔離。為此，交流電動機三個繞組必須拆開，共引出六根線。根線即可，但是因其三組單相交交變頻器的輸出聯(lián)在一起，其電源進線必須隔離，因此三組單相交交變頻器要分別用三個變壓器供電。在三相交交變頻電路中，采用梯形波輸出控制的好處是什么？為什么？仍為正弦波。在這種控制方式中，因為橋式電路能夠較長時間工作在高輸出電壓區(qū)域（對應梯形波的平頂區(qū)），15%左右。4.10..試述矩陣式變頻電路的基本原理和優(yōu)缺點。為什么說這種電路有較好的發(fā)展前景？答：矩陣式變頻電路的基本原理是：對輸入的單相或三相交流電壓進行斬波控制，使輸出成為正弦交流輸出。矩陣式變頻電路的主要優(yōu)點是：輸出電壓為正弦波；輸出頻率不受電網(wǎng)頻率的限制；輸l，也可控制為需要的功率因數(shù)；能量可雙向流動，適用于交流電動機的四象限運行；不通過中間直流環(huán)節(jié)而直接實現(xiàn)變頻，效率較高。180.866，用于交流電機調(diào)速時輸出電壓偏更多免費學習資料，：

-關注即可獲取低。因為矩陣式變頻電路有十分良好的電氣性能，使輸出電壓和輸入電流均為正弦波，輸入路相比，雖然多用了6個開關器件，卻省去直流側大電容，使體積減少，且容易實現(xiàn)集成化和功率模塊化。隨著當前器件制造技術的飛速進步和計算機技術的日新月異，矩陣式變頻電路將有很好的發(fā)展前景。第5章逆變電路5.l.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：聯(lián)接。4器件換流：利用全控器件的自關斷能力進行換流。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，只要把負的電網(wǎng)電壓加在欲換流的器件上即可。時，可實現(xiàn)負載換流。換流。通常是利用附加電容上的能量實現(xiàn)，也稱電容換流。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？變電路，直流側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持點是：呈現(xiàn)低阻抗。而交流側輸出電流波形和相位因負載阻抗情況的不同而不同。給交流側向直流側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：①直流側串聯(lián)有大電感，相當于電流源。直流側電流基本無脈動，直流回路呈現(xiàn)高阻抗。更多免費學習資料，：

-關注即可獲取并且與負載阻抗角無關。而交流側輸出電壓波形和相位則因負載阻抗情況的不同而不同。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器件反并聯(lián)二極管。極管？沖無功能量的作用。為了給交流側向直流側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)電路中的可控開關器件流通，而當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，無功能量由直流側電感來緩沖。當因此不需要并聯(lián)反饋二極管。三相橋式電壓型逆變電路，180o導電方式，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UUV1﹑輸出線電壓中5次諧波的有UUV5。U解：

UN1m

=2Ud

UUN1

=UUN1m2

2UUV1m=

3Ud

U

=UUV1m=2

6

UUV5

=UUV15

=78=15.6(V)5并聯(lián)諧振式逆變電路利用負載電壓進行換相，為保證換相應滿足什么條件？VT2、VT3uVT2、VT3VTl、VT4VT2、VT3VT2、VT3u。過零前并留有足夠的裕量，才能使換流順利完成。更多免費學習資料，：

-關注即可獲取串聯(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。以保持，為晶閘管換流做好準備；二是使換流電容的電壓能夠施加到換流過程中剛剛關斷的晶閘管上，使晶閘管在關斷之后能夠承受一定時間的反向電壓，確保晶閘管可靠關斷，從而確保晶閘管換流成功。C13VT3VTlIdVTlVT3C13VDl、UWVD2、VT2、VT35-16bIdC13Uc13VTltq，就能保證可靠關斷。Uc13UC13Uc13=0VD35-16cC13、VT35-16d么場合？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。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)多重是把幾個逆變電路的輸出串聯(lián)起來，并聯(lián)多重是把幾個逆變電路的輸出并聯(lián)起來。第6章PWM控制技術6.l.試說明PWM控制的基本原理。來等效地獲得所需要波形(含形狀和幅值)。更多免費學習資料，：

-關注即可獲取在采樣控制理論中有一條重要的結論：沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性環(huán)節(jié)上時，其效果基本相同，沖量即窄脈沖的面積。效果基本相同是指環(huán)節(jié)的輸出響應波形基本相同。上述原理稱為面積等效原理。NN個彼此相連的脈沖列所組成的波形。這些脈沖寬度相等，都等于/N，但幅值不等且脈沖頂部不是水平直線而是曲線，各脈沖幅值按正弦規(guī)律變化。如果把上述脈沖列利用相同數(shù)量的等幅而不等寬的矩形脈沖代替，使矩形脈沖的中點和相應正弦波部分的中點重合，且使矩形脈沖和相應的正弦PWMPWMPWMPWM6.4特定諧波消去法的基本原理是什么？設半個信號波周期內(nèi)有10個開關時刻(不含0和時刻)可以控制，可以消去的諧波有幾種？1/4/2考慮到上述對稱性，半周期內(nèi)有5個開關時刻可以控制。利用其中的l個自由度控制基波的大小，剩余的4個自由度可用于消除4種頻率的諧波。fcfrN異步調(diào)制的主要特點是：波的脈沖個數(shù)不固定，相位也不固定，正負半周期的脈1/41/4，PWMNPWMPWMPWMPWM載波比N等于常數(shù)，并在變頻時使載波和信號波保持同步的方式稱為同步調(diào)制。同步調(diào)制的主要特點是：在同步調(diào)制方式中，信號波頻率變化時載波比N不變，信號波一個周期內(nèi)輸出的脈沖數(shù)是固定的，脈沖相位也是固定的。fcfc的諧波不易濾除。當負載為電動機時也會帶來較大的轉矩脈動和噪聲。fc會過高，使開關器件難以承受。更多免費學習資料，：

-關注即可獲取此外，同步調(diào)制方式比異步調(diào)制方式復雜一些。分段同步調(diào)制是把逆變電路的輸出頻率劃分為若干段，每個頻段的載波比一定，不同頻段采用不同的載波比。其優(yōu)點主要是，在高頻段采用較低的載波比，使載波頻率不致過高，可限制在功率器件允許的范圍內(nèi)。而在低頻段采用較高的載波比，以使載波頻率不致過低而對負載產(chǎn)生不利影響。什么是SPWM波形的規(guī)則化采樣法？和自然采樣法比規(guī)則采樣法有什么優(yōu)點？PWM然采樣法的基礎上得出的。規(guī)則采樣法的基本思路是：取三角波載波兩個正峰值之間為一個PWM時刻對正弦信號波采樣而得到正弦波的值，用幅值與該正弦波值相等的一條水平直線近似代替正弦信號波，用該直線與三角波載波的交點代替正弦波與載波的交點，即可得出控制功率開關器件通斷的時刻。比起自然采樣法，規(guī)則采樣法的計算非常簡單，計算量大大減少，而效果接近自然采樣工程中實際應用不多的缺點。如何提高PWM逆變電路的直流電壓利用率?答：采用梯形波控制方式即用梯形波作為調(diào)制信號，可以有效地提高直流電壓的利用率。3數(shù)次諧波及直流分量等，同樣可以有效地提高直流電壓利用率。什么是電流跟蹤型PWM變流電路？采用滯環(huán)比較方式的電流跟蹤型變流器有何特點？載波進行調(diào)制，而是把希望輸出的電流作為指令信號，把實際電流作為反饋信號，通過二者的瞬時值比較來決定逆變電路各功率器件的通斷，使實際的輸出跟蹤電流的變化。采用滯環(huán)比較方式的電流跟蹤型變流器的特點：①硬件電路簡單；②屬于實時控制方式，電流響應快；③不用載波，輸出電壓波形中不含特定頻率的諧波分量；④與計算法和調(diào)制法相比，相同開關頻率時輸出電流中高次諧波含量較多；⑤采用閉環(huán)控制。什么是PWM整流電路？它和相控整流電路的工作原理和性能有何不同？更多免費學習資料，：

-關注即可獲取PWMl。有較大的諧波分量，且交流輸入電流相位滯后于電壓，總的功率因數(shù)低。SPWMl?？梢栽趩挝还β室驍?shù)下運行。此外，還可以使交流電流超前電壓90，交流電源送出無功功率，成為靜止無功功率發(fā)生器?；蚴闺娏鞅入妷撼盎驕笕我唤嵌取?.10在PWM整流電路中，什么是間接電流控制？什么是直接電流控制？PWM入端電壓的相量關系來進行控制，使輸入電流獲得預期的幅值和相位，由于不需要引入交流電流反饋，因此稱為間接電流控制。跟蹤控制，使輸入電流跟蹤指令值變化。因為引入了交流電流反饋而稱為直接電流控制。第7章軟開關技術?為什么提高開關頻率可以減小濾波器的體積和重量?為什么提高關頻率可以減小變壓器的體積和重量?答：高頻化可以減小濾波器的參數(shù)，并使變壓器小型化，從而有效的降低裝置的體積和重量。使裝置小型化，輕量化是高頻化的意義所在。提高開關頻率，周期變短，可使濾除開U4.44fNBS，當頻率fN、S變壓器的體積和重量。軟開關電路可以分為哪幾類?其典型拓撲分別是什么樣子的?各有什么特點?答：根據(jù)電路中主要的開關元件開通及關斷時的電壓電流狀態(tài)．可將軟開關電路分為零更多免費學習資料，：

-關注即可獲取PWMPWM振電壓或諧振電流很大，對器件要求高，只能采用脈沖頻率調(diào)制控制方式。 零電壓開關準諧振電路的基本開關單元零電流開關準諧振電路的基本開關單元于開關過程前后，此電路的電壓和電流基本上是方波，開關承受的電壓明顯降低，電路可以PWMPWMPWM的是，諧振電路是與主開關并聯(lián)的，輸入電壓和負載電流對電路的諧振過程的影響很小，電路在很寬的輸入電壓范圍內(nèi)并從零負載到滿負載都能工作在軟開關狀態(tài)，無功率的交換玻消減到最小。PWMPWM在移相全橋零電壓開關PWM電路中，如果沒有諧振電感L，電路的工作狀態(tài)將發(fā)生哪些變化，哪些開關仍是軟開關，哪些開關將成為硬開關?Lr，電路中的電容CS1CS2LCs3，Cs4Lr，S3、S4S1、S2仍為軟開關。在零電壓轉換PWM電路中，輔助開關Sl和二極管VDI是軟開關還是硬開關，為什么?答：在S1uS1不等于零；在S1關斷時，其