電力電子技術(shù)期末考試題

...wd......wd......wd...電力電子技術(shù)試題一、填空1.電力電子器件一般工作在__開(kāi)關(guān)__狀態(tài)。

2.在通常情況下，電力電子器件功率損耗主要為_(kāi)_通態(tài)損耗__，而當(dāng)器件開(kāi)關(guān)頻率較高時(shí)，功率損耗主要為_(kāi)_開(kāi)關(guān)損耗__。

3.電力電子器件組成的系統(tǒng)，一般由__控制電路__、_驅(qū)動(dòng)電路_、_主電路_三局部組成，由于電路中存在電壓和電流的過(guò)沖，往往需添加_保護(hù)電路__。

4.按內(nèi)部電子和空穴兩種載流子參與導(dǎo)電的情況，電力電子器件可分為_(kāi)單極型器件_、_雙極型器件_、_復(fù)合型器件_三類(lèi)。

5.電力二極管的工作特性可概括為_(kāi)承受正向電壓導(dǎo)通，承受反相電壓截止_。

6.電力二極管的主要類(lèi)型有_普通二極管_、_快恢復(fù)二極管_、_肖特基二極管_。7.肖特基二極管的開(kāi)關(guān)損耗_小于_快恢復(fù)二極管的開(kāi)關(guān)損耗。

7.晶閘管的基本工作特性可概括為_(kāi)_正向電壓門(mén)極有觸發(fā)則導(dǎo)通、反向電壓則截止__。

8.對(duì)同一晶閘管，維持電流IH與擎住電流IL在數(shù)值大小上有IL__大于__IH。

9.晶閘管斷態(tài)不重復(fù)電壓UDSM與轉(zhuǎn)折電壓Ubo數(shù)值大小上應(yīng)為，UDSM_大于__Ubo。

10.逆導(dǎo)晶閘管是將_二極管_與晶閘管_反并聯(lián)_〔若何連接〕在同一管芯上的功率集成器件。

11.電力MOSFET的通態(tài)電阻具有__正__溫度系數(shù)。

12.IGBT的開(kāi)啟電壓UGE〔th〕隨溫度升高而_略有下降__，開(kāi)關(guān)速度__小于__電力MOSFET。

13.按照驅(qū)動(dòng)電路加在電力電子器件控制端和公共端之間的性質(zhì)，可將電力電子器件分為_(kāi)電壓驅(qū)動(dòng)型_和_電流驅(qū)動(dòng)型_兩類(lèi)。

14.在如下器件：電力二極管〔PowerDiode〕、晶閘管〔SCR〕、門(mén)極可關(guān)斷晶閘管〔GTO〕、電力晶體管〔GTR〕、電力場(chǎng)效應(yīng)管〔電力MOSFET〕、絕緣柵雙極型晶體管〔IGBT〕中，屬于不可控器件的是電力二極管，屬于半控型器件的是晶閘管_，屬于全控型器件的是GTO、GTR、電力MOSFET、IGBT_；屬于單極型電力電子器件的有_電力MOSFET_，屬于雙極型器件的有_電力二極管、晶閘管、GTO、GTR，屬于復(fù)合型電力電子器件得有IGBT_；在可控的器件中，容量最大的是_晶閘管_，工作頻率最高的是_電力MOSFET，屬于電壓驅(qū)動(dòng)的是電力MOSFET、IGBT_，屬于電流驅(qū)動(dòng)的是_晶閘管、GTO、GTR_。15.電阻負(fù)載的特點(diǎn)是_電壓和電流成正比且波形一樣_，在單相半波可控整流電阻性負(fù)載電路中，晶閘管控制角α的最大移相范圍是_0-180O_。

16.阻感負(fù)載的特點(diǎn)是_流過(guò)電感的電流不能突變，在單相半波可控整流帶阻感負(fù)載并聯(lián)續(xù)流二極管的電路中，晶閘管控制角α的最大移相范圍是__0-180O_，其承受的最大正反向電壓均為_(kāi)__，續(xù)流二極管承受的最大反向電壓為_(kāi)__〔設(shè)U2為相電壓有效值〕。

17.單相橋式全控整流電路中，帶純電阻負(fù)載時(shí)，α角移相范圍為_(kāi)_0-180O_，單個(gè)晶閘管所承受的最大正向電壓和反向電壓分別為_(kāi)_和_；帶阻感負(fù)載時(shí)，α角移相范圍為_(kāi)0-90O_，單個(gè)晶閘管所承受的最大正向電壓和反向電壓分別為_(kāi)__和___；帶反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載時(shí)，欲使電阻上的電流不出現(xiàn)斷續(xù)現(xiàn)象，可在主電路中直流輸出側(cè)串聯(lián)一個(gè)_平波電抗器_。18.電阻性負(fù)載三相半波可控整流電路中，晶閘管所承受的最大正向電壓UFm等于___，晶閘管控制角α的最大移相范圍是_0-150o_，使負(fù)載電流連續(xù)的條件為_(kāi)___(U2為相電壓有效值)。

19.三相半波可控整流電路中的三個(gè)晶閘管的觸發(fā)脈沖相位按相序依次互差_120o_，當(dāng)它帶阻感負(fù)載時(shí)，的移相范圍為_(kāi)_0-90o_。

20.三相橋式全控整流電路帶電阻負(fù)載工作中，共陰極組中處于通態(tài)的晶閘管對(duì)應(yīng)的是_最高_(dá)_的相電壓，而共陽(yáng)極組中處于導(dǎo)通的晶閘管對(duì)應(yīng)的是_最低_的相電壓；這種電路角的移相范圍是_0-120o_，ud波形連續(xù)的條件是__。21.實(shí)際工作中，整流電路輸出的電壓是周期性的非正弦函數(shù)，當(dāng)從0°～90°變化時(shí)，整流輸出的電壓ud的諧波幅值隨的增大而_增大_，當(dāng)從90°～180°變化時(shí)，整流輸出的電壓ud的諧波幅值隨的增大而_減小_。

22.逆變電路中，當(dāng)交流側(cè)和電網(wǎng)連結(jié)時(shí)，這種電路稱(chēng)為_(kāi)有源逆變_，欲實(shí)現(xiàn)有源逆變，只能采用__全控_電路；對(duì)于單相全波電路，當(dāng)控制角0<<時(shí)，電路工作在__整流_狀態(tài)；時(shí)，電路工作在__逆變_狀態(tài)。

23.在整流電路中，能夠?qū)崿F(xiàn)有源逆變的有_單相全波_、_三相橋式整流電路_等〔可控整流電路均可〕，其工作在有源逆變狀態(tài)的條件是_有直流電動(dòng)勢(shì)，其極性和晶閘管導(dǎo)通方向一致，其值大于變流器直流側(cè)平均電壓_和__晶閘管的控制角>90O，使輸出平均電壓Ud為負(fù)值_。

24.直流斬波電路完成得是直流到_直流_的變換。

25.直流斬波電路中最基本的兩種電路是_降壓斬波電路和_升壓斬波電路_。26.斬波電路有三種控制方式脈沖寬度調(diào)制PWM、頻率調(diào)制和〔ton和T都可調(diào)，改變占空比〕混合型。27.改變頻率的電路稱(chēng)為_(kāi)變頻電路_，變頻電路有交交變頻電路和_交直交變頻_電路兩種形式，前者又稱(chēng)為_(kāi)直接變頻電路__，后者也稱(chēng)為_(kāi)間接變頻電路_。28.單相調(diào)壓電路帶電阻負(fù)載，其導(dǎo)通控制角的移相范圍為_(kāi)0-180O_，隨的增大，Uo_降低_，功率因數(shù)_降低__。

29.單相交流調(diào)壓電路帶阻感負(fù)載，當(dāng)控制角＜(=arctan(L/R))時(shí),VT1的導(dǎo)通時(shí)間_逐漸縮短_,VT2的導(dǎo)通時(shí)間__逐漸延長(zhǎng)_。

30.把電網(wǎng)頻率的交流電直接變換成可調(diào)頻率的交流電的變流電路稱(chēng)為_(kāi)_交交變頻電路_。

31.單相交交變頻電路帶阻感負(fù)載時(shí)，哪組變流電路工作是由_輸出電流的方向_決定的，交流電路工作在整流還是逆變狀態(tài)是根據(jù)_輸出電流方向和輸出電壓方向是否一樣_決定的。32、逆變器按直流側(cè)提供的電源的性質(zhì)來(lái)分，可分為電壓型型逆變器和電流型型逆變器，電壓型逆變器直流側(cè)是電壓源，通常由可控整流輸出在最靠近逆變橋側(cè)用電容器進(jìn)展濾波，電壓型三相橋式逆變電路的換流是在橋路的本橋元件之間元件之間換流，每只晶閘管導(dǎo)電的角度是180o度；而電流型逆變器直流側(cè)是電流源，通常由可控整流輸出在最靠近逆變橋側(cè)是用電感濾波，電流型三相橋式逆變電路換流是在異橋元件之間元件之間換流，每只晶閘管導(dǎo)電的角度是120o33、由晶閘管構(gòu)成的逆變器換流方式有負(fù)載換流和強(qiáng)迫換流。34、按逆變后能量饋送去向不同來(lái)分類(lèi)，電力電子元件構(gòu)成的逆變器可分為有源、逆變器與無(wú)源逆變器兩大類(lèi)。35、直流斬波電路在改變負(fù)載的直流電壓時(shí)，常用的控制方式有等頻調(diào)寬控制；等寬調(diào)頻控制；脈寬與頻率同時(shí)控制三種。36、由波形系數(shù)可知，晶閘管在額定情況下的有效值電流為ITn等于1.57倍IT〔AV〕，如果IT〔AV〕=100安培，則它允許的有效電流為157安培。通常在選擇晶閘管時(shí)還要留出1.5—2倍的裕量。37、通常變流電路實(shí)現(xiàn)換流的方式有器件換流，電網(wǎng)換流，負(fù)載換流，強(qiáng)迫換流四種。38、在單相交流調(diào)壓電路中，負(fù)載為電阻性時(shí)移相范圍是，負(fù)載是阻感性時(shí)移相范圍是。39、在電力晶閘管電路中，常用的過(guò)電流保護(hù)有快速熔斷器；電路串電抗器；過(guò)流時(shí)快速移相；直流快速開(kāi)關(guān)；等幾種。40、單相全波可控整流電路中，晶閘管承受的最大反向電壓為。三相半波可控整流電路中，晶閘管承受的最大反向電壓為。〔電源相電壓為U2〕41、三相橋式全控整流電路是由一組共陰極三只晶閘管和一組共陽(yáng)極的三只晶閘管串聯(lián)后構(gòu)成的，晶閘管的換相是在同一組內(nèi)的元件進(jìn)展的。每隔60度換一次相，在電流連續(xù)時(shí)每只晶閘管導(dǎo)通120度。要使電路工作正常，必須任何時(shí)刻要有兩只晶閘管同時(shí)導(dǎo)通，，一個(gè)是共陰極的，另一個(gè)是共陽(yáng)極的元件，且要求不是不在同一橋臂上的兩個(gè)元件。42、從晶閘管開(kāi)場(chǎng)承受正向電壓起到晶閘管導(dǎo)通之間的電角度稱(chēng)為控制角角，用α表示。43、實(shí)現(xiàn)有源逆為的條件為要有一個(gè)直流逆變電源，它的極性方向與晶閘管的導(dǎo)通方向一致，其幅極應(yīng)稍大于逆變橋直流側(cè)輸出的平均電壓；逆變橋必須工作在β<90o〔即α>90o〕區(qū)間，使輸出電壓極性與整流時(shí)相反，才能把直流能量逆變成交流能量反送到交流電網(wǎng)。44、當(dāng)負(fù)載為大電感負(fù)載，如不加續(xù)流二極管時(shí)，在電路中出現(xiàn)觸發(fā)脈沖喪失時(shí)單相橋式半控整流橋，，與三相橋式半控整流橋電路會(huì)出現(xiàn)失控現(xiàn)象。45、造成逆變失敗的原因有逆變橋晶閘管或元件損壞，供電電源缺相，逆變角太小，觸發(fā)脈沖喪失或未按時(shí)到達(dá)，等幾種。46、晶閘管在觸發(fā)開(kāi)通過(guò)程中，當(dāng)陽(yáng)極電流小于擎住電流之前，如去掉觸發(fā)脈沖脈沖，晶閘管又會(huì)關(guān)斷。47、對(duì)三相橋式全控變流電路實(shí)施觸發(fā)時(shí)，如采用單寬脈沖觸發(fā)，單寬脈沖的寬度一般取90o度較適宜；如采用雙窄脈沖觸發(fā)時(shí)，雙窄脈沖的間隔應(yīng)為60o度。48、三相半波可控整流電路電阻性負(fù)載時(shí)，電路的移相范圍0o--150o，三相全控橋電阻性負(fù)載時(shí)，電路的移相范圍0o--120o，三相半控橋電阻性負(fù)載時(shí)，電路的移相范圍0o--180。49、請(qǐng)?jiān)谡_的空格內(nèi)標(biāo)出下面元件的簡(jiǎn)稱(chēng)：電力晶體管GTR；可關(guān)斷晶閘管GTO；功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管MOSFET；絕緣柵雙極型晶體管IGBT

；IGBT是

MOSFET和GTR的復(fù)合管。50、晶閘管對(duì)觸發(fā)脈沖的要求是要有足夠的驅(qū)動(dòng)功率、觸發(fā)脈沖前沿要陡幅值要高和觸發(fā)脈沖要與晶閘管陽(yáng)極電壓同步。51、多個(gè)晶閘管相并聯(lián)時(shí)必須考慮均流的問(wèn)題，解決的方法是串專(zhuān)用均流電抗器。52、在電流型逆變器中，輸出電壓波形為正弦波，輸出電流波形為方波。53、180°導(dǎo)電型三相橋式逆變電路，晶閘管換相是在同一橋臂上的上、下二個(gè)元件之間進(jìn)展；而120o導(dǎo)電型三相橋式逆變電路，晶閘管換相是在不同橋臂上的元件之間進(jìn)展的。54、要使三相全控橋式整流電路正常工作，對(duì)晶閘管觸發(fā)方法有兩種，一是用大于60o小于120o的寬脈沖觸發(fā)；二是用脈沖前沿相差60o的雙窄脈沖觸發(fā)。55、絕緣柵雙極型晶體管是以電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管柵極為柵極作為柵極，以以電力晶體管集電極和發(fā)射極作為發(fā)射極與集電極復(fù)合而成。56、晶閘管的圖形符號(hào)是，三個(gè)電極分別是陽(yáng)極A、陰極K、和門(mén)極G，雙向晶閘管的圖形符號(hào)是，它的三個(gè)極分是第一陽(yáng)極T1、第二陽(yáng)極T2、和門(mén)極G。57、一個(gè)單相全控橋式整流電路，交流電壓有效值為220V，流過(guò)晶閘管的電流有效值為15A，則這個(gè)電路中晶閘管的額定電壓可選為；晶閘管的額定電流可選為。58、PWM逆變電路的控制方法有計(jì)算法調(diào)制法、跟蹤控制法三種。其中調(diào)制法又可分為異步調(diào)控法、同步調(diào)控法兩種。59、可關(guān)斷晶閘管的圖形符號(hào)是；電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管的圖形符號(hào)是絕緣柵雙極晶體管的圖形符號(hào)是；電力晶體管的圖形符號(hào)是；60、在由兩組反并聯(lián)變流裝置組成的直流電機(jī)的四象限運(yùn)行系統(tǒng)中，兩組變流裝置分別工作在正組整流狀態(tài)、逆變狀態(tài)、反組整流狀態(tài)、逆變狀態(tài)。61、鋸齒波觸發(fā)電路的主要環(huán)節(jié)是由同步環(huán)節(jié)、鋸齒波形成、脈沖形成、整形放大、強(qiáng)觸發(fā)及輸出環(huán)節(jié)組成。62、SPWM脈寬調(diào)制型變頻電路的基本原理是：對(duì)逆變電路中開(kāi)關(guān)器件的通斷進(jìn)展有規(guī)律的調(diào)制，使輸出端得到等高不等寬脈沖列來(lái)等效正弦波。63電力電子承當(dāng)電能的變換或控制任務(wù)，主要為①交流變直流〔AC—DC〕、②直流變交流〔DC—AC〕、③直流變直流〔DC—DC〕、④交流變交流〔AC—AC〕四種。64通常取晶閘管的斷態(tài)重復(fù)峰值電壓UDRM和反向重復(fù)峰值電壓URRM中較小標(biāo)值作為該器件的額電電壓。選用時(shí)，額定電壓要留有一定的裕量，一般取額定電壓為正常工作時(shí)晶閘管所承受峰值電壓的2~3倍。65、半控橋整流帶大電感負(fù)載不加續(xù)流二極管電路中，電路可能會(huì)出現(xiàn)失控現(xiàn)象，為了防止單相橋式半控整流電路的失控，可以在參加續(xù)流二極管來(lái)防止失控。66、整流電路中，變壓器的漏抗會(huì)產(chǎn)生換相重疊角，使整流輸出的直流電壓平均值降低。67、從晶閘管開(kāi)場(chǎng)承受正向陽(yáng)極電壓起到施加觸發(fā)脈沖止的電角度稱(chēng)為觸發(fā)角。為了保證三相橋式可控整流電路的可靠換相，一般采用雙窄脈沖或者寬脈沖觸發(fā)。68、強(qiáng)迫換流需要設(shè)置附加的換流電路，給關(guān)斷的晶閘管強(qiáng)迫施加反壓或反電流而關(guān)斷。69、普通晶閘管〔用正弦半波電流平均值定義〕與雙向晶閘管的額定電流定義不一樣，雙向晶閘管的額定電流是用電流有效值來(lái)表示的。〔雙向晶閘管工作在交流電路中，正反向電流都可以流過(guò)〕70、PWM控制技術(shù)的理論根基是(面積等效原理)沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí),其效果基本一樣71、PWM逆變電路的控制方法有計(jì)算法、調(diào)制法和規(guī)則采樣法三種。其中調(diào)制法又可以分為同步調(diào)制和異步調(diào)制兩種.72、電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電路的目的是給器件施加開(kāi)通、關(guān)斷的信號(hào)，提供控制電路與主電路之間的電氣隔離?！补飧綦x〔光耦〕、磁隔離〔變壓器〕等等〕73、晶閘管額定電流為100A，通過(guò)半波交流電時(shí)，電流的波形系數(shù)為Kf=1.57，電流的有效值計(jì)算為，則通過(guò)電流最大值為314A。74電壓型逆變電路中的反響二極管的作用是給交流側(cè)向直流側(cè)反響的無(wú)功能量提供通道。二、簡(jiǎn)答題1、實(shí)現(xiàn)有源逆變必須滿足哪兩個(gè)必不可少的條件直流側(cè)必需外接與直流電流Id同方向的直流電源E，其數(shù)值要稍大于逆變器輸出平均電壓Ud，才能提供逆變能量。逆變器必需工作在β<90o〔α>90o〕區(qū)域，使Ud<0,才能把直流功率逆變?yōu)榻涣鞴β史邓碗娋W(wǎng)。2、什么是逆變失敗逆變失敗后有什么后果形成的原因是什么逆變失敗指的是：逆變過(guò)程中因某種原因使換流失敗，該關(guān)斷的器件末關(guān)斷，該導(dǎo)通的器件末導(dǎo)通。從而使逆變橋進(jìn)入整流狀態(tài)，造成兩電源順向聯(lián)接，形成短路。逆變失敗后果是嚴(yán)重的，會(huì)在逆變橋與逆變電源之間產(chǎn)生強(qiáng)大的環(huán)流，損壞開(kāi)關(guān)器件。產(chǎn)生逆變失敗的原因：一是逆變角太??；二是出現(xiàn)觸發(fā)脈沖喪失；三是主電路器件損壞；四是電源缺相等。3、為使晶閘管變流裝置正常工作，觸發(fā)電路必須滿足什么要求A、觸發(fā)電路必須有足夠的輸出功率；B、觸發(fā)脈沖必須與主回路電源電壓保持同步；C、觸發(fā)脈沖要有一定的寬度，且脈沖前沿要陡；D、觸發(fā)脈沖的移相范圍應(yīng)能滿足主電路的要求；4、在下面兩圖中，一個(gè)工作在整流電動(dòng)機(jī)狀態(tài)，另一個(gè)工作在逆變發(fā)電機(jī)狀態(tài)。〔1〕、標(biāo)出Ud、ED及id的方向?！?〕、說(shuō)明E與Ud的大小關(guān)系。〔3〕、當(dāng)α與β的最小值均為30度時(shí)，控制角α的移向范圍為多少整流電動(dòng)機(jī)狀態(tài)：電流方向從上到下，電壓方向上正下負(fù)，反電勢(shì)E方向上正下負(fù)，Ud大于E，控制角的移相范圍0°~90°。逆變發(fā)電機(jī)狀態(tài)：電流方向從上到下，電壓Ud方向上負(fù)下正，發(fā)電機(jī)電勢(shì)E方向上負(fù)下正，Ud小于E，控制角的移相范圍90°~150°。5、PWM逆變電路的控制方法主要有哪幾種簡(jiǎn)述異步調(diào)制與同步調(diào)制各有哪些優(yōu)點(diǎn)答：〔1〕PWM逆變電路的常用控制方法有兩種，一是計(jì)算法；二是調(diào)制法。其中調(diào)制法又可分為兩種，一是異步調(diào)制法；二是同步調(diào)制法?！?〕通常異步調(diào)制法是保持載波頻率不變，信號(hào)頻率根據(jù)需要而改變時(shí)，載波比是變化的。優(yōu)點(diǎn)是：信號(hào)頻率較低時(shí)載波對(duì)比大，一周期內(nèi)脈沖數(shù)較多，輸出較接近正弦波。〔3〕同步調(diào)制時(shí)，保持載波比為常數(shù)，并在變頻時(shí)使載波和信號(hào)波保持同步變化。優(yōu)點(diǎn)是：信號(hào)波一周內(nèi)輸出的脈沖數(shù)是固定的，脈沖相位也是固定的，對(duì)稱(chēng)性好。6、根據(jù)對(duì)輸出電壓平均值進(jìn)展控制的方法不同，直流斬波電路可有哪三種控制方式并簡(jiǎn)述其控制原理。答：〔1〕第一種調(diào)制方式為：保持開(kāi)關(guān)周期不變，改變開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)間ton稱(chēng)為脈寬調(diào)制。簡(jiǎn)稱(chēng)“PWM〞調(diào)制?！?〕第二種調(diào)制方式為：保持開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)間ton不變，改變開(kāi)關(guān)周期，稱(chēng)為頻率調(diào)制。簡(jiǎn)稱(chēng)為“PFM〞調(diào)制?！?〕第三種調(diào)制方式為：同時(shí)改變周期T與導(dǎo)通時(shí)間ton。使占空比改變，稱(chēng)為混合調(diào)制。7、電壓型逆變電路中反響二極管的作用是什么答：電壓型逆變器當(dāng)交流側(cè)為阻感性負(fù)載時(shí)，需要向電源反響無(wú)功功率。直流側(cè)電容起緩沖無(wú)功能量的作用。為了給交流側(cè)向直流側(cè)反響的無(wú)功能量提供通道，逆變橋各臂開(kāi)關(guān)器件都反并聯(lián)了反響二極管。8、晶閘管整流電路中的脈沖變壓器有什么作用

答：在晶閘管的觸發(fā)電路采用脈沖變壓器輸出，可降低脈沖電壓，增大輸出的觸發(fā)電流，還可以使觸發(fā)電路與主電路在電氣上隔離，既安全又可防止干擾，而且還可以通過(guò)脈沖變壓器多個(gè)二次繞組進(jìn)展脈沖分配，到達(dá)同時(shí)觸發(fā)多個(gè)晶閘管的目地。

9、晶閘管的過(guò)電流保護(hù)常用哪幾種保護(hù)方式其中哪一種保護(hù)通常是用來(lái)作為“最后一道保護(hù)〞用

答：晶閘管的過(guò)電流保護(hù)常用快速熔斷器保護(hù)；過(guò)電流繼電器保護(hù)；限流與脈沖移相保護(hù)和直流快速開(kāi)關(guān)過(guò)電流保護(hù)等措施進(jìn)展。其中快速熔斷器過(guò)電流保護(hù)通常是用來(lái)作為“最后一道保護(hù)〞用的。半控：晶閘管全控：門(mén)極可關(guān)斷晶、電力晶體管、電力場(chǎng)效應(yīng)管，IGBT電流控門(mén)極可關(guān)斷晶、電力晶體管、電壓控電力場(chǎng)效應(yīng)管，IGBT半控型器件有SCR〔晶閘管〕，全控型器件有GTO、GTR、MOSFET、IGBT電流驅(qū)動(dòng)器件有SCR、GTO、GTR電壓型驅(qū)動(dòng)器件：MOSFET、IGBT☆半控器件：大電壓大電流，即大功率場(chǎng)合☆全控器件：中小功率10、電壓型逆變電路中反響二極管的作用是什么為什么電流型逆變電路中沒(méi)有反響二極管在電壓型逆變電路中,當(dāng)交流側(cè)為阻感負(fù)載時(shí)需要提供無(wú)功功率,直流側(cè)電容起緩沖無(wú)功能量的作用。為了給交流側(cè)向直流側(cè)反響的無(wú)功能量提供通道,逆變橋各臂都并聯(lián)了反響二極管。當(dāng)輸出交流電壓和電流的極性一樣時(shí),電流經(jīng)電路中的可控開(kāi)關(guān)器件流通，而當(dāng)輸出電壓電流極性相反時(shí),由反響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(wú)功能量由直流側(cè)電感來(lái)緩沖。當(dāng)需要從交流側(cè)向直流側(cè)反響無(wú)功能量時(shí),電流并不反向,依然經(jīng)電路中的可控開(kāi)關(guān)器件流通,因此不需要并聯(lián)反響二極管。電壓型有電容器〔電源側(cè)〕，電流型一般串聯(lián)大電感11、電壓型逆變電路的特點(diǎn)?！?〕直流側(cè)為電壓源或并聯(lián)大電容，直流側(cè)電壓基本無(wú)脈動(dòng)；(2)輸出電壓為矩形波〔電流為正弦波〕，輸出電流因負(fù)載阻抗不同而不同；(3)阻感負(fù)載時(shí)需提供無(wú)功。為了給交流側(cè)向直流側(cè)反響的無(wú)功提供通道，逆變橋各臂并聯(lián)反響二極管。12、電流型壓型逆變電路的特點(diǎn)1、電流側(cè)串聯(lián)有大電感，2、交流側(cè)輸出電流為矩形波〔電壓為正弦波〕，并且與負(fù)載阻抗角無(wú)關(guān)。3、不必給開(kāi)關(guān)器件反并聯(lián)二極管13、什么是異步調(diào)制什么是同步調(diào)制兩者各有何特點(diǎn)分段同步調(diào)制有什么優(yōu)點(diǎn)〔頻率高異步調(diào)制，頻率低同步調(diào)制〕分段調(diào)制優(yōu)點(diǎn)：1載波頻率不會(huì)太高2開(kāi)關(guān)損耗不會(huì)太大3載波頻率在低頻時(shí)不會(huì)太低波信號(hào)和調(diào)制信號(hào)不保持同步的調(diào)制方式稱(chēng)為異步調(diào)制。在異步調(diào)制方式中，通常保持載波頻率fc固定不變，因而當(dāng)信號(hào)波頻率fr變化時(shí)，載波比N是變化的。異步調(diào)制的主要特點(diǎn)是：在信號(hào)波的半個(gè)周期內(nèi)，PWM波的脈沖個(gè)數(shù)不固定，相位也不固定，正負(fù)半周期的脈沖不對(duì)稱(chēng)，半周期內(nèi)前后1/4周期的脈沖也不對(duì)稱(chēng)。這樣，當(dāng)信號(hào)波頻率較低時(shí)，載波比N較大，一周期內(nèi)的脈沖數(shù)較多，正負(fù)半周期脈沖不對(duì)稱(chēng)和半周期內(nèi)前后1/4周期脈沖不對(duì)稱(chēng)產(chǎn)生的不利影響都較小，PWM波形接近正弦波。而當(dāng)信號(hào)波頻率增高時(shí)，載波比N減小，一周期內(nèi)的脈沖數(shù)減少，PWM脈沖不對(duì)稱(chēng)的影響就變大，有時(shí)信號(hào)波的微小變化還會(huì)產(chǎn)生PWM脈沖的跳動(dòng)。這就使得輸出PWM波和正弦波的差異變大。對(duì)于三相PWM型逆變電路來(lái)說(shuō)，三相輸出的對(duì)稱(chēng)性也變差。載波比N等于常數(shù)，并在變頻時(shí)使載波和信號(hào)波保持同步的方式稱(chēng)為同步調(diào)制。同步調(diào)制方式中，信號(hào)波頻率變化時(shí)載波比N不變，信號(hào)波一個(gè)周期內(nèi)輸出的脈沖數(shù)是固定的，脈沖相位也是固定的。當(dāng)逆變電路輸出頻率很低時(shí)，同步調(diào)制時(shí)的載波頻率fc也很低。fc過(guò)低時(shí)由調(diào)制帶來(lái)的諧小組不易濾除。當(dāng)負(fù)載為電動(dòng)機(jī)時(shí)也會(huì)帶來(lái)較大的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)和噪聲。當(dāng)逆變電路輸出頻率很高時(shí)，同步調(diào)制時(shí)的載波頻率fc會(huì)過(guò)高。使開(kāi)關(guān)器件難以承受。此外，同步調(diào)制方式比異步調(diào)制方式復(fù)雜一些。分段同步高調(diào)制是把逆變電路的輸出頻率劃分為假設(shè)干段，每個(gè)頻段的載波比一定，不同頻段采用不同的載波比。其優(yōu)點(diǎn)主要是，在高頻段采用較低的載波比，使載波頻率不致過(guò)高，可限制在功率器件允許的范圍簡(jiǎn)述PWM調(diào)制方式的同步調(diào)制和異步調(diào)制的定義及特點(diǎn)。答：載波頻率fc與調(diào)制信號(hào)頻率fr之比，N=fc/fr，根據(jù)載波和信號(hào)波是否同步及載波比的變化情況，PWM調(diào)制方式分為異步調(diào)制和同步調(diào)制。異步調(diào)制：通常保持fc固定不變，當(dāng)fr變化時(shí)，載波比N是變化的。在信號(hào)波的半周期內(nèi)，PWM波的脈沖個(gè)數(shù)不固定，相位也不固定，正負(fù)半周期的脈沖不對(duì)稱(chēng)，半周期內(nèi)前后1/4周期的脈沖也不對(duì)稱(chēng)。當(dāng)fr較低時(shí)，N較大，一周期內(nèi)脈沖數(shù)較多，脈沖不對(duì)稱(chēng)產(chǎn)生的不利影響都較小。當(dāng)fr增高時(shí)，N減小，一周期內(nèi)的脈沖數(shù)減少，PWM脈沖不對(duì)稱(chēng)的影響就變大。同步調(diào)制：fr變化時(shí)N不變，信號(hào)波一周期內(nèi)輸出脈沖數(shù)固定。三相電路中公用一個(gè)三角波載波，且取N為3的整數(shù)倍，使三相輸出對(duì)稱(chēng)；為使一相的PWM波正負(fù)半周鏡對(duì)稱(chēng)，N應(yīng)取奇數(shù)。fr很低時(shí)，fc也很低，由調(diào)制帶來(lái)的諧波不易濾除。fr很高時(shí)，fc會(huì)過(guò)高，使開(kāi)關(guān)器件難以承受。14、緩沖電路的作用是什么關(guān)斷緩沖與開(kāi)通緩沖在電路形式上有何區(qū)別，各自的功能是什么答：緩沖電路的作用是抑制電力電子器件的內(nèi)因過(guò)電壓du/dt或者過(guò)電流di/dt,減少器件的開(kāi)關(guān)損耗。緩沖電路分為關(guān)斷緩沖電路和開(kāi)通緩沖電路。關(guān)斷緩沖電路是對(duì)du/dt抑制的電路，用于抑制器件的關(guān)斷過(guò)電壓和換相過(guò)電壓，抑制du/dt，減小關(guān)斷損耗。開(kāi)通緩沖電路是對(duì)di/dt抑制的電路，用于抑制器件開(kāi)通時(shí)的電流過(guò)沖和di/dt，減小器件的開(kāi)通損耗。15、在三相橋式整流電路中，為什么三相電壓的六個(gè)交點(diǎn)就是對(duì)應(yīng)橋臂的自然換流〔相〕點(diǎn)〔請(qǐng)以a、b兩相電壓正半周交點(diǎn)為例，說(shuō)明自然換向原理〕答：三相橋式整流電路中，每只二級(jí)管承受的是相鄰二相的線電壓，承受正向電壓時(shí)導(dǎo)通，反向電壓時(shí)截止。三相電壓的六個(gè)交點(diǎn)是其各線電壓的過(guò)零點(diǎn)，是二級(jí)管承受正反向電壓的分界點(diǎn)，所以，是對(duì)應(yīng)橋臂的自然換流點(diǎn)。16、試述斬波電路時(shí)間比控制方式中的三種控制模式答：斬波電路時(shí)間比控制方式中的三種控制模式為：〔1〕定頻調(diào)寬控制模式定頻就是指開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)、關(guān)頻率固定不變，也就是開(kāi)、關(guān)周期T固定不變，調(diào)寬是指通過(guò)改變斬波電路的開(kāi)關(guān)元件導(dǎo)通的時(shí)間Ton來(lái)改變導(dǎo)通比Kt值，從而改變輸出電壓的平均值?！?〕定寬調(diào)頻控制模式定寬就是斬波電路的開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通時(shí)間Ton固定不變，調(diào)頻是指用改變開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)周期T來(lái)改變導(dǎo)通比Kt?！?〕調(diào)頻調(diào)寬混合控制模式這種方式是前兩種控制方式的綜合，是指在控制驅(qū)動(dòng)的過(guò)程中，即改變開(kāi)關(guān)周期T，又改變斬波電路導(dǎo)通時(shí)間Ton的控制方式。通常用于需要大幅度改變輸出電壓數(shù)值的場(chǎng)合.17、SPWM調(diào)制方式是若何實(shí)現(xiàn)變壓功能的又是若何實(shí)現(xiàn)變頻功能的答：改變調(diào)制比M可以改變輸出電壓uO基波的幅值，所以，SPWM調(diào)制是通過(guò)改變調(diào)制波ur的幅值實(shí)現(xiàn)變壓功能的。改變正弦調(diào)制波的頻率時(shí)，可以改變輸出電壓u0的基波頻率，所以，SPWM調(diào)制是通過(guò)改變調(diào)制波ur的頻率實(shí)現(xiàn)變頻功能的。18、什么是逆變失敗，逆變失敗的原因是什么答：逆變失敗指的是：逆變過(guò)程中因某種原因使換流失敗，該關(guān)斷的器件末關(guān)斷，該導(dǎo)通的器件末導(dǎo)通。從而使逆變橋進(jìn)入整流狀態(tài)，造成兩電源順向聯(lián)接，形成短路。逆變失敗會(huì)在逆變橋與逆變電源之間產(chǎn)生強(qiáng)大的環(huán)流，損壞開(kāi)關(guān)器件。產(chǎn)生逆變失敗的原因：〔1〕觸發(fā)電路工作不可靠，造成脈沖喪失、脈沖延遲等。〔2〕晶閘管發(fā)生故障，失去正常通斷能力?！?〕交流電源發(fā)生異常現(xiàn)象，如斷電、缺相、或電壓過(guò)低?！?〕換相的裕量角缺乏，晶閘管不能可靠關(guān)斷。三、計(jì)算題1.單相橋式全控整流電路，，負(fù)載中，L值極大，當(dāng)時(shí)，要求：〔1〕作出、和的波形；〔2〕求整流輸出平均電壓、平均電流，變壓器二次電流有效值；解：〔1〕作圖?！?〕當(dāng)時(shí)，2.在圖1所示的降壓斬波電路中，，，L值極大