電力電子復(fù)習(xí)習(xí)題xjq-資料下載頁(yè)
2025-04-17 07:29本頁(yè)面
【正文】 （2） 負(fù)載電流的最大有效值。解：(1) 負(fù)載阻抗角為： 最小控制角為 故控制范圍 (2) 處，輸出電壓最大，電流也最大，故最大有效值為：54試述單相交交變頻電路的工作原理。答：其電路有兩組整流圈，一組為正組整流器，另一組為反組整流器，其正組和反組整流器以交替地以低于電源的頻率切換正反組整流器的工作狀態(tài)，當(dāng)正組工作，反組封鎖時(shí)，負(fù)載輸出電壓為上正下負(fù)，如果負(fù)組工作，正組封鎖，則為上負(fù)下正，如果控制角的大小不變，則輸出電壓波形為矩形波，如果讓控制角按90176?！?176。逐漸減小，然后再?gòu)?176?！?0176。逐漸增大。那么正組整流電流的輸出電壓的平均值按正弦規(guī)律變化，從零增大到最大，然后從最大減小到零，反組用上述同樣的控制方法，就可以得到接近正弦波的輸出電壓。55交交變頻電路的輸出頻率有何限制？答：交－交變頻電路的輸出電壓是由若干段電網(wǎng)電壓拼接而成的。當(dāng)輸出頻率升高時(shí)，輸出電壓一個(gè)周期內(nèi)電網(wǎng)電壓的段數(shù)就減少，所含的諧波分量就要增加。這種輸出電壓波形的畸變是限制輸出頻率提高的主要因素之一。一般認(rèn)為，交流電路采用6脈波的三相橋式電路時(shí)，最高輸出頻率不高于電網(wǎng)頻率的1/3～1/2。電網(wǎng)頻率為50HZ，交－交變頻電路的輸出上限頻率約為20Hz。56何謂軟開關(guān)和硬開關(guān)？ 答：如果開關(guān)器件在其端電壓不為零時(shí)開通則稱為硬件通，在其電流不為零時(shí)關(guān)斷則稱為硬關(guān)斷。硬開通、硬關(guān)斷統(tǒng)稱為硬開關(guān)。在硬開關(guān)過程中，開關(guān)器件在較高電壓下承載有較大電流，故產(chǎn)生很大的開關(guān)損耗。57軟開關(guān)電路可以分為哪幾類？ 答：準(zhǔn)諧振變換電路、零開關(guān)PWM變換電路和零轉(zhuǎn)換PWM變換電路。58軟開關(guān) PWM的含義是什么？答：恒頻PWM變換器當(dāng)輸人電壓和負(fù)載在一個(gè)很大的范圍內(nèi)變化時(shí)．又可像常規(guī)PWM那樣通過恒頻PWM調(diào)節(jié)其輸出電壓，從而給電路中變壓器、電感器和濾波器的最優(yōu)化設(shè)計(jì)創(chuàng)造了良好的條件。59什么叫組合變流電路？請(qǐng)畫出間接直流變流電路的結(jié)構(gòu)框圖。答：將AC/DC、DC/DC、AC/AC、DC/AC四大類基本的變流電路，某幾種基本電路組合起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)一定的新功能，即構(gòu)成組合變流電路。間接直流變流電路的結(jié)構(gòu)框圖如下， （60試分析圖中間接交流交流電路的工作原理，并說(shuō)明該電路有何局限性。答：圖中所示為不能再生反饋電力的電壓型見解交流變流電路。該電路中整流部分采用不控整流電路，逆變部分采用全控型器件構(gòu)成能量雙向流動(dòng)的方式，若負(fù)載能量反饋到直流中間直流電路，將導(dǎo)致電容電壓升高，由于能量無(wú)法反饋回交流電源，故電容只能承擔(dān)少量的反饋能量，否則電壓過高會(huì)危及整個(gè)電路的安全。61 GTO與SCR具有相同的PNPN結(jié)構(gòu)，為什么GTO能自關(guān)斷，而普通晶閘管不能？答：GTO和晶閘管有以下不同點(diǎn)：1）在設(shè)計(jì)器件時(shí)使得較大，這樣晶體管控制靈敏，使得GTO易于關(guān)斷；2）使得導(dǎo)通時(shí)的更接近于1。普通晶閘管設(shè)計(jì)為，而GTO設(shè)計(jì)為。這樣使得GTO導(dǎo)通時(shí)飽和程度不深，更接近于臨界飽和，從而為門極控制關(guān)斷提供了有利條件；3）多元集成結(jié)構(gòu)使得每個(gè)GTO元陰極面積很小，門極和陰極間的距離大為縮短，使得基區(qū)所謂橫向電阻很小，從而使從門極抽出較大的電流成為可能。62可控整流電路實(shí)現(xiàn)有源逆變的條件是什么？具有續(xù)流二極管的晶閘管電路能否逆變？為什么？答：可控整流電路能夠逆變的條件： 1）有直流電動(dòng)勢(shì)，其極性須和晶閘管的導(dǎo)通方向一致，其值應(yīng)大于變流電路直流側(cè)的平均電壓。 2）要求晶閘管的控制角〉，使為負(fù)值。 具有續(xù)流二極管的晶閘管整流電路不能實(shí)現(xiàn)有源逆變，因?yàn)槠漭敵稣麟妷翰荒転樨?fù)值。63有一單相交流調(diào)壓電路，帶阻感性負(fù)載，負(fù)載阻抗角為，觸發(fā)角的移相范圍是多少？為什么？答：角移相范圍，因?yàn)榧僭O(shè)直接用正弦波給該負(fù)載供電，穩(wěn)態(tài)時(shí)負(fù)載電流為正弦波，其相位滯后于電源電壓角，顯然用晶閘管控制輸出電壓，只能進(jìn)行滯后控制，使負(fù)載電流更為滯后，而無(wú)法使其超前，因而觸發(fā)角角移相范圍。64簡(jiǎn)述SPWM控制技術(shù)中的自然采樣法和規(guī)則采樣法（結(jié)合交截圖形分析）。答：結(jié)合上圖可知，自然采樣法是將參考正弦波和三角載波交截，其交點(diǎn)處作為功率器件的開關(guān)點(diǎn)，從而輸出SPWM波形；規(guī)則采樣法同樣是用參考正弦波和三角載波比較，以三角波中點(diǎn)D作橫軸的平行線，該線與三角波交點(diǎn)作為功率器件的開關(guān)點(diǎn)，從而輸出SPWM波形；65在電阻負(fù)載基本升壓斬波電路中，已知輸入電壓為50～150V，電感和電容值極大，負(fù)載電阻為，,時(shí)，計(jì)算輸出電壓平均值范圍和輸出電流平均值范圍。解：該升壓電路的占空比為， 根據(jù)輸出電壓公式， 所以輸出電壓范圍：100～300V 再根據(jù)輸出負(fù)載電阻，輸出電流范圍：5～15A 。答：IGBT內(nèi)部寄生著一個(gè)NPN晶體管和作為主開關(guān)器件的PNP晶體管組成的寄生晶閘管，其中NPN晶體管的基極與發(fā)射極之間存在體區(qū)短路電阻，（2分）P形體區(qū)的橫向空穴電流會(huì)在該電阻上產(chǎn)生壓降，相當(dāng)于對(duì)J3結(jié)施加一個(gè)正向偏壓，在額定集電極電流范圍內(nèi)，這個(gè)偏壓很小，不足以使J3開通，然而一旦J3開通，柵極就會(huì)失去對(duì)集電極電流的控制作用，導(dǎo)致集電極電流增大，造成器件功耗過高而損壞，這種電流失控現(xiàn)象稱為擎住效應(yīng)（4分），27 / 28
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