電力電子技術復習題-閱讀頁
2025-05-02 07:00本頁面
【正文】 于燈光控制（如調光臺燈和舞臺燈光控制）及異步電動機的軟起動，也用于異步電動機調速。此外，在高電壓小電流或低電壓大電流直流電源中，也常采用交流調壓電路調節(jié)變壓器一次電壓。這都是十分不合理的。這樣的電路體積小、成本低、易于設計制造。由于控制對象的時間常數(shù)大，沒有必要對交流電源的每個周期進行頻繁控制。交交變頻電路的主要不足是：接線復雜，如采用三相橋式電路的三相交交變頻器至少要用36只晶閘管；受電網頻率和變流電路脈波數(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。68試述矩陣式變頻電路的基本原理和優(yōu)缺點。矩陣式變頻電路的主要優(yōu)點是：輸出電壓為正弦波；輸出頻率不受電網頻率的限制；輸入電流也可控制為正弦波且和電壓同相；功率因數(shù)為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。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，輸入功率因數(shù)為l，且能量雙向流動，可實現(xiàn)四象限運行；其次，和目前廣泛應用的交直交變頻電路相比，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。71試說明PWM控制的基本原理。即通過對一系列脈沖的寬度進行調制，來等效地獲得所需要波形（含形狀和幅值）。效果基本相同是指環(huán)節(jié)的輸出響應波形基本相同。把正弦半波分成 N等份，就可把其看成是 N個彼此相連的脈沖列所組成的波形。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波部分面積（沖量）相等，就得到 PWM波形。根據(jù)面積等效原理，PWM 波形和正弦半波是等效的?？梢?，所得到的 PWM 波形和期望得到的正弦波等效。 三角波載波始終是有正有負為雙極性的， 所得的PWM波形在半個周期中有正、有負，則稱之為雙極性 PWM控制方式。輸出線電壓有三種電平Ud、0、 Ud。在異步調制方式中，通常保持載波頻率fc 固定不變，因而當信號波頻率 fr變化時，載波比 N是變化的。 這樣，當信號波頻率較低時，載波比N較大，一周期內的脈沖數(shù)較多，正負半周期脈沖不對稱和半周期內前后 1/4 周期脈沖不對稱產生的不利影響都較小，PWM 波形接近正弦波。這就使得輸出 PWM波和正弦波的差異變大。 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制。 當逆變電路輸出頻率很低時，同步調制時的載波頻率 fc也很低。當負載為電動機時也會帶來較大的轉矩脈動和噪聲。 此外，同步調制方式比異步調制方式復雜一些。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。 7 / 7
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