簡答題2-1與信息電子電路中的二極管相比，電力二極管具有怎樣的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)才使得其具有耐受高壓和大電流的能力？答：1.電力二極管大都采用垂直導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，使得硅片中通過電流的有效面積增大，顯著提高了二極管的通流能力。2.電力二極管在P區(qū)和N區(qū)之間多了一層低摻雜N區(qū)，也稱漂移區(qū)。低摻雜N區(qū)由于摻雜濃度低而接近于無摻雜的純半導(dǎo)體材料即本征半導(dǎo)體，由于摻雜濃度低，低摻雜N區(qū)就可以承受很高的電壓而不被擊穿。2-2.使晶閘管導(dǎo)通的條件是什么？答：使晶閘管導(dǎo)通的條件是：晶閘管承受正向陽極電壓，并在門極施加觸發(fā)電流（脈沖）。2-3.維持晶閘管導(dǎo)通的條件是什么？怎樣才能使晶閘管由導(dǎo)通變?yōu)殛P(guān)斷？答：維持晶閘管導(dǎo)通的條件是使晶閘管的電流大于能保持晶閘管導(dǎo)通的最小電流，即維持電流。要使晶閘管由導(dǎo)通變?yōu)殛P(guān)斷，可利用外加電壓和外電路的作用使流過晶閘管的電流降到接近于零的某一數(shù)值以下，即降到維持電流以下，便可使導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷。6GTO和普通晶閘管同為PNPN結(jié)構(gòu),為什么GTO能夠自關(guān)斷,而普通晶閘管不能?答：GTO和普通晶闡管同為PNPN結(jié)構(gòu)，由P1N1P2和N1P2N2構(gòu)成兩個(gè)晶體管VI、V2,分別具有共基極電流增益al和a2,由普通晶闡管的分析可得，al+a2=l是器件臨界導(dǎo)通的條件。al+a2>l兩個(gè)等效晶體管過飽和而導(dǎo)通；a1+a2<1不能維持飽和導(dǎo)通而關(guān)斷。GTO之所以能夠自行關(guān)斷，而普通晶閘管不能，是因?yàn)镚TO與普通晶閘管在設(shè)計(jì)和工藝方面有以下幾點(diǎn)不同：l）GTO在設(shè)計(jì)時(shí)a2較大，這樣晶體管V2控制靈敏，易于GTO關(guān)斷；2）GTO導(dǎo)通時(shí)a1+a2的更接近于1,普通晶閘管al+a2>=1.5，而GTO則為al+a2~1.05,GTO的飽和程度不深，接近于臨界飽和，這樣為門極控制關(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P2極區(qū)所謂的橫向電阻很小，從而使從門極抽出較大的電流成為可能。7與信息電子電路中的二極管相比，電力二極管具有怎樣的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)才使得它具有耐受高電壓電流的能力？答1.電力二極管大都采用垂直導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，使得硅片中通過電流的有效面積增大，顯著提高了二極管的通流能力。電力二極管在P區(qū)和N區(qū)之間多了一層低摻雜N區(qū)，也稱漂移區(qū)。低摻雜N區(qū)由于摻雜濃度低而接近于無摻雜的純半導(dǎo)體材料即本征半導(dǎo)體，由于摻雜濃度低，低摻雜N區(qū)就可以承受很高的電壓而不被擊穿。8試分析IGBT和電力MOSFET在內(nèi)部結(jié)構(gòu)和開關(guān)特性上的相似與不同之處.IGBT比電力MOSFET在背面多一個(gè)P型層，IGBT開關(guān)速度小，開關(guān)損耗少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(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)功率小。開關(guān)速度低于電力MOSFET。電力MOSFET開關(guān)速度快，輸入阻抗高，熱穩(wěn)定性好。所需驅(qū)動(dòng)功率小且驅(qū)動(dòng)電路簡單，工作頻率高，不存在二次擊穿問題。IGBT驅(qū)動(dòng)電路的特點(diǎn)是:驅(qū)動(dòng)電路具有較小的輸出電阻，IGBT是電壓驅(qū)動(dòng)型器件，IGBT的驅(qū)動(dòng)多采用專用的混合集成驅(qū)動(dòng)器。電力MOSFET驅(qū)動(dòng)電路的特點(diǎn):要求驅(qū)動(dòng)電路具有較小的輸入電阻，驅(qū)動(dòng)功率小且電路簡單。18．單相橋式全控整流電路，其整流輸出電壓中含有哪些次數(shù)的諧波？其中幅值最大的是哪一次？變壓器二次側(cè)電流中含有哪些次數(shù)的諧波？其中主要的是哪幾次？答:單相橋式全控整流電路，其整流輸出電壓中含有2k（k=l、2、3…）次諧波，其中幅值最大的是2次諧波。變壓器二次側(cè)電流中含有2k+1（k=l、2、3……）次即奇次諧波，其中主要的有3次、5次諧波。19．三相橋式全控整流電路，其整流輸出電壓中含有哪些次數(shù)的諧波？其中幅值最大的是哪一次？變壓器二次側(cè)電流中含有哪些次數(shù)的諧波？其中主要的是哪幾次？答：三相橋式全控整流電路的整流輸出電壓中含有6k（k=1、2、3……）次的諧波，其中幅值最大的是6次諧波。變壓器二次側(cè)電流中含有6k±l（k=l、2、3……）次的諧波，其中主要的是5、7次諧波。23．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(diǎn)：①三相橋式電路是兩組三相半波電路串聯(lián)，而雙反星形電路是兩組三相半波電路并聯(lián)，且后者需要用平衡電抗器；②當(dāng)變壓器二次電壓有效值U相等時(shí)，雙反星形電路的整流電壓平均值U是三相橋式電路的1/2,而整流電流平均值I是三相橋式d電路的2倍。③在兩種電路中，晶閘管的導(dǎo)通及觸發(fā)脈沖的分配關(guān)系是一樣的，整流電壓u和整流電流i的波形形狀一樣。3-24.整流電路多重化的主要目的是什么？答：整流電路多重化的目的主要包括兩個(gè)方面,一是可以使裝置總體的功率容量大,二是能夠減少整流裝置所產(chǎn)生的諧波和無功功率對(duì)電網(wǎng)的干擾。3-25．12脈波、24脈波整流電路的整流輸出電壓和交流輸入電流中各含哪些次數(shù)的諧波？答：12脈波電路整流電路的交流輸入電流中含有11次、13次、23次、25次等即12k±1、（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。24脈波整流電路的交流輸入電流中含有23次、25次、47次、49次等，即24k±1（k=1,2,3???）次諧波，整流輸出電壓中含有24、48等即24k（k=1,2,3???）次諧波。3-26．使變流器工作于有源逆變狀態(tài)的條件是什么？答：條件有二：①直流側(cè)要有電動(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a>n/2，使U為負(fù)值。3-29．什么是逆變失敗？如何防止逆變失敗？答：逆變運(yùn)行時(shí),一旦發(fā)生換流失敗,外接的直流電源就會(huì)通過晶閘管電路形成短路,或者使變流器的輸出平均電壓和直流電動(dòng)勢(shì)變?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。防止逆變失敗的方法有：采用精確可靠的觸發(fā)電路,使用性能良好的晶閘管，保證交流電源的質(zhì)量，留出充足的換向裕量角0等。3-30．單相橋式全控整流電路、三相橋式全控整流電路中,當(dāng)負(fù)載分別為電阻負(fù)載或電感負(fù)載時(shí),要求的晶閘管移相范圍分別是多少？答：單相橋式全控整流電路,當(dāng)負(fù)載為電阻負(fù)載時(shí)，要求的晶閘管移相范圍是0?180。，當(dāng)負(fù)載為電感負(fù)載時(shí)，要求的晶閘管移相范圍是0?90。。三相橋式全控整流電路,當(dāng)負(fù)載為電阻負(fù)載時(shí),要求的晶閘管移相范圍是0?120。，當(dāng)負(fù)載為電感負(fù)載時(shí)，要求的晶閘管移相范圍是0~90。。4-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：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。4-2換流方式各有那兒種？各有什么特點(diǎn)？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(shí)，可實(shí)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)追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(shí)現(xiàn)，也稱電容換流。 晶閘管電路不能采用器件換流,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。4-3什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(diǎn)？答：按照逆變電路直流測(cè)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持點(diǎn)是：①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(dòng)，直流回路呈現(xiàn)低阻抗。②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。③當(dāng)交流側(cè)為阻感負(fù)載時(shí)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。電流型逆變電路的主要特點(diǎn)是：①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(dòng)，直流回路呈現(xiàn)高阻抗。②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。③當(dāng)交流側(cè)為阻感負(fù)載時(shí)需要提供無功功率，直流測(cè)電惑起緩沖無功能量的作用。因?yàn)榉答仧o功能量時(shí)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？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(shí)，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(shí),由反饋二極管提供電流通道。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(shí)刻觸發(fā)VT2、VT3使其導(dǎo)通，負(fù)載電壓u。就通過VT2、VT3施加在VTI、VT4上，使其承受反向電壓關(guān)斷,電流從VTI、VT4向VT2、VT3轉(zhuǎn)移觸發(fā)VT2、VT3時(shí)刻/必須在u。過零前并留有足夠的裕量，才能使換流順利完成。8.逆變電路多重化的目的是什么？如何實(shí)現(xiàn)？串聯(lián)多重和并聯(lián)多重逆變電路備用于什么場(chǎng)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(jí)提高，二是可以改善輸出電壓的波形。因?yàn)闊o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(duì)負(fù)載有不利影響,采用多重逆變電路,可以把幾個(gè)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(gè)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(gè)逆變電路的輸出串聯(lián)起來，并聯(lián)多重是把幾個(gè)逆變電路的輸出并聯(lián)起來。串聯(lián)多重逆變電路多用于電壓型逆變電路的多重化。并聯(lián)多重逆變電路多用于電流型逆變電路的多重化。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(shí)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。10．多相多重?cái)夭娐酚泻蝺?yōu)點(diǎn)?答：多相多重?cái)夭娐芬蛟陔娫磁c負(fù)載間接入了多個(gè)結(jié)構(gòu)相同的基本斬波電路,使得輸入電源電流和輸出負(fù)載電流的脈動(dòng)次數(shù)增加、脈動(dòng)幅度減小,對(duì)輸入和輸出電流濾波更容易,濾波電感減小。此外,多相多重?cái)夭娐愤€具有備用功能,各斬波單元之間互為備用,總體可靠性提高。工廠供電補(bǔ)充—電力系統(tǒng)：由各級(jí)電壓的電力線路將一些發(fā)電廠、變電所和電力用戶聯(lián)系起來的一個(gè)發(fā)電、輸電、變電、配電和用電的整體。—衡量電能質(zhì)量的兩個(gè)參數(shù)是電壓和頻率。—低壓1000V以下；中壓1000v-10KV/35KV;高壓35KV-110KV/220KV；超高壓330kv以上；特高壓800kv以上。—工廠供電系統(tǒng)的高壓配電電壓主要取決于工廠高壓用電設(shè)備的電壓和容量、數(shù)量等因素。—供電電源和變壓器的中性點(diǎn)有三種運(yùn)行方式：1電源中性點(diǎn)不接地；2中性點(diǎn)經(jīng)阻抗接地；3中性點(diǎn)直接接地。—短路有哪些形式?哪種短路形式的可能性最大?哪些短路形式的危害最為嚴(yán)重?短路的形式有：三相短路,兩相短路,單相短路。發(fā)生單相短路可能性最大。三相短路的短路電流最大,因此造成的危害最大。—電力變壓器的基本結(jié)構(gòu)包括鐵心和繞組兩大部分；繞組又分為高壓和低壓或一次和兩次繞組。—熔斷器FU：主要對(duì)電路的和設(shè)備進(jìn)行短路保護(hù)。高壓隔離開關(guān)QS：隔離高壓電路保證安全檢修。高壓斷路器QF：能通斷正常負(fù)荷電流且能接通和承受一定時(shí)間的短路電流,并能在保護(hù)裝置作用下自動(dòng)跳閘,切斷短路故障。—變壓器的小修；指變壓器的外部檢修,不需要吊芯檢修。—按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜的截面：1三相系統(tǒng)相線截面的選擇；2中性線和保護(hù)線截面的選擇。6-3交流調(diào)壓電路和交流調(diào)功電路有什么區(qū)別？二者各運(yùn)用于什么樣的負(fù)載？為什么？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。交流調(diào)壓電路是在交流電源的每個(gè)周期對(duì)輸出電壓波形進(jìn)行控制。而交流調(diào)功電路是將負(fù)載與交流電源接通幾個(gè)波,再斷開幾個(gè)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(fù)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(tái)燈和舞臺(tái)燈光控制）及異步電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng),也用于異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速。在供用電系統(tǒng)中,還常用于對(duì)無功功率的連續(xù)調(diào)節(jié)。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(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)壓電路在變壓器一次側(cè)調(diào)壓,其電壓電流值都不太大也不太小,在變壓器二次側(cè)只要用二極管整流就可以了。這樣的電路體積小、成本低、易于設(shè)計(jì)制造。交流調(diào)功電路常用于電爐溫度這樣時(shí)間常數(shù)很大的控制對(duì)象。由于控制對(duì)象的時(shí)間常數(shù)大,沒有必要對(duì)交流電源的每個(gè)周期進(jìn)行頻繁控制。6-4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?答：一般來講,構(gòu)成交交變頻電路的兩組變流電路的脈波數(shù)越多,最高輸出頻率就越高。當(dāng)交交變頻電路中采用常用的6脈波三相橋式整流電路時(shí),最高輸出頻率不應(yīng)高于電網(wǎng)頻率的1/3~1/2。當(dāng)電網(wǎng)頻率為50Hz時(shí)，交交變頻電路輸出的上限頻率為20Hz左右。當(dāng)輸出頻率增高時(shí),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(yán)重,電壓波形畸變和由此引起的電流波形畸變以及電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)是限制輸出頻率提高的主要因素。6-5交交變頻電路的主要特點(diǎn)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(diǎn)是：只用一次變流效率較高；可方便實(shí)現(xiàn)四象限工作,低頻輸出時(shí)的特性接近正弦波。交交變頻電路的主要不足是：接線復(fù)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(wǎng)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(fù)雜。主要用途：500千瓦或1000千瓦以下的大功率、低轉(zhuǎn)速的交流調(diào)速電路,如軋機(jī)主傳動(dòng)裝置、鼓風(fēng)機(jī)、球磨機(jī)等場(chǎng)合。6-6.三相交交變頻電路有那兩種接線方式？它們有什么區(qū)別？答：三相交交變頻電路有公共交流母線進(jìn)線方式和輸出星形聯(lián)結(jié)方式兩種接線方式。兩種方式的主要區(qū)別在于：公共交流母線進(jìn)線方式中,因?yàn)殡娫催M(jìn)線端公用,所以三組單相交交變頻電路輸出端必須隔離。為此,交流電動(dòng)機(jī)三個(gè)繞組必須拆開,共引出六根線。而在輸出星形聯(lián)結(jié)方式中,因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)中性點(diǎn)和變頻器中中性點(diǎn)在一起；電動(dòng)機(jī)只引三根線即可,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(jìn)線必須隔離,因此三組單相交交變頻器要分別用三個(gè)變壓器供電。7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？答：在三相交交變頻電路中采用梯形波控制的好處是可以改善輸入功率因數(shù)。 因?yàn)樘菪尾ǖ闹饕C波成分是三次諧波，在線電壓中，三次諧波相互抵消，結(jié)果線電壓仍為正弦波。在這種控制方式中，因?yàn)闃蚴诫娐纺軌蜉^長時(shí)間工作在高輸出電壓區(qū)域（對(duì)應(yīng)梯形波的平頂區(qū)）,角較小,因此輸入功率因數(shù)可提高15%左右。3單極性和雙極性PWM調(diào)制有什么區(qū)別？三相橋式PWM型逆變電路中，輸出相電壓（輸出端相對(duì)于直流電源中點(diǎn)的電壓）和線電壓SPWM波形各有幾種電平？答：三角波載波在信號(hào)波正半周期或負(fù)半周期里只有單一的極性，所得的PWM波形在半個(gè)周期中也只在單極性范圍內(nèi)變化，稱為單極性PWM控制方式。三角波載波始終是有正有負(fù)為雙極性的，所得的PWM波形在半個(gè)周期中有正、有負(fù),則稱之為雙極性PWM控制方式。三相橋式PWM型逆變電路中,輸出相電壓有兩種電平：0.5Ud和-0.5Ud。輸出線電壓有三種電平Ud、0、-Ud。7-4.特定諧波消去法的基本原理是什么？設(shè)半個(gè)信號(hào)波周期內(nèi)有10個(gè)開關(guān)時(shí)刻（不含0和冗時(shí)刻）可以控制，可以消去的諧波有幾種？答：首先盡量使波形具有對(duì)稱性,為消去偶次諧波,應(yīng)使波形正負(fù)兩個(gè)半周期對(duì)稱,為消去諧波中的余弦項(xiàng)，使波形在正半周期前后1/4周期以兀/2為軸線對(duì)稱。考慮到上述對(duì)稱性,半周期內(nèi)有5個(gè)開關(guān)時(shí)刻可以控制。利用其中的1個(gè)自由度控制基波的大小,剩余的4個(gè)自由度可用于消除4種頻率的諧波。7-8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(hào),可以有效地提高直流電壓的利用率。對(duì)于三相PWM逆變電路,還可以采用線電壓控制方式,即在相電壓調(diào)制信號(hào)中疊加3的倍數(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。7-9.什么是電流跟蹤型PWM變流電路？釆用滯環(huán)比較方式的電流跟蹤型變流器有何特點(diǎn)？答：電流跟蹤型PWM變流電路就是對(duì)變流電路采用電流跟蹤控制。也就是,不用信號(hào)波對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制,而是把希望輸出的電流作為指令信號(hào),把實(shí)際電流作為反饋信號(hào),通過二者的瞬時(shí)值比較來決定逆變電路各功率器件的通斷,使實(shí)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(diǎn)：①硬件電路簡單；②屬于實(shí)時(shí)控制方式，電流響應(yīng)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(jì)算法和調(diào)制法相比，相同開關(guān)頻率時(shí)輸出電流中高次諧波含量較多；⑤采用閉環(huán)控制。7-11.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？答：在PWM整流電路中，間接電流控制是按照電源電壓、電源阻抗電壓及PWM整流器輸入端電壓的相量關(guān)系來進(jìn)行控制,使輸入電流獲得預(yù)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。直接電流控制中,首先求得交流輸入電流指令值,再引入交流電流反饋,經(jīng)過比較進(jìn)行跟蹤控制,使輸入電流跟蹤指令值變化。因?yàn)橐肓私涣麟娏鞣答伓Q為直接電流控制2-5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、Id3d1d2d3

2-4圖2-27中陰影部分為晶閘管處于通態(tài)區(qū)間的電流波形，各波形的電流最大值各為多少?這時(shí)，相應(yīng)的電流最大值I、I、I各為多少?解：額定電流I()=100Am1m2m3 T(AV)Imlmlm2m3Li、打、打與電流有效值I、【2、II= ;c)I= ,I=2 d3 3c)I=2I=314,I=m3 d33-2.圖3-10為具有變壓器中心抽頭的單相全波可控整流電路，問該變壓器還有直均為Im，試計(jì)算各波形的電流平均值的晶閘管，允許的電流有效值I=157A,由上題計(jì)算結(jié)果知a)I1 A,0.2717,I 89.48A..b)I I解：a)Id1b)I"刪I血 宕上“吶十比流磁化問題嗎？試說明：①晶閘管承受的最大反向電壓為2根號(hào)2U2；②當(dāng)負(fù)載是

3-4.單相橋式半控整流電路，電阻性負(fù)載，畫出整流二極管在一周內(nèi)承受的電壓電阻或電感時(shí)，其輸出電壓和電流的波形與單相全控橋時(shí)相同。答：具有變壓器中

波形。解：注意到二極管的特點(diǎn)：承受電壓為正即導(dǎo)通。因此，二極管承受的電壓心抽頭的單相全波可控整流電路，該變壓器沒有直流磁化的問題。因?yàn)閱蜗嗳刹粫?huì)出現(xiàn)正的部分。在電路中器件均不導(dǎo)通的階段，交流電源電壓由晶閘管平衡。心抽頭的單相全波可控整流電路，該變壓器沒有直流磁化的問題。因?yàn)閱蜗嗳煽卣麟娐纷儔浩鞫螠y(cè)繞組中，正負(fù)半周內(nèi)上下繞組內(nèi)電流的方向相反，波形對(duì)47■*控整流電路變壓器二次測(cè)繞組中，正負(fù)半周內(nèi)上下繞組內(nèi)電流的方向相反，波形對(duì)整流二極管在一周內(nèi)承受的電壓波形如下：稱，其一個(gè)周期內(nèi)的平均電流為零，故不會(huì)有直流磁化的問題。下分析晶閘管承受

4-5三相橋式電壓型逆變電路，180°導(dǎo)電方式，叮100V。試求輸出相電壓的基波55次諧波的有效值監(jiān)。解：、最大反向電壓及輸出電壓和電流波形的情況。D以晶閘管VT2為例。當(dāng)VT1導(dǎo)通時(shí)，晶閘管VT2通過VT］與2個(gè)變壓器二次繞組并聯(lián)，所以VT2承受的最大電壓為幅值際和有效值％輸出線電壓的基波幅值際和有效值％輸出線電壓中-mThJ'UpHW!2根號(hào)2U2。2)當(dāng)單相全波整流電路與單相全控橋式整流電路的觸發(fā)角a相同時(shí),并聯(lián)諧振式逆變電路利用負(fù)載電源進(jìn)行變換對(duì)于電阻負(fù)載：(0~a)期間無晶閘管導(dǎo)通，輸出電壓為0；(a~n)期間，單相利用負(fù)載電源進(jìn)行變換全波電路中VT導(dǎo)通，單相全控橋電路中VT、VT導(dǎo)通，輸出電壓均與電源電壓114

3.在圖5-la所示的降壓斬波電路中，E=100V,L=lmH,R=0.50,Em=10V，采u2相等；(n~n+a)期間，均無晶閘管導(dǎo)通，輸出電壓為0;(n+a~2n)期間,

用脈寬調(diào)制控制方式，T=20ps,當(dāng)tm=5ps時(shí)，計(jì)算輸出電壓平均值U0,輸出電單相全波電路中VT2導(dǎo)通，單相全控橋電路中竺、VT3導(dǎo)通，輸出電壓等于-叮。對(duì)于電感負(fù)載：(a~n+a)期間，單相全波電路中VT〔導(dǎo)通，單相全控橋電路中VT1、VT4導(dǎo)通，輸出電壓均與電源電壓u2相等；(n+a~2n+a)期間,單相全波電路中vt2導(dǎo)通，單相全控橋電路中vt2、vt3導(dǎo)通，輸出波形等于-巴。流平均值I0,計(jì)算輸出電流的最大和最小值瞬時(shí)值并判斷負(fù)載電流是否連續(xù)。當(dāng)0*.=(N#--W|Qtm=3ps時(shí)，重新進(jìn)行上述計(jì)算。解:由題目已知條件可得：r---—TT--D-W2 匚=邛01當(dāng)E 時(shí)，有1?0_S所以輸出電流連續(xù)。ap上1IXJH由于可見，兩者的輸出電壓相同，加到同樣的負(fù)載上時(shí)，則輸出電流也相同。5-4.簡述圖5-2a所示升壓斬波電路的基本工作原理。3-3.單相橋式全控整流電路，U2=100V，負(fù)載中R=2Q，L值極大，當(dāng)a=30°

答：假設(shè)電路中電感L值很大，電容C值也很大。當(dāng)V處于通態(tài)時(shí)，電源E向電感時(shí)，要求：①作出叫、■、和■的波形；②求整流輸出平均電壓“電流Id，變壓

L充電，充電電流基本恒定為，同時(shí)電容C上的電壓向負(fù)載R供電，因C值很大,解：①ud解：①ud、id、和i2的波形如下圖:②輸出平均電壓ud、電流id，變壓器器二次電流有效值I2；③考慮安全裕量，確定晶閘管的額定電壓和額定電流。

基本保持輸出電壓為恒值。設(shè)V處于通態(tài)的時(shí)間為，此階段電感L上積蓄的能2量為E。當(dāng)V處于斷態(tài)時(shí)E和己共同向電容C充電并向負(fù)載R提供能量。設(shè)V處于斷態(tài)的時(shí)間為，則在此期間電感L釋放的能量為 ；當(dāng)電路工作化簡得：1，輸出電壓高于電源電壓，故稱該電式中的T／于穩(wěn)態(tài)時(shí)，一個(gè)周期T中電感L積蓄的能量與釋放的能量相等，即：化簡得：1，輸出電壓高于電源電壓，故稱該電式中的T