电力电子习题答案

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电力电子技术练习题与答案

电力电子技术练习题与答案

(第一章)一、填空题1、普通晶闸管内部有PN结,,外部有三个电极,分别是极极和极。

1、两个、阳极A、阴极K、门极G。

2、晶闸管在其阳极与阴极之间加上电压的同时,门极上加上电压,晶闸管就导通。

2、正向、触发。

3、、晶闸管的工作状态有正向状态,正向状态和反向状态。

阻断、导通、阻断。

4、某半导体器件的型号为KP50—7的,其中KP表示该器件的名称为,50表示,7表示。

4、普通晶闸管、额定电流50A、额定电压100V。

5、只有当阳极电流小于电流时,晶闸管才会由导通转为截止。

5、维持电流。

6、当增大晶闸管可控整流的控制角α,负载上得到的直流电压平均值会。

减小。

7、按负载的性质不同,晶闸管可控整流电路的负载分为性负载,性负载和负载三大类。

7、电阻、电感、反电动势。

8、当晶闸管可控整流的负载为大电感负载时,负载两端的直流电压平均值会,解决的办法就是在负载的两端接一个。

8、减小、并接、续流二极管。

9、工作于反电动势负载的晶闸管在每一个周期中的导通角、电流波形不连续、呈状、电流的平均值。

要求管子的额定电流值要些。

9、小、脉冲、小、大。

10、单结晶体管的内部一共有个PN结,外部一共有3个电极,它们分别是极、极和极。

10、一个、发射极E、第一基极B1、第二基极B2。

11、当单结晶体管的发射极电压高于电压时就导通;低于电压时就截止。

11、峰点、谷点。

12、触发电路送出的触发脉冲信号必须与晶闸管阳极电压,保证在管子阳极电压每个正半周内以相同的被触发,才能得到稳定的直流电压。

12、同步、时刻。

13、晶体管触发电路的同步电压一般有同步电压和电压。

13、正弦波、锯齿波。

14、正弦波触发电路的同步移相一般都是采用与一个或几个的叠加,利用改变的大小,来实现移相控制。

14、正弦波同步电压、控制电压、控制电压。

15、在晶闸管两端并联的RC回路是用来防止损坏晶闸管的。

15、关断过电压。

16、为了防止雷电对晶闸管的损坏,可在整流变压器的一次线圈两端并接一个或。

电力电子课后习题答案 5

电力电子课后习题答案 5

第五章 直流—直流交流电路1.简述图5-1a 所示的降压斩波电路工作原理.答:降压斩波器的原理是:在一个控制周期中,让V 导通一段时间t on ,由电源E 向L 、R 、M 供电,在此期间,u o =E 。

然后使V 关断一段时间t off ,此时电感L 通过二极管VD 向R 和M 供电,u o =0.一个周期内的平均电压U o =E t t t ⨯+offon on。

输出电压小于电源电压,起到降压的作用。

2.在图5-1a 所示的降压斩波电路中,已知E =200V ,R =10Ω,L 值极大,E M =30V ,T =50μs ,t on =20μs ,计算输出电压平均值U o ,输出电流平均值I o 。

解:由于L 值极大,故负载电流连续,于是输出电压平均值为U o =E T t on =5020020⨯=80(V)输出电流平均值为I o =R E U M o -=103080-=5(A)3.在图5-1a 所示的降压斩波电路中,E =100V , L =1mH,R =0。

5Ω,E M =10V ,采用脉宽调制控制方式,T =20μs ,当t on =5μs 时,计算输出电压平均值U o ,输出电流平均值I o ,计算输出电流的最大和最小值瞬时值并判断负载电流是否连续。

当t on =3μs 时,重新进行上述计算。

解:由题目已知条件可得:m =E E M =10010=0。

1τ=RL =5.0001.0=0.002 当t on =5μs 时,有ρ=τT =0。

01αρ=τont =0。

0025由于11--ραρe e =1101.00025.0--e e =0.249>m 所以输出电流连续。

此时输出平均电压为U o =E T t on =205100⨯=25(V) 输出平均电流为I o =R E U M o -=5.01025-=30(A) 输出电流的最大和最小值瞬时值分别为I max =R E m e e ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-----ραρ11=5.01001.01101.00025.0⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-----e e =30.19(A )I min =R E m e e ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---11ραρ=5.01001.01101.00025.0⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---e e =29。

电力电子技术习题及答案

电力电子技术习题及答案

电力电子技术习题集习题一1. 试说明什么是电导调制效应及其作用。

2. 晶闸管正常导通的条件是什么,导通后流过的电流由什么决定?晶闸管由导通变为关断的条件是什么,如何实现?3. 有时晶闸管触发导通后,触发脉冲结束后它又关断了,是何原因?4.图1-30中的阴影部分表示流过晶闸管的电流波形,其最大值均为I m ,试计算各波形的电流平均值、有效值。

如不考虑安全裕量,额定电流100A 的晶闸管,流过上述电流波形时,允许流过的电流平均值I d 各位多少?(f)图1-30 习题1-4附图5. 在图1-31所示电路中,若使用一次脉冲触发,试问为保证晶闸管充分导通,触发脉冲宽度至少要多宽?图中,E =50V ;L =0.5H ;R =0.5Ω; I L =50mA (擎住电流)。

图1-31习题1-5附图 图1-32习题1-9附图6. 为什么晶闸管不能用门极负脉冲信号关断阳极电流,而GTO 却可以?7. GTO 与GTR 同为电流控制器件,前者的触发信号与后者的驱动信号有哪些异同? 8. 试比较GTR 、GTO 、MOSFET 、IGBT 之间的差异和各自的优缺点及主要应用领域。

9. 请将VDMOS (或IGBT )管栅极电流波形画于图1-32中,并说明电流峰值和栅极电阻有何关系以及栅极电阻的作用。

10. 全控型器件的缓冲吸收电路的主要作用是什么?试分析RCD 缓冲电路中各元件的作用。

11. 限制功率MOSFET 应用的主要原因是什么?实际使用时如何提高MOSFET 的功率容量?习题二1.具有续流二极管的单相半波可控整流电路,带阻感性负载,电阻为5Ω,电感为0.2H,电源电压的有效值为220V,直流平均电流为10A,试计算晶闸管和续流二极管的电流有效值,并指出晶闸管的电压定额(考虑电压2-3倍裕度)。

2.单相桥式全控整流电路接电阻性负载,要求输出电压在0~100V连续可调,输出电压平均值为30 V时,负载电流平均值达到20A。

《电力电子》课后习题答案

《电力电子》课后习题答案

第 1 章 习题3. 把一个晶闸管与灯泡串联,加上交流电压,如图 1-37 所示图 1-37问:(1)开关 S 闭合前灯泡亮不亮?(2)开关 S 闭合后灯泡亮不亮?(3)开关 S 闭合一段时间后再打开,断开开关后灯泡亮不亮?原因是什么?答:(1)不亮;(2)亮;(3)不亮,出现电压负半周后晶闸管关断。

1) 开关 S 闭合前,灯泡不亮;因为晶闸管门极没有正向门极电压,故晶闸管不能导通。

2) 开关 S 闭合后灯泡亮;因为此时晶闸管门极加上了正向电压,而 U2 为交流电源,故只有当晶闸管阳极承受正向电压时,晶闸管才导通,当晶闸管阳极电压为负时,不导通;但在电源为工频交流的情况下, 灯泡表现为始终亮。

3) 开关 S 闭合一段时间后,再打开,灯泡不亮;因为当晶闸管阳极电压为负时,即使有正向的门极电压,也会使晶闸管很快关断(晶闸管关断时间只有约 40us );打开 S 后,即使晶闸管阳极承受正向电压,但因为门极没有正向电压,故晶闸管也不导通。

4. 在夏天工作正常的晶闸管装置到冬天变得不可靠,可能是什么现象和原因?冬天工作正常到夏天变得不可靠又可能是什么现象和原因?答:晶闸管的门极参数 I GT 、U GT 受温度影响,温度升高时,两者会降低,温度升高时,两者会升高,故会引起题中所述现象。

夏天工作正常、冬天工作不正常的原因可能是电路提供的触发电流偏小,夏天勉强能触发,到冬天则就不能满足对触发电流的要求了。

冬天正常、夏天不正常的原因可能 是晶闸管的维持电流小,冬天勉强能关断,到夏天不容易关断;或者,因所选用的晶闸管电压 偏低,到夏天管子转折电压与击穿电压值下降, 而造成硬开通或击穿。

5. 型号为 KP100-3,维持电流 I H =4mA 的晶闸管,使用在如图 1-38 电路中是否合理 ?为什么?(分析时不考虑电压、电流裕量)(a)(b)(c)图 1-38 习题 5 图答:(1)I d =10050 ⨯103= 0.002 A = 2mA < I H = 4mA故不能维持导通2 (2)I 2 =220= 15.56...I d = I 2 /1.57 = 9.9 A > I H 10 2而 U TM = 220 = 311V > U R故不能正常工作(3)I d =150/1=150A>I HI T =I d =150A<1.57×100=157A 故能正常工作16. 说明 GTO 的关断原理。

电力电子技术必做习题答案

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电力电子技术必做习题解答1. 1 •把一个晶闸管与灯泡串联,加上交流电压,如图 问:(1)开关S 闭合前灯泡亮不亮? ( 2)开关S段时间后再打开,断开开关后灯泡亮不亮?原因是什么? 答:(1)不亮;(2)亮;(3)不亮,出现电压负半周2. 2•在夏天工作正常的晶闸管装置到冬天变得不可靠,可能是什么现象和原因?冬天工作正常到夏天变得不可靠又可能是什么现象和原因?答:晶闸管的门极参数I GT 、U GT 受温度影响,温度升高时,两者会降低,温度升高时, 两者会升高,故会引起题中所述现象。

3.型号为KP100-3 ,维持电流I H = 4mA 的晶闸管,使用在如图1-38电路中是否合理?为什么?(分析时不考虑电压、电流裕量)l T =|d =150A<1.57 X 100=157A故能正常工作4. 什么是IGBT 的擎住现象?使用中如何避免?答:IGBT 由于寄生晶闸管的影响,可能是集电极电流过大(静态擎住效应),也可能是du ce /dt 过大(动态擎住效应),会产生不可控的擎住效应。

实际应用中应使IGBT 的漏极(2) 3.答: (1)I d10050 103故不能维持导通图1-38 习题5图0.002A 2mA I H 4 mA2202 -----------------15.56...|dl 2/1 .57 10一2 而 U TM 220.2 :311V U R故不能正常工作9.9A I H(c)(3)l d =150/1=150A> I H1-37电流不超过额定电流,或增加控制极上所接电阻R G的数值,减小关断时的du ce/dt,以避免出现擎住现象。

1. 出图2-57中①〜⑨各保护元件及VD F、L d的名称及作用。

(LJ为过流继电器)1.答:T • T I T图2-57三相桥式整流电路的保护(1)交流进线电抗器限流、限du/dt和di/dt(2)压敏电阻过压保护(3)交流侧阻容保护过压保护(4)桥臂电感限du/dt (由元件换流引起)、di/dt(5)快熔过流保护(6)过压保护电容限制关断过电压对元件的损害(7)抑振电阻防止L、C振荡,限制电容放电电流(8)直流侧压敏电阻直流侧过压保护(9)过流继电器过流时,继电器开路,保护主电路(10) VD F续流二极管为负载电路提供通路,过压保护(11) L d平波电抗器防止直流电流波动(断流)2. GTR、IGBT等过流保护中,为何要采用检测集射极电压作为保护基准?答:检测集射极电压U ce作为过流保护原则,在相同的相对测量误差下,工作点的移动最少,结果较准确3. GTR、P-MOSFET、IGBT吸收电路的基本结构如何?其减少被保护器件开关损耗的机理如何?答:缓冲电路的功能包括抑制和吸收二个方面。

电力电子习题答案

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第2章电力电子器件与信息电子电路中的二极管相比,电力二极管具有怎样的结构特点才能使它具有耐受高电压和大电流的能力解:1. 电力二极管是垂直导电结构,使得硅片中通过电流的有效面积增大,提高通流能力 2.电力二极管在P区和N区多了一层低掺杂区,可以承受很高的电压而不致被击穿;3.具有电导调制效应。

使晶闸管导通的条件是什么答:使晶闸管导通的条件是:晶闸管承受正相阳极电压,并在门极施加触发电流(脉冲)。

或者U AK >0且U GK>0维持晶闸管导通的条件是什么怎样才能使晶闸管由导通变为关断答:维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流,即维持电流。

图2-27中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形,各波形的电流最大值均为Im , 试计算各波形的电流平均值I d1,I d2,I d3与电流有效值I1,I2,I3解:a) Id1= Im I1==b) Id2== Im I2= Imc) Id3== Im I3== Im.上题中如果不考虑安全裕量,问100A的晶阐管能送出的平均电流Id1、Id2、Id3各为多少这时,相应的电流最大值Im1,Im2,Im3各为多少解:额定电流I T(AV)=100A的晶闸管,允许的电流有效值I=157A,由上题计算结果知a) Im1=I/=, ≈≈89.48Ab) Im2=I/ = Id2= =c) Im3=2I=314 Id3= =和普通晶闸管同为PNPN结构,为什么GTO能够自关断,而普通晶闸管不能答: GTO之所以能够自行关断,而普通晶闸管不能,是因为GTO与普通晶闸管在设计和工艺方面有以下几点不同:l)GTO 在设计时2α较大,这样晶体管V2控制灵敏,易于GTO 关断;2)GTO 导通时21αα+的更接近于l,普通晶闸管5.121≥+αα,而GTO 则为05.121≈+αα,GTO 的饱和程度不深,接近于临界饱和,这样为门极控制关断提供了有利条件;3)多元集成结构使每个GTO 元阴极面积很小, 门极和阴极间的距离大为缩短,使得P2极区所谓的横向电阻很小, 从而使从门极抽出较大的电流成为可能。

电力电子技术练习题(答案)

电力电子技术练习题(答案)

27、如图的电路为 升压斩波电路 ,其输出直流电
1 E 压的平均值UO= 1 D 。
28、如图的电路为 升降压斩波电路 ,其输出直流电
D E 压的平均值UO= 1 D 。
29、通过某种装置对交流电压的有效值或功率进行调 整,称为 交流调压电路 。 30、交流调压电路有三种调制方式:相控式 、 斩波式 和通断式。
层半导体NPNPN构成。( √ ) 14、双向晶闸管与普通晶闸管一样,其内部有三个 PN结。( × )
15、双向晶闸管与普通晶闸管不一样,其内部有四
个PN结。( √ )
16、单相半控桥式整流带电感性负载的电路中,为 了解决电路失控的问题,常在负载两端并联续流 二极管。( √ )
四、简答题
1、双向晶闸管额定电流的定义与普通晶闸管额定电 流的定义有何不同? 答:双向晶闸管的额定电流以允许流过的最大工频电 流的有效值来标定;普通晶闸管的额定电流以允许流 过的最大工频正弦半波整流电流的平均值来标定。 2、 额定电流100A的两只普通晶闸管反并联,若用 双向晶闸管代替,其额定电流=?
4、单相半控桥式整流电路带电感性负载时,电路会 出现什么问题?如何解决? 答:电路会出现失控现象。为消除失控现象,可在电 路中加接续流二极管。
5、晶闸管导通后,通过晶闸管电流的大小与电路中 哪些参数有关? 答:晶闸管导通后,通过晶闸管电流的大小与电路中 的电源及负载电阻有关。
6、什么是电压型、电流型逆变电路?输出交流电压、 交流电流的波形各有什么特点? 答:直流侧并联大电容,电压基本无脉动,相当于电 压源,此为电压型逆变电路。输出交流电压为矩形波, 输出电流波形由负载性质性质决定。直流侧串大电感, 电流基本无脉动,相当于电流源,此为电流型逆变电 路。输出交流电流为矩形波,输出电压波形由负载性 质性质决定。 。

电力电子技术课后部分习题参考答案

电力电子技术课后部分习题参考答案

电力电子技术课后部分习题参考答案1电力电子技术部分复习题参考答案一、略二、图1所示的单相桥式整流电路中,V U 2202=、触发角°=30a ,负载为阻感负载,电感L 的值极大,W =5R 。

1、绘制输出电压d u 、输出电流d i 、变压器副边电流2i 的波形;2、计算输出电压d u 、输出电流d i 的平均值3、计算晶闸管的电流有效值。

VT1VT2VT4VT3udi du RL1u 2i图1 答案:答案:1.波形绘制.波形绘制du2 2.电路参数计算).电路参数计算))(47.17130cos 2209.0cos 9.02V U U d =°´´=××=a)(29.34547171A RU I d d ===78.022047.171222===××=U U I U I U d d d l3 3.电路参数计算.电路参数计算 )(25.242A I I d T ==三、图2所示的三相半波可控电路中,相电压V U 2202=、触发角°=30a ,反电动势V E 30=,电感L 的值极大,W =15R 。

1 1、计算输出电压、计算输出电压d u 、输出电流d i 的平均值、的平均值、a a 相的电流a i 的有效值;2 2、绘制输出电压、绘制输出电压d u 、输出电流d i 、a 相的电流a i 的波形的波形b a cVT1VT2VT3di R LEai du T图2答案:答案: 1.电路参数计算)(91.22230cos 22017.1cos 17.12V U U d =°´´=××=a)(86.12153091.222A RE U I d d =-=-=)(43.7386.123A I I d a ===2.波形绘制四、三相全控桥式整流电路带反电动势阻感负载,已知:负载电阻W =1R ,电感=µd L ,相电压V U 2202=,mH L B 1=,当反电动势V E 400=,控制角α=120=120°或逆变角β°或逆变角β°或逆变角β=60=60=60°时,°时,请计算输出电压平均值d U 、输出电流平均值d I 和换相重叠角g 。

电力电子技术课后习题全部答案

电力电子技术课后习题全部答案

电力电子技术答案2-1与信息电子电路中的二极管相比,电力二极管具有怎样的结构特点才使得其具有耐受高压和大电流的能力答:1.电力二极管大都采用垂直导电结构,使得硅片中通过电流的有效面积增大,显著提高了二极管的通流能力。

2.电力二极管在P区和N区之间多了一层低掺杂N区,也称漂移区。

低掺杂N区由于掺杂浓度低而接近于无掺杂的纯半导体材料即本征半导体,由于掺杂浓度低,低掺杂N区就可以承受很高的电压而不被击穿。

2-2.使晶闸管导通的条件是什么答:使晶闸管导通的条件是:晶闸管承受正向阳极电压,并在门极施加触发电流(脉冲)。

或:uAK>0且uGK>0。

2-3. 维持晶闸管导通的条件是什么怎样才能使晶闸管由导通变为关断答:维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流,即维持电流。

要使晶闸管由导通变为关断,可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下,即降到维持电流以下,便可使导通的晶闸管关断。

2-4图2-27中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形,各波形的电流最大值均为Im ,试计算各波形的电流平均值Id1、Id2、Id3与电流有效值I1、I2、I3。

解:a) Id1=I1=b) Id2=I2=c) Id3=I3=2-5上题中如果不考虑安全裕量,问100A的晶阐管能送出的平均电流I d1、Id2、Id3各为多少这时,相应的电流最大值Im1、Im2、Im3各为多少解:额定电流IT(AV)=100A的晶闸管,允许的电流有效值I=157A,由上题计算结果知a) Im1A, Im2Id2c) Im3=2I=314 Id3=2-6 GTO和普通晶闸管同为PNPN结构,为什么GTO能够自关断,而普通晶闸管不能答:GTO和普通晶阐管同为PNPN结构,由P1N1P2和N1P2N2构成两个晶体管V1、V2,分别具有共基极电流增益和,由普通晶阐管的分析可得,是器件临界导通的条件。

电力电子技术练习题库与参考答案

电力电子技术练习题库与参考答案

电力电子技术练习题库与参考答案一、单选题(共30题,每题1分,共30分)1、直接耦合式强迫换流是给晶闸管加上反向电压而使其关断,因此又叫()。

A、电流换流B、器件换流C、电压换流D、负载换流正确答案:C2、PWM控制技术在( )电路中的应用最为广泛。

A、逆变B、整流C、变频D、斩波正确答案:A3、单相全桥电压型逆变电路阻感负载,需要()个续流二极管。

A、2B、4C、1D、3正确答案:B4、逆变电路根据交流输出侧接的对象,可分为()。

A、单相逆变电路和三相逆变电路B、电压型逆变电路和电流型逆变电路C、有源逆变电路和无源逆变电路D、电容式逆变电路和电感式逆变电路正确答案:C5、单相全控桥式整流电路最多需要()个晶闸管。

A、2B、3C、1D、4正确答案:D6、采用调制法得到PWM波形,把希望输出的波形作为()。

A、正玄波B、载波C、调制信号D、锯齿波正确答案:C7、绝缘栅双极晶体管IGBT是一种复合型器件,它是由()复合而成的。

A、GTR和MOSFETB、GTR和GTOC、GTO和MOSFETD、SCR和MOSFET正确答案:A8、所谓电力电子技术就是应用于电力领域的()技术。

A、变换B、电子C、控制D、交流正确答案:B9、单相桥式可控整流电阻性负载电路中,控制角α的最大移相范围是( )。

A、0º-150°B、0º-90°C、0º-120°D、0º-180°正确答案:D10、斩波电路控制方式中,ton和T都可调,改变占空比,称为()。

A、频率调制B、PWMC、相位控制D、混合型正确答案:D11、得到PWM波形的方法有()。

A、计算法和调制法B、计算法和画图法C、调制法和画图法D、计算法和理论法正确答案:A12、逆变电路根据直流侧电源性质的不同,可分为()。

A、电压型逆变电路和电流型逆变电路B、单相逆变电路和三相逆变电路C、电容式逆变电路和电感式逆变电路D、有源逆变电路和无源逆变电路正确答案:A13、斩波电路控制方式中,ton不变,改变T,称为()。

电力电子技术_习题集(含答案)

电力电子技术_习题集(含答案)

《电力电子技术》课程习题集一、单选题1.晶闸管内部有()PN结。

A、一个B、二个C、三个D、四个2.电力二极管内部有()个PN结。

A、一个B、二个C、三个D、四个3.双向晶闸管是用于交流电路中的,其外部有()电极。

A、一个B、两个C、三个D、四个4.比较而言,下列半导体器件中开关速度最快的是()。

A、GTOB、GTRC、MOSFETD、SR5.下列半导体器件中属于电流型控制器件的是()A、GTRB、MOSFETC、IGBTD、SR6.比较而言,下列半导体器件中开关速度最慢的是()。

A、GTOB、GTRC、MOSFETD、IGBT7.下列半导体器件中属于电压型控制器件的是()。

A、GTOB、GTRC、MOSFETD、SR8.压敏电阻在晶闸管整流电路中主要是用来作()。

A、分流B、降压C、过电压保护D、过电流保护9.晶闸管两端并联一个RC电路的作用是()。

A、分流B、降压C、过电压保护D、过电流保护10.普通晶闸管的通态电流(额定电流)是用电流的()来表示的。

A、有效值B、最大值C、平均值D、最小值11.晶闸管在电路中的门极正向偏压()愈好。

A、愈大B、愈小C、不变D、为零12.快速熔断器在晶闸管整流电路中主要是用来作()。

A、分流B、降压C、过电压保护D、过电流保护13.当晶闸管的额定电压小于实际要求时,可以用两个以上同型号的器件相( )。

A、串联B、并联C、串并联14.当晶闸管承受反向阳极电压时,不论门极加何种极性触发电压,管子都将工作在( )。

A、导通状态B、关断状态C、饱和状态D、不定15.当晶闸管的额定电流小于实际要求时,可以用两个以上同型号的器件相 ( )。

A、串联B、并联C、串并联16.晶闸管整流电路中直流电动机应该属于()负载。

A、电阻性B、电感性C、反电动势D、不定17.晶闸管可控整流电路中的控制角α减小,则输出的电压平均值会()。

A、不变B、增大C、减小D、不定18.三相可控整流与单相可控整流相比较,输出直流电压的纹波系数()。

电力电子技术习题及答案

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电力电子技术习题集图1-31习题1-5附图 图1-32习题1-9附图6. 为什么晶闸管不能用门极负脉冲信号关断阳极电流 ,而GTO 却可以?7. GTO 与GTR 同为电流控制器件,前者得触发信号与后者得驱动信号有哪些异同? 8. 试比较GTR 、GTO 、MOSFET 、IGBT 之间得差异与各自得优缺点及主要应用领域。

9. 请将VDMOS (或IGBT )管栅极电流波形画于图 1-32中,并说明电流峰值与栅极电阻有何 关系以及栅极电阻得作用。

10. 全控型器件得缓冲吸收电路得主要作用就是什么?试分析RCD 缓冲电路中各元件得作用。

11. 限制功率MOSFET 应用得主要原因就是什么?实际使用时如何提高MOSFET 得功率容量?习题二1.具有续流二极管得单相半波可控整流电路 ,带阻感性负载,电阻为5?,电感为0、2H ,电源电压得有效值为220V ,直流平均电流为10A ,试计算晶闸管与续流二极管得电流有效值 ,并指出晶闸管得电压定额(考虑电压2-3倍裕度)。

2.单相桥式全控整流电路接电阻性负载 ,要求输出电压在0〜100V 连续可调,输出电压平均值为30 V 时,负载电流平均值达到 20A 。

系统采用220V 得交流电压通过降压变压器供电 且晶闸管1. 2. 3.习题一试说明什么就是电导调制效应及其作用。

晶闸管正常导通得条件就是什么,导通后流过得电流由什么决定?晶闸管由导通变为关断得条件就是什么,如何实现?有时晶闸管触发导通后,触发脉冲结束后它又关断了 ,就是何原因? 图1-30中得阴影部分表示流过晶闸管得电流波形 ,其最大值均为I m ,试计算各波形得电流平均值、有效值。

如不考虑安全裕量 ,额定电流100A 得晶闸管,流过上述电流波形时,允许流过得电流平均值I 各位多少?二 4/32 二 7/3(c)"兀2兀7/3(d)5. ■ ◎二2 - 9/4(e)J"Q*t二 5/4 2-9/4(f )图1-30习题1-4附图在图1-31所示电路中,若使用一次脉冲触发,试问为保证晶闸管充分导通,触发脉冲宽度至少要多宽?图中,E=50V;L=0、5H;R=0、5? ; l L =50mA (擎住电流)。

电力电子技术练习题(答案)

电力电子技术练习题(答案)
答:直流侧并联大电容,电压基本无脉动,相当于电 压源,此为电压型逆变电路。输出交流电压为矩形波, 输出电流波形由负载性质性质决定。直流侧串大电感, 电流基本无脉动,相当于电流源,此为电流型逆变电 路。输出交流电流为矩形波,输出电压波形由负载性 质性质决定。 。
五、计算题
1、某晶闸管接在220V交流回路中,通过器件的电流
的平均值UO= DE 。
27、如图的电路为 升压斩波电路 ,其输出直流电
1 E
压的平均值UO= 1 D 。
28、如图的电路为 升降压斩波电路,其输出直流电
D E
压的平均值UO= 1 D 。
29、通过某种装置对交流电压的有效值或功率进行调 整,称为 交流调压电路 。
30、交流调压电路有三种调制方式:相控式 、
角α的移相范围为0~1800。( × )
9、三相全控桥式整流带电阻性负载的电路中,晶闸
管控制角α的移相范围为0~1200。( √ )
10、双向晶闸管与普通晶闸管一样,其额定电流也
用工频半波整流的平均值来标定。( × )
11、双向晶闸管的额定电流用工频正弦交流电的有
效值来表示。( √ )
12、双向晶闸管与普通晶闸管一样,其内部由四层
IGBT 导通 。
截止
24、电力电子器件驱动电路的基本任务,对半控型 器件只需提供 开通信号;对全控型器件则既要提 供开通信号 ,又要提供关断信号 。
25、将一个恒定的直流电压变换成另一固定的或可 调的直流电压的电路称为 直流斩D波C/电DC路变。换电路
26、如图的电路为 降压斩波电路,其输出直流电压
21、对于电力场效应晶体管(MOSFET),当栅源
电压UGS大于开启电压UT时,漏极和源极

电力电子习题及答案

电力电子习题及答案

升,避免了 GTR 同时承受高电压、大电流。另一方面,缓冲电路也可以使 GTR 的集
电极电压变化率 du 和集电极电流变化率 di 得到有效值抑制,减小开关损耗和防
dt
dt
止高压击穿和硅片局部过热熔通而损坏 GTR。
17 与 GTR 相比功率 MOS 管有何优缺点?
答:GTR 是电流型器件,功率 MOS 是电压型器件,与 GTR 相比,功率 MOS
所选导线截面积为
S

I
J
=
13.3 6

2.22mm 2
负载电阻上最大功率
PR = I 2 R = 8.9kW
答:IGBT的开关速度快,其开关时间是同容量GTR的 1/10,IGBT电流容量大,
是同容量MOS的 10 倍;与VDMOS、GTR相比,IGBT的耐压可以做得很高,最大允许电
压UCEM可达 4500V,IGBT的最高允许结温TJM为 150℃,而且IGBT的通态压降在室温和
最高结温之间变化很小,具有良好的温度特性;通态压降是同一耐压规格VDMOS的
各图的电流平均值.电流有效值和波形系数。
解:图(a):
∫ 1
IT(AV)= 2π
π 0
I
m
sin
ωtd
(ωt
)
=
Im π
∫ IT=
1 2π
π 0
(I
m
sin
ωt
)
2
d
(ωt)
=
Im 2
Kf=
IT IT ( AV )
=1.57
1
图(b): 图(c): 图(d):
图题 1.9
∫1
IT(AV)= π
π

电力电子技术习题及参考答案

电力电子技术习题及参考答案

电力电子技术习题及参考答案一、单选题(共25题,每题1分,共25分)1.降压斩波电路中,已知电源电压Ud=16V,负载电压Uo=12V,斩波周期T=4ms,则开通时Ton=()A、3msB、2msC、4msD、1ms正确答案:A2.晶闸管的伏安特性是指()A、门极电压与门极电流的关系B、阳极电压与阳极电流的关系C、门极电压与阳极电流的关系D、阳极电压与门极电流的关系正确答案:B3.可实现有源逆变的电路为()。

A、单相半控桥整流电路B、单相全控桥接续流二极管电路C、三相半波可控整流电路D、三相半控桥整流桥电路正确答案:C4.在单相桥式全控整流电路中,大电感负载时,控制角α的有效移相范围是()。

A、90°~180°B、0°~180°C、0°~90°正确答案:C5.采用多重化电压源型逆变器的目的,主要是为()。

A、减小输出功率B、减小输出谐波C、减小输出幅值D、增大输出幅值正确答案:B6.单相全控桥式整流电路大电感性负载中,控制角的最大移相范围是()A、90°B、150°C、180°D、120°正确答案:A7.具有自关断能力的电力半导体器件称为()A、不控型器件B、全控型器件C、半控型器件D、触发型器件正确答案:B8.电阻性负载三相半波可控整流电路中,控制角的范围是()。

A、0°~120°B、0°~150°C、30°~150°D、15°~125°正确答案:B9.单相半波可控整流电阻性负载电路中,控制角α的最大移相范围是()A、150°B、90°C、120°D、180°正确答案:D10.单相全控桥式整流大电感负载电路中,控制角α的移相范围是()A、90度-180度B、0度-90度C、0度D、180度-360度正确答案:B11.在晶闸管应用电路中,为了防止误触发,应使干扰信号的幅值限制在()A、可靠触发区B、不触发区C、安全工作区D、不可靠触发区正确答案:B12.IGBT属于()控制型元件。

电力电子习题答案

电力电子习题答案

第2章电力电子器件2.1与信息电子电路中的二极管相比,电力二极管具有怎样的结构特点才能使它具有耐受高电压和大电流的能力?解:1.电力二极管是垂直导电结构,使得硅片中通过电流的有效面积增大,提高通流能力2.电力二极管在P区和N区多了一层低掺杂区,可以承受很高的电压而不致被击穿;3.具有电导调制效应。

2.2使晶闸管导通的条件是什么?答:使晶闸管导通的条件是:晶闸管承受正相阳极电压,并在门极施加触发电流(脉冲)。

或者UAK>0且UGK>02.3维持晶闸管导通的条件是什么?怎样才能使晶闸管由导通变为关断?答:维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流,即维持电流。

2.4图2-27中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形,各波形的电流最大值均为Im,试计算各波形的电流平均值Id1,Id2,Id3与电流有效值I1,I2,I3解:a)Id1=0.2717 ImI1==0.4767Imb)Id2==0.5434 ImI2=0.6741 Imc)Id3==0.25 ImI3==0.5 Im2.5.上题中如果不考虑安全裕量,问100A的晶阐管能送出的平均电流Id1、Id2、Id3各为多少?这时,相应的电流最大值Im1,Im2,Im3各为多少?解:额定电流IT(AV)=100A的晶闸管,允许的电流有效值I=157A,由上题计算结果知a)Im1=I/0.4767A=329.35A,Id10.2717Im189.48Ab)Im2=I/0.6741 =232.90AId2=0.5434Im2=126.56Ac)Im3=2I=314Id3=0.25Im3 =78.5A2.6.GTO和普通晶闸管同为PNPN结构,为什么GTO能够自关断,而普通晶闸管不能?答:GTO之所以能够自行关断,而普通晶闸管不能,是因为GTO与普通晶闸管在设计和工艺方面有以下几点不同:1l)GTO在设计时2较大,这样晶体管V2控制灵敏,易于GTO关断;2)GTO导通时12的更接近于l,普通晶闸管12 1.5,而GTO则为12 1.05,GTO的饱和程度不深,接近于临界饱和,这样为门极控制关断提供了有利条件;3)多元集成结构使每个GTO元阴极面积很小,门极和阴极间的距离大为缩短,使得P2极区所谓的横向电阻很小,从而使从门极抽出较大的电流成为可能。

电力电子技术练习题库与答案

电力电子技术练习题库与答案

电力电子技术练习题库与答案一、判断题(共100题,每题1分,共100分)1.双向晶闸管的结构与普通晶闸管一样,也是由四层半导体(P1N1P2N2)材料构成的。

()A、正确B、错误正确答案:B2.给晶闸管加上正向阳极电压它就会导通()A、正确B、错误正确答案:B3.逆变角太大会造成逆变失败。

()A、正确B、错误正确答案:B4.降压斩波电路中二极管作用是续流。

()A、正确B、错误正确答案:A5.螺栓式晶闸管的优点是散热性能好。

()A、正确B、错误正确答案:B6.并联谐振逆变电路采用负载换流方式时,谐振回路不一定要呈电容性。

()A、正确B、错误正确答案:B7.变频调速实际上是改变电动机内旋转磁场的速度达到改变输出转速的目的。

()A、正确B、错误正确答案:A8.有源逆变装置是把逆变后的交流能量送回电网。

()A、正确B、错误正确答案:A9.电力电子器件一般工作在开关状态,因此可以用理想开关模型来代替。

()A、正确B、错误正确答案:A10.对三相桥式全控整流电路的晶闸管进行触发时,只有采用双窄脉冲触发,电路才能正常工作。

()A、正确B、错误正确答案:B11.在单相全控桥电路中,晶闸管的额定电压应取U2。

()A、正确B、错误正确答案:B12.无源逆变电路是把直流电能逆变成交流电能送给交流电网。

()A、正确B、错误正确答案:B13.整流电路按电路结构不同分为零式电路和桥式电路。

()A、正确B、错误正确答案:A14.变频器总是把直流电能变换成50Hz交流电能。

()A、正确B、错误正确答案:B15.逆变失败,是因主电路元件出现损坏,触发脉冲丢失,电源缺相,或是逆变角太小造成的。

()A、正确B、错误正确答案:A16.无源逆变指的是把直流电能转换成交流电能送给交流电网。

()A、正确B、错误正确答案:B17.为减少自身损耗,提高效率,电力电子器件一般都工作在开关状态。

()A、正确B、错误正确答案:A18.电感元器件对电流的变化起阻碍作用,在电路中通交阻直。

电力电子技术习题参答案

电力电子技术习题参答案

电力电子技术习题参考答案第一章1、答:晶闸管导通条件:(1)晶闸管阳极和阴极之间施加正向阳极电压;(2)晶闸管门极和阴极之间必须加上适当的正向脉冲电压和电流。

晶闸管导通后,门极就失去控制作用,欲使之关断,只需将流过晶闸管的电流减小到其维持电流以下,可采用阳极电压反向、减小阳极电压或增大回路阻抗。

2、(a)不合理(b)不合理(c)合理3、答:GTR的主要参数:(1)最高工作电压;(2)集电极最大电流;(3)集电极最大耗散功率。

GTR对触发电路有如下要求:(1)提供确保GTR开通与管断所需要的正、反向基极电流;(2)主电路与控制电路之间必须进行电的隔离;(3)有一定的抗干扰和保护能力。

4、不可以。

5、答:因为GTO与普通晶闸管在设计和工艺方面有以下几点不同:(1)GTO设计时α2较大,这样晶体管V2控制灵敏,易于关断;(2)GTO导通时的α1+α2接近1,即近于临界导通状态,这是门极控制关断的关键条件;(3)多元集成结构使每个GTO元阴极面积很小,门极和阴极之间的距离大为缩短,使得P2极区电阻很小,从而使门极抽出较大的电流成为可能。

晶闸管导通时α1+α2比1大得多,处于深度饱和状态,故不能用负门极信号使之关断。

6、答:(1)能向电力场效应晶体管提供足够的栅极电压,确保器件可靠地导通和关断;(2)减小驱动电路的输出电阻,以提高器件的开关速度;(3)主电路与控制电路要有电隔离;(4)具有较强的抗干扰和保护能力;保护主要有:过电压保护、过电流保护以及静电保护。

7、答:缓冲电路的作用是抑制电力电子器件的内因过电压、du/dt、过电流和di/dt,减小器件的开关损耗。

GTO、GTR、IGBT的缓冲电路通常均由电阻、电容、电感及二极管组成;IGBT的主要参数与GTR的主要参数定义方法基本相同,其缓冲电路保护也采取类似方法;GTO使用时必须接缓冲电路,其缓冲电路除具有保护作用外,对于可靠开通和关断也具有重要意义。

(完整版)电力电子技术练习题(答案)

(完整版)电力电子技术练习题(答案)
为 ~。
34、将50Hz的工频交流电直接变换成其他频率的 交流电,—般输出频率均小于工频频率,这种直 接变频的方式称为 交—交变频 。
35、将50Hz的交流电先经整流变换为直流电,再 由直流电变换为所需频率的交流电这种变频的方 式称为 交—直—交变频。
36、如图为电流型并联谐振式变频电路,其输出电 流的波形为 矩形波 , 其输出电压的波形基本 为 正弦波 。
5、有源逆变的条件( A ) A (1)有直流电动势源EM,其极性和晶闸管
的导通方向一致且EM>Ud (2)、逆变角β<90º (α>90º )。
B (1)有直流电动势源EM,其极性须和晶闸 管的导通方向一致且EM>Ud
37、如图为电压型并联谐振式变频电路,其输出电 流的波形为 正弦波 , 其输出电压的波形基本 为 矩形波 。
38、电压型变频电路的特点是: (1) 直流侧接有 大电容 ,相当于电压源,直流电
压基本无脉动。 (2) 交流侧电压波形为 矩形波 ,交 流侧电流的波形由 负载性质 决定。
39、电流型变频电路的特点不: (1)直流侧接有 大电感 ,相当于电流源,直流电流基 本无脉动。(2)交流侧电流为 矩形波 ,交流侧电压的
斩波式 和通断式。
31、双向晶闸管的主要参数中,额定电流指的 是:在规定条件下,晶闸管所允许流过的最大工频 。 电流的有效值
32、对于电阻性负载的单相交流调压电路,输入电压
为Ui,控制角α的可调范围为
,输出电压的可
调范围为

0~
0 ~ Ui
33、对于电感性负载的单相交流调压电路,若负载 的阻抗角为φ,则晶闸管的控制角α的可调范围
电力电子技术练习题
一、填空题
1、电子技术包括信息电子技和术 电力两电大子分技支术。
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第2章电力电子器件与信息电子电路中的二极管相比,电力二极管具有怎样的结构特点才能使它具有耐受高电压和大电流的能力解:1. 电力二极管是垂直导电结构,使得硅片中通过电流的有效面积增大,提高通流能力 2.电力二极管在P区和N区多了一层低掺杂区,可以承受很高的电压而不致被击穿;3.具有电导调制效应。

使晶闸管导通的条件是什么答:使晶闸管导通的条件是:晶闸管承受正相阳极电压,并在门极施加触发电流(脉冲)。

或者U AK >0且U GK>0维持晶闸管导通的条件是什么怎样才能使晶闸管由导通变为关断答:维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流,即维持电流。

图2-27中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形,各波形的电流最大值均为Im,试计算各波形的电流平均值I d1,I d2,I d3与电流有效值I1,I2,I3解:a) Id1= Im I1==b) Id2== Im I2= Imc) Id3== Im I3== Im.上题中如果不考虑安全裕量,问100A的晶阐管能送出的平均电流Id1、Id2、Id3各为多少这时,相应的电流最大值Im1,Im2,Im3各为多少解:额定电流I T(AV)=100A的晶闸管,允许的电流有效值I=157A,由上题计算结果知a) Im1=I/=, ≈≈89.48Ab) Im2=I/ = Id2= =c) Im3=2I=314 Id3= =和普通晶闸管同为PNPN结构,为什么GTO能够自关断,而普通晶闸管不能答: GTO之所以能够自行关断,而普通晶闸管不能,是因为GTO与普通晶闸管在设计和工艺方面有以下几点不同:l)GTO 在设计时2α较大,这样晶体管V2控制灵敏,易于GTO 关断;2)GTO 导通时21αα+的更接近于l,普通晶闸管5.121≥+αα,而GTO 则为05.121≈+αα,GTO 的饱和程度不深,接近于临界饱和,这样为门极控制关断提供了有利条件;3)多元集成结构使每个GTO 元阴极面积很小, 门极和阴极间的距离大为缩短,使得P2极区所谓的横向电阻很小, 从而使从门极抽出较大的电流成为可能。

.试列举你所知道的电力电子器件,并从不同的角度对这些电力电子器件进行分类。

目前常用的控型电力电子器件有哪些解:1. 按照器件能够被控制的程度,分为以下三类:(1)半控型器件:晶闸管及其派生器件(2)全控型器件:IGBT,MOSFET ,GTO,GTR(3)不可控器件:电力二极管2. 按照驱动信号的波形(电力二极管除外)(1)脉冲触发型:晶闸管及其派生器件(2)电平控制型:(全控型器件)IGBT,MOSFET ,GTO,GTR3. 按照器件内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况分为三类:(1) 单极型器件:电力MOSFET ,功率SIT,肖特基二极管(2) 双极型器件:GTR,GTO,晶闸管,电力二极管等(3) 复合型器件:IGBT,MCT,IGCT 等4.按照驱动电路信号的性质,分为两类:(1)电流驱动型:晶闸管,GTO ,GTR 等(2)电压驱动型:电力MOSFET,IGBT 等第4章逆变电路1.无源逆变电路和有源逆变电路有何不同答:两种电路的不同主要是:有源逆变电路的交流侧接电网,即交流侧接有电源。

而无源逆变电路的交流侧直接和负载联接。

2.换流方式各有那几种各有什么特点答:换流方式有 4种:器件换流:利用全控器件的自关断能力进行换流。

全控型器件采用此换流方式。

电网换流:由电网提供换流电压,只要把负的电网电压加在欲换流的器件上即可。

负载换流:由负载提供换流电压,当负载为电容性负载即负载电流超前于负载电压时,可实现负载换流。

强迫换流:设置附加换流电路,给欲关断的晶闸管强迫施加反向电压换流称为强迫换流。

通常是利用附加电容上的能量实现,也称电容换流。

晶闸管电路不能采用器件换流,根据电路形式的不同采用电网换流、负载换流和强迫换流3种方式。

3.什么是电压型逆变电路什么是电流型逆变电路二者各有什么特点。

答:按照逆变电路直流测电源性质分类,直流侧是电压源的称为逆变电路称为电压型逆变电路,直流侧是电流源的逆变电路称为电流型逆变电路电压型逆变电路的主要特点是:①直流侧为电压源,或并联有大电容,相当于电压源。

直流侧电压基本无脉动,直流回路呈现低阻抗。

②由于直流电压源的钳位作用,交流侧输出电压波形为矩形波,并且与负载阻抗角无关。

而交流侧输出电流波形和相位因负载阻抗情况的不同而不同。

③当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率,直流侧电容起缓冲无功能量的作用。

为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道,逆变桥各臂都并联了反馈二极管。

电流型逆变电路的主要特点是:①直流侧串联有大电感,相当于电流源。

直流侧电流基本无脉动,直流回路呈现高阻抗。

②电路中开关器件的作用仅是改变直流电流的流通路径,因此交流侧输出电流为矩形波,并且与负载阻抗角无关。

而交流侧输出电压波形和相位则因负载阻抗情况的不同而不同。

③当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率,直流侧电感起缓冲无功能量的作用。

因为反馈无功能量时直流电流并不反向,因此不必像电压型逆变电路那样要给开关器件反并联二极管。

4.电压型逆变电路中反馈二极管的作用是什么为什么电流型逆变电路中没有反馈二极管答:在电压型逆变电路中,当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率,直流侧电容起缓冲无功能量的作用。

为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道,逆变桥各臂都并联了反馈二极管。

当输出交流电压和电流的极性相同时,电流经电路中的可控开关器件流通,而当输出电压电流极性相反时,由反馈二极管提供电流通道。

在电流型逆变电路中,直流电流极性是一定的,无功能量由直流侧电感来缓冲。

当需要从交流侧向直流侧反馈无功能量时,电流并不反向,依然经电路中的可控开关器件流通,因此不需要并联反馈二极管。

8.逆变电路多重化的目的是什么如何实现串联多重和并联多重逆变电路各用于什么场合答:逆变电路多重化的目的之一是使总体上装置的功率等级提高,二是可以改善输出电压的波形。

因为无论是电压型逆变电路输出的矩形电压波,还是电流型逆变电路输出的矩形电流波,都含有较多谐波,对负载有不利影响,采用多重逆变电路,可以把几个矩形波组合起来获得接近正弦波的波形。

逆变电路多重化就是把若干个逆变电路的输出按一定的相位差组合起来,使它们所含的某些主要谐波分量相互抵消,就可以得到较为接近正弦波的波形。

组合方式有串联多重和并联多重两种方式。

串联多重是把几个逆变电路的输出串联起来,并联多重是把几个逆变电路的输出并联起来。

串联多重逆变电路多用于电压型逆变电路的多重化。

并联多重逆变电路多用于电流型逆变电路得多重化。

第6章交流-交流变流电路3.交流调压电路和交流调工电路区别是什么二者各运用什么样的负载问啥答:交流调压电路和交流调功电路的电路形式完全相同,二者的区别在于控制方式不同。

交流调压电路是在交流电源的每个周期对输出电压波形进行控制。

而交流调功电路是将负载与交流电源接通几个周波,再断开几个周波,通过改变接通周波数与断开周波数的比值来调节负载所消耗的平均功率。

交流调压电路广泛用于灯光控制(如调光台灯和舞台灯光控制)及异步电动机的软起动,也用于异步电动机调速。

在供用电系统中,还常用于对无功功率的连续调节。

此外,在高电压小电流或低电压大电流直流电源中,也常采用交流调压电路调节变压器一次电压。

如采用晶闸管相控整流电路,高电压小电流可控直流电源就需要很多晶闸管串联;同样,低电压大电流直流电源需要很多晶闸管并联。

这都是十分不合理的。

采用交流调压电路在变压器一次侧调压,其电压电流值都不太大也不太小,在变压器二次侧只要用二极管整流就可以了。

这样的电路体积小、成本低、易于设计制造。

交流调功电路常用于电炉温度这样时间常数很大的控制对象。

由于控制对象的时间常数大,没有必要对交流电源的每个周期进行频繁控制。

4.交交变频电路的最高输出频率是什么制约输出频率提高的因素是什么答:一般来讲,构成交交变频电路的两组变流电路的脉波数越多,最高输出频率就越高。

当交交变频电路中采用常用的6脉波三相桥式整流电路时,最高输出频率不应高于电网频率的1/3~1/2。

当电网频率为50Hz时,交交变频电路输出的上限频率为20Hz左右。

当输出频率增高时,输出电压一周期所包含的电网电压段数减少,波形畸变严重,电压波形畸变和由此引起的电流波形畸变以及电动机的转矩脉动是限制输出频率提高的主要因素。

5.交交变频电路的主要特点和不足是什么其主要用途是什么答:交交变频电路的主要特点是:只用一次变流效率较高;可方便实现四象限工作,低频输出时的特性接近正弦波。

交交变频电路的主要不足是:接线复杂,如采用三相桥式电路的三相交交变频器至少要用36只晶闸管;受电网频率和变流电路脉波数的限制,输出频率较低;输出功率因数较低;输入电流谐波含量大,频谱复杂。

主要用途:500千瓦或1000千瓦以下的大功率、低转速的交流调速电路,如轧机主传动装置、鼓风机、球磨机等场合。

第7章 PWM控制技术控制基本原理脉宽调制(PWM)。

控制方式就是对逆变电路开关器件的通断进行控制,使输出端得到一系列幅值相等的脉冲,用这些脉冲来代替正弦波或所需要的波形。

也就是在输出波形的半个周期中产生多个脉冲,使各脉冲的等值电压为正弦波形,所获得的输出平滑且低次斜波谐波少。

按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制,即可改变逆变电路输出电压的大小,也可改变输出频率。

在采样控制理论中有一个重要的结论,即冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上,其效果基本相同。

冲量既指窄脉冲的面积。

这里所说的效果基本相同。

是指该环节的输出响应波形基本相同。

如把各输出波形用傅里叶变换分析,则它们的低频段特性非常接近,仅在高频段略有差异。

根据上面理论我们就可以用不同宽度的矩形波来代替正弦波,通过对矩形波的控制来模拟输出不同频率的正弦波。

例如,把正弦半波波形分成N等份,就可把正弦半波看成由N个彼此相连的脉冲所组成的波形。

这些脉冲宽度相等,都等于∏/n ,但幅值不等,且脉冲顶部不是水平直线,而是曲线,各脉冲的幅值按正弦规律变化。

如果把上述脉冲序列用同样数量的等幅而不等宽的矩形脉冲序列代替,使矩形脉冲的中点和相应正弦等分的中点重合,且使矩形脉冲和相应正弦部分面积(即冲量)相等,就得到一组脉冲序列,这就是PWM波形。

可以看出,各脉冲宽度是按正弦规律变化的。

根据冲量相等效果相同的原理,PWM波形和正弦半波是等效的。

对于正弦的负半周,也可以用同样的方法得到PWM波形。

2.什么是异步调制什么是同步调制二者各有何特点分段同步调制有什么优点载波信号和调制信号不保持同步的调制方式称为异步调制。

在异步调制方式中,通常保持载波频率fc 固定不变,因而当信号波频率fr变化时,载波比N是变化的。

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