桥式可逆斩波电路四象限运行分析
电力电子技术期末考试试题及答案(1)
电力电子技术试题第 1 章电力电子器件1.电力电子器件一般工作在 __开关__状态。
2.在通常情况下,电力电子器件功率损耗主要为 __通态损耗 __,而当器件开关频率较高时,功率损耗主要为 __开关损耗 __。
3.电力电子器件组成的系统,一般由 __控制电路 __、_驱动电路 _、 _主电路 _三部分组成,由于电路中存在电压和电流的过冲,往往需添加 _保护电路 __。
4.按内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况,电力电子器件可分为 _单极型器件 _ 、 _双极型器件_ 、_复合型器件 _三类。
5.电力二极管的工作特性可概括为 _承受正向电压导通,承受反相电压截止 _。
6.电力二极管的主要类型有 _普通二极管 _、_快恢复二极管 _、 _肖特基二极管 _。
7. 肖特基二极管的开关损耗 _小于快恢复二极管的开关损耗。
8.晶闸管的基本工作特性可概括为__正向电压门极有触发则导通、反向电压则截止__ 。
9.对同一晶闸管,维持电流 IH与擎住电流 IL 在数值大小上有 IL__大于__IH 。
10.晶闸管断态不重复电压 UDSM与转折电压 Ubo数值大小上应为, UDSM_大于 __Ubo。
11.逆导晶闸管是将 _二极管_与晶闸管 _反并联_(如何连接)在同一管芯上的功率集成器件。
12.GTO的__多元集成 __结构是为了便于实现门极控制关断而设计的。
13.MOSFET的漏极伏安特性中的三个区域与GTR共发射极接法时的输出特性中的三个区域有对应关系,其中前者的截止区对应后者的 _截止区 _、前者的饱和区对应后者的 __放大区 __、前者的非饱和区对应后者的 _饱和区 __。
14.电力 MOSFET的通态电阻具有 __正 __温度系数。
15.IGBT 的开启电压 UGE(th )随温度升高而 _略有下降 __,开关速度 __小于__电力 MOSFET。
16.按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的性质,可将电力电子器件分为 _电压驱动型 _和_电流驱动型_两类。
电力电子第3章 思考题与习题答案
频率(周期 T)一定,调节脉冲宽度 ton,ton 值在 0~T 之间变化,负载电压在 0~E 之间变化。 2)脉冲频率控制(Pulse Frequency Modulation),也称 PFM。此方式脉冲宽度 ton 一定,
T
0 uL1dt =
ton 0
uL1dt
+TLeabharlann ton uL1dt = 0
ò ò ò 对电感 L2 有:
T
0 uL2dt =
ton 0
u L 2 dt
+
T
ton uL2dt = 0
则有: Eton + U tC1 off = 0
(E - Uo - UC1)ton + (-UO )toff = 0
得:U o
当开关器件 V4 始终导通,开关器件 V3 始终关断,此时电路同图 310a)等效,控制 V1 和 V2 的导通,输出电压 uo>0,电路向电动机提供正电压,电路工作在第一和第二象限,电 动机工作在正转电动和正转再生制动状态。
当开关器件 V2 始终导通,开关器件 V1 始终关断。控制 V3 和 V4 的导通,输出电压 uo<0 电路向电动机提供负电压,电路工作在第三和第四象限。此时,开关器件 V4 截止,控制 V3 通、断转换,则 uo<0,io<0,电路工作在第三象限,转速 n<0,电磁转矩 T<0,电动机工作 在反转电动状态;开关器件 V3 截止,控制 V4 通、断转换,则 uo<0,io>0,电路工作在第四 象限,转速 n<0,电磁转矩 T>0,电动机工作在反转再生制动状态。
桥式可逆斩波电路
桥式可逆斩波电路桥式可逆斩波电路是一种常用于直流电机驱动系统中的电路,其主要功能是将输入的直流电压转换成具有可逆性的脉宽调制(PWM)信号,从而实现对直流电机的电压和转速的精确控制。
桥式可逆斩波电路由四个功率开关管(MOSFET或IGBT)组成,分别为上半桥和下半桥。
上半桥由两个开关管组成,分别为S1和S2;下半桥也由两个开关管组成,分别为S3和S4。
这四个开关管可以通过PWM信号的控制分别打开和关闭,从而控制电流的流向和大小。
当S1和S4开启,而S2和S3关闭时,电流从电源正极经过S1流入负载,再由负载经过S4返回电源负极,这样电机就会顺时针旋转;当S2和S3开启,而S1和S4关闭时,电流从电源负极经过S3流入负载,再由负载经过S2返回电源正极,这样电机就会逆时针旋转。
桥式可逆斩波电路的关键在于PWM信号的控制。
通过调整PWM 信号的占空比,可以控制开关管的导通时间,从而控制电流的大小。
当PWM信号的占空比较大时,开关管的导通时间较长,电流较大;当PWM信号的占空比较小时,开关管的导通时间较短,电流较小。
通过改变PWM信号的频率,可以控制电机的转速。
桥式可逆斩波电路的优点是具有高效率、低损耗和精确控制等特点。
由于开关管具有快速开关特性,能够实现高频率的PWM调制,从而减小了功率开关管的开关损耗。
另外,桥式可逆斩波电路能够通过改变PWM信号的占空比和频率来实现对电机的精确控制,使其能够适应不同负载和转速的需求。
然而,桥式可逆斩波电路也存在一些缺点。
首先,由于功率开关管的开关动作会产生电磁干扰,因此需要采取一些措施来抑制干扰。
其次,由于功率开关管在开关过程中会产生损耗,因此需要进行散热和保护措施,以防止过热和损坏。
此外,桥式可逆斩波电路的设计和调试比较复杂,需要考虑到电路的稳定性、可靠性和安全性等因素。
桥式可逆斩波电路是一种常用于直流电机驱动系统中的电路,通过PWM信号的控制实现对电机电压和转速的精确控制。
桥式可逆斩波电路四象限运行分析
第一象限(正向电动),此时V1进行PWM控制,V4 on V2 、V3off
V1、VD1构成降压斩波电路,此时V4需要保持导通,与V1、VD1构成降压斩波电路相配合。
当V1导通时,电源E向M供电,使其正向电动运行,电流路径如下:
当V1关断时,负载通过VD1续流,电流路径如下:
第二象限(正向再生制动),此时V2进行PWM控制,V3 on V1 、V4off
V2、VD2构成升压斩波电路,与V2、VD4构成升压斩波电路相配合。
当V2导通时,负载通过VD3续流,电流路径如下:
当V2关断时,电动机正向再生制动向向电网中反馈能量,电流路径如下:
第三象限(反向电动)此时V3进行PWM控制,V2on V1 V4 off
V3、VD3构成降压斩波电路,此时V2需要保持导通,与V3、VD3构成降压斩波电路相配合。
当V3导通时,电源E向M供电,使其反向电动运行,电流路径如下:
当V3关断时,负载通过VD3续流,电流路径如下:
第四象限(反向再生制动)此时V4进行PWM控制,V1on V2 V3 off
V4、VD4构成升压斩波电路,与V4、VD4构成升压斩波电路相配合。
当V4导通时,负载通过VD1续流,电流路径如下:
当V4关断时,电动机反向再生制动向向电网中反馈能量,电流路径如下:。
(完整word版)《电力电子技术》课后答案..
第二章 电力电子器件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:u AK >0且u GK >0。
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。
4. 图1-43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I m ,试计算各波形的电流平均值I d1、I d2、I d3与电流有效值I 1、I 2、I 3。
π4π4π25π4a)b)c)图1-43图1-43 晶闸管导电波形解:a) I d1=π21⎰ππωω4)(sin t td I m=π2m I (122+)≈0.2717 I m I 1=⎰ππωωπ42)()sin (21t d t I m =2m I π2143+≈0.4767 I m b) I d2 =π1⎰ππωω4)(sin t td I m =πm I (122+)≈0.5434 I m I 2 =⎰ππωωπ42)()sin (1t d t I m =22m I π2143+≈0.6741I m c)I d3=π21⎰20)(πωt d I m =41 I mI 3 =⎰202)(21πωπt d I m =21 I m5. 上题中如果不考虑安全裕量,问100A 的晶闸管能送出的平均电流I d1、I d2、I d3各为多少?这时,相应的电流最大值I m1、I m2、I m3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) I m1≈4767.0I≈329.35, I d1≈0.2717 I m1≈89.48b) I m2≈6741.0I ≈232.90,I d2≈0.5434 I m2≈126.56c) I m3=2 I = 314,I d3=41 I m3=78.56. 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 和普通晶闸管同为PNPN 结构,由P 1N 1P 2和N 1P 2N 2构成两个晶体管V 1、V 2,分别具有共基极电流增益1α和2α,由普通晶闸管的分析可得,1α+2α=1是器件临界导通的条件。
桥式可逆斩波电路的设计
桥式可逆斩波电路的设计1 设计任务1.方案设计2.完成主电路的原理分析,各主要元器件的选择3.驱动电路的设计4.绘制系统硬件图5.利用matlab仿真软件建模并仿真,获取输出电压电流波形,并对结果进行分析2 初始条件设计一桥式可逆斩波电路(IGBT),已知电源电压为400V,反电动势负载,其中R的值为5Ω、L 的值为1 mH、E=50V。
3 设计思路首先明确什么是斩波电路,了解其定义、分类与应用后知桥式可逆斩波电路是利用不同的基本斩波电路进行组合而构成的复合斩波电路,那么,就必须从最基本的斩波电路着手,循序渐进地分析,最后设计出桥式可逆斩波电路,并利用matlab软件得到正确的波形。
4 设计过程直流-直流变流电路(DC-DC Converter)的功能是将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电,包括直接直流变流电路和间接直流变流电路。
直接直流变流电路也称斩波电路(DC Chopper),它的功能是将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电,一般是指直接将直流电变为另一直流电,这种情况下输入与输出不隔离。
直流斩波电路的种类较多,最基本的电路是降压斩波电路和升压斩波电路,利用它们进行组合可构成复合斩波电路,如电流可逆斩波电路,桥式可逆斩波电路,而桥式可逆斩波电路又可看做是电流可逆斩波电路的升级版或由两个电流可逆斩波电路组合而成。
4.1 降压斩波电路斩波电路的典型用途之一是拖动直流电动机,也可带蓄电池负载,两种情况下负载中均会出现反电动势,如图中E M 所示。
降压斩波电路的原理图及工作波形如图1所示。
图1降压斩波电路的原理图及工作波形a)电路图 b)电流连续时的波形 c)电流断续时的波形工作原理 :t =0时刻驱动V 导通,电源E 向负载供电,负载电压u o =E ,负载电流i o 按指数曲线上升;t =t 1时刻控制V 关断,负载电流经二极管VD 续流,负载c)i E M电压u o近似为零,负载电流呈指数曲线下降。
四象限斩波调速系统设计
目录摘要 (1)1系统工作原理 (2)1.1结构与调速原理 (2)1.2调速方案选择 (2)1.3调速电路方案 (3)1.4控制方案选择 (3)2主电路的设计与分析 (3)2.1 主电路的各个部分电路 (3)2.1.1 整流电路 (4)2.1.2 斩波调速电路 (5)2.1.3 保护电路设计 (6)2.2 主电路参数及选型技术要求 (7)2.2.1变压器参数计算 (7)2.2.2整流元件选择 (7)2.2.3滤波电容选择 (8)2.2.4 IGBT 的选择 (8)2.2.5保护元件的选用 (8)2.2.6反馈电路参数选择 (9)3控制电路的设计与分析 (10)3.1 触发电路的设计与分析 (11)3.2脉宽调制(PWM )控制的设计与分析 (11)3.2.1 欠压锁定功能 (12)3.2.2系统的故障关闭功能 (13)3.2.3软起动功能 (13)3.2.4 波形的产生及控制方式分析 (13)3.3 延时驱动电路的设计 (13)3.4 ASR 和ACR 调节器设计 (14)3.4.1 ASR (速度调节器) (14)3.4.2 ACR (电流调节器) (15)3.5控制电路参数选择 (16)3.5.1振荡器T R 、T C 选择 (16)3.5.2电阻10R 、11R 、0R 的选择 (16)3.5.3放大器的参数选择 (17)3.5.4 电阻12R 及13R 选择 (17)3.5.5继电接触器电路的选择与计算 (17)4总电路图 (17)总结体会 (19)参考文献 (21)摘要长期以来,直流电机以其良好的线性特性、优异的控制性能等特点成为大多数变速运动控制和闭环位置伺服控制系统的最佳选择。
特别随着计算机在控制领域和高开关频率、全控型第二代电力半导体器件的发展,以及脉宽调制(PWM)直流调速技术的应用,直流电机得到广泛应用。
直流电动机转速的控制方法可分励磁控制法与电枢电压控制法两类。
励磁控制法控制磁通,其控制功率虽然小,但低速时受到磁饱和的限制,高速时受到换向火花和换向器结构强度的限制;而且由于励磁线圈电感较大,动态响应较差。
桥式可逆斩波电路四象限运行分析教案资料
第一象限(正向电动),此时V1进行PWM控制,V4 on V2 、V3off
V1、VD1构成降压斩波电路,此时V4需要保持导通,与V1、VD1构成降压斩波电路相配合。
当V1导通时,电源E向M供电,使其正向电动运行,电流路径如下:
当V1关断时,负载通过VD1续流,电流路径如下:
第二象限(正向再生制动),此时V2进行PWM控制,V3 on V1 、V4off
V2、VD2构成升压斩波电路,与V2、VD4构成升压斩波电路相配合。
当V2导通时,负载通过VD3续流,电流路径如下:
当V2关断时,电动机正向再生制动向向电网中反馈能量,电流路径如下:
第三象限(反向电动)此时V3进行PWM控制,V2on V1 V4 off
V3、VD3构成降压斩波电路,此时V2需要保持导通,与V3、VD3构成降压斩波电路相配合。
当V3导通时,电源E向M供电,使其反向电动运行,电流路径如下:
当V3关断时,负载通过VD3续流,电流路径如下:
第四象限(反向再生制动)此时V4进行PWM控制,V1on V2 V3 off
V4、VD4构成升压斩波电路,与V4、VD4构成升压斩波电路相配合。
当V4导通时,负载通过VD1续流,电流路径如下:
当V4关断时,电动机反向再生制动向向电网中反馈能量,电流路径如下:。
H桥直流可逆斩波器设计与实验
《电力电子技术》课程三级项目项目名称:H桥直流可逆斩波器设计与实验指导教师:班级、组次:课题组成员:2019年12月项目分工及组内评分表填表要求:如实填写项目的组内分工(每人完成的百分比或者每人负责的内容),并按ABCD四档评分,A档不能超过两个,每一档都必须H桥可逆斩波器设计(燕山大学电气工程学院)摘要:设计H桥可逆斩波电路的控制电路及驱动电路,通过驱动电路控制主电路晶闸管的开通与关断,通过控制电路输出不同的方波,来控制电压占空比和电流的方向及电机的转速与转向,此外,对主电路的直流电压的参数,晶闸管的型号进行选取来完成直流电机的驱动。
1 前言基于H桥可逆斩波电路,设计相应的控制电路及驱动电路来控制H桥可逆斩波电路的晶闸管的开通与关断,进而控制电机的正转与反转,实现直流电机的四象限运行。
在电气时代的今天,电动机一直在现代化的生产和生活中起着十分重要的作用。
无论是在工农业生产、交通运输、国防、航空航天、医疗卫生、商务与办公设备中,还是在日常生活的家用电器中,都大量地使用着各种各样的电动机。
随着交流调速的迅速发展,交流调速技术越趋成熟,以及交流电动机的经济性和易维护性,使交流调速广泛受到用户的欢迎。
但直流电动机调速系统以其优良的调速性能仍有广阔的市场。
直流电机是广泛应用于电动汽车、数控机床和家电等领域的重要器件。
采用MOS管和专用栅极驱动芯片搭建H桥式驱动电路, 主控电路基于ARM 微处理器, 利用PWM方波通过控制电枢电压的大小占空比从而调节电机速度, 以及利用霍尔电流传感器检测电机电流大小监测电机运行情况, 从而达到稳定、精细、准确地控制无刷直流电机的正常运行。
H桥式电路可以实现无刷直流电机正反运转, 并且工作稳定、功耗小、效率高, 实现了无刷直流电机稳定可靠软启动和平稳精细调速控制。
直流电动机制动性能与起动性能都较为理想, 而且能够实现大范围的平滑调速, 因而在电力拖动领域中的应用十分常见。
以控制角度分析, 直流电机调速也成为交流拖动系统的重要基础。
2-6-四象限斩波电路及级联斩波
3.2.3
多相多重斩波电路
在电源和负载之间接入多个 结构相同的基本斩波电路而 构成
基本概念
多相多重斩波电路
相数
一个控制周期 中电源侧的电 流脉波数 负载电流脉波数
重数
15
3.2.3
多相多重斩波电路
3相3重降压斩波电路
电路结构:相当于由3个 降压斩波电路单元并联 而成。
总输出电流为 3 个斩波电路单元输出 电流之和,其平均值为单元输出电流 平均值的3倍,脉动频率也为3倍。 总的输出电流脉动幅值变得很小 。
而当电源为 3 个独立电源,向一个负载供电时, 则为1相3重斩波电路。 多相多重斩波电路还具有备用功能,各斩波电 路单元可互为备用。
17
本章小结
本章介绍了6种基本斩波电路、2种复合斩波电 路及多相多重斩波电路。 本章的重点是,理解降压斩波电路和升压斩波 电路的工作原理,掌握这两种电路的输入输出 关系、电路解析方法、工作特点
电路结构
电流可逆斩波电路
V1和VD1构成降压斩波电路,电动机 为电动运行,工作于第1象限。
V2和VD2构成升压斩波电路,电动机 作再生制动运行,工作于第2象限。
必须防止V1和V2同时导通而导致的电 源短路。
uo
a) 电路图
io
iV1 iD2
iD1 iV2 b)
t
工作过程(三种工作方式)
t
图3-7 电流可逆斩波电路及波形
第二两象限变换电路
第四两象限变换电路
8
3.2.2
P
T1
A
D1
桥式可逆斩波电路
工作状态:
B
UAB始终 大于零 iAB可正 可负
VS
La Ra Ea
电力电子技术期末考试及标准答案
电力电子技术试题第1章电力电子器件1.电力电子器件一般工作在__开关__状态。
2.在通常情况下,电力电子器件功率损耗主要为__通态损耗__,而当器件开关频率较高时,功率损耗主要为__开关损耗__。
3.电力电子器件组成的系统,一般由__控制电路__、_驱动电路_、_主电路_三部分组成,由于电路中存在电压和电流的过冲,往往需添加_保护电路__。
4.按内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况,电力电子器件可分为_单极型器件_、_双极型器件_、_复合型器件_三类。
5.电力二极管的工作特性可概括为_承受正向电压导通,承受反相电压截止_。
6.电力二极管的主要类型有_普通二极管_、_快恢复二极管_、_肖特基二极管_。
7.肖特基二极管的开关损耗_小于_快恢复二极管的开关损耗。
8.晶闸管的基本工作特性可概括为__正向电压门极有触发则导通、反向电压则截止__。
9.对同一晶闸管,维持电流IH与擎住电流I L在数值大小上有I L__大于__IH。
10.晶闸管断态不重复电压UDSM与转折电压Ubo数值大小上应为,UDSM_大于__Ubo。
11.逆导晶闸管是将_二极管_与晶闸管_反并联_(如何连接)在同一管芯上的功率集成器件。
12.GTO的__多元集成__结构是为了便于实现门极控制关断而设计的。
13.MOSFET的漏极伏安特性中的三个区域与GTR共发射极接法时的输出特性中的三个区域有对应关系,其中前者的截止区对应后者的_截止区_、前者的饱和区对应后者的__放大区__、前者的非饱和区对应后者的_饱和区__。
14.电力MOSFET的通态电阻具有__正__温度系数。
15.IGBT 的开启电压UGE(th)随温度升高而_略有下降__,开关速度__小于__电力MOSFET 。
16.按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的性质,可将电力电子器件分为_电压驱动型_和_电流驱动型_两类。
17.IGBT的通态压降在1/2或1/3额定电流以下区段具有__负___温度系数,在1/2或1/3额定电流以上区段具有__正___温度系数。
桥式可逆斩波电路四象限运行分析
第一象限(正向电动),此时V1进行PWM控制,V4 on V2 、V3off
V1、VD1构成降压斩波电路,此时V4需要保持导通,与V1、VD1构成降压斩波电路相配合。
当V1导通时,电源E向M供电,使其正向电动运行,电流路径如下:
当V1关断时,负载通过VD1续流,电流路径如下:
第二象限(正向再生制动),此时V2进行PWM控制,V3 on V1 、V4off V2、VD2构成升压斩波电路,与V2、VD4构成升压斩波电路相配合。
当V2导通时,负载通过VD3续流,电流路径如下:
当V2关断时,电动机正向再生制动向向电网中反馈能量,电流路径如下:
第三象限(反向电动)此时V3进行PWM控制,V2on V1 V4 off
V3、VD3构成降压斩波电路,此时V2需要保持导通,与V3、VD3构成降压斩波电路相配合。
当V3导通时,电源E向M供电,使其反向电动运行,电流路径如下:
当V3关断时,负载通过VD3续流,电流路径如下:
第四象限(反向再生制动)此时V4进行PWM控制,V1on V2 V3 off
V4、VD4构成升压斩波电路,与V4、VD4构成升压斩波电路相配合。
当V4导通时,负载通过VD1续流,电流路径如下:
当V4关断时,电动机反向再生制动向向电网中反馈能量,电流路径如下:。
电力电子技术考试复习题
电力电子技术复习题1第1章电力电子器件1.电力电子器件一般工作在__开关__状态。
2.在通常情况下,电力电子器件功率损耗主要为__通态损耗__,而当器件开关频率较高时,功率损耗主要为__开关损耗__。
3.电力电子器件组成的系统,一般由__控制电路__、_驱动电路_、_主电路_三部分组成,由于电路中存在电压和电流的过冲,往往需添加_保护电路__。
4.按内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况,电力电子器件可分为_单极型器件_、_双极型器件_、_复合型器件_三类。
5.电力二极管的工作特性可概括为_承受正向电压导通,承受反相电压截止_。
6.电力二极管的主要类型有_普通二极管_、_快恢复二极管_、_肖特基二极管_。
7.肖特基二极管的开关损耗_小于_快恢复二极管的开关损耗。
8.晶闸管的基本工作特性可概括为__正向电压门极有触发则导通、反向电压则截止__。
9.对同一晶闸管,维持电流IH与擎住电流I L在数值大小上有I L__大于__IH。
10.晶闸管断态不重复电压UDSM与转折电压Ubo数值大小上应为,UDSM_大于__Ubo。
11.逆导晶闸管是将_二极管_与晶闸管_反并联_(如何连接)在同一管芯上的功率集成器件。
12.GTO的__多元集成__结构是为了便于实现门极控制关断而设计的。
13.MOSFET的漏极伏安特性中的三个区域与GTR共发射极接法时的输出特性中的三个区域有对应关系,其中前者的截止区对应后者的_截止区_、前者的饱和区对应后者的__放大区__、前者的非饱和区对应后者的_饱和区__。
14.电力MOSFET的通态电阻具有__正__温度系数。
15.IGBT 的开启电压UGE(th)随温度升高而_略有下降__,开关速度__小于__电力MOSFET 。
16.按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的性质,可将电力电子器件分为_电压驱动型_和_电流驱动型_两类。
17.IGBT的通态压降在1/2或1/3额定电流以下区段具有__负___温度系数,在1/2或1/3额定电流以上区段具有__正___温度系数。
电力电子填空题
电力电子技术试题第1章电力电子器件1.电力电子器件一般工作在__开关__状态。
2.在通常情况下,电力电子器件功率损耗主要为__通态损耗__,而当器件开关频率较高时,功率损耗主要为__开关损耗__。
4.按内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况,电力电子器件可分为_单极型器件_、_双极型器件_、_复合型器件_三类。
5.电力二极管的工作特性可概括为_承受正向电压导通,承受反相电压截止_。
8.晶闸管的基本工作特性可概括为__正向电压门极有触发则导通、反向电压则截止__。
9.对同一晶闸管,维持电流IH与擎住电流IL在数值大小上有IL__大于__IH 。
12.GTO的__多元集成__结构是为了便于实现门极控制关断而设计的。
13.MOSFET的漏极伏安特性中的三个区域与GTR共发射极接法时的输出特性中的三个区域有对应关系,其中前者的截止区对应后者的_截止区_、前者的饱和区对应后者的__放大区__、前者的非饱和区对应后者的_饱和区__。
16.按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的性质,可将电力电子器件分为_电压驱动型_和_电流驱动型_两类。
18.在如下器件:电力二极管(Power Diode)、晶闸管(SCR)、门极可关断晶闸管(GTO)、电力晶体管(GTR)、电力场效应管(电力MOSFET)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)中,属于不可控器件的是_电力二极管__,属于半控型器件的是__晶闸管_,属于全控型器件的是_GTO 、GTR 、电力MOSFET 、IGBT _;属于单极型电力电子器件的有_电力MOSFET _,属于双极型器件的有_电力二极管、晶闸管、GTO 、GTR _,属于复合型电力电子器件得有__ IGBT _;在可控的器件中,容量最大的是_晶闸管_,工作频率最高的是_电力MOSFET,属于电压驱动的是电力MOSFET 、IGBT _,属于电流驱动的是_晶闸管、GTO 、GTR _。
第2章整流电路3.单相桥式全控整流电路中,带纯电阻负载时,α角移相范围为__0-180O _,单个22和2;带阻感负载时,α角移相范围为_0-90O_,单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为2_和2_;带反电动势负载时,欲使电阻上的电流不出现断续现象,可在主电路中直流输出侧串联一个_平波电抗器_。
电力电子技术期末考试试题及答案(史上最全)
6.把电网频率的交流电直接变换成可调频率的交流电的变流电路称为__交交变频电路_。
7.单相交交变频电路带阻感负载时,哪组变流电路工作是由_输出电流的方向_决定的,交流电路工作在整流还是逆变状态是根据_输出电流方向和输出电压方向是否相同_决定的。
1、请在空格内标出下面元件的简称:电力晶体管GTR;可关断晶闸管GTO;功率场效应晶体管MOSFET;绝缘栅双极型晶体管IGBT;IGBT是MOSFET和GTR的复合管。
2、晶闸管对触Βιβλιοθήκη 脉冲的要求是要有足够的驱动功率、触发脉冲前沿要陡幅值要高和触发脉冲要与晶闸管阳极电压同步。
3、多个晶闸管相并联时必须考虑均流的问题,解决的方法是串专用均流电抗器。。
8.晶闸管的基本工作特性可概括为__正向电压门极有触发则导通、反向电压则截止__。
9.对同一晶闸管,维持电流IH与擎住电流IL在数值大小上有IL__大于__IH。
10.晶闸管断态不重复电压UDSM与转折电压Ubo数值大小上应为,UDSM_大于__Ubo。
11.逆导晶闸管是将_二极管_与晶闸管_反并联_(如何连接)在同一管芯上的功率集成器件。
10、逆变器按直流侧提供的电源的性质来分,可分为电压型型逆变器和电流型型逆变器,电压型逆变器直流侧是电压源,通常由可控整流输出在最靠近逆变桥侧用电容器进行滤波,电压型三相桥式逆变电路的换流是在桥路的本桥元件之间元件之间换流,每只晶闸管导电的角度是180º度;而电流型逆变器直流侧是电流源,通常由可控整流输出在最靠近逆变桥侧是用电感滤波,电流型三相桥式逆变电路换流是在异桥元件之间元件之间换流,每只晶闸管导电的角度是120º
第2章整流电路
直流电机四象限斩波调速系统设计
直流电机四象限斩波调速系统设计硬件平台:三相IGBT桥(带缓冲)Ti的DSP 2407a开发板及变频调速电路控制板开发环境:CCS2.2编程语言:C语言和ASM汇编语言实现功能:控制T1,T2,T3,T4开关管的动作状态,实现直流电动机的正反向运行,而且由电动和制动工作状态。
主电路图如下:具体实现方式T1-T4组成全桥电路,又称为H桥型电路。
电机的工作状态跟供电方式有关1)电动机正向电动状态运行,变换器工作在第一象限,使T4导通,T2、T3关断,根据转速要求对T1进行PWM调制,此时变换器等效为一个降压斩波电路,能量由输入直流电源供向负载。
2)电动机正向制动状态可以使T4导通,T1,T3关断,变换器等效为一个升压斩波电路,调控T2,电动机的反电势升压变换得到一个略大于Ud的电压,使得电动机的输出电流反向,电磁转矩反向,直流电机运行在发电制动状态,电机的能量就回馈到电网,转速下降。
3)电动机反向电动状态运行原理跟正向相似,即第三象限运行,使T2导通,T1,T4关断,对T3进行PWM调制4)电动机反向制动状态同正向原理,使T2导通,T1,T3关断,调控T4,电机可以运行于反向制动状态。
图1.1 DSP控制流程图注:Key1按奇数次为正向启动,偶数次为正向制动。
Key2 按奇数次为反向启动,偶数次为反向制动。
Key3 为加电压从0-12V 分辨率为1/32Key4 为减电压从0-12V 分辨率为1/32闭环采用测速发电机反馈速度输出开环程序如下:// 该程序利用EVA模块的PWM1--PWM4引脚产生不同占空比的方波调节直流电机的电压#include "C2407A.h"#include "stdio.h"#define Tc_half 2000#define KEY1_run 0X0F3D //电动机正向转动(按奇数次),正向制动(按偶数次)#define KEY1_stop 0X0F37 //电动机反向转动(按奇数次),反向转动(按偶数次)#define KEY2_run 0X0FD3 //电动机加速“+”#define KEY2_stop 0X0F73 //电动机减速“-”#define stop 0X0FFF // 0000 1111 1111 1111 全部输出强制为高int Ton=1000; //声明一个外部变量int K1,K2,K3,K4=0;int key1,key2,key3,key4=0;int flag=0;int initial(){asm(" setc INTM"); //DISABLE_INTS();asm(" setc SXM"); // 符号位扩展有效asm(" clrc OVM"); // 累加器中结果正常溢出asm(" clrc CNF"); // B0被配置为数据存储空间*SCSR1=0x0304; // CLKIN=20M,CLKOUT=2*CLKIN=40M*WDCR=0x0e8; // 不使能看门狗,因为SCSR2中的WDOVERRIDE// 即WD保护位复位后的缺省值为1,故可以用// 软件禁止看门狗*IMR=0x02; // 禁止所有中断*IFR=0xFF; // 清除全部中断标志,"写1清0"WSGR=0X0000; // 禁止所有的等待状态}// 定时器1的初始化子程序int timer1int(){*EVAIMRA=*EV AIMRA|0X0200; // 允许定时器1的下溢中断*EVAIFRA=*EV AIFRA&0X0200; // 清除定时器 1 下溢中断标志*EVAIMRB=0X0000 ; // 屏蔽所有事件管理器中断?*EVAIMRC=0X0000;*T1CNT=0X00; // Timer1的计数器清零}// EV A模块的PWM初始化程序int pwminitial(){*MCRA=*MCRA|0X0fc0; // 被配置为基本功能方式,PWM1-6*ACTRA=stop; // PWM6,4,2 高有效,PWM5,3,1 低有效0000*DBTCONA=0X05F4; // 使能死区控制*CMPR1=Ton;*CMPR2=Ton;*T1PR=2000; // 设置定时器1的周期寄存器,并设置CMPR1-3,以确定不// 同的输出占空比*COMCONA=0X8200; // 使能比较操作*T1CON=0X0842; // 定时器1为连续增减}// 定时器1下溢中断服务程序设定好占空比初始值设为1000void interrupt GISR2( ){extern Ton;flag=*EVAIFRA&0X0200;if(flag!=0x0200){asm(" clrc INTM"); //ENABLE_INTS( ); // 允许总中断return; // 如果不是定时器1周期中断,则直接返回}// 如果是定时器1周期中断定时器1的周期中断,则执行下面的产生pwm程序*EV AIFRA=*EV AIFRA&0X0200; // 清除定时器1 下溢中断标志asm(" clrc INTM");//ENABLE_INTS( ); // 允许总中断,因一进中断服务程序后总中断就自动关闭了return ; // 中断返回}// 但可能由于干扰会引起他们的执行,故该中断服务程序无额外操作,直接返回void interrupt nothing( ){asm(" clrc INTM");//ENABLE_INTS( ); // 允许总中断,因一进中断服务程序后总中断就自动关闭了return; // 中断返回}void inline ENABLE_INTS( ) //开总中断{asm(" clrc INTM");}//void inline DISABLE_INTS() //关总中断//{// asm(" s etc INTM ");//}// 键扫描程序int keyscan(){ extern K1,K2,K3,K4;extern key1,key2,key3,key4;K1=key;//asm("IN K1,0007h");K2=key;//asm("IN K2,0007h");K3=key;//asm("IN K3,0007h");K4=key;//asm("IN K4,0007h");//K1if(K1&&0X0001==0||K2&&0X0002||K3&&0X0004||K4&&0X0008){delay(); //去抖K1=key;//asm("IN K1,0007h");K2=key;//asm("IN K2,0007h");K3=key;//asm("IN K3,0007h");K4=key;//asm("IN K4,0007h");if(K1&&0X0001==0)key1=(key1+1)%2; //键1按下if(K2&&0X0002==0)key2=(key2+1)%2; //键2按下if(K3&&0X0001==0)key3=1; //键3按下if(K4&&0X0002==0)key4=1; } //键4按下//返回键值return;}//首先检测KEY3,KEY4有无变化如有变化进入去抖环节并记录下来对应的变量和上下限比较后加减1,返回一个Ton值//然后检查KEY1,KEY2有无变化KEY1,KEY2检测到的新值与原值做如下运算//比如KEY0初值为0,按了一次后KEY0=((0+1)%2)=1 有正向制动改为正向运行// KEY0初值为1,按了一次后KEY0=((1+1)%2)=0 由正向运行改为正向制动int delay(){int i;for(i=0;i++;i<5000){i=i;}}// 主程序void main(){ extern key1,key2,key3,key4; //定义四个键的初值int t=0;initial(); // 系统初始化timer1int(); // 定时器1的初始化pwminitial();//pwm初始化asm(" clrc INTM");//ENABLE_INTS(); // 允许总中断while(1){ keyscan();if(key1==1){*ACTRA=KEY1_run ; //电动机正向转动(按奇数次)for(;;){keyscan();if(key1==0){*ACTRA=KEY1_stop; //电动机正向制动(按偶数次)break;}else if(key3==1||t<20) //分为20档电机转速有20个档位{t=t+1;} //每个档位差为0.6v电压差,对应占空比100/2000;else if(key4==1||t>0){t=t-1;}*CMPR1=200*t;*CMPR2=200*t;}}else if(key2==1){*ACTRA=KEY2_run; //电动机反向转动(按奇数次)for(;;){keyscan();if(key2==0){*ACTRA=KEY2_stop; //电动机反向制动(按偶数次)break;}else if(key3==1||t<20) //分为20档电机转速有20个档位{t=t+1;} //每个档位差为0.6v电压差,对应占空比100/2000;else if(key4==1||t>0){t=t-1;}*CMPR1=200*t;*CMPR2=200*t;}}}}。
电力电子模拟试卷四(附答案)
电力电子模拟试卷四(附答案)一、填空题:(本题共5小题,每空1分,共20分)1、由波形系数可知,晶闸管在额定情况下的有效值电流为I Tn等于倍I T(AV),如果I T=100安培,则它允许的有效电流为安培.通常在选择晶闸管时还要(AV)留出倍的裕量。
2、三相桥式全控整流电路是由一组共极三只晶闸管和一组共极的三只晶闸管串联后构成的,晶闸管的换相是在同一组内的元件进行的.每隔换一次相,在电流连续时每只晶闸管导通度。
要使电路工作正常,必须任何时刻要有只晶闸管同时导通,一个是共极的,另一个是共极的元件,且要求不是的两个元件.3、为了减小变流电路的开、关损耗,通常让元件工作在软开关状态,软开关电路种类很多,但归纳起来可分为与两大类。
4、提高变流置的功率因数的常用方法有、、、几种。
5、三相半波可控整流电路电阻性负载时,电路的移相范围,三相全控桥电阻性负载时,电路的移相范围,三相半控桥电阻性负载时,电路的移相范围.二、判断题:(本题共10小题,每题1分,共10分)1、双向晶闸管的额定电流的定义与普通晶闸管不一样,双向晶闸管的额定电流是用电流有效值来表示的。
()2、逆变器采用负载换流方式实现换流时,负载谐振回路不一定要呈电容性。
()3、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。
()4、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。
( )5、PWM脉宽调制型逆变电路中,采用不可控整流电源供电,也能正常工作。
()6、在变流装置系统中,增加电源的相数也可以提高电网的功率因数. ()7、过快的晶闸管阳极du/dt会使误导通.()8、电流可逆斩波电路可实现直流电动机的四象限运行。
()9、为避免三次谐波注入电网,晶闸管整流电路中的整流变压器应采用Y/Y接法()10、在DC/DC变换电路中,可以采用电网换流方法。
()三、选择题:(本题共10小题,每题1分,共10分)1、三相全控桥式整流电路带电阻负载,当触发角α=0º时,输出的负载电压平均值为()。