哈工大电力电子作业6-7章

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电力电子技术基础

作业（6-7章）

第6章 交流-交流变流电路

P161, 6-2;6-3 补充：

1.关于交交变频器，回答下列问题： 1）什么是交交变频器？

2）结合图6－1所示的单相交交变频器，说明其改变输出电压频率和幅值的方法。

图6－1

3）交交变频器输出频率的上限与哪些因素有关？当采用6脉波三相桥式变流器时，输出上限频率约为多少？ 4）与交直交变频器相比，简述交交变频器的优缺点，并说明交交变频器的主要应用领域。

2. 结合图6－2所示电路，简述斩控式交流调压器的工作原理；并说明与相控式交流调压器

相比，斩控式交流调压器有何优点？

图6－2

3. 图6－3为单相交流调压电路，电源u 1为工频220V ，负载电阻R ＝5Ω，电感L ＝0。设VT 1和VT 2的控制角为α1＝α2＝π/3,回答下列问题：

1)在一个相同的交流电周期内，相位对应地画出下列波形：负载电压u o ，负载电流i o ，晶闸管VT 1电流i VT1，晶闸管VT 2电流i VT2 2)计算输出电压有效值U o 和输出电流有效值I o 3)计算输出功率P o 和功率因数PF

L

图4-7V VD

输出电压平均输出电压图4-18

O u o αP =0αP =π2

αP =π

2

ωt

4)计算晶闸管VT1的电流有效值I VT1

图6－3

4. 在3题基础上，负载参数变为R=0.5Ω，L=2mH，回答下列问题：

1）计算控制角α的移相范围；

2）α＝π/2时，在一个相同的交流电周期内，相位对应地画出下列波形：负载电压u o，负载电流i o，晶闸管VT1电流i VT1，晶闸管VT2电流i VT2

5. 交流调功电路如图6－3所示，电源u1为工频220V，负载电阻R＝5Ω，电感L＝0。控制方式为晶闸管导通20个电周期，关断40个电周期。试计算负载平均功率P o。

第7章PWM控制技术

P184,7-1；7-3；7-5；7-9；7-10。

补充：

1. 对于单相全桥逆变器，试从以下几个方面说明与双极性SPWM控制方式相比，单极性SPWM控制方式的优点，并分析这些优点对于逆变器的运行有什么好处？

1）等效开关频率。

2）输出电压谐波的特点。

2. 关于逆变器输出电流的脉动，回答下列问题：

1）当输出电压的基波幅值相同时，说明在方波控制和SPWM控制下逆变器输出电流的脉动幅度有何区别，试分析造成这种区别的原因？

2）试说明为什么在SPWM控制下，开关频率越高输出电流脉动越小。

3. 关于PWM型逆变器控制方法中的计算法，回答下列问题：

1）什么是计算法？

2）什么是规则采样法？与自然采样法相比，规则采样法有何优点？

3）画出规则采样法的示意图，并推导每个采样周期中脉冲宽度的计算公式。

4. 如图7－1所示的半桥逆变器，SPWM 控制方式，开关频率f s =1450 Hz, V d ＝ 600 V ，输出电压基波频率为50Hz ，负载连接在A 和o 点之间。分析该电路，并回答下列问题：

图7－1

1）计算频率调制比（载波比）m f

2）当幅度调制比m a ＝0.8时，计算输出电压的基波峰值1)ˆ(Ao V

和有效值1()Ao V 。 3）为什么0

5. 图7-2(a)所示的单相全桥逆变电路工作于双极性SPWM 模式。设载波比N=9，试在图7-2(b)中画出1个调制信号波周期内的开关控制信号波形和输出电压u o 的波形。

图7-2(a)

u U d

u u u u o -U

图7-2(b)