电流源型逆变器 最后

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电力电子 填空

电力电子 填空

1、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。

当器件的工作频率较高时,_开关______损耗会成为主要的损耗。

2、在PWM控制电路中,载波频率与调制信号频率之比称为___载波比__________,当它为常数时的调制方式称为_同步________调制。

在逆变电路的输出频率范围划分成若干频段,每个频段内载波频率与调制信号频率之比为桓定的调制方式称为__分段同步调制__________调制。

3、面积等效原理指的是,_冲量________相等而__形状_____不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其效果基本相同。

4、在GTR、GTO、IGBT与MOSFET中,开关速度最快的是__MOSFET_______,单管输出功率最大的是_____________,应用最为广泛的是___IGBT________。

5、设三相电源的相电压为U2,三相半波可控整流电路接电阻负载时,晶闸管可能承受的最大反向电压为电源线电压的峰值,即根号6 ,其承受的最大正向电压为根号2 。

6、逆变电路的负载如果接到电源,则称为有源逆变逆变,如果接到负载,则称为无源逆变。

7、___GTR______存在二次击穿现象,____IGBT________存在擎住现象。

8、功率因数由和这两个因素共同决定的。

9、晶闸管串联时,给每只管子并联相同阻值的电阻R是均压_措施。

10、同一晶闸管,维持电流IH 与掣住电流IL在数值大小上有IL_(2~4)IH。

11、电力变换通常可分为:AC-DC 、AC-AC 、DC-DC和DC-AC 。

12、在下图中,_V1______和__VD1______构成降压斩波电路使直流电动机电动运行,工作于第1象限;V2___和__VD2_____构成升压斩波电路,把直流电动机的动能转变成为电能反馈到电源,使电动机作再生制动运行,工作于_第2___象限。

13、请在正确的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。

运动控制系统考试简答题

运动控制系统考试简答题

绪论1、运动控制系统:以机械运动的驱动设备——电动机为控制对象,以控制器为核心,以电力电子功率变换装置为执行机构,在自动控制理论的指导下组成的电气传动自动控制系统。

工作原理:通过控制电动机的转矩、转速和转角,将电能转换为机械能,实现运动机械的运动要求。

2、分类(1)按被控量分:以转速为被控量的系统——调速系统以角位移或直线位移为被控量的系统——位置随动(伺服)系统。

(2)按驱动电机的类型分:直流电机带动生产机械——直流传动系统交流电机带动生产机械——交流传动系统(3)按控制器类型分:以模拟电路构成的控制器——模拟控制系统以数字电路构成的控制器——数字控制系统(4)按控制系统中闭环的多少分:单环、双环、多环控制系统3、运动控制系统的功率放大与变换装置:一方面按控制量的大小将电网中的电能作用于电动机上,调节电动机的转矩大小,另一方面按电动机的要求把恒压恒频的电网供电转换成电动机所需的交流电或直流电;4、反抗性恒转矩负载不是转矩作用方向和运动方向相反吗?那为什么n>0时T>0,n<0时T<0?答:n>0,T>0 和n<0,T<0意味着电机目前处于正转电动和反转电动状态,这个和负载转矩没有关系。

第二章转速反馈控制的直流调速系统1、直流电动机的稳态转速调节转速方法Φ-=eKIRUn2、直流电动机点数两端的平均电压 三种改变输出平均电压的调制方法:(1)T 不变,变 ton —脉冲宽度调制(PWM)(2)ton 不变,变 T —脉冲频率调制(PFM)(3)ton 和 T 都可调,改变占空比—混合调制(两点式控制)。

当负载电流或电压低于某一最小值,开关器件导通,当高于某一最大值时,使开关器件关断。

3、UPE 是由电力电子器件组成的变换器,其输入接三组(或单相)交流电源,输出为可控的直流电压,控制电压为Uc 。

UPE 变换器的器件选择:中、小容量系统,多采用IGBT 或P-MOSFET 构成较大容量系统,采用GTO 、IGCT 电力电子开关器件特大容量系统,则常用晶闸管触发与整流装置4、 系统稳态参数计算例: 用线性集成电路运算放大器作为电压放大器的转速负反馈闭环直流调速系统如图1-28所示,s s ond ρU U T t U ==5、PID调节器的类型和功能比例微分(PD):由PD调节器构成的超前校正,可提高系统的稳定裕度,并获得足够的快速性, 但稳态精度可能受到影响;比例积分(PI):由PI调节器构成的滞后校正,可以保证稳态精度,却是以对快速性的限制来换取系统稳定的;比例积分微分(PID):PID调节器实现的滞后—超前校正则兼有二者的优点,可以全面提高系统的控制性能,但具体实现与调试要复杂一些。

三相逆变器电路原理和工作过程图文说明

三相逆变器电路原理和工作过程图文说明

三相逆变器电路原理和工作过程图文说明单相逆变器电路由于受到功率开关器件的容量、零线(中性线)电流、电网负载平衡要求和用电负载性质等的限制,容量一般都在100kV A以下,大容量的逆变电路大多采用三相形式。

三相逆变器按照直流电源的性质不同分为三相电压型逆变器和三相电流型逆变器。

1.三相电压型逆变器。

电压型逆变器就是逆变电路中的输入直流能量由一个稳定的电压源提供,其特点是逆变器在脉宽调制时的输出电压的幅值等于电压源的幅值,而电流波形取决于实际的负载阻抗。

三相电压型逆变器的基本电路如图6-15所示。

该电路主要由6只功率开关器件和6只续流二板管以及带中性点的直流电源构成。

图中负载L和R表示三相负载的各路相电感和相电阻。

图6-15 三相电压型逆变器电路原理图图6-15三相电压型逆变器电路原理图功率开关器件VT1~VT6在控制电路的作用下,控制信号为三相互差1200的脉冲信号时,可以控制每个功率开关器件导通180度或120度,相邻两个开关器件的导通时间互差60度逆变器三个桥臂中上部和下部开关元件以180度间隔交替开通和关断,VT1~VT6以60度的电位差依次开通和关断,在逆变器输出端形成a、b、c三相电压。

控制电路输出的开关控制信号可以是方波、阶梯波、脉宽调制方波、脉宽调制三角波和锯齿波等,其中后三种脉宽调制的波形都是以基础波作为载波,正弦波作为调制波,最后输出正弦波波形。

普通方波和被正弦波调制的方波的区别如图6-16所示,与普通方波信号相比,被调制的方波信号是按照正弦波规律变化的系列方波信号,即普通方波信号是连续导通的,而被调制的方波信号要在正弦波调制的周期内导通和关断N次。

方波调制波形图6-16 方波与被调制方波波形示意图2.三相电流型逆变器。

电流型逆变器的直流输入电源是一个恒定的直流电流源,需要调制的是电流,若一个矩形电流注入负载,电压波形则是在负载阻抗的作用下生成的。

在电流型逆变器中,有两种不同的方法控制基波电流的幅值,一种方法是直流电流源的幅值变化法,这种万法使得交流电输出侧的电流控制比较简单;另一种方法是用脉宽调制来控制基波电流。

一种电流源型三相逆变器模型

一种电流源型三相逆变器模型

一种电流源型三相逆变器模型申中鸿;杨林;蒋春旭【摘要】A 3-phase current-source inverter is mathematically modeled and analyzed in this paper.Firstly,the basic coordinate transformation is described;secondly,this paper derives a mathematical model of 3-phase current-source inverter in the d-q coordinate system and gives its block diagram;lastly,this paper analyzes the parameters related to the inverter,including power factor,harmonic state and output filter design.%对电流源型三相逆变器进行数学建模与分析。

首先介绍了基本的坐标变换;其次以电流源型三相逆变器的原理为基础,在d-q坐标系下,推导出其数学模型,并画出了结构框图;最后分析了逆变器的相关参数,包括功率因数、谐波状态和输出滤波器设计。

【期刊名称】《电气自动化》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】4页(P12-14,50)【关键词】电流源型三相逆变器;坐标变换;建模;参数设计;滤波器【作者】申中鸿;杨林;蒋春旭【作者单位】工业和信息化部电子第五研究所,广东广州 510610;工业和信息化部电子第五研究所,广东广州 510610;工业和信息化部电子第五研究所,广东广州 510610【正文语种】中文【中图分类】TM460 引言近年来,随着微电子技术的快速发展,电力电子变换技术从中受益良多,获得了迅猛的发展,被世界各国学者视为人类社会的第二次腾飞。

(完整word版)《交流调速系统》课后习题答案

(完整word版)《交流调速系统》课后习题答案

《交流调速系统》课后习题答案第 5 章 闭环控制的异步电动机变压调速系统5-1 异步电动机从定子传入转子的电磁功率m P 中,有一部分是与转差成正比的转差功率s P ,根据对s P 处理方式的不同,可把交流调速系统分成哪几类?并举例说明。

答:从能量转换的角度上看,转差功率是否增大,是消耗掉还是得到回收,是评价调速系统 效率高低的标志。

从这点出发,可以把异步电机的调速系统分成三类 。

1)转差功率消耗型调速系统:这种类型的全部转差功率都转换成热能消耗在转子回路中,降电压调速、转差离合器调速、转子串电阻调速都属于这一类。

在三类异步电机调速系统中,这类系统的效率最低,而且越到低速时效率越低,它是以增加转差功率的消耗来换取转速的降低的(恒转矩负载时)。

可是这类系统结构简单,设备成本最低,所以还有一定的应用价值。

2)转差功率馈送型调速系统:在这类系统中,除转子铜损外,大部分转差功率在转子侧通 过变流装置馈出或馈入,转速越低,能馈送的功率越多,绕线电机串级调速或双馈电机调速属于这一类。

无论是馈出还是馈入的转差功率,扣除变流装置本身的损耗后,最终都转化成 有用的功率,因此这类系统的效率较高,但要增加一些设备。

3)转差功率不变型调速系统:在这类系统中,转差功率只有转子铜损,而且无论转速高低,转差功率基本不变,因此效率更高,变极对数调速、变压变频调速属于此类。

其中变极对数 调速是有级的,应用场合有限。

只有变压变频调速应用最广,可以构成高动态性能的交流调速系统,取代直流调速;但在定子电路中须配备与电动机容量相当的变压变频器,相比之下,设备成本最高。

5-2 有一台三相四极异步电动机,其额定容量为5.5kW ,频率为50Hz ,在某一情况下运行,自定子方面输入的功率为6.32kW ,定子铜损耗为341W ,转子铜损耗为237.5W ,铁心损耗为167.5W ,机械损耗为45W ,附加损耗为29W ,试绘出该电动机的功率流程图,注明各项功率或损耗的值,并计算在这一运行情况下该电动机的效率、转差率和转速。

电力电子技术与答案1

电力电子技术与答案1

模拟题(1)一、填空题(每小空1分,共13分)1.正弦脉宽调制(SPWM)技术运用于电压型逆变电路中,当改变_ _ 调制比可改变逆变器输出电压幅值;改变_ 调制波频率可改变逆变器输出电压频率;改变_ 载波频率可改变开关管的工作频率。

2.将直流电能转换为交流电能又馈送回交流电网的逆变电路称为有源逆变器。

3. 晶闸管变流器主电路要求角发电路的触发脉冲应具有一定的宽度,且前沿尽可能陡。

4. 电流型逆变器中间直流环节以电感贮能。

5. 在PWM斩波器中,电压比较器两个输入端信号分别是三角波信号和直流信号6 . 三相半波可控整流电路中的三个晶闸管的触发脉冲相位按相序依次互差120°。

7.在实际应用中,双向晶闸管常采用__Ⅰ+和Ⅲ-_两种触发方式。

8.控制角α与逆变角β之间的关系为β=л-α。

二、单项选择题(每小题2分,共30分。

从每小题的四个备选选答案,选出一个正确答案,并将正确答案的填在题干后面的括号。

)1.在型号为KP10-12G中,数字10表示(B )。

A.额定电压10VB.额定电流10AC.额定电压1000VD.额定电流1000A 2.下列电路中,不可以实现有源逆变的有(B)。

A.三相半波可控整流电路B.三相桥式半控整流电路C.单相桥式可控整流电路D.单相全波可控整流电路外接续流二极管3.整流变压器漏抗对电路的影响有(A )。

A.整流装置的功率因数降低B.输出电压脉动减小C.电流变化缓和D.引起相间短路4.功率晶体管GTR 从高电压小电流向低电压大电流跃变的现象称为( B )①一次击穿 ②二次击穿 ③临界饱和 ④反向截止5.逆导晶闸管是将大功率二极管与何种器件集成在一个管芯上而成( B )①大功率三极管 ②逆阻型晶闸管 ③双向晶闸管 ④可关断晶闸管6.已经导通了的晶闸管可被关断的条件是流过晶闸管的电流(A )①减小至维持电流I H 以下 ②减小至擎住电流I L 以下③减小至门极触发电流I G 以下 ④减小至5A 以下7. 单相半波可控整流电路中,晶闸管可能承受的反向峰值电压为( B )①U 2 ②22U ③222U ④26U8. 单相半控桥电感性负载电路中,在负载两端并联一个续流二极管的目的是( D )①增加晶闸管的导电能力 ②抑制温漂③增加输出电压稳定性 ④防止失控现象的产生9. 三相全控桥式变流电路工作于有源逆变状态,输出电压平均值U d 的表达式是( A )①U d =- 2.34U 2cos β ②U d =1.17U 2cos β③U d = 2.34U 2cos β ④U d =-0.9U 2cos β10. 若减小SPWM逆变器输出电压基波幅值,可采用的控制方法是(C)①减小三角波频率②减小三角波幅度③减小输入正弦控制电压幅值④减小输入正弦控制电压频率11. 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( B )A.导通状态B.关断状态C.饱和状态D.不定12. 单相半波可控整流电阻性负载电路中,控制角α的最大移相围是( D )A.90°B.120°C.150°D.180°13. 单相全控桥式整流大电感负载电路中,控制角α的移相围是( A )A.0°~90°B.0°~180°C.90°~180°D.180°~36014.在大电感负载三相全控桥中,当α=90°时,整流电路的输出是( B )A.U2B.0C.1.414U2D.1.732U215.单结晶体管同步振荡触发电路中,改变R e能实现(A)。

《电力电子技术》C卷

《电力电子技术》C卷

密封线考生答题不得过此线系班级姓名学号潍坊学院成人教育《电力电子技术》试卷(C)卷一、填空题(每小题1分,共15分)1.晶闸管断态不重复电压U DSN与转折电压U BO数值大小上应为,U DSM____________U BO。

2.为了保证晶闸管可靠与迅速地关断,通常在管子阳极电压下降为零之后,加一段时间的电压。

3.选用晶闸管的额定电压值应比实际工作时的最大电压大倍,使其有一定的电压裕量。

4.晶闸管元件并联时,要保证每一路元件所分担的电流。

5.单相全控桥式整流大电感负载电路中,晶闸管的导通角θ=___________。

6.在电感性负载三相半波可控整流电路中,晶闸管承受的最大反向电压为______。

7.三相半波可控整流电路,带大电感负载时的移相范围为。

8.在三相半波可控整流电路中,电感性负载,当控制角时,输出电压波形出现负值,因而常加续流二级管。

9.三相全控桥式有源逆变电路,每个晶闸管导通角1200,每隔产生一次换相。

10.三相桥式全控整流电路,电阻性负载,当控制角时,电流连续。

11.考虑变压器漏抗的可控整流电路中,在换相过程期间,两个相邻的晶闸管同时导通,对应的电角度称为。

12.确定最小逆变角βmin要考虑的三个因素是晶闸管关断时间t off所对应的电角度δ,安全裕量角θ0和。

13.SPWM 有两种调制方式:单极性和______调制。

14. 电流源型逆变器的输出电流波形为。

15.改变SPWM逆变器中的调制比,可以改变_______________的幅值。

二、单项选择题(每小题2分,共30分)在每小题烈出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母填在题后的括号内。

1小阳极电流,称为( )。

①维持电流 ②擎住电流 ③浪涌电流 ④额定电流2.晶闸管过电压保护的元器件是( )①快速熔断器 ②RC 电路 ③快速开关 ④电抗器3.下列器件中为全控型器件的是( )。

①双向晶闸管 ②快速晶闸管 ③光控晶闸管 4.在型号为KP10-12G 中,数字10表示( )。

基于小型风电系统电流源型逆变器的控制研究

基于小型风电系统电流源型逆变器的控制研究
( 育 部 光 伏 系 统 工 程 研 究 中 心 , 肥 工 业 大 学 能 源 研 究 所 ,安 徽 合 肥 教 合 200 ) 30 9
摘要 : 当电流源 型逆变器 应用 于分布式 发 电并 网风 电系 统时 , 由于直 流侧 电流波 动较 大 , 统的控 制算 法在 实 传
际 应 用 时 难 以满 足 对 高 质 量 并 网 电 流 的 要 求 。 针 对 一 种 基 于 高 电感 永 磁 同 步 电 机 ( MS 的 小 型 直 驱 风 力 发 P G) 电 系 统 中 电 流 源 型 逆 变 器 . 出 一 种 闭 环 动 态 控 制 策 略 来 控 制 并 网 电 流 的 波 形 和 幅 值 , 理 论 上 对 该 控 制 策 提 在 略 进 行 了 详 细 地 分 析 , 通 过 实 验 进 行 验 证 。 结 果 表 明 , 直 流 电流 波 动 较 大 的 情 况 下 , 控 制 策 略 能 使 逆 变 并 在 该
Ke ywor ds: n g ne ain; c re ts u c iv re co e l o o to wi d e r t o ur n o r e n e tr; ls d—o p c n r l
F u d t n P oet It t nlC o e t n PoetG at y te Miir fSi c n eh ooy o R o n ai rjc : e i a op r i rjc rne b h n t o c n e ad Tc nlg fP C o n ma o ao d sy e
t n u h a n a wid g n r t n s se T e eo e t e c nr lo i h q ai i s s c s i n e e ai y tm. h rf r ,h o t f a hg u l y o o o t d c n e t d o t u u r n ft e ・ o n c e u p tc re to h

statcom原理及控制方法

statcom原理及控制方法

statcom原理及控制方法1、前言静止同步补偿器(Static Synchronous Compensator, STATCOM),是目前最先进的无功补偿技术,近年来随着电力电子开关技术的进步而逐渐兴起。

STATCOM的原理是利用全控型大功率电力电子器件构成可控的电压源或电流源,使其输出电流超前或滞后系统电压90 ,从而对系统所需的无功进行动态补偿。

早期有文献称之为静止无功发生器(Static Var Generator, SVG) 。

利用电力电子变流器进行无功补偿的可能性虽然早在20 年前就已经为人们所认识,但限于当时电力电子器件的耐压和功率水平,无法制造出输电系统中具有实用价值的装置。

直到近年来,尤其是高压大功率的门极可关断晶闸管GTO 的出现,才极大的推动了STATCOM 的开发和应用。

STATCOM 是并联型FACTS 设备,它同基于可控电抗器和投切电容器的传统静止无功补偿器SVC 相比,性能上具有极大的优越性,越来越得到广泛的重视,必将取代SVC 成为新一代的无功电压控制设备。

目前,世界上已有多台投入运行的大容量STATCOM 装置,如表1-1 所示。

由此可见,目前为止国际上只有美、日、德、中、英等少数几个国家掌握了STATCOM 的应用开发技术。

2006 年2 月28 日,由上海电力公司、清华大学、许继集团公司等单位共同研制的±50Mvar STATCOM 在上海黄渡分区西郊变电站并网试运行。

表1-1 国内外已在输电系统投运的STATCOM 装置(UPFC 并联部分为STATCOM)表1-1 中除最后一项外,全部采用了变压器多重化的主电路方案,主电路拓扑为图1-1。

变压器多重化方式可成倍增加装置容量并降低输出谐波。

然而,多重化变压器的引入带来了很多问题:首先,它的价格非常昂贵,约为成本的1/3~1/4;其次,它使装置增加了50%左右的损耗和40%左右的占地面积;第三,变压器的铁磁非线性特性给控制器设计带来了很大的困难,同时也是引发装置故障的重要原因。

大功率变流技术知到章节答案智慧树2023年浙江大学

大功率变流技术知到章节答案智慧树2023年浙江大学

大功率变流技术知到章节测试答案智慧树2023年最新浙江大学第一章测试1.电力电子是哪三大学科的交叉融合?()。

参考答案:电力;控制;电子2.中压大容量变流系统中,整流器与逆变器之间的储能环节的电感Ld,大多数情况下可以使用母排的寄生电感。

()参考答案:错3.目前风力发电应用场景下,常用的变换器功率等级是?()。

参考答案:10MW4.Neutral Point Clamped (NPC)、Cascaded H-Bridge(CHB)、Flying Capacitor(FC)都属于多电平电压源变换器。

()。

参考答案:对5.中压大容量变流系统中,网侧变流器面临的主要挑战包括?()参考答案:如何抑制电网与整流器之间,由于无源电感和无源电容引发的谐振;如何降低整流器的非线性因素引起的网侧电流畸变;如何提高网侧的功率因数第二章测试1.器件串联静态失衡包括以下哪些原因()。

参考答案:漏电流;芯片温度2.在功率器件串联应用中,过压箝位的主动均衡法无法实现实时动态均压。

()参考答案:对3.用正弦波来等效上升沿信号的带宽,信号的等效频率与信号上升时间满足怎样的关系?()。

参考答案:f=0.25/tr4.压接式封装相比焊接式封装的功率器件,更加适用于高压大功率应用场景。

()。

参考答案:对5.以下哪些属于隔离检测电流的仪器或配件?()参考答案:电流探头;罗氏线圈;电流互感器第三章测试1.两电平逆变器同一个桥臂的上下两管既不能同时开通,也要避免长时间的同时关断。

()参考答案:对2.三相两电平逆变器的正弦波调制通过改变每相载波的相位,可以抑制输出的共模电压。

()参考答案:对3.正弦波调制采用过调制的方式可以提升直流电压利用率。

()。

参考答案:对4.空间矢量调制技术中五段码相比于七段码?()。

参考答案:输出波形THD高;开关损耗低5.空间矢量调制技术的开关序列一般以零矢量作为起始矢量,这是为了保证两个开关周期间切换时没有额外的开关动作。

逆变器的分类和主要技术性能的评价

逆变器的分类和主要技术性能的评价

逆变器的分类和主要技术性能的评价逆变器的分类逆变器的种类很多,可按照不同的方法进行分类。

1、按逆变器输出交流电能的频率分,可分为工频逆变器、中频逆器和高频逆变器。

工频逆变器的频率为 50~60Hz的逆变器;中频逆变器的频率一般为 400Hz到十几kHz;高频逆变器的频率一般为十几kHz到MHz。

2、按逆变器输出的相数分,可分为单相逆变器、三相逆变器和多相逆变器。

3、按照逆变器输出电能的去向分,可分为有源逆变器和无源逆变器。

凡将逆变器输出的电能向工业电网输送的逆变器,称为有源逆变器;凡将逆变器输出的电能输向某种用电负载的逆变器称为无源逆变器。

4、按逆变器主电路的形式分,可分为单端式逆变器,推挽式逆变器、半桥式逆变器和全桥式逆变器。

5、按逆变器主开关器件的类型分,可分为晶闸管逆变器、晶体管逆变器、场效应逆变器和绝缘栅双极晶体管(IGBT)逆变器等。

又可将其归纳为&quot;半控型&quot;逆变器和&quot;全控制&quot;逆变器两大类。

前者,不具备自关断能力,元器件在导通后即失去控制作用,故称之为&quot;半控型&quot;普通晶闸管即属于这一类;后者,则具有自关断能力,即无器件的导通和关断均可由控制极加以控制,故称之为&quot;全控型&quot;,电力场效应晶体管和绝缘栅双权晶体管(IGBT)等均属于这一类。

6、按直流电源分,可分为电压源型逆变器(VSI)和电流源型逆变器(CSI)。

前者,直流电压近于恒定,输出电压为交变方波;后者,直流电流近于恒定,输也电流为交变方波。

7、按逆变器输出电压或电流的波形分,可分为正弦波输出逆变器和非正弦波输出逆变器。

8、按逆变器控制方式分,可分为调频式(PFM)逆变器和调脉宽式(PWM)逆变器。

9、按逆变器开关电路工作方式分,可分为谐振式逆变器,定频硬开关式逆变器和定频软开关式逆变器。

10、按逆变器换流方式分,可分为负载换流式逆变器和自换流式逆变器。

电力电子技术练习题

电力电子技术练习题

电力电子技术练习题一、填空题1. 处于阻断状态的晶闸管,只有在阳极,且在门极加正向触发电压时,才能使其开通。

2. 造成在不加门极触发控制信号,即能使晶闸管从阻断状态转为导通状态的非正常转折有二种因素。

一是阳极的电压上升率du/dt太快,二是。

3. 功率集成电路PIC分为二大类,一类是智能功率集成电路,另一类是集成电路。

4. 单相全控桥式反电动势负载电路中,当控制角α大于停止导通角δ时,晶闸管的导通角θ=。

5.将直流电能转换为交流电能又馈送回交流电网的逆变电路称为逆变器。

6.确定最小逆变角βmin要考虑的三个因素是晶闸管关断时间t af所对应的电角度δ,安全裕量角θ和。

7. 三相全控桥式有源逆变电路,每个晶闸管导通角1200,每隔产生一次换相。

8. RC电路可用作直流侧的保护元件。

9. 变流电路常用的换流方式有、、、四种。

10. 晶闸管变流器主电路要求触发电路的触发脉冲应具有一定的宽度,且前沿尽可能。

11. 电流型逆变器中间直流环节以贮能。

12. 电流型逆变器的输出电流波形为。

13. 在PWM斩波器中,电压比较器两个输入端信号分别是三角波信号和14. 在升压斩波电路中,已知电源电压U d=16V,占空比为1/3,则负载电压U0= V。

15. 晶闸管串联时,给每只管子并联相同阻值的电阻R是________措施。

16.绝缘栅双极型晶体管是以作为栅极,以作为发射极与集电极复合而成。

17.软开关电路种类很多,大致可分成电路、电路两大类。

18.双向晶闸管的图形符号是,三个电极分别是,和。

19.单相全波可控整流电路中,晶闸管承受的最大反向电压为。

三相半波可控整流电路中,晶闸管承受的最大反向电压为。

(电源相电压为U2)20.要使三相全控桥式整流电路正常工作,对晶闸管触发方法有两种,一是用触发;二是用触发。

21.对称的三相电源是由三个、、的正弦电源,连接组成的供电系统。

22.三相电源的负载连接形式通常为、两种。

23. 目前常用的全控型电力电子元器件有、、、几种。

电力拖动复习题答案

电力拖动复习题答案

1.试述交流异步电动机调速的方法,分类及其特点。

常见的交流调速方法有:①降电压调速;②转差离合器调速;③转子串电阻调速;④绕线电机串级调速或双馈电机调速;⑤变极对数调速;⑥变压变频调速等等。

分类及其特点:从能量转换的角度上看,转差功率是否增大,是消耗掉还是得到回收,是评价调速系统效率高低的标志。

从这点出发,可以把异步电机的调速系统分成三类: 1. 转差功率消耗型调速系统, 这种类型的全部转差功率都转换成热能消耗在转子回路中,上述的第①、②、③三种调速方法都属于这一类。

这类系统的效率最低,而且越到低速时效率越低,它是以增加转差功率的消耗来换取转速的降低的。

可是结构简单,设备成本最低2.转差功率馈送型调速系统, 这类系统中,除转子铜损外,大部分转差功率在转子侧通过变流装置馈出或馈入,转速越低,能馈送的功率越多,上述第④种调速方法属于这一类。

无论是馈出还是馈入的转差功率,扣除变流装置本身的损耗后,最终都转化成有用的功率,因此这类系统的效率较高,但要增加一些设备。

3. 转差功率不变型调速系统, 在这类系统中,转差功率只有转子铜损,而且无论转速高低,转差功率基本不变,因此效率更高,上述的第⑤、⑥两种调速方法属于此类。

其中变极对数调速是有级的,应用场合有限。

只有变压变频调速应用最广,可以构成高动态性能的交流调速系统,取代直流调速;但在定子电路中须配备与电动机容量相当的变压变频器,相比之下,设备成本最高。

2.请叙述交流异步电动机电压频率协调控制的方式及其各自的特点.常值=1fUs=1gfEmNs1gΦ44.4SkNfE=1. 恒压频比控制(U s /1),由气隙磁通在定子每相中感应电动势的有效值,只要控制好E g和f1 ,便可达到控制磁通m的目的,当频率f1从额定值f1N向下调节时,必须同时降低E g,使常值,然而,绕组中的感应电动势是难以直接控制的,当电动势值较高时,可以忽略定子绕组的漏磁阻抗压降,而认为定子相电压U s≈E g,则得,即恒压频比的控制方式。

电流源型单相全桥逆变电路

电流源型单相全桥逆变电路

电流源型单相全桥逆变电路的设计摘要本次设计说明书首先介绍了电流源型单相全桥逆变电路的特点和原理,用单相桥式电流型逆变电路的原理图说明了该电路是采用负载换相方式工作的,要求负载电流略超前于负载电压,又详细分析该电路的工作过程,并用图给出该逆变电路的工作波形。

最后根据以上分析运用仿真软件PSIM对电路进行仿真设计,得到波形图。

关键词:电流源型单相电路,逆变电路,PSIM仿真目录1.电流源型单相全桥逆变电路研究-----------------------------------------31.1逆变电路介绍----------------------------------------------------31.2电流型逆变电路的主要特点----------------------------------------31.3电流源型单相全桥逆变电路----------------------------------------31.4电流源型单相全桥逆变电路工作过程--------------------------------42.电流源型单相全桥逆变电路设计------------------------------------------72.1电路设计原理----------------------------------------------------72.2电路仿真图------------------------------------------------------73.参数设定及仿真结果----------------------------------------------------83.1直流侧仿真------------------------------------------------------83.1.1参数设定-------------------------------------------------83.1.2仿真结果-------------------------------------------------83.2交流侧仿真------------------------------------------------------83.2.1参数设定-------------------------------------------------83.2.2仿真结果-------------------------------------------------94.小结------------------------------------------------------------------95.参考文献--------------------------------------------------------------10正文1.电流源型单相全桥逆变电路研究1.1逆变电路介绍把直流电变成交流电称为逆变。

电压型逆变器电流型逆变器的区别

电压型逆变器电流型逆变器的区别

论文摘要:在电机漏感上减小的情况下,可以相应地下降功率半导体器件的耐压要求,为了减小换流时间以提高逆变器的运行频率,也要求下降电动机的总漏感上.之五兆芳芳创作下述问题涉及电流型逆变器内部结构,以串联二极管式电流型逆变器为讨论对象.对异步电动机的从逆变器元件的选择对电机参数的要求.串联二极管式电流型逆变器的品闸管和隔离二极管可以确定耐压值.可以看到,在电机漏感上减小的情况下,可以相应地下降功率半导体器件的耐压要求.另外,二极管换流阶段的持续时间可确定.为了减小换流时间以提高逆变器的运行频率,也要求下降电动机的总漏感上.因而,电流型逆变器要求异步电动机有尽可能小的漏感上.这一点正好与电压型逆变器对异步电动机的要求相反.在功率半导体器件耐压已知的情况下,应公道地选择电动机,以减小换流电容器的电容量.从电动机运行的平安可靠性对电动机资料的要求,电动机在电流型逆变器供电的运行进程中,由干每次换流在电压波形中产生尖峰.这个尖峰在数值上等于I,差加千正线电势波形之上.因此,电动机在运行进程中实际承受的最高电压,于电动机额外线电压的峰值.为了电动机平安地运行,应适当增强其绝缘.由于电流矩形波对电动机供电在电动机内造成谐波损耗,逆变器在高于50赫的情况下运行时,电动机的损坏也有所增加.为了不致因电机效率太低和温升太高造电动机过热而损坏,应适当下降电动机铜铁资料的电负荷.在运行频率较高的情况下,应注意下降电动机的机械损耗和铁耗.起动转矩和避免机振对电动机结构的要求.电动机低频起动时,起动转矩的平均值和转矩的动摇率.起动转矩在某频率时具有最大值.它取决于电动机参数.当频率低于出现最大起动转矩的数值时,转矩的动摇率急剧增加.因此,应按照运行要求和特性等决定最佳起动频率或电动机参数.此外,即便在逆变器对电动机供电的正常运行情况下,转矩波形中也含有六倍于逆变器输出频率的脉动转矩.为了避免这种脉动转矩造成的机械系统谐振,应使机械系统的谐振频率与逆变器运行频率规模的六倍相互错开.对于功率半导体器件的要求.在串联二极管式电流型逆变器中,在触发一个晶闸管,用电容电压关断另一晶闸管以后争由恒流对电容器反向充电.由于电容电压过零需要一段时间,这就包管被关断晶闸管有较长的承受反压的时间.如果说,电压型逆变器对于晶闸管元件的关断时间有较高的要求(郎要求使用快速晶闸管),那末电流型逆变器由于承受反压的时间较长,因而可以使用普通晶闸管元件.在换流进程中以谐振造成了电压尖峰,因此要求晶闸管元件和隔离二雌有较高的耐压值.换流浪涌电压吸收回路.在正弦电势波形上迭加的尖峰电压,是由于换流进程中电动机释放漏感贮能所产生的.特别是在运行频率较高的场合,在为了缩短换流时间而选择较小的换流电容值的情况下,换流浪涌过电压就加倍严重.浪涌电压将直接威胁功率半导体器件和电动机的平安运行.为了减小这种影响,可以在逆变器输出端,与负载电动机并联一个换流浪涌电压吸收回路(也称为电压箝位器),如采取电压箝位器以后,逆变器的输出电压和输出电流波形如逆变器输出电压的尖峰可以限制在正弦电势峰值的(11~12)倍以内.有源逆变器型式,可以使箝位电压保持一定.逆变器运行的可靠性问题.在逆变器的直流侧设有乎波大电感上,在电流闭环的作用下,可以有效地限制毛病电流,即便在逆变器换流失败或短路的情况下,也不会造成大电流而损坏元件,因此,电流型逆变器的卫作是可靠的.能够实现电能再生.在电动机降频加速时,系统能自动地运行于再生状态,可把机械能有效地转变成电能,并缩短电动机的加速时间.此时,逆变器与整流器直流侧电压的极性反号,而电流的流向保持不变,功率由电动机经逆变器和整流器流向交换电源,实现再生制动.因此,电流型逆变器能够便利地实现四象限运行,其动态特性好,容易满足快速及可逆系统的要求.使用电流型逆变器除了用于要求电变频调速的系统以外,近年来在下述两个方面受到较大的存眷.(1)用于泵、风机、增压机等机械的节能.过来这些机械经常使用恒频的交换电机拖动,在流量、压力要求变更时,用调节阀门的蘐芸办法以满足要求.这样,就白白地浪费了大量的电能.电流型逆变器因有许多使用上的优点,并且采取变频调速,可以减小这些机械低速时的电能消耗,以达到节电的目的.(2)作为电动机的起动器.交换电动机采取直接投入电网(电力电源)的起动办法,不但对于电网的冲击很大,可能造成与电网联接的其它用电设备的不正常运行,因而不适用于经常要求起动的设备.并且直接投入电网的起动办法对于交换电动机和生产机械也产生较大的冲击,因而容易损坏设备.采取电流型逆变器向交换电动机供电,可以用低频起动,逐步增高逆变器输出频率和电机的转速,最后向步切换到电力电源上.因此,可以加重对电网的冲击,以及减小电机和机械的应方口作为起动器,特别在生产机械无载起动的情况下,逆变器的设计容量可大为减小.电流型逆变器主要有以下特点:①直流侧接有大电感,相当于电流源,直流电源根本无脉动,直流回路呈现高阻抗.②各开关器件主要起改动直流电流流通路径的作用,故人流侧电流为矩形波,与负载性质无关,而交流侧电压波形和相位因负载阻抗角的不合而异,其波形常接近正弦波.③直流侧电感起缓冲无功效量的作用,因电流不克不及反向,故可控器件不必反并联二极管.④逆变器从直流侧向交换侧传送的功率是脉动的,因直流电流无脉动,故传送功率的脉动是由直流电压的脉动来实现的.⑧当用于交直交变频器且负截为电动机时,若交直变换为可控整流,可便利地实现再生制动,只需让可控整流任务于逆变状态便可.比较电压型逆变器和电流型逆变器的特点先两者都属于交直交变频器,由整流器和逆变器两部分组成.由于负载一般都是理性的,它和电源之间必有无功功率传送,因此在中间的直流环节中,需要有缓冲无功功率的元件.如果采取大电容器来缓冲无功功率,则组成电压源型变频器;如采取大电抗器来缓冲无功功率,则组成电流源型变频器.电压型变频器和电流型变频器的区别仅在于中间直流环节滤波器的形式不合,但是这样一来,却造成两类变频器在性能上相当大的差别,主要表示列表比较如下:电压型变频器与电流型变频器的性能比较1、储能元件:电压型变频器——电容器;电流型——电抗器.2、输出波形的特点:电压形电压波形为矩形波电流波形近似正弦波;电流型变频器则为电流波形为矩形波电压波形为近似正弦波3、回路组成上的特点,电压型有反应二极管直流电源并联大容量电容(低阻抗电压源);电流型无反应二极管直流电源串联大电感(高阻抗电流源)电动机四象限运转容易.4、特性上的特点,电压型为负载短路时产生过电流,开环电动机也可能稳定运转;电流型为负载短路时能抑制过电流,电动机运转不稳定需要反应控制电流型逆变器采取自然换流的晶闸管作为功率开关,其直流侧电感比较昂贵,并且应用于双馈调速中,在过同步速时需要换流电路,在低转差频率的条件下性能也比较差;高压变频器的结构特征1.1电流型变频器变频器的直流环节采取了电感元件而得名,其优点是具有四象限运行能力,能很便利地实现电机的制动功效.缺点是需要对逆变桥进行强迫换流,装置结构庞杂,调整较为困难.另外,由于电网侧采取可控硅移相整流,故输入电流谐波较大,容量大时对电网会有一定的影响.1.2电压型变频器由于在变频器的直流环节采取了电容元件而得名,其特点是不克不及进行四象限运行,当负载电动机需要制动时,需要另行装置制动电路.功率较大时,输出还需要增设正弦波滤波器.1.3凹凸高变频器;采取升降压的办法,将低压或通用变频器应用在中、高压情况中而得名.原理是通过降压变压器,将电网电压降到低压变频器额外或允许的电压输入规模内,经变频器的变换形成频率和幅度都可变的交换电,再经过升压变压器变换成电机所需要的电压等级.这种方法,由于采取尺度的低压变频器,配合降压,升压变压器,故可以任意匹配电网及电动机的电压等级,容量小的时侯(<500KW)改革成本较直接高压变频器低.缺点是升降压变压器体积大,比较粗笨,频率规模易受变压器的影响.一般凹凸高变频器可分为电流型和电压型两种.1.3.1凹凸高电流型变频器在低压变频器的直流环节由于采取了电感元件而得名.输入侧采取可控硅移相控制整流,控制电动机的电流,输出侧为强迫换流方法,控制电动机的频率和相位.能够实现电机的四象限运行.1.3.2凹凸高电压型变频器在低压变频器的直流环节由于采取了电容元件而得名.输入侧可采取可控硅移相控制整流,也可以采取二极管三相桥直接整流,电容的作用是滤波和储能.逆变或变流电路可采取GTO,IGBT,IGCT,或,SCR元件,通过SPWM变换,便可得到频率和幅度都可变的交换电,再经升压变压器变换成电机所需要的电压等级.需要指出的是,在变流电路至升压变压器之间还需要置入正弦波滤波器(F),不然升压变压器会因输入谐波或dv/dt过大而发烧,或破坏绕组的绝缘.该正弦波滤波器成本很高,一般相当于低压变频器的1/3到1/2的价钱.1.4高高变频器高高变频器无需升降压变压器,功率器件在电网与电动机之间直接构建变换器.由于功率器件耐压问题难于解决,目前国际通用做法是采取器件串联的办法来提高电压等级,其缺点是需要解决器件均压弛缓冲难题,技巧庞杂,难度大.但这种变频器由于没有升降压变压器,故其效率较凹凸高方法的高,并且结构比较紧凑.高高变频器也可分为电流型和电压型两种.1.4.1高高电流型变频器它采取GTO,SCR或IGCT元件串联的办法实现直接的高压变频,目前电压可达10KV.由于直流环节使用了电感元件,其对电流不敷敏感,因此不容易产生过流毛病,逆变器任务也很可靠,庇护性能良好.其输入侧采取可控硅相控整流,输入电流谐波较大.变频装置容量大时要考虑对电网的污染和对通信电子设备的搅扰问题.均压弛缓冲电路,技巧庞杂,成本高.由于器件较多,装置体积大,调整和维修都比较困难.逆变桥采取强迫换流,发烧量也比较大,需要解决器件的散热问题.其优点在于具有四象限运行能力,可以制动.需要特别说明的是,该类变频器由于较低的输入功率因数和较高的输入输出谐波,故需要在其输入输出侧装置高压自愈电容.1.4.2高高电压型变频器电路结构采取IGBT直接串联技巧,也叫直接器件串联型高压变频器.其在直流环节使用高压电容进行滤波和储能,输出电压可达6KV,其优点是可以采取较低耐压的功率器件,串联桥臂上的所有IGBT作用相同,能够实现互为备用,或进行冗余设计.缺点是电平数较低,仅为两电平,输出电压dV/dt也较大,需要采取特种电动机或整加高压正弦波滤波器,其成本会增加许多.它不具有四象限运行功效,制动时需另行装置制动单元.这种变频器同样需要解决器件的均压问题,一般需特殊设计驱动电路弛缓冲电路.对于IGBT驱动电路的延时也有极端苛刻的要求.一旦IGBT的开通、封闭的时间不一致,或上升、下降沿的斜率相差太悬殊,均会造成功率器件的损坏.1.5嵌位型变频器钳位型变频器一般可分为二极管钳位型和电容钳位型.比较电压型逆变器和电流型逆变器的特点先两者都属于交直交变频器,由整流器和逆变器两部分组成.由于负载一般都是理性的,它和电源之间必有无功功率传送,因此在中间的直流环节中,需要有缓冲无功功率的元件.如果采取大电容器来缓冲无功功率,则组成电压源型变频器;如采取大电抗器来缓冲无功功率,则组成电流源型变频器.电压型变频器和电流型变频器的区别仅在于中间直流环节滤波器的形式不合,但是这样一来,却造成两类变频器在性能上相当大的差别,主要表示列表比较如下:电压型变频器与电流型变频器的性能比较1、储能元件:电压型变频器——电容器;电流型——电抗器.2、输出波形的特点:电压形电压波形为矩形波电流波形近似正弦波;电流型变频器则为电流波形为矩形波电压波形为近似正弦波3、回路组成上的特点,电压型有反应二极管直流电源并联大容量电容(低阻抗电压源);电流型无反应二极管直流电源串联大电感(高阻抗电流源)电动机四象限运转容易.4、特性上的特点,电压型为负载短路时产生过电流,开环电动机也可能稳定运转;电流型为负载短路时能抑制过电流,电动机运转不稳定需要反应控制电流型逆变器采取自然换流的晶闸管作为功率开关,其直流侧电感比较昂贵,并且应用于双馈调速中,在过同步速时需要换流电路,在低转差频率的条件下性能也比较差;高压变频器的结构特征1.1电流型变频器变频器的直流环节采取了电感元件而得名,其优点是具有四象限运行能力,能很便利地实现电机的制动功效.缺点是需要对逆变桥进行强迫换流,装置结构庞杂,调整较为困难.另外,由于电网侧采取可控硅移相整流,故输入电流谐波较大,容量大时对电网会有一定的影响.1.2电压型变频器由于在变频器的直流环节采取了电容元件而得名,其特点是不克不及进行四象限运行,当负载电动机需要制动时,需要另行装置制动电路.功率较大时,输出还需要增设正弦波滤波器.1.3凹凸高变频器;采取升降压的办法,将低压或通用变频器应用在中、高压情况中而得名.原理是通过降压变压器,将电网电压降到低压变频器额外或允许的电压输入规模内,经变频器的变换形成频率和幅度都可变的交换电,再经过升压变压器变换成电机所需要的电压等级.这种方法,由于采取尺度的低压变频器,配合降压,升压变压器,故可以任意匹配电网及电动机的电压等级,容量小的时侯(<500KW)改革成本较直接高压变频器低.缺点是升降压变压器体积大,比较粗笨,频率规模易受变压器的影响.一般凹凸高变频器可分为电流型和电压型两种.1.3.1凹凸高电流型变频器在低压变频器的直流环节由于采取了电感元件而得名.输入侧采取可控硅移相控制整流,控制电动机的电流,输出侧为强迫换流方法,控制电动机的频率和相位.能够实现电机的四象限运行.1.3.2凹凸高电压型变频器在低压变频器的直流环节由于采取了电容元件而得名.输入侧可采取可控硅移相控制整流,也可以采取二极管三相桥直接整流,电容的作用是滤波和储能.逆变或变流电路可采取GTO,IGBT,IGCT,或,SCR元件,通过SPWM变换,便可得到频率和幅度都可变的交换电,再经升压变压器变换成电机所需要的电压等级.需要指出的是,在变流电路至升压变压器之间还需要置入正弦波滤波器(F),不然升压变压器会因输入谐波或dv/dt过大而发烧,或破坏绕组的绝缘.该正弦波滤波器成本很高,一般相当于低压变频器的1/3到1/2的价钱.1.4高高变频器高高变频器无需升降压变压器,功率器件在电网与电动机之间直接构建变换器.由于功率器件耐压问题难于解决,目前国际通用做法是采取器件串联的办法来提高电压等级,其缺点是需要解决器件均压弛缓冲难题,技巧庞杂,难度大.但这种变频器由于没有升降压变压器,故其效率较凹凸高方法的高,并且结构比较紧凑.高高变频器也可分为电流型和电压型两种.1.4.1高高电流型变频器它采取GTO,SCR或IGCT元件串联的办法实现直接的高压变频,目前电压可达10KV.由于直流环节使用了电感元件,其对电流不敷敏感,因此不容易产生过流毛病,逆变器任务也很可靠,庇护性能良好.其输入侧采取可控硅相控整流,输入电流谐波较大.变频装置容量大时要考虑对电网的污染和对通信电子设备的搅扰问题.均压弛缓冲电路,技巧庞杂,成本高.由于器件较多,装置体积大,调整和维修都比较困难.逆变桥采取强迫换流,发烧量也比较大,需要解决器件的散热问题.其优点在于具有四象限运行能力,可以制动.需要特别说明的是,该类变频器由于较低的输入功率因数和较高的输入输出谐波,故需要在其输入输出侧装置高压自愈电容.1.4.2高高电压型变频器电路结构采取IGBT直接串联技巧,也叫直接器件串联型高压变频器.其在直流环节使用高压电容进行滤波和储能,输出电压可达6KV,其优点是可以采取较低耐压的功率器件,串联桥臂上的所有IGBT作用相同,能够实现互为备用,或进行冗余设计.缺点是电平数较低,仅为两电平,输出电压dV/dt也较大,需要采取特种电动机或整加高压正弦波滤波器,其成本会增加许多.它不具有四象限运行功效,制动时需另行装置制动单元.这种变频器同样需要解决器件的均压问题,一般需特殊设计驱动电路弛缓冲电路.对于IGBT驱动电路的延时也有极端苛刻的要求.一旦IGBT的开通、封闭的时间不一致,或上升、下降沿的斜率相差太悬殊,均会造成功率器件的损坏.1.5嵌位型变频器钳位型变频器一般可分为二极管钳位型和电容钳位型.。

电力电子技术填空题

电力电子技术填空题

1、为减少自身损耗,提高效率,电力电子器件一般都工作在_________状态。

当器件的工作频率较高时,_________损耗会成为主要的损耗。

2、在PWM控制电路中,载波频率与调制信号频率之比称为_____________,当它为常数时的调制方式称为_________调制。

在逆变电路的输出频率范围划分成若干频段,每个频段内载波频率与调制信号频率之比为桓定的调制方式称为____________调制。

3、面积等效原理指的是,_________相等而_______不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其效果基本相同。

4、在GTR、GTO、IGBT与MOSFET中,开关速度最快的是_________,单管输出功率最大的是_____________,应用最为广泛的是___________。

5、设三相电源的相电压为U2,三相半波可控整流电路接电阻负载时,晶闸管可能承受的最大反向电压为电源线电压的峰值,即,其承受的最大正向电压为。

6、逆变电路的负载如果接到电源,则称为逆变,如果接到负载,则称为逆变。

7、_________存在二次击穿现象,____________存在擎住现象。

8、功率因数由和这两个因素共同决定的。

9、晶闸管串联时,给每只管子并联相同阻值的电阻R是_措施。

10、同一晶闸管,维持电流I H与掣住电流I L在数值大小上有I L_ I H。

11、电力变换通常可分为:、、和。

12、在下图中,_______和________构成降压斩波电路使直流电动机电动运行,工作于第1象限;___和_______构成升压斩波电路,把直流电动机的动能转变成为电能反馈到电源,使电动机作再生制动运行,工作于____象限。

13、请在正确的空格内标出下面元件的简称:电力晶体管;可关断晶闸管;功率场效应晶体管;绝缘栅双极型晶体管;IGBT是和的复合管。

14、晶闸管对触发脉冲的要求是、和。

15、多个晶闸管相并联时必须考虑的问题,解决的方是。

逆变并网的实现

逆变并网的实现

逆变器并网的实现并网逆变器一般分为光伏并网逆变器、风力发电并网逆变器、动力设备并网逆变器和其他发电设备并网逆变器。

[1]在光伏并网发电系统中,逆变器作为光伏阵列与电网的接口设备,其拓扑结构决定着整个系统的效率和成本,是影响系统经济可靠运行的关键因素.由于光伏并网逆变器的结构拓扑种类众多、性能特点各异,其原理分析和性能比较,对于拓扑结构的合理选择、提高系统效率和降低生产成本有着极其重要的意义.由于建筑的多样性,势必导致太阳能电池板安装的多样性,为了使太阳能的转换效率最高同时又兼顾建筑的外形美观,这就要求我们的逆变器的多样化,来实现最佳方式的太阳能转换。

现在世界上比较通行的太阳能逆变方式为:集中逆变器、组串逆变器,多组串逆变器和组件逆变.1.光伏并网逆变器常用拓扑方案光伏并网逆变器的具体电路拓扑众多,一般可按照有无变压器分类,也可根据功率变换的级数来进行分类. [2]根据系统中有无变压器,光伏并网逆变器可分为无变压器型(Transformerless)、工频变压器型(Line-Frequency Transformer,LFT)和高频变压器型(High-Frequency Transformer,HFT)三种.图1是采用工频变压器型的拓扑结构,变压器置于工频电网侧,可有效阻止电流直流分量注入电网.高频变压器型中的变压器一般可放置在两个地方.如图2所示.图2(a)是把高频变压器置于DC-AC变换器内;图2(b)是把高频变压器置于DC-DC变换器内,两种方式均可实现隔离功能.工频变压器(LFT)与高频变压器(HFT)相比,体积大、重量重、价格上也无优势,因此,在有变压器拓扑方案的选择中,一般倾向于采用HFT来实现升压和隔离的功能.高频链逆变技术与常规逆变技术的最大不同在于其利用高频变压器实现输入与输出的电气隔离并实现能量流动,从而减小了变压器的体积和重量,降低了成本,提高了电能的利用率,显著改善了逆变器的工作特性BJ。

电流源型逆变器

电流源型逆变器

电流源型逆变器
电流源型逆变器 (Current Source Inverter, CSI) 是一种常用的逆变器拓扑,它可以将直流电能转换为交流电能,在电力电子领域中有广泛的应用,比如工业控制、电力传输等领域。

CSI的基础结构由两个换流器组成,换流器由多个功率电子器件组成,这些器件可以实现开关控制。

采用外接电感和电容器构成的滤波器充分过滤变流器输出波形中的谐波,从而实现较为平稳的输出电压。

CSI的输出电压可以是正弦波、方波、矩形波等波形。

CSI的工作原理是在滤波器的帮助下,交替开通相对电位的功率电子开关,通过控制开关的开通和关闭实现周期性交流电压输出。

在开通和关闭过程中,功率电子器件上会出现短暂闪烁,这可能会损坏器件,因此要引入滤波电路进行抑制。

另外,CSI的输出电流是一定的,当它的负载发生突变时,有过渡过电流的产生。

CSI主要的优点是控制简单,结构清晰简洁,没有剩余磁场,因此在无刷直流电动机的驱动方面具有独特的优势。

它具有低谐波输出特性,输出波形平稳,稳定性高。

与此同时,它的损耗低,效率高。

然而,CSI也存在一些缺点。

首先,它不能进行电压调节,输出电压容易受到负载变化和电网电压波动的影响。

另外,由于CSI输出电流是固定的,因此在大功率和大电压输出时,需要使用大电容电路来保证电流稳定。

当CSI的输出电流中发生故障时,容易引发稳定性问题。

总体而言,CSI在低功率、低电压和低频的场合应用十分广泛,可以满足各种应用需求。

在未来,随着功率电子技术的进一步发展,CSI的应用前景将会更加广阔。

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输出电流和三相桥整流带大电感负 载时的交流电流波形相同,谐波分 析表达式也相同。 输出线电压波形和负载性质有关, 大体为正弦波。
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器件及输出整流电压的情况如表所示 6个器件导通顺序 T1 -T2 -T3 -T4 -T5 -T6
时 段 I T1 II T1 III T3 IV T3 V T5 VI T5
上一组中导通的器 件
下一组中导通的器 件
整流输出电压ud
T4
uu-uv =uuv
T6
uu-uw =uuw
T6
uv-uw =uvw
T2
uv-uu =uvu
T2
uw-uu =uwu
T4
uw-uv =uwv
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3. 三相电流型逆变电路
4)小结:电流型逆变器的输出 电压变化缓慢,与输出电流 相比,波形的畸变较小,逆 变器的输入端,出现开关导 通相的线电压,逆变器在一 个周期内切换了六次,所以 输出电压以输出频率的6倍频 率脉动。综上所述可以得出: 电流源型逆变器是与电压型 逆变器相对应的电路。
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2. 三相电流型逆变电路
优点:电流源逆变器非常适合应用于并网型应用,特别 是在太阳能、风力并网发电系统中。 特点:(1) 直流侧串有大的滤波电感,电流基本无脉动, 相当于电流源。 (2) 交流输出电流为矩形波,与负载阻抗角无关, 输出电压波形和相位因负载功率因数的不同而不同。 (3) 直流侧电感起缓冲无功能量的作用,不必给 开关器件反并联二极管,而在桥式逆变器中需要串联反 3 向阻断二极管。
2. 三相电流型逆变电路
三相电流源逆变电路与三相电压源逆变电路的异同点。 相同:两者都由三组上下一对开关构成。 不同:1)开关动作的方法不同。 2)电流源逆变器一般在逆变电路的直流侧串联上 一个大电感,因为大电感中的电流脉动很小,而与逆变 器的开关动作无关,所以在开关切换时,必须保持电流 4 连续。
5.3.2 三相电流源型逆变器
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1.电流源型逆变器
• 概念:直流输入电源为一个恒定的电流源的逆 变电路称为电流型逆变电路。 • 调制的对象:电流 • 若一个矩形电流注入负载,电压波形则是在负 载阻抗的作用下生成的,其基波频率由开关序 列决定。 • 电流型逆变电路两种不同的原理来控制基波电 流的幅值: 1)直流电流源的副值变化法 2)脉宽调制控制基波电流
3. 三相电流型逆变电路
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• 3) 电流源逆变器的GTO多采用反阻挡层器件如果 使用了反向导电型的GTO 必须给每一个GTO串联二 极管以承受反向电压。 • 4)在负载是感性负载时,为了在电流急剧变化时 不产生过渡电压,同时也为了吸收换流时负载电感 中贮存的能量而在电路的输出端并联上电容器。 ,
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3. 三相电流型逆变电路
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4.电流型逆变电路
• 电流型逆变电路的电源即直流电流源通过电流反 馈控制来实现。 • 实现方式:他激式正变换、自激式正变换
• 电流源型逆变器的开关多采用与晶体管(其他自 断型原件也可以)串联二极管的形式。
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电路分析 输出的电流波形和负载性质无关。 基本工作方式为:120°导电,即每个臂一周期内导电 120°按 VT1到VT6的顺序每隔60。依次导通。这样每个 时刻上桥臂组的三个臂与下桥臂的三个臂都各有一个臂导 通。
电流型三相桥式逆变电路
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3. 三相电流型逆变电路
波形分析
输出电流波形和负载性质无关,正 负脉冲各120°宽的矩形波。
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