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江西理工大学 电力电子技术 作业+考试 第四章复习题答案

2020-02-19 来源:好走旅游网
1. 确定最小逆变角βmin要考虑的三个因素是晶闸管关断时间taf所对应的电角度δ,安全裕量角Ø0和 换相重叠角 。

2.电压型逆变器中间直流环节以 电容 贮能。 3.适用于全控型器件的换流方式是 器件换流。

4.什么是电压型逆变电路?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。

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。

5.画出负载换流电路的输出电压电流波形图,并分析其工作原理。

uoio i 1i 4 i O i 3 i 2i O t1 u u 4 u 1 O ioVTVTVTVTVTVTVT O o ω

ω ω ω

b电阻电感串联后再和电容并联,工作在接近并联谐振状态而略呈容性,电容为改善负载功率因数使其略呈容性而接入直流侧串入大电感Ld, id基本没有脉动。

t1前:VT1、VT4通,VT2、VT3断,uo、io均为正,VT2、VT3电压即为uo。 t1时:触发VT2、VT3使其开通,uo加到VT4、VT1上使其承受反压而关断,电流从VT1、VT4换到VT3、VT2。

t1必须在uo过零前并留有足够裕量,才能使换流顺利完成。

6.电流型逆变器中间直流环节以 电感 贮能。

7 画出三相桥式逆变电路图。

N'Ud2+V1Ud2V3VD1UVVD4V6V5VD3WVD6V2VD5NVD2-V48.画出单相半桥电压型逆变电路原理图,并简述其工作原理。 图5-9

V1和V2栅极信号在一周期内各半周正偏、半周反偏,两者互补,输出电压uo为矩形波,幅值为Um=Ud/2。

V1或V2通时,io和uo同方向,直流侧向负载提供能量;VD1或VD2通时,io和uo

反向,电感中贮能向直流侧反馈。VD1、VD2称为反馈二极管,它又起着使负载电流连续的作用。

或者

(设开关器件V1和V2的驱动信号在一个周期内各有半周正偏、半周反偏,且两者互补。设t2时刻以前V1为通态,V2为断态。t2时刻给V1关断信号,给V2开通关断信号,则V1关断,但感性负载中的电流i0不能立即改变方向,于是VD2导通续流。当t3时刻i0降为0时,VD2截止,V2开通,i0反向。同样,在t4时刻给V2关断信号,给V1开通关断信号后,V2关断,VD1先续流,t5时刻V1才开通。)

9 逆变器按直流侧提供的电源的性质来分,可分为 电压 型逆变器和 电流 型逆变器。

10 电压型三相桥式逆变电路的每只晶闸管导电的角度是 180° 度。

11 通常变流电路实现换流的方式有 器件换流 、 电网换流 、 负载换流 、 强迫换流 四种。

12.高压直流输电系统原理如图所示,若使功率从左向右传输,变流器Ⅰ、Ⅱ分别工作于什么状态?控制角α如何?输出电压大小、极性如何?

答:变流器Ⅰ工作在整流状态,α1<90o,变流器Ⅱ分别工作在逆变状态, α2>90o。Ud1上

正下负。Ud2上正下负。Ud1> Ud2。

13.180°导电型三相桥式逆变电路,晶闸管换相是在 同一桥臂 上的上、下二个元件

o

之间进行;而120导电型三相桥式逆变电路,晶闸管换相是在 不同桥臂上的元件之间进行的。

14.在无源逆变器中,为使晶闸管可靠关断,常采用__负载换流__和__强迫换流__两种。

15.将直流电变为频率、电压可调的交流电称为逆变, 交流测接电源 称为有源逆变。

16.为保证晶闸管安全可靠工作,需对它进行过电压、过电流保护及 吸收电路 保护。

17.画出单相全桥逆变电路的原理图和采用移相调压方式时的控制信号波形图、输出电压波形图,并分析其工作原理。

工作原理:

① V1, V4导通, U0=Ud ② V1, VD3导通, U0=0 ③ VD2, VD3导通, U0=-Ud ④ V3, V2导通, U0=-Ud ⑤ V2, VD4导通, U0=0

⑥ VD1, VD4导通, U0=Ud

uo成为正负各为θ的脉冲,改变θ 即可调节输出电压有效值。

18.在桥式全控有源逆变电路中,理论上逆变角β的范围是__0º ~ 90º 。

19.画出单相半桥逆变电路的原理图和输出电压电流波形图,并分析其工作原理。

V1和V2栅极信号在一周期内各半周正偏、半周反偏,两者互补,输出电压uo为矩形波,幅值为Um=Ud/2。

V1或V2通时,io和uo同方向,直流侧向负载提供能量;VD1或VD2通时,io和uo反向,电感中贮能向直流侧反馈。VD1、VD2称为反馈二极管,它又起着使负载电流连续的作用。

20三相电压型逆变电路中,每个桥臂的导电角度为 180 ,各相开始导电的角度依次相差 120 ,在任一时刻,有 3 个桥臂导通。 21.无源逆变电路和有源逆变电路有何不同?

答:交流侧接电网,为有源逆变,交流侧接负载,为无源逆变。

22. 全桥逆变电路输出交流电压的幅值Um为 1 (填上倍数)Ud 。

23电流从一个支路向另一个支路转移的过程称为换流,从大的方面,换流可以分为两类,即外部换流和 自换流 ,进一步划分,前者又包括 电网换流 和 负载换流 两种换流方式,后者包括 器件换流 和 强迫换流 两种换流方式。

24半桥逆变电路输出交流电压的幅值Um为 0.5 Ud ,全桥逆变电路输出交流电压的幅值Um为 1 Ud 。

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