电力电子技术A卷解析.doc

一、填空题（本题满分分，每空分） 三相桥式全控整流电路中个晶闸管的触发脉冲按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序，相位依次差 ；共阴极组VT1、VT3、VT5的触发脉冲依次差 。 4、 有源逆变 电路是把逆变电路的交流侧接到电网上，把直流电逆变成同频率的交流反送到电网去。 无源逆变 电路的交流侧直接接到负载，将直流电逆变成某一频率或可变频率的交流电供给负载。 5、直流斩波电路中常用的控制模式是 PWM控制方式 。 6、升降压斩波电路呈现降压状态的条件为 0α1/2 。 7、根据输入直流电源特点，逆变电路分为型和型逆变电路。 器件换流 ，由换流电路内电容直接提供换流电压的换流方式称为 负载换流 。 9、间接交流变流电路主要分两类，一类是输出电压和频率均可变的交直交变频电路，主要用作 。另一类是输出交流电压大小和频率均不变的恒压恒频变流电路，主要用作 。（本题满分分，每分）答：使晶闸管导通的条件是晶闸管承受正向电压且门极有触发电流。（分） （分） 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。（分）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。（分）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。（分） 1）直流侧要有电动势，其极性须和晶闸管的导通方向一致，其值应大于变流电路直流侧的平均电压；（3分） 2）要求晶闸管的控制角απ/2，使Ud为负值。（2分） 4、电压型逆变电路各桥臂并联二极管的作用是什么？电流型逆变电路中有没有这样的二极管？为什么？ 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。（3分） 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。（2分） 5、脉冲宽度调制的原理是什么？正弦脉宽调制信号是怎样产生的？ 答：脉冲宽度调制的原理是采用面积等效原理，通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要波形。（2分） 把正弦半波分成N等分，看成由N个彼此相连的脉冲序列组成，它们宽度相同，幅值按正弦规律变化。根据面积等效原理，把上述脉冲利用相同数量的等幅而不等宽的矩形脉冲代替，使矩形脉冲的中点和相应正弦波部分的中点重合，且使矩形脉冲和相应的正弦波部分面积相等，就得到PWM波形。（3分） 6、什么是硬开关？什么是软开关？ 答：开关过程中，电压、电流均不为零，出现了重叠，导致开关损耗；而且电压和电流的变化很快，波形出现了明显的过冲，导致开关噪声的产生。具有这样的开关过程的开关称为硬开关。（分） 通过在原来的开关电路中增加很小的电感、电容等谐振元件，构成辅助换流网络，在开关过程前后引入谐振过程，开关开通前电压先降为零，或关断前电流先降为零，就可以消除开关过程中电压、电流的重叠，降低它们的变化率，从而大大减小甚至消除损耗和开关噪声。具有这样开关过程的开关称为软开关。（3分） 本题满分分）三相桥式全控整流电路，U2=00V，带阻感性负载，R=欧，L值极大。当控制角α=60o时，求：（本小题分） 1）画出Ud、id、iVT1的波形； 2）计算负载平均电压Ud、平均电流Id、流过晶闸管平均电流IdVT和有效电流IVT的值。 2）输出平均电压Ud、电流Id，流过晶闸管平均电流IdVT和有效电流IVT的值 Ud＝2.34U2 cosα＝2.34×200×cos60°＝234（V） （3分） Id＝Ud /10＝234/10＝23.4（A） （2分） IdVT＝Id ＝7.8（A） （3分） IVT＝Id ＝13.5（A） （3分） 2、Buck DC/DC变换器如图2所示，已知E=200V，R=10Ω，L值极大，EM=30V，T=50μs,ton=20μs, 试（本小题15分） 1）说明变换器工作原理，画出驱动信号及的波形； 2）求输出电压平均值Uo； 3）求输出电流平均值Io。 解：1）工作原理：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ton，由电源E向L、R、M供电，在此期间，uo＝E。然后使V关断一段时间toff，此时电感L通过二极管VD向R和M供电，uo＝0。