自动控制原理复习.pdfVIP

自动控制原理复-习

复习题

问题1：电能变换电路的有什么特点？机械式开关为什么不适于做电能变

换电路中的开关？

解答：电能变换电路在输入与输出之间将电压、电流、频率、相位、相数

中的一项加以变换。电能变换电路中理想开关应满足切换时开关时间为零，使

用寿命长，而机械开关不能满足这些要求。

问题2：电力电子变换电路包括哪几大类？

解答：交流变直流——整流；直流变交流——逆变；直流变直流——斩波；

交流变交流——交流调压、变频。

问题3：电力电子器件是如何定义和分类的？

解答：电力电子器件是指可直接用于处理电能的主电路中，实现电能变换

或控制的电子器件。按照控制程度分类：不控型器件，半控型器件，全控型器

件。

按驱动电路分类：电流驱动型，电压驱动型。

问题4：同处理信息的电子器件相比，电力电子器件的特点是什么？

解答：特点：处理的功率大，器件处于开关状态，需要信息电子电路来控

制，需要安装散热片。

问题5：使晶闸管导通的条件是什么？

解答：两个条件缺一不可：

（1）晶闸管阳极与阴极之间施加正向阳极电压。

（2）晶闸管门极和阴极之间必须加上适当的正向脉冲电压和电流。

问题6：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？

解答：维持晶闸管导通的条件是流过晶闸管的电流大于维持电流。

欲使之关断，只需将流过晶间管的电流减小到其维持电流以下，可采用阳极电

压反向、减小阳极电压或增大回路阻抗等方式。

问题7：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？

解答：GTO能够通过门极关断的原因是其与普通晶闸管有如下区别：

设计α2较大，使晶体管V2控制灵敏，易于关断GTO。

导通时α1+α2更接近1，导通时接近临界饱和，有利门极控制关断，但导

通时管压降增大。

多元集成结构，使得P2基区横向电阻很小，能从门极抽出较大电流。

问题8：试说明IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET各自的优缺点。

解答：GTR的容量中等，工作频率一般在10kHz以下，所需驱动功率较大，

耐压高，电流大，开关特性好，。

GTO：容量大，但驱动复杂，速度低，电流关断增益很小，功耗达，效率较

低。

MOSFET器件：工作频率最高，所需驱动功率最小，热稳定性好，但其容量

较小、通态压降大，开通损耗相应较大，耐压低。

IGBT：容量和GTR的容量属同一等级，但属电压控制型器件，驱动功率小，

工作频率高，通态压降低，输入阻抗高。

问题9：复合斩波电路中的电流可逆斩波电路和桥式斩波电路在拖动直流电

动机时，均能实现负载电流可逆的要求，那么二者有什么区别？

解答：电流可逆斩波电路的输出电压只能是一种极性。而桥式可逆斩波电

路将两个电流可逆斩波电路组合起来，可分别向电动机提供正向和反向电压，

可驱动电力4象限运行。

问题10：多相多重斩波电路有何优点？

解答：总的输出电流脉动幅值变得很小，还具有备用功能，各斩波电路单

元可互为备用。

问题11：T型可逆斩波电路与H型可逆斩波电路相比各有何优缺点？

解答：T型需要双电源，只用2个功率器件，但对器件耐压值要求较高；适

用于小功率直流传动系统。

H型只需要单电源，要用4个功率器件，对器件耐压值要求较低；适用于较大功

率直流传动系统。

问题12：桥式可逆斩波电路的两种控制方式，即双极式和单极式，各有何

优缺点？

解答：双极式控制的电流脉动大；在大功率系统对电机发热和换向不利；

零位颤动有利于克服电机静摩擦，改善系统低速平稳性；适用于小功率高精度

快速性要求高的系统。单极式控制的电流脉动减小；有利于电机发热和换向；

系统过零时，可能出现死区；适用于大功率传动系统。

问题13：隔离型Buck变换器在正常工作时为什么要设定最大占空比？

解答：为了防止变压器磁通饱和。

问题14：为什么反激式变换器不能在空载下工作？

解答：在负载为零的极端情况下，由于T导通时储存在变压器电感中的磁

能无处消耗，故输出电压将越来越高，损坏电路元件，所以反激式变换器不能

在空载下工作。

问