電力電子技術(shù)課后習(xí)題答案(第2—5章)

1、第2章 整流電路 2. 2圖2-8為具有變壓器中心抽頭的單相全波可控整流電路,問(wèn)該變壓器還有直流磁化問(wèn)題嗎?試說(shuō)明:晶閘管承受的最大反向電壓為2U2;當(dāng)負(fù)載是電阻或電感時(shí)，其輸出電壓和電流的波形與單相全控橋時(shí)相同。答：具有變壓器中心抽頭的單相全波可控整流電路，該變壓器沒(méi)有直流磁化問(wèn)題。因?yàn)閱蜗嗳煽卣麟娐纷儔浩鞫蝹?cè)繞組中，在正負(fù)半周上下繞組中的電流方向相反，波形對(duì)稱(chēng)，其一個(gè)周期內(nèi)的平均電流為零，故不存在直流磁化的問(wèn)題。以下分析晶閘管承受最大反向電壓及輸出電壓和電流波形的情況。 以晶閘管VT2為例。當(dāng)VT1導(dǎo)通時(shí)，晶閘管VT2通過(guò)VT1與2個(gè)變壓器二次繞組并聯(lián)，所以VT2承受的最大電壓為2

2、U2。 當(dāng)單相全波整流電路與單相全控橋式整流電路的觸發(fā)角相同時(shí)，對(duì)于電阻負(fù)載：(O)期間無(wú)晶閘管導(dǎo)通，輸出電壓為0；()期間,單相全波電路中VT1導(dǎo)通，單相全控橋電路中VTl、VT4導(dǎo)通，輸出電壓均與電源電壓U2相等；( )期間均無(wú)晶閘管導(dǎo)通，輸出電壓為0；(2)期間，單相全波電路中VT2導(dǎo)通，單相全控橋電路中VT2、VT3導(dǎo)通，輸出電壓等于U2。 對(duì)于電感負(fù)載： ( )期間，單相全波電路中VTl導(dǎo)通，單相全控橋電路中VTl、VT4導(dǎo)通，輸出電壓均與電源電壓U2相等； (2)期間，單相全波電路中VT2導(dǎo)通，單相全控橋電路中VT2、VT3導(dǎo)通，輸出波形等于-U2。可見(jiàn)，兩者的輸出電壓相同，加到同

3、樣的負(fù)載上時(shí)，則輸出電流也相同。2.3.單相橋式全控整流電路，U2=100V，負(fù)載中R=20，L值極大，當(dāng)=時(shí)，要求：作出Ud、Id、和I2的波形；求整流輸出平均電壓Ud、電流Id，變壓器二次電流有效值I2； 考慮安全裕量，確定晶閘管的額定電壓和額定電流。解：Ud、Id、和I2的波形如下圖：輸出平均電壓Ud、電流Id、變壓器二次電流有效值I2分別為： Ud=0.9U2cos=0.9×100×cos77.97（V） IdUd/R=77.97/2=38.99(A) I2=Id=38.99(A)晶閘管承受的最大反向電壓為： U2=100=141.4(V) - 考慮安全裕量，晶閘管

4、的額定電壓為： UN=(23)×141.4=283424(V) 具體數(shù)值可按晶閘管產(chǎn)品系列參數(shù)選取。 流過(guò)晶閘管的電流有效值為： IVT=Id/=27.57(A) 晶閘管的額定電流為： IN=(1.52)×27.57/1.57=2635(A) 具體數(shù)值可按晶閘管產(chǎn)品系列參數(shù)選取。2.4.單相橋式半控整流電路，電阻性負(fù)載，畫(huà)出整流二極管在一周內(nèi)承受的電壓波形。解：注意到二極管的特點(diǎn):承受電壓為正即導(dǎo)通。因此，二極管承受的電壓不會(huì)出現(xiàn)正的部分。在電路中器件均不導(dǎo)通的階段，交流電源電壓由晶閘管平衡。整流二極管在一周內(nèi)承受的電壓波形如下：2.5.單相橋式全控整流電路，U2 =100

5、V，負(fù)載R=20，L值極大，反電勢(shì)E=60V，當(dāng)時(shí)，要求：作出Ud、Id和I2的波形；求整流輸出平均電壓Ud、電流Id，變壓器二次側(cè)電流有效值I2；考慮安全裕量,確定晶閘管的額定電壓和額定電流。解：Ud、Id和I2的波形如下圖：整流輸出平均電壓Ud、電流Id、變壓器二次測(cè)電流有效值I分別為： Ud=0.9U2cos=O.9×100×cos=77.97(V) Id=(Ud一E)/R=(77.97一60)/2=9(A) I2=Id=9(A)晶閘管承受的最大反向電壓為： U2=100=141.4(V) 流過(guò)每個(gè)晶閘管的電流有效值為： IVT=Id/=6.36(A) 故晶閘管的額定

6、電壓為： UN=(23)×141.4=283424(V)晶閘管的額定電流為： IN=(1.52)×6.36/1.57=68(A)晶閘管額定電壓和電流的具體敢值可按晶閘管產(chǎn)品系列參數(shù)選取。2.6.晶閘管串聯(lián)的單相半控橋(橋中VT1、VT2為晶閘管)，電路如圖2-88所示，U2=100V電阻電感負(fù)載,，R=20，L值很大，當(dāng)=時(shí)求流過(guò)器件電流的有效值，并作出Ud、Id、IVT、ID的波形。解：Ud、Id、IVT、ID的波形如下圖：負(fù)載電壓的平均值為 Ud= 負(fù)載電流的平均值為 Id=Ud/R=67.52/2=33.75(A) 流過(guò)晶閘管VTl、VT2的電流有效值為 IVT=19

7、.49(A) 流過(guò)二極管VD3、VD4的電流有效值為 IVD=27.56(A)2.7.在三相半波整流電路中，如果a相的觸發(fā)脈沖消失，試?yán)L出在電阻性負(fù)載和電感性負(fù)載下整流電壓Ud的波形。解：假設(shè)=，當(dāng)負(fù)載為電阻時(shí)，Ud的波形如下：當(dāng)負(fù)載為電感時(shí)，Ud的波形如下：2.8.三相半波整流電路，可以將整流變壓器的二次繞組分為兩段成為曲折接法，每段的電動(dòng)勢(shì)相同，其分段布置及其矢量如圖所示，此時(shí)線圈的繞組增加了一些，銅的用料約增加10%，問(wèn)變壓器鐵心是否被直流磁化，為什么?圖 變壓器二次繞組的曲折接法及其矢量圖答：變壓器鐵心不會(huì)被直流磁化。原因如下：變壓器二次繞組在一個(gè)周期內(nèi)，當(dāng)a1c2對(duì)應(yīng)的晶閘管導(dǎo)通時(shí)，

8、al的電流向下流，c3的電流向上流；當(dāng)clb2對(duì)應(yīng)的晶閘管導(dǎo)通時(shí)，cl的電流向下流，b2的電流向上流；當(dāng)bla2對(duì)應(yīng)的晶閘管導(dǎo)通時(shí)，bl的電流向下流，a2的電流向上流；就變壓器的一次繞組而言，每一周期中有兩段時(shí)間(各為)有電流流過(guò)，流過(guò)的電流大小相等而方向相反，故一周期內(nèi)流過(guò)的電流平均值為零，所以變壓器鐵心不會(huì)被直流磁化。2.9.三相半波整流電路的共陰極接法與共陽(yáng)極接法，a、b兩相的自然換相點(diǎn)是同一點(diǎn)嗎？如果不是，它們?cè)谙辔簧喜疃嗌俣龋看穑喝喟氩ㄕ麟娐返墓碴帢O接法與共陽(yáng)極接法，a、b兩相之間換相的的自然換相點(diǎn)不是同一點(diǎn)。它們?cè)谙辔簧舷嗖睢?.10.有兩組三相半波可控整流電路，一組是共陰極接

9、法，一組是共陽(yáng)極接法，如果它們的觸發(fā)角都是，那么共陰極組的觸發(fā)脈沖與共陽(yáng)極組的觸發(fā)脈沖對(duì)同一相來(lái)說(shuō)，例如都是a相，在相位上差多少度？答：相差。2.ll.三相半波可控整流電路，U2=100V，帶電阻電感負(fù)載，R=5，L值極大，當(dāng)時(shí)，要求：畫(huà)出Ud、Id和IVT1的波形； 計(jì)算Ud、Id、IdT和IVT。解：Ud、Id和IVT1的波形如下圖：Ud、Id、IdT和IVT分別如下 Ud=1.17U2cos=1.17×100×cos=58.5(V) IdUd/R=58.5/5=11.7(A) IdVT=Id/3=11.7/3=3.9(A) IVT=Id/=6.755(A)12.在三相

10、橋式全控整流電路中，電阻負(fù)載，如果有一個(gè)晶閘管不能導(dǎo)通，此時(shí)的整流電壓Ud波形如何？如果有一個(gè)晶閘管被擊穿而短路，其他晶閘管受什么影響？答：假設(shè)VTl不能導(dǎo)通，整流電壓波形如下：假設(shè)VT1被擊穿而短路，則當(dāng)晶閘管VT3或VT5導(dǎo)通時(shí)，將發(fā)生電源相間短路，使得VT3、VT5也可能分別被擊穿。2.13.三相橋式全控整流電路，U2 =100V，帶電阻電感負(fù)載R=5，L值極大，當(dāng)=時(shí)，要求：畫(huà)出Ud、Id和IVT1的波形計(jì)算Ud、Id、IdT和IVT解：Ud、Id和IVT1的波形如下：Ud、Id、IdT和IVT分別如下 Ud=2.34U2cos=2.34×100×cos=117(V

11、) Id=Ud/R=117/5=23.4(A) IDVT =Id/3=23.4/3=7.8(A) IVT=Id/=23.4/=13.51(A)2.14.單相橋式全控整流電路，其整流輸出電壓中含有哪些次數(shù)的諧波？其中幅值最大的是哪一次？變壓器二次側(cè)電流中含有哪些次數(shù)的諧波？其中主要的是哪兒次？答：?jiǎn)蜗鄻蚴饺卣麟娐罚湔鬏敵鲭妷褐泻?K (K=l、2、3)次諧波，其中幅值最大的是2次諧波。變壓器二次側(cè)電流中含有2K+l(K=、2,3)次即奇次諧波，其中主要的有3次、5次諧波。2.15.三相橋式全控整流電路，其整流輸出電壓中含有哪些次數(shù)的諧波？其中幅值最大的是哪一次？變壓器二次側(cè)電流中含有哪

12、些次數(shù)的諧波？其中主要的是哪幾次？答：三相橋式全控整流電路的整流輸出電壓中含有6K(K=l、2、3)次的諧波，其中幅值最大的是6次諧波。變壓器二次側(cè)電流中含有6K+l(K=l、2、3)次的諧波，其中主要的是5、7次諧波。2.16.帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路與三相橋式全控整流電路相比有何主要異同?答：帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路與三相橋式全控整流電路相比有以下異同點(diǎn)： 三相橋式電路是兩組三相半波電路串聯(lián)，而雙反星形電路是兩組三相半波電路并聯(lián)，且后者需要用平衡電抗器； 當(dāng)變壓器二次電壓有效值U2相等時(shí)，雙反星形電路的整流電壓平均值Ud是三相橋式電路的1/2，而整流電流平均值Id是三相

13、橋式電路的2倍。 在兩種電路中，晶閘營(yíng)的導(dǎo)通及觸發(fā)脈沖的分配關(guān)系是一樣的，整流電壓Ud和整流電流Id的波形形狀一樣。 整流電路多重化的主要目的是什么?答：整流電路多重化的目的主要包括兩個(gè)方面：一是可以使裝置總體的功率容量大，二是能夠減少整流裝置所產(chǎn)生的諧波和無(wú)功功率對(duì)電網(wǎng)的干擾。 2.17.使變流器工作于有源逆變狀態(tài)的條件是什么?答：條件有二：直流側(cè)要有電動(dòng)勢(shì)，其極性須和晶閘管的導(dǎo)通方向一致，其值應(yīng)大于變流電路直流側(cè)的平均電壓； 要求晶閘管的控制角使Ud為負(fù)值。2.18.什么是逆變失敗？如何防止逆變失??？答：逆變運(yùn)行時(shí)，一旦發(fā)生換流失敗，外接的直流電源就會(huì)通過(guò)晶閘管電路形成短路，或者使變流器的

14、輸出平均電壓和直流電動(dòng)勢(shì)變?yōu)轫樝虼?lián)，由于逆變電路內(nèi)阻很小，形成很大的短路電流，稱(chēng)為逆變失敗或逆變顛覆。防止逆變夫敗的方法有：采用精確可靠的觸發(fā)電路，使用性能良好的晶閘管，保證交流電源的質(zhì)量，留出充足的換向裕量角等。 2.19.單相橋式全控整流電路、三相橋式全控整流電路中，當(dāng)負(fù)載分別為電阻負(fù)載或電感負(fù)載時(shí)，要求的晶閘管移相范圍分別是多少？答：?jiǎn)蜗鄻蚴饺卣麟娐?，?dāng)負(fù)載為電阻負(fù)載時(shí)，要求的晶閘管移相范圍是0，當(dāng)負(fù)載為電感負(fù)載時(shí)，要求的晶閘管移相范圍是0。三相橋式全控整流電路，當(dāng)負(fù)載為電阻負(fù)載時(shí)，要求的晶閘管移相范圍是0，當(dāng)負(fù)載為電感負(fù)載時(shí)，要求的晶閘管移相范圍是0。2.20.試說(shuō)明PWM控制的

15、基本原理。答：PWM控制就是對(duì)脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制的技術(shù)。即通過(guò)對(duì)一系列脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制來(lái)等效地獲得所需要波形(含形狀和幅值)。在采樣控制理論中有一條重要的結(jié)論：沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性 環(huán)節(jié)上時(shí)，其效果基本相同，沖量即窄脈沖的面積。效果基本相同是指環(huán)節(jié)的輸出響應(yīng)波形基本相同。上述原理稱(chēng)為面積等效原理。以正弦PWM控制為例。把正弦半波分成N等分，就可把其看成是N個(gè)彼此相連的脈 沖列所組成的波形。這些脈沖寬度相等，都等于/N，但幅值不等且脈沖頂部不是水平直線而是曲線，各脈沖幅值按正弦規(guī)律變化。如果把上述脈沖列利用相同數(shù)量的等幅而不等寬的矩形脈沖代替，使矩形脈沖的中點(diǎn)和相應(yīng)正弦波部分

16、的中點(diǎn)重合，且使矩形脈沖和相應(yīng)的正弦波部分面積(沖量)相等，就得到PWM波形。各PWM脈沖的幅值相等而寬度是按正弦規(guī)律變化的。根據(jù)面積等效原理，PWM波形和正弦半波是等效的。對(duì)于正弦波的負(fù)半周，也可以用同樣的方法得到PWM波形?？梢?jiàn)，所得到的PWM波形和期望得到的正弦波等效。2.21.什么是PWM整流電路？它和相控整流電路的工作原理和性能有何不同？答：PWM整流電路就是采用PWM控制的整流電路，通過(guò)對(duì)PWM整流電路的適當(dāng)控制，可以使其輸入電流十分接近正弦波且和輸入電壓同相位，功率因數(shù)接近l。相控整流電路是對(duì)晶閘管的開(kāi)通起始角進(jìn)行控制，屬于相控方式。其交流輸入電流中含有較大的諧波分量，且交流輸入

17、電流相位滯后于電壓，總的功率因數(shù)低。 PWM整流電路采用SPWM控制技術(shù)為斬控方式。其基本工作方式為整流，此時(shí)輸 入電流可以和電壓同相位，功率因數(shù)近似為l。PWM整流電路可以實(shí)現(xiàn)能量正反兩個(gè)方向的流動(dòng)，既可以運(yùn)行在整流狀態(tài)，從交流側(cè)向直流側(cè)輸送能量；也可以運(yùn)行在逆變狀態(tài)，從直流側(cè)向交流側(cè)輸送能量。而且這兩種方式都可以在單位功率因數(shù)下運(yùn)行。此外，還可以使交流電流超前電壓，交流電源送出無(wú)功功率，成為靜止無(wú)功功率發(fā)生器?；蚴闺娏鞅入妷撼盎驕笕我唤嵌?。2.22在PWM整流電路中，什么是間接電流控制？什么是直接電流控制？答：在PWM整流電路中，間接電流控制是按照電源電壓、電源阻抗電壓及PWM整流器輸

18、入端電壓的相量關(guān)系來(lái)進(jìn)行控制，使輸入電流獲得預(yù)期的幅值和相位，由于不需要引入交流電流反饋，因此稱(chēng)為間接電流控制。直接電流控制中，首先求得交流輸入電流指令值，再引入交流電流反饋，經(jīng)過(guò)比較進(jìn)行跟蹤控制，使輸入電流跟蹤指令值變化。因?yàn)橐肓私涣麟娏鞣答伓Q(chēng)為直接電流控制。第3章 直流-直流變流電路1. DC/DC變換器有哪些應(yīng)用？答：DC/DC變換器已被廣泛應(yīng)用于直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速、蓄電池充電、開(kāi)關(guān)電源等方面。特別是在電力牽引方面，如地鐵、電氣機(jī)車(chē)等。2什么是脈寬調(diào)制的占空比？以降壓斬波電路為例，說(shuō)明負(fù)載對(duì)斬波電路的輸出電壓有什么影響？答：降壓斬波器的原理是：在一個(gè)控制周期中，讓V導(dǎo)通一段時(shí)間。，由電源

19、E向L、R、M供電，在此期間，Uo=E。然后使V關(guān)斷一段時(shí)間，此時(shí)電感L通過(guò)二極管VD向R和M供電，Uo=0。一個(gè)周期內(nèi)的平均電壓輸出電壓小于電源電壓,起到降壓的作用。3在圖3-1所示的降壓斬波電路中，已知Ud200V，R=10，L值極大，EM30V。采用脈寬調(diào)制控制方式，當(dāng)T50s ，ton20s時(shí)，計(jì)算輸出電壓平均值Uo、輸出電流平均值Io。解：由于L值極大，故負(fù)載電流連續(xù)，于是輸出電壓平均值為輸出電流平均值為5簡(jiǎn)述Error! Reference source not found.所示升壓斬波電路的基本工作原理。答：假設(shè)電路中電感L值很大，電容C值也很大。當(dāng)V處于通態(tài)時(shí)，電源E向電感L充

20、電，充電電流基本恒定為,同時(shí)電容C上的電壓向負(fù)載R供電，因C值很大，基本保持輸出電壓為恒值。設(shè)V處于通態(tài)的時(shí)間為，此階段電感L上積蓄的能量為E。當(dāng)V處于斷態(tài)時(shí)E和己共同向電容C充電并向負(fù)載R提供能量。設(shè)V處于斷態(tài)的時(shí)間為，則在此期間電感L釋放的能量為；當(dāng)電路工作于穩(wěn)態(tài)時(shí)，一個(gè)周期T中電感L積蓄的能量與釋放的能量相等，即：化簡(jiǎn)得：式中的T1，輸出電壓高于電源電壓，故稱(chēng)該電路為升壓斬波電路。6在Error! Reference source not found.所示的升壓斬波電路中，已知Ud50V，L值和C值極大，R=20，采用脈寬調(diào)制控制方式，當(dāng)T40s，ton25s時(shí)，計(jì)算輸出電壓平均值Uo和

21、輸出電流平均值Io。解：輸出電壓平均值為：輸出電流平均值為：7試分別簡(jiǎn)述升降壓斬波電路和Cuk斬波電路的基本原理，并比較其異同點(diǎn)。答：升降壓斬波電路的基本原理：當(dāng)可控開(kāi)關(guān)V處于通態(tài)時(shí)，電源E經(jīng)V向電感L供電使其貯存能量，此時(shí)電流為，方向如圖。3-4中所示。同時(shí)，電容C維持輸出電壓基本恒定并向負(fù)載R供電。此后，使V關(guān)斷，電感L中貯存的能量向負(fù)載釋放，電流為i2，方向如圖3-4所示?？梢?jiàn)，負(fù)載電壓極性為上負(fù)下正，與電源電壓極性相反。穩(wěn)態(tài)時(shí)，一個(gè)周期T內(nèi)電感L兩端電壓對(duì)時(shí)間的積分為零，即當(dāng)V處于通態(tài)期間，=E：而當(dāng)V處于斷態(tài)期間。于是：改變導(dǎo)通比，輸出電壓既可以比電源電壓高，也可以比電源電壓低。當(dāng)0

22、<<l2時(shí)為降壓，當(dāng)l2<<l時(shí)為升壓，因此將該電路稱(chēng)作升降壓斬波電路。Cuk斬波電路的基本原理：當(dāng)V處于通態(tài)時(shí)，EV回路和R-CV回路分別流過(guò)電流。當(dāng)V處于斷態(tài)時(shí)，回路和R-VD回路分別流過(guò)電流。輸出電壓的極性與電源電壓極性相反。該電路的等效電路如圖3-5b所示，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)S在A、B兩點(diǎn)之間交替切換。假設(shè)電容C很大使電容電壓的脈動(dòng)足夠小時(shí)。當(dāng)開(kāi)關(guān)S合到B點(diǎn)時(shí)，B點(diǎn)電壓=0，A點(diǎn)電壓；相反，當(dāng)S合到A點(diǎn)時(shí)，。因此，B點(diǎn)電壓的平均值為(Uc為電容電壓“c的平均值)，又因電感Ll的電壓平均值為零，所以。另一方面，A點(diǎn)的電壓平均值為，且的電壓平均值為零，按圖35b中輸出電壓U

23、o的極性，有。于是可得出輸出電壓Uo與電源電壓E的關(guān)系：兩個(gè)電路實(shí)現(xiàn)的功能是一致的，均可方便的實(shí)現(xiàn)升降壓斬波。與升降壓斬波電路相比，Cuk斬波電路有一個(gè)明顯的優(yōu)點(diǎn)，其輸入電源電流和輸出負(fù)載電流都是連續(xù)的，且脈動(dòng)很小，有利于對(duì)輸入、輸出進(jìn)行濾波。 第4章 逆變電路4.l.無(wú)源逆變電路和有源逆變電路有何不同？答：兩種電路的不同主要是：有源逆變電路的交流側(cè)接電網(wǎng)即交流側(cè)接有電源。而無(wú)源逆變電路的交流側(cè)直接和負(fù)載聯(lián)接。4.2.換流方式各有那兒種？各有什么特點(diǎn)？答：換流方式有4種： 器件換流：利用全控器件的自關(guān)斷能力進(jìn)行換流。全控型器件采用此換流方式。 電網(wǎng)換流：由電網(wǎng)提供換流電壓，只要把負(fù)的電網(wǎng)電壓加

24、在欲換流的器件上即可。 負(fù)載換流：由負(fù)載提供換流電壓，當(dāng)負(fù)載為電容性負(fù)載即負(fù)載電流超前于負(fù)載電壓時(shí)，可實(shí)現(xiàn)負(fù)載換流。 強(qiáng)迫換流：設(shè)置附加換流電路，給欲關(guān)斷的晶閘管強(qiáng)追施加反向電壓換流稱(chēng)為強(qiáng)迫換流。通常是利用附加電容上的能量實(shí)現(xiàn)，也稱(chēng)電容換流。 晶閘管電路不能采用器件換流,根據(jù)電路形式的不同采用電網(wǎng)換流、負(fù)載換流和強(qiáng)迫換流3種方式。 4.3.什么是電壓型逆變電路？什么是電流型逆變電路？二者各有什么特點(diǎn)？答：按照逆變電路直流測(cè)電源性質(zhì)分類(lèi)，直流側(cè)是電壓源的稱(chēng)為逆變電路稱(chēng)為電壓型逆變電路，直流側(cè)是電流源的逆變電路稱(chēng)為電流型逆變電路電壓型逆變電路的主要持點(diǎn)是：直流側(cè)為電壓源或并聯(lián)有大電容，相當(dāng)于電壓源

25、。直流側(cè)電壓基本無(wú)脈動(dòng)，直流回路呈現(xiàn)低阻抗。由于直流電壓源的鉗位作用，交流側(cè)輸出電壓波形為矩形波，并且與負(fù)載阻抗角無(wú)關(guān)。而交流側(cè)輸出電流波形和相位因負(fù)載阻抗情況的不同而不同。當(dāng)交流側(cè)為阻感負(fù)載時(shí)需要提供無(wú)功功率，直流側(cè)電容起緩沖無(wú)功能量的作用。為了給交流側(cè)向直流側(cè)反饋的無(wú)功能量提供通道，逆變橋各臂都并聯(lián)了反饋二極管。 電流型逆變電路的主要特點(diǎn)是：直流側(cè)串聯(lián)有大電感，相當(dāng)于電流源。直流側(cè)電流基本無(wú)脈動(dòng)，直流回路呈現(xiàn)高阻抗。電路中開(kāi)關(guān)器件的作用僅是改變直流電流的流通路徑，因此交流側(cè)輸出電流為矩形波，并且與負(fù)載阻抗角無(wú)關(guān)。而交流側(cè)輸出電壓波形和相位則因負(fù)載阻抗情況的不同而不同。當(dāng)交流側(cè)為阻感負(fù)載時(shí)需

26、要提供無(wú)功功率，直流測(cè)電惑起緩沖無(wú)功能量的作用。因?yàn)榉答仧o(wú)功能量時(shí)直流電流并不反向，因此不必像電壓型逆變電路那樣要給開(kāi)關(guān)器件反并聯(lián)二極管。4.4.電壓型逆變電路中反饋二極管的作用是什么？為什么電流型逆變電路中沒(méi)有反饋二極管？答：在電壓型逆變電路中，當(dāng)交流側(cè)為阻感負(fù)載時(shí)需要提供無(wú)功功率，直流側(cè)電容起緩沖無(wú)功能量的作用。為了給交流側(cè)向直流側(cè)反饋的無(wú)功能量提供通道，逆變橋各臂都并聯(lián)了反饋二極管。當(dāng)輸出交流電壓和電流的極性相同時(shí)，電流經(jīng)電路中的可控開(kāi)關(guān)器件流通，而當(dāng)輸出電壓電流極性相反時(shí)，由反饋二極管提供電流通道。 在電流型逆變電路中，直流電流極性是一定的，無(wú)功能量由直流側(cè)電感來(lái)緩沖。當(dāng)需要從交流側(cè)向

27、直流側(cè)反饋無(wú)功能量時(shí)，電流并不反向，依然經(jīng)電路中的可控開(kāi)關(guān)器件流通，因此不需要并聯(lián)反饋二極管。 4.5.三相橋式電壓型逆變電路，180º導(dǎo)電方式，Ud=100V 。試求輸出相電壓的基波幅值UUN1m 和有效值UUN1輸出線電壓的基波幅值UUV1m和有效值 UUV1輸出線電壓中5次諧波的有效值UUV5 。解： 4.8.逆變電路多重化的目的是什么？如何實(shí)現(xiàn)？串聯(lián)多重和并聯(lián)多重逆變電路備用于什么場(chǎng)合？答：逆變電路多重化的目的之一是使總體上裝置的功率等級(jí)提高，二是可以改善輸出電壓的波形。因?yàn)闊o(wú)論是電壓型逆變電路輸出的矩形電壓波，還是電流型逆變電路輸出的矩形電流波，都含有較多諧波，對(duì)負(fù)載有不利影響，采用多重逆變電路，可以把幾個(gè)矩形波組合起來(lái)獲得接近正弦波的波形。逆變電路多重化就是把若干個(gè)逆變電路的輸出按一定的相位差組合起來(lái)，使它們所含的某些主要諧波分量相互抵消，就可以得到較為接近正弦波的波形。組合方式有串聯(lián)多重和并聯(lián)多重兩種方式。串聯(lián)多重是把幾個(gè)逆變電路的輸出串聯(lián)起來(lái)，并聯(lián)多重是把幾個(gè)逆變電路的輸出并聯(lián)起來(lái)。串聯(lián)多重逆變電路多用于電壓型逆變電路的多重化。并聯(lián)多重逆變電路多用于電流型逆變電路的多重化。第5章5.1交流調(diào)壓電路和交流調(diào)功電路有什么區(qū)別？二者各運(yùn)用于什么樣的負(fù)