电力电子技术习题解答
1)直流侧接有大电容,相当于电压源。直流侧电压基本保持恒定,直流侧相对于负载来说呈现低阻抗。
2)由于直流电压源的嵌位作用,交流侧输出电压波形为矩形波,并且与负载性质无关,而交流侧电流的相位和波形随负载性质的不同而变化。
3)当交流侧为阻感负载时,逆变器需要提供无功功率,直流侧电容可起到无功能量缓冲的作用。为了给交流侧无功能量返回直流侧提供通路,逆变器桥臂的开关器件需反并联续流二极管。
电流型逆变电路的主要特点是:
1)直流侧串联有大电感,相当于电流源。直流侧电流基本无脉动,直流回路对于负载来说呈现高阻抗。
2)电路中开关器件的作用仅仅是改变电流的流通途径,并不能改变电流的大小,因此交流侧输出电流为矩形波,和负载阻抗无关。而交流侧输出电压波形和相位则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提供无功功率,直流电感起缓冲无功能量的作用,因为反馈无功能量时电流并不反向,因此不必象电压型逆变器那样在器件两端反并联二极管。但是由于反馈无功能量时器件会承受反向电压,对于由全控器件构成的电流型逆变器,开关器件需要串联二极管(全控器件承受反压的能力很低)。对于晶闸管逆变器则不必串二极管。
4.电压型逆变电路中二极管的作用是什么?如果没有将出现什么现象?为什么电流型逆变电路中没有这样的二极管?
答:在电压型逆变电路中,当交流侧为感性或容性负载时,电源需要为负载提供无功功率,直流电容起缓冲无功的作用。为了给交流电流提供流会直流电容的通路,逆变器各桥臂都要反并联反馈二极管。也即,当输出交流电压和电流同极性时,电流流经逆变器的可控开关器件;而当输出电压和电路极性相反时,电流通路由反馈二极管提供。
5.请说明整流电路、逆变电路、变频电路三个概念的区别。
最终修改日期:2013-7-14 第 26 页 共 27 页
电力电子技术习题解答
答:整流电路是将交流变换为直流,即将交流能量变换为直流能量。逆变电路(包括有源逆变和无源逆变)都是将直流能量变换为交流能量。变频(包括交-交变频与交-直-交变频)是将一种电压和频率的交流能量变换为另一种电压和频率的交流能量。
6.并联谐振式逆变器利用负载电压进行换相,为保证换相应满足什么条件? 答:并联谐振逆变器的输出电流为方波,负载上的电压为接近正弦。只有当负载呈现容性时(即变频器工作频率需大于负载谐振频率)才会在欲关断的晶闸管上施加反压将之关断。提供反压的时间必须大于晶闸管的关断时间。
7.三相桥式电压型逆变电路,180o导电方式,Ud=100V。试求输出相电压的基波幅值UAN1m和有效值UAN1,输出线电压的基波幅值UAB1m和有效值UAB1、输出5次谐波的有效值UAB5。
解:输出相电压的基波幅值为:UAN1m?2?Ud?0.637?100?63.7V
输出相电压的基波有效值:UAN1?UAN1m2?0.45Ud?0.45?100?45V
输出线电压的基波幅值:UAB1m?23?6Ud?1.1Ud?1.1?110?110V
输出线电压的基波有效值:UAB1??Ud?0.78Ud?0.78?100?78V UAB178??15.6V 55输出线电压的5次谐波有效值:UAB5?
最终修改日期:2013-7-14 第 27 页 共 27 页