《电力电子技术第五版习题答案bsxr.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电力电子技术第五版习题答案bsxr.docx（39页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、电力电子子技术第第五版课课后习题题答案第二章 电力力电子器器件2. 使使晶闸管管导通的的条件是是什么？答：使晶晶闸管导导通的条条件是：晶闸管管承受正正向阳极极电压，并并在门极极施加触触发电流流（脉冲冲）。或或：uAK00且uGK00。3. 维维持晶闸闸管导通通的条件件是什么么？怎样样才能使使晶闸管管由导通通变为关关断？答：维持持晶闸管管导通的的条件是是使晶闸闸管的电电流大于于能保持持晶闸管管导通的的最小电电流，即即维持电电流。要使晶闸闸管由导导通变为为关断，可可利用外外加电压压和外电电路的作作用使流流过晶闸闸管的电电流降到到接近于于零的某某一数值值以下，即即降到维维持电流流以下，便便可使导导通
2、的晶晶闸管关关断。4. 图图2-227中阴阴影部分分为晶闸闸管处于于通态区区间的电电流波形形，各波波形的电电流最大大值均为为Im，试计计算各波波形的电电流平均均值Id1、Id2、Id3与电电流有效效值I1、I2、I3。图2-227 晶晶闸管导导电波形形解：a) Id1=()0.227177 ImI1=0.447677 Imb)Idd2 =()0.554344 ImI2 =0.667411Ic) Id3=ImI3 =Im5. 上上题中如如果不考考虑安全全裕量,问1000A的的晶闸管管能送出出的平均均电流IId1、Id2、Id3各为为多少？这时，相相应的电电流最大大值Im1、Im2、Im3各为为多
3、少?解：额定定电流II T(AV) =1100AA的晶闸闸管，允允许的电电流有效效值I =1157AA，由上上题计算算结果知知a) Im13229.335，IId10.27117 IIm1899.488b) IIm22332.990,IId20.54334 IIm21226.556c) Im3=22 I = 3314,Id3=Im3=778.55第三章 整流电电路1. 单单相半波波可控整整流电路路对电感感负载供供电，LL200mH，U2100V，求当0和60时的负载电流Id，并画出ud与id波形。解：0时，在在电源电电压u2的正半半周期晶晶闸管导导通时，负负载电感感L储能，在在晶闸管管开始导导
4、通时刻刻，负载载电流为为零。在在电源电电压u2的负半半周期，负负载电感感L释放能能量，晶晶闸管继继续导通通。因此此，在电电源电压压u2的一个个周期里里，以下下方程均均成立： 考虑到到初始条条件：当当wt0时时id0可可解方程程得：=222.511(A)ud与iid的波形形如下图图： 当600时，在在u2正半周周期6001880期间间晶闸管管导通使使电感LL储能，电电感L储藏的的能量在在u2负半周周期18803300期期间释放放，因此此在u2一个周周期中6603300期期间以下下微分方方程成立立： 考虑初初始条件件：当wtt600时id0可可解方程程得：其平均值值为=111.255(A) 此时u
5、ud与id的波形形如下图图： 2图图2-99为具有有变压器器中心抽抽头的单单相全波波可控整整流电路路，问该该变压器器还有直直流磁化化问题吗吗？试说说明：晶闸管管承受的的最大反反向电压压为2；当负载载是电阻阻或电感感时，其其输出电电压和电电流的波波形与单单相全控控桥时相相同。答：具有有变压器器中心抽抽头的单单相全波波可控整整流电路路，该变变压器没没有直流流磁化的的问题。因为单相相全波可可控整流流电路变变压器二二次测绕绕组中，正正负半周周内上下下绕组内内电流的的方向相相反，波波形对称称，其一一个周期期内的平平均电流流为零，故故不会有有直流磁磁化的问问题。以下分析析晶闸管管承受最最大反向向电压及及输
6、出电电压和电电流波形形的情况况。 以晶闸管管VT22为例。当当VT11导通时时，晶闸闸管VTT2通过VVT1与2个个变压器器二次绕绕组并联联，所以以VT22承受的的最大电电压为22。 当单相全全波整流流电路与与单相全全控桥式式整流电电路的触触发角a 相同时时，对于于电阻负负载：（00）期间间无晶闸闸管导通通，输出出电压为为0；（）期间，单相全波电路中VT1导通，单相全控桥电路中VT1、VT4导通，输出电压均与电源电压u2相等；()期间，均无晶闸管导通，输出电压为0；( 2)期间，单相全波电路中VT2导通，单相全控桥电路中VT2、VT3导通，输出电压等于- u2。对于电感感负载：（ ）期间间，单
7、相相全波电电路中VVT1导通，单单相全控控桥电路路中VTT1、VTT4导通，输输出电压压均与电电源电压压u2相等；（ 2）期间间，单相相全波电电路中VVT2导通，单单相全控控桥电路路中VTT2、VTT3导通，输输出波形形等于- uu2。可见，两两者的输输出电压压相同，加加到同样样的负载载上时，则则输出电电流也相相同。 3单单相桥式式全控整整流电路路，U21000V，负负载中RR2，L值极大大，当300时，要要求：作出ud、id、和i2的波形形；求整流流输出平平均电压压Ud、电流流Id，变压压器二次次电流有有效值II2；考虑安安全裕量量，确定定晶闸管管的额定定电压和和额定电电流。解：uud、id
8、、和i2的波形形如下图图：输出平平均电压压Ud、电流Id，变压压器二次次电流有有效值II2分别为为Ud00.9 U2 coos0.91000coss30777.977（V）IdUUd/R777.977/2338.999（AA）I2IId 338.999（AA）晶闸管管承受的的最大反反向电压压为：U211001411.4（VV）考虑安全全裕量，晶晶闸管的的额定电电压为：UN（223）141.4283424（V）具体数值值可按晶晶闸管产产品系列列参数选选取。流过晶闸闸管的电电流有效效值为：IVTId277.577（A）晶闸管的的额定电电流为：IN（11.52）27.571.557226335（AA
9、）具体数值值可按晶晶闸管产产品系列列参数选选取。 4单单相桥式式半控整整流电路路，电阻阻性负载载，画出出整流二二极管在在一周内内承受的的电压波波形。解：注意意到二极极管的特特点：承承受电压压为正即即导通。因因此，二二极管承承受的电电压不会会出现正正的部分分。在电电路中器器件均不不导通的的阶段，交交流电源源电压由由晶闸管管平衡。 整流二二极管在在一周内内承受的的电压波波形如下下： 55单相相桥式全全控整流流电路，U2=100V，负载中R=2，L值极大，反电势E=60V，当a=30时，要求： 作出udd、id和i2的波形形； 求整流输输出平均均电压UUd、电流流Id，变压压器二次次侧电流流有效值值
10、I2； 考虑安全全裕量，确确定晶闸闸管的额额定电压压和额定定电流。解：uud、id和i2的波形形如下图图：整流输输出平均均电压UUd、电流流Id，变压压器二次次侧电流流有效值值I2分别为为Ud00.9 U2coss0.91000coss30777.977(A)Id (UdE)/R(777.997660)/299(A)I2IId 99(A)晶闸管管承受的的最大反反向电压压为：U211001411.4（VV）流过每个个晶闸管管的电流流的有效效值为：IVTId 6.36（AA）故晶闸管管的额定定电压为为：UN(233)1411.428334224（VV） 晶闸管管的额定定电流为为：IN(1.552)
11、6.3361.557668（AA）晶闸管额额定电压压和电流流的具体体数值可可按晶闸闸管产品品系列参参数选取取。 6. 晶闸管管串联的的单相半半控桥（桥桥中VTT1、VTT2为晶闸闸管），电电路如图图2-111所示示，U2=1000V，电电阻电感感负载，R=2，L值很大，当a=60时求流过器件电流的有效值，并作出ud、id、iVT、iD的波形。解：udd、id、iVT、iD的波形形如下图图： 负载电电压的平平均值为为：67.5（VV） 负载电电流的平平均值为为：IdUUdR677.5222333.775（AA） 流过晶晶闸管VVT1、VTT2的电流流有效值值为：IVTId199.499（A） 流
12、过二二极管VVD3、VDD4的电流流有效值值为：IVDId277.566（A）7. 在在三相半半波整流流电路中中，如果果a相的的触发脉脉冲消失失，试绘绘出在电电阻性负负载和电电感性负负载下整整流电压压ud的波形形。解：假设设，当负负载为电电阻时，ud的波形如下： 当负载载为电感感时，uud的波形形如下： 8三三相半波波整流电电路，可可以将整整流变压压器的二二次绕组组分为两两段成为为曲折接接法，每每段的电电动势相相同，其其分段布布置及其其矢量如如图2-60所所示，此此时线圈圈的绕组组增加了了一些，铜铜的用料料约增加加10%，问变变压器铁铁心是否否被直流流磁化，为为什么？图2-660 变压器器二次
13、绕绕组的曲曲折接法法及其矢矢量图答：变压压器铁心心不会被被直流磁磁化。原原因如下下：变压器二二次绕组组在一个个周期内内：当aa1c2对应的的晶闸管管导通时时，a11的电流流向下流流，c22的电流流向上流流；当cc1b2对应的的晶闸管管导通时时，c11的电流流向下流流，b22的电流流向上流流；当bb1a2对应的的晶闸管管导通时时，b11的电流流向下流流，a22的电流流向上流流；就变变压器的的一次绕绕组而言言，每一一周期中中有两段段时间（各各为1220）由由电流流流过，流流过的电电流大小小相等而而方向相相反，故故一周期期内流过过的电流流平均值值为零，所所以变压压器铁心心不会被被直流磁磁化。 9三三
14、相半波波整流电电路的共共阴极接接法与共共阳极接接法，aa、b两两相的自自然换相相点是同同一点吗吗？如果果不是，它它们在相相位上差差多少度度？答：三相相半波整整流电路路的共阴阴极接法法与共阳阳极接法法，a、bb两相之之间换相相的的自自然换相相点不是是同一点点。它们们在相位位上相差差1800。 10有两组组三相半半波可控控整流电电路，一一组是共共阴极接接法，一一组是共共阳极接接法，如如果它们们的触发发角都是是a，那末共共阴极组组的触发发脉冲与与共阳极极组的触触发脉冲冲对同一一相来说说，例如如都是aa相，在在相位上上差多少少度？答：相差差1800。 11三相半半波可控控整流电电路，UU2=1000V
15、，带带电阻电电感负载载，R=5，L值极大大，当a=60时，要要求： 画出udd、id和iVT11的波形形； 计算Udd、Id、IdT和IVT。解：uud、id和iVT11的波形形如下图图：Ud、Id、IdT和IVT分别别如下Ud11.177U2cossa1.171000coss60588.5（VV）IdUUdR558.555111.77（A）IdVTTId3111.77333.9（AA）IVTId6.7555（A） 12在三相相桥式全全控整流流电路中中，电阻阻负载，如如果有一一个晶闸闸管不能能导通，此此时的整整流电压压ud波形如如何？如如果有一一个晶闸闸管被击击穿而短短路，其其他晶闸闸管受什什
16、么影响响？答：假设设VT11不能导导通，整整流电压压ud波形如如下：假设VTT1被击穿穿而短路路，则当当晶闸管管VT33或VTT5导通时时，将发发生电源源相间短短路，使使得VTT3、VTT5也可能能分别被被击穿。 13三相桥桥式全控控整流电电路，UU2=1000V，带带电阻电电感负载载，R=5，L值极大大，当a=60时，要要求： 画出udd、id和iVT11的波形形； 计算Udd、Id、IdT和IVT。解：uud、id和iVT11的波形形如下：Ud、Id、IdT和IVT分别别如下Ud22.344U2cossa2.341000coss601117（VV）IdUUdR11175223.44（A）I
17、DVTTId3223.44377.8（AA）IVTId233.4133.511（A） 14单相全全控桥，反反电动势势阻感负负载，RR=1，L=，E=400V，UU2=1000V，LB=0.55mH，当当a=60时求求Ud、Id与g 的数值值，并画画出整流流电压uud的波形形。解：考虑虑LB时，有有：Ud00.9UU2cossUdUd2XBIdId（UdE）R 解方程程组得：Ud（R 0.9U2coss2XBE）（R2XB）444.555（VV）Ud0.4455（VV）Id44.555（A）又UU2 即得出出=0.447988 换流重重叠角g 661.333- 600=1.33 最后，作作出整流
18、流电压UUd的波形形如下： 15三相半半波可控控整流电电路，反反电动势势阻感负负载，UU2=1000V，R=1，L=，LB=1mHH，求当当a=300时、E=500V时UUd、Id、g 的值并并作出uud与iVT1和iVT2的波形形。 解：考考虑LB时，有有：Ud11.177U2cossUdUd3XBId2Id（UdE）R 解方程程组得：Ud（R 1.17UU2coss3XBE）（2R3XB）994.663（VV）Ud6.77（V）Id444.663（AA）又2U2 即得出出=0.7752 换流重重叠角g 441.228- 300=111.288ud、iiVT1和iVT2的波形形如下： 16三
19、相桥桥式不可可控整流流电路，阻阻感负载载，R=5，L=，U2=220VV，XB=0.33，求Ud、Id、IVD、I2和g 的值并并作出uud、iVD和i2的波形形。解：三相相桥式不不可控整整流电路路相当于于三相桥桥式可控控整流电电路0时的情情况。Ud22.344U2cossUdUd3XBIdIdUUdR 解方程程组得：Ud22.344U2coss（133XB/R）4486.9（VV）Id997.338（AA）又2U2 即得出出=0.8892 换流重重叠角g 266.933 二极管管电流和和变压器器二次测测电流的的有效值值分别为为IVDId3997.3383332.446（AA）I2a Id79
20、9.511（A）ud、iiVD1和i2a的波波形如下下：17三三相全控控桥，反反电动势势阻感负负载，EE=2000V，R=1，L=，U2=220V，a=60，当LB=0和LB=1mH情况下分别求Ud、Id的值，后者还应求g 并分别作出ud与iT的波形。解：当当LB0时时：Ud22.344U2coss2.342200coss602557.44（V）Id（UdE）R（2257.42200）157.4（A）当LBB1mmH时Ud22.344U2cossUdUd3XBIdId（UdE）R解方程组组得：Ud（22.344U2R coos3XBE）（R3XB）2244.15（VV）Id444.115（AA
21、）Ud13.25（VV）又2XBIdU20.444855633.3556003.35ud、IIVT11和IVT22的波形形如下：18单单相桥式式全控整整流电路路，其整整流输出出电压中中含有哪哪些次数数的谐波波？其中中幅值最最大的是是哪一次次？变压压器二次次侧电流流中含有有哪些次次数的谐谐波？其其中主要要的是哪哪几次？答：单相相桥式全全控整流流电路，其其整流输输出电压压中含有有2k（k=1、22、3）次谐谐波，其其中幅值值最大的的是2次次谐波。变变压器二二次侧电电流中含含有2kk1（kk1、22、3）次次即奇次次谐波，其其中主要要的有33次、55次谐波波。19三三相桥式式全控整整流电路路，其整整
22、流输出出电压中中含有哪哪些次数数的谐波波？其中中幅值最最大的是是哪一次次？变压压器二次次侧电流流中含有有哪些次次数的谐谐波？其其中主要要的是哪哪几次？答：三相相桥式全全控整流流电路的的整流输输出电压压中含有有6k（k1、22、3）次次的谐波波，其中中幅值最最大的是是6次谐谐波。变变压器二二次侧电电流中含含有6kk1(k=1、22、3)次次的谐波波，其中中主要的的是5、77次谐波波。20试试计算第第3题中中i2的3、55、7次次谐波分分量的有有效值II23、I25、I27。解：在第第3题中中已知电电路为单单相全控控桥，其其输出电电流平均均值为Id338.999（AA）于是可得得：I232Id32
23、38.993111.7（AA）I252Id5238.9957.02（AA）I272Id7238.9975.01（AA）21试试计算第第13题题中i2的5、77次谐波波分量的的有效值值I25、I27。解：第113题中中，电路路为三相相桥式全全控整流流电路，且且已知Id223.44（A）由此可计计算出55次和77次谐波波分量的的有效值值为：I25Id523.453.65（AA）I27Id723.472.61（AA）22 试分别计计算第33题和第第13题题电路的的输入功功率因数数。解：第第3题中中基波电电流的有有效值为为：I122Id2238.99335.11（A）基波因数数为nI1II1Id355
24、.138.990.99电路的输输入功率率因数为为：ln0.9 ccos3300.78第133题中基基波电流流的有效效值：I1IId23.39118.2243（AA）基波因数数为nI1II1Id0.9555电路的输输入功率率因数为为：ln0.9555 coos6000.4823带带平衡电电抗器的的双反星星形可控控整流电电路与三三相桥式式全控整整流电路路相比有有何主要要异同？答：带平平衡电抗抗器的双双反星形形可控整整流电路路与三相相桥式全全控整流流电路相相比有以以下异同同点：三相桥桥式电路路是两组组三相半半波电路路串联，而而双反星星形电路路是两组组三相半半波电路路并联，且且后者需需要用平平衡电抗抗
25、器；当变压压器二次次电压有有效值UU2相等时时，双反反星形电电路的整整流电压压平均值值Ud是三相相桥式电电路的11/2，而而整流电电流平均均值Id是三相相桥式电电路的22倍。在两种种电路中中，晶闸闸管的导导通及触触发脉冲冲的分配配关系是是一样的的，整流流电压uud和整流流电流iid的波形形形状一一样。24整整流电路路多重化化的主要要目的是是什么？答：整流流电路多多重化的的目的主主要包括括两个方方面，一一是可以以使装置置总体的的功率容容量大，二二是能够够减少整整流装置置所产生生的谐波波和无功功功率对对电网的的干扰。25112脉波波、244脉波整整流电路路的整流流输出电电压和交交流输入入电流中中各
26、含哪哪些次数数的谐波波？答：122脉波电电路整流流电路的的交流输输入电流流中含有有11次次、133次、223次、225次等等即122k1、（k=1，22，3）次次谐波，整整流输出出电压中中含有112、224等即即12kk（k=1，22，3）次次谐波。24脉波波整流电电路的交交流输入入电流中中含有223次、225次、447次、449次等等，即224k1（k=1，22，3）次次谐波，整整流输出出电压中中含有224、448等即即24kk（k=1，22，3）次次谐波。26使使变流器器工作于于有源逆逆变状态态的条件件是什么么？答：条件件有二：直流侧侧要有电电动势，其其极性须须和晶闸闸管的导导通方向向一致
27、，其其值应大大于变流流电路直直流侧的的平均电电压；要求晶晶闸管的的控制角角/2，使使Ud为负值值。27三三相全控控桥变流流器，反反电动势势阻感负负载，RR=1，L=，U2=220VV，LB=1mHH，当EM=-4000V，b=60时时求Ud、Id与g 的值，此此时送回回电网的的有功功功率是多多少？解：由题题意可列列出如下下3个等等式：Ud22.344U2coss(-)UdUd3XBIdId（UdEM）R三式联立立求解，得得Ud2.334U2R coos(-)33XBEM(R3XB)2290.3（VV）Id1109.7（AA） 由下式式可计算算换流重重叠角：2XXBIdU20.12779-0.6
28、627991228.99011208.990送回电网网的有功功功率为为P=44001099.7-1099.7221099.71=331.885(WW)28单单相全控控桥，反反电动势势阻感负负载，RR=1，L=，U2=100VV，L=0.55mH，当当EM=-99VV，b=660时求求Ud、Id和g 的值。解：由题题意可列列出如下下3个等等式：Ud00.9UU2coss(-)UdUd2XBIdId（UdEM）R三式联立立求解，得得UdR 0.9U2coss(-)22XBEM（R2XB）49.991（VV）Id449.009（AA）又UU2=0.21881 即得出出=-0.71881 换流重重叠角
29、g 1335.99- 1220=155.9 29什么是是逆变失失败？如如何防止止逆变失失败？答：逆变变运行时时，一旦旦发生换换流失败败，外接接的直流流电源就就会通过过晶闸管管电路形形成短路路，或者者使变流流器的输输出平均均电压和和直流电电动势变变为顺向向串联，由由于逆变变电路内内阻很小小，形成成很大的的短路电电流，称称为逆变变失败或或逆变颠颠覆。防止逆变变失败的的方法有有：采用用精确可可靠的触触发电路路，使用用性能良良好的晶晶闸管，保保证交流流电源的的质量，留留出充足足的换向向裕量角角等。30单单相桥式式全控整整流电路路、三相相桥式全全控整流流电路中中，当负负载分别别为电阻阻负载或或电感负负载
30、时，要要求的晶晶闸管移移相范围围分别是是多少？答：单相相桥式全全控整流流电路，当当负载为为电阻负负载时，要要求的晶晶闸管移移相范围围是0 1180，当负载载为电感感负载时时，要求求的晶闸闸管移相相范围是是0 900。 三相桥桥式全控控整流电电路，当当负载为为电阻负负载时，要要求的晶晶闸管移移相范围围是0 1120，当负载载为电感感负载时时，要求求的晶闸闸管移相相范围是是0 900。第四章 逆变电电路1无源源逆变电电路和有有源逆变变电路有有何不同同？答：两种种电路的的不同主主要是： 有源逆逆变电路路的交流流侧接电电网，即即交流侧侧接有电电源。而而无源逆逆变电路路的交流流侧直接接和负载载联接。 2
31、换换流方式式各有那那几种？各有什什么特点点？答：换流流方式有有4种： 器件换换流：利利用全控控器件的的自关断断能力进进行换流流。全控控型器件件采用此此换流方方式。 电网换换流：由由电网提提供换流流电压，只只要把负负的电网网电压加加在欲换换流的器器件上即即可。负载换流流：由负负载提供供换流电电压，当当负载为为电容性性负载即即负载电电流超前前于负载载电压时时，可实实现负载载换流。强迫换流流：设置置附加换换流电路路，给欲欲关断的的晶闸管管强迫施施加反向向电压换换流称为为强迫换换流。通通常是利利用附加加电容上上的能量量实现，也也称电容容换流。晶闸管电电路不能能采用器器件换流流，根据据电路形形式的不不同
32、采用用电网换换流、负负载换流流和强迫迫换流33种方式式。3什么么是电压压型逆变变电路？什么是是电流型型逆变电电路？二二者各有有什么特特点。答：按照照逆变电电路直流流测电源源性质分分类，直直流侧是是电压源源的称为为逆变电电路称为为电压型型逆变电电路，直直流侧是是电流源源的逆变变电路称称为电流流型逆变变电路电压型逆逆变电路路的主要要特点是是：直流侧侧为电压压源，或或并联有有大电容容，相当当于电压压源。直直流侧电电压基本本无脉动动，直流流回路呈呈现低阻阻抗。由于直直流电压压源的钳钳位作用用，交流流侧输出出电压波波形为矩矩形波，并并且与负负载阻抗抗角无关关。而交交流侧输输出电流流波形和和相位因因负载阻
33、阻抗情况况的不同同而不同同。当交流流侧为阻阻感负载载时需要要提供无无功功率率，直流流侧电容容起缓冲冲无功能能量的作作用。为为了给交交流侧向向直流侧侧反馈的的无功能能量提供供通道，逆逆变桥各各臂都并并联了反反馈二极极管。电流型逆逆变电路路的主要要特点是是：直流侧侧串联有有大电感感，相当当于电流流源。直直流侧电电流基本本无脉动动，直流流回路呈呈现高阻阻抗。电路中中开关器器件的作作用仅是是改变直直流电流流的流通通路径，因因此交流流侧输出出电流为为矩形波波，并且且与负载载阻抗角角无关。而而交流侧侧输出电电压波形形和相位位则因负负载阻抗抗情况的的不同而而不同。当交流流侧为阻阻感负载载时需要要提供无无功功
34、率率，直流流侧电感感起缓冲冲无功能能量的作作用。因因为反馈馈无功能能量时直直流电流流并不反反向，因因此不必必像电压压型逆变变电路那那样要给给开关器器件反并并联二极极管。 4电电压型逆逆变电路路中反馈馈二极管管的作用用是什么么？为什什么电流流型逆变变电路中中没有反反馈二极极管？答：在电电压型逆逆变电路路中，当当交流侧侧为阻感感负载时时需要提提供无功功功率，直直流侧电电容起缓缓冲无功功能量的的作用。为为了给交交流侧向向直流侧侧反馈的的无功能能量提供供通道，逆逆变桥各各臂都并并联了反反馈二极极管。当当输出交交流电压压和电流流的极性性相同时时，电流流经电路路中的可可控开关关器件流流通，而而当输出出电压
35、电电流极性性相反时时，由反反馈二极极管提供供电流通通道。 在电流流型逆变变电路中中，直流流电流极极性是一一定的，无无功能量量由直流流侧电感感来缓冲冲。当需需要从交交流侧向向直流侧侧反馈无无功能量量时，电电流并不不反向，依依然经电电路中的的可控开开关器件件流通，因因此不需需要并联联反馈二二极管。5. 三三相桥式式电压型型逆变电电路，1180导电方方式，UUd=1000V。试试求输出出相电压压的基波波幅值UUUN11m和有有效值UUUN1、输出出线电压压的基波波幅值UUUV11m和有有效值UUUV11、输出出线电压压中5次谐波波的有效效值UUV55。解：输出出相电压压的基波波幅值为为=63.7(V
36、V)输出相电电压基波波有效值值为：=45(V)输出线电电压的基基波幅值值为=1100(V)输出线电电压基波波的有效效值为=78(V)输出线电电压中五五次谐波波的表达达式为：其有效值值为：=15.59(V) 6并并联谐振振式逆变变电路利利用负载载电压进进行换相相，为保保证换相相应满足足什么条条件？答：假设设在t时刻触触发VTT2、VT3使其导导通，负负载电压压uo就通过过VT2、VT3施加在在VT1、VT4上，使使其承受受反向电电压关断断，电流流从VTT1、VT4向VT2、VT3转移，触触发VTT2、VT3时刻t必须在在uo过零前前并留有有足够的的裕量，才才能使换换流顺利利完成。7串联联二极管管
37、式电流流型逆变变电路中中，二极极管的作作用是什什么？试试分析换换流过程程。答：二极极管的主主要作用用，一是是为换流流电容器器充电提提供通道道，并使使换流电电容的电电压能够够得以保保持，为为晶闸管管换流做做好准备备；二是是使换流流电容的的电压能能够施加加到换流流过程中中刚刚关关断的晶晶闸管上上，使晶晶闸管在在关断之之后能够够承受一一定时间间的反向向电压，确确保晶闸闸管可靠靠关断，从从而确保保晶闸管管换流成成功。以VT11和VTT3之间的的换流为为例，串串联二极极管式电电流型逆逆变电路路的换流流过程可可简述如如下：给VT33施加触触发脉冲冲，由于于换流电电容C113电压压的作用用，使VVT3导通，
38、而而VT11被施以以反向电电压而关关断。直直流电流流Id从VTT1换到VVT3上，CC13通过过VD11、U相相负载、WW相负载载、VDD2、VTT2、直流流电源和和VT33放电，如如图5-16bb所示。因因放电电电流恒为为Id，故称称恒流放放电阶段段。在CC13电压压uC133下降到到零之前前，VTT1一直承承受反压压，只要要反压时时间大于于晶闸管管关断时时间tq，就能能保证可可靠关断断。uC133降到零零之后在在U相负载载电感的的作用下下，开始始对C113反向向充电。如如忽略负负载中电电阻的压压降，则则在uC133=0时刻刻后，二二极管VVD3受到正正向偏置置而导通通，开始始流过电电流，两
39、两个二极极管同时时导通，进进入二极极管换流流阶段，如如图5-16cc所示。随随着C113充电电电压不不断增高高，充电电电流逐逐渐减小小，到某某一时刻刻充电电电流减到到零，VVD1承受反反压而关关断，二二极管换换流阶段段结束。之后，进进入VTT2、VTT3稳定导导通阶段段，电流流路径如如图5-16dd所示。8逆变变电路多多重化的的目的是是什么？如何实实现？串串联多重重和并联联多重逆逆变电路路各用于于什么场场合？答：逆变变电路多多重化的的目的之之一是使使总体上上装置的的功率等等级提高高，二是是可以改改善输出出电压的的波形。因因为无论论是电压压型逆变变电路输输出的矩矩形电压压波，还还是电流流型逆变变
40、电路输输出的矩矩形电流流波，都都含有较较多谐波波，对负负载有不不利影响响，采用用多重逆逆变电路路，可以以把几个个矩形波波组合起起来获得得接近正正弦波的的波形。 逆变电电路多重重化就是是把若干干个逆变变电路的的输出按按一定的的相位差差组合起起来，使使它们所所含的某某些主要要谐波分分量相互互抵消，就就可以得得到较为为接近正正弦波的的波形。组组合方式式有串联联多重和和并联多多重两种种方式。串串联多重重是把几几个逆变变电路的的输出串串联起来来，并联联多重是是把几个个逆变电电路的输输出并联联起来。 串联多多重逆变变电路多多用于电电压型逆逆变电路路的多重重化。 并联多多重逆变变电路多多用于电电流型逆逆变电
41、路路得多重重化。第五章 直流流-直流流交流电电路1简述述图5-1a所所示的降降压斩波波电路工工作原理理。答：降压压斩波器器的原理理是：在在一个控控制周期期中，让让V导通通一段时时间ton，由由电源EE向L、RR、M供供电，在在此期间间，uoE。然后后使V关关断一段段时间ttofff，此时时电感LL通过二二极管VVD向RR和M供供电，uuo0。一一个周期期内的平平均电压压Uo。输出出电压小小于电源源电压，起起到降压压的作用用。 2在在图5-1a所所示的降降压斩波波电路中中，已知知E=2000V，R=10，L值极大，EM=30V，T=50s,ton=20s,计算输出电压平均值Uo，输出电流平均值I
42、o。解：由于于L值极大大，故负负载电流流连续，于于是输出出电压平平均值为为Uo=800(V)输出电流流平均值值为Io =5(A) 3在在图5-1a所所示的降降压斩波波电路中中，E=1000V， L=1mH，R=0.5，EM=10V，采用脉宽调制控制方式，T=20s，当ton=5s时，计算输出电压平均值Uo，输出电流平均值Io，计算输出电流的最大和最小值瞬时值并判断负载电流是否连续。当ton=3s时，重新进行上述计算。解：由题题目已知知条件可可得：m=0.11=0.0002 当ton=55s时，有有=00.011ar=0.00225 由于=0.2499m所以输出出电流连连续。 此时输输出平均均电
43、压为为Uo =255(V) 输出平平均电流流为Io =300(A) 输出电电流的最最大和最最小值瞬瞬时值分分别为Imaxx=30.19(A)Iminn=299.811(A)当tonn=3s时，采用用同样的的方法可可以得出出：=00.00015 由于=0.1499m所以输出出电流仍仍然连续续。 此时输输出电压压、电流流的平均均值以及及输出电电流最大大、最小小瞬时值值分别为为：Uo =15(VV)Io =10(AA)Imaxx=10.13(A)Iminn=9.8733(A) 4简简述图55-2aa所示升升压斩波波电路的的基本工工作原理理。答：假设设电路中中电感LL值很大大，电容容C值也很很大。当当V处于于通态时时，电源源E向电感感L充电，充充电电流流基本恒恒定为II1，同时时电容CC