电机拖动基础第五版考试必备

填空栏1 .根据信息电子技术，半导体器件可以为放大状态或切换状态，但是根据功率电子技术，功率损耗过大的功率电子器件总是在切换状态下动作是重要的。2 .电力电子部件分为半控制型、全控制型、非控制型3种。3 .根据驱动电路在电力电子部件的控制端子和公共端子之间施加的信号特性，可以将电力电子部件分为电流驱动型和电压驱动型。4 .根据在驱动电路的电力电子部件的控制端子和公共端子之间施加的有效信号波形，可以将电力电子部件分为脉冲触发型和电平控制型。5 .缓冲电路也称为吸收电路。 其作用是抑制电路器件的内因过电压、du/dt或过电流和di/dt，减小器件的开关损耗。6 .电力电子装置可能产生的过电压分为外因过电压和内因过电压两种，内因过电压包括互换过电压，关断过电压。7 .软开关电路被划分为准谐振电路、零开关PWM电路和零转换PWM电路，其中，准谐振电路被划分为零电压开关准谐振电路、零电流开关准谐振电路、零电压开关多谐振电路和逆变器用谐振直流环路。8 .常用的多电平逆变器电路包括中点箝位型逆变器电路、快速电容型逆变器电路和单元串联多电平逆变器电路。9 .电力转换通常分为4个类别，交流为直流，直流为交流，直流为直流，交流为交流。10 .功率MOSFET是单极性晶体管，在导通时，极性载波(多端子)涉及电传导。11 .晶闸管的驱动电路通常被称为触发电路。12 .当GTO一般用于大容量电路时，广播驱动电路通常包括三个部分：导通驱动、关断驱动和栅极反向偏置电路。13 .如果晶闸管需要串联和并联连接，通常先串联连接，然后再并联连接。14 .在单相桥整流电路、电阻性负载的情况下，晶闸管所受到的最大正方向、反方向电压分别为a角的移位范围；在电阻性负载的情况下，a角的移位范围为晶闸管所受到的最大正反方向。 变频器时可采用的最小变频器角影相等。15 .在电流断续情况下，电动机的理想的无负载逆电动势是全部.16 .同步信号为锯齿波触发电路，且与脉冲宽度相关联以确定锯齿波宽度。17 .斩波电路有3种控制方式：脉宽调制、调频或者调频型、混合型。18 .单相调压电路抵抗感应负载时角的偏移范围是.19 .换流方式分为元件换流、电网换流、负载换流、强制换流。20. PWM波形分为等宽度PWM波和不等宽度PWM波。21 .零变换PWM电路分为零电压变换PWM电路和零电流变换PWM电路。22 .单相半波控制整流电路和单相桥整流电路的带电阻负载的移动范围分别为0 - 和0 -正，反方向电压分别为、整流输出电压的脉冲数m=2，的移动范围为0 - ，带电阻负载的情况下为的移动范围。23 .单相调试电路阻抗感应负载时的角移位范围是。简单解答：1 .保持晶闸管导通的条件是什么？如何使晶闸管从导通变为截止？a :维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能够维持晶闸管导通的最小电流，即维持电流。 为了使晶闸管从导通变为截止，通过将施加电压和外部电路的作用下流过晶闸管的电流降低到接近零的某个数值以下，即维持电流以下，可以使导通的晶闸管截止。2 .什么是变频器失败？ 如何防止变频器失败？a :逆变器运行时，如果发生换流失败，则外接的直流电源通过晶闸管电路短路，或者使变流器的输出平均电压和直流电动势正向串联，逆变器电路的内部电阻小，因此形成大的短路电流，称为逆变器失败和逆变器霸权。防止逆变器失败的方法是采用精密可靠的触发电路，使用性能良好的晶闸管，保证交流电源的质量，保留足够的换流容限角等。3 .反馈二极管在电压型逆变器电路中的作用是什么？为什么电流型逆变器电路中没有反馈二极管？a :在电压型逆变器电路中，交流侧为电阻负载时，需要供给无效功率，直流侧电容器起到缓冲无效能量的作用。 为了向从交流侧向直流侧反馈的无效能量提供通路，在逆变桥的各臂上并联连接有反馈二极管。 当输出交流电压的极性与电流的极性相同时，通过电路内的可控制的开关元件流过电流，当输出电压电流的极性相反时，从反馈二极管供给电流路径。在电流型逆变器电路中，直流电流的极性恒定，无效能量通过直流侧电感被缓冲。 当需要将无效能量从交流侧反馈到直流侧时，电流不是反向的，而是依然经由电路中的可控开关元件流动，因此不需要并联反馈二极管。4 .什么是异步调制？ 什么是同步调制？a :载波信号和调制信号不同步的调制方式称为异步调制。 载波比n等于常数，并且在频率转换时将载波与信号波同步的系统称作同步调制。5 .高频化的意义是什么？为什么提高开关频率可以减少滤波器的体积和重量？ 为什么提高关断频率能减少变压器的体积和重量？答：高频化可以减小滤波器的参数，使变压器小型化，有效降低装置的体积和重量。 使装置小型化、轻量化是高频化的意义。 对于能够提高开关频率、缩短周期、减小去除开关频率的高次谐波的电感和电容的参数、减轻滤波器的体积和重量的变压器，在输入电压为正弦波的情况下，如果U=4.44.f.N.B.S、频率f变高，则为n、s的脉冲什么是ups？a :不间断电源(UPS )是在交流输入电源发生异常或停电的情况下，继续向负载供电，保证供电质量，不影响向负载供电的装置7 .什么是双PWM电路？ 那个的优点是什么答：整流电路和逆变电路都是采用PWM控制的间接交流变流电路，简称双PWM电路。 优点： 1、输入电流为正玄波，可与电源电压同相，因此输入功率因数为1，可调节中间直流电路的电压。 2、负载为电动且及时，电动机无论是在电动运动状态还是再生制动状态下都能够动作，另外，通过改变输出交流电压的相序，能够使电动机正传或反转，因此电动机能够实现四象限运转！8 .什么是电压型逆变器电路？ 什么是电流型逆变器电路？ 两者各有什么特点？a :根据逆变器电路直流测定电源的性质，将直流侧为电压源的逆变器电路称为电压型逆变器电路，将直流侧为电流源的逆变器电路称为电流型逆变器电路，电压型逆变器电路的主要特征如下直流侧为电压源或并联大电容器，相当于电压源。 直流侧电压几乎不脉动，直流电路呈低阻抗。直流电压源的钳位作用下，交流侧输出电压波形为矩形波，与负载阻抗角无关。 交流侧的输出电流波形和相位根据负载阻抗的状况而不同。交流侧为电阻负载时，需要供给无效功率，直流侧电容器起到缓冲无效能量的作用。 为了向从交流侧向直流侧反馈的无效能量提供通路，在逆变桥的各臂上并联连接有反馈二极管。电流型逆变电路的主要特点是直流侧串联有较大的电感，相当于电流源。 直流侧电流几乎不脉动，直流电路呈高阻抗。电路中开关元件的作用只是改变直流电流的流动，因此交流侧的输出电流为矩形波，与负载阻抗角无关。 交流侧的输出电压波形和相位根据负载阻抗的状况而不同。交流侧为电阻负载时，需要供给无效功率，直流侧电感起到缓冲无效能量的作用。 因为直流电流即使反馈无效能量也不会反转，所以不需要像电压型逆变器电路那样给开关元件提供反并联二极管。9 .电压驱动型设备的共同特征和电流驱动型设备的共同特征分别是什么？a :电压型：输入阻抗高，所需驱动功率小，驱动电路简单，工作频率高。 电流型：具有电导调制效果，导通电压降低，导通损耗小，但工作频率低，所需驱动功率大，驱动电路复杂。分析问题：1 .升压斩波电路分析其工作原理，导出与e的关系。 假设电感值l和电容器c的值足够大，将t设为开关周期、导通时间。a :当控制开关v接通时，将电源e充电至电感l，并且充电电流基本恒定，同时向电容器c上的点或负载r供给电力。 由于c的值大，几乎可以保证输出电压一定。 v为on时，电感l中蓄积的能量为。 v关闭时，e和l同时给电容器c充冰，向负载r供给能量。 如果设v断开的时间为，则电感l在该时间释放的能量为。 当电路在稳定状态中操作时，在一个周期t内电感l中累积的能量等于或小于所释放的能量，即，=。2 .三相全控制式整流电路，整流变压器TR采用/Y-5接合法，同步信号采用锯齿波触发电路，要求电路在整流和逆变器状态下工作。 同步变压器TS的二次电压被传送至触发电路，电角延迟。 试着确认同步变压器TS的接线。解根据问题意识，由于同步电压-比比对应的晶闸管的阳极电压慢180，滤波有30的相位延迟，因此通过同步信号电压-比为150.整流变压器/Y-5的接合法，画出一次电压矢量图，晶闸管的阳极电压和-电压相位为150度在4点钟的位置，同步变压器的2组次级组为Y/Y-10，另一组Y/Y-4 .同步变压器的连接如图所示： 10点钟的组为-、VT1、VT3、VT5。 当触发电路的同步输入端子4时1个连接到VT4、VT6、VT2.触发电路的同步信号输入端子时，晶闸管装置正常地工作。计算问题：1.图6-3的半周期的脉冲数为5，脉冲宽度为对应的正弦波宽度的2倍，尝试用面积等效原理计算脉冲宽度。解：各脉冲的宽度用DSI(I=1、2、3、4、5 )表示，可从面积的等效原理中得到S1=0.09549(rad)=0.3040(ms )S2=0.2500(rad)=0.7958(ms )S3=0.3090(rad)=0.9836(ms )S4=d2=0.2500(rad)=0.7958(ms )S5=d1=0.0955(rad)=0.3040(ms )2 .三相桥电压型逆变器电路，180导电方式，Ud=100V。 求出了输出相电压的基本振幅值UUN1m和有效值UUN1、输出线电压的基本振幅值UUV1m和有效值UUV1、输出线电压中的5次谐波的有效值UUV5。解：输出相电压的基带宽度为=63.7(V )输出相电压的基波有效值为：=45(V )输出线电压的基带宽度为=110(V )输出线电压的基波有效值为=78(V )输出线电压下的5次谐波的公式如下所示有效值为：=15.59(V )3 .单相桥整流电路、U2=100V、负载中R=2、l值极大、反电位E=60V、a=30时，要求：制作ud、id、i2的波形求出整流输出平均电压Ud、电流Id、变压器二次侧电流有效值I2考虑安全馀量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。解ud、id、i2的波形如下所示整流输出平均电压Ud、电流Id、变压器二次侧电流有效值I2分别为ud=0.9u2cos=0.9100 cos 30=77.97 (a )Id=(Ud-E)/R=(77.97-60)/2=9(A )I2=Id=9(A )晶闸管受到的最大反电动势为U2=100=141.4(V )流过每个晶闸管的电流的有效值是IVT=Id =6.36(A )晶闸管的额定电压为UN=(23)141.4=283424(V )晶闸管的额定电流为IN=(1.52)6.361.57=68(A )4 .在图5-1a所示的降压斩波电路中，在E=100V、L=1mH、R=0.5、EM=10V时，采用脉冲宽度调制控制方式，在T=20s、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值和最小值瞬时值，判断负载电流是否连续ton=3s时，重新进行上述计算。解：可从主题得知条件： m=0.1 =0.002ton=5s时，=0.01ara=0.0025因为=0.249m，所以输出电流是连续的。此时，输出平均电压为Uo=25(V )输出平均电流为Io=30(A )输出电流最大值和最小值的瞬时值分别为Imax=30.19(A )Imin=29.81(A )在ton=3s的情况下，用同样的方法使=0.0015因为=0.149m，所以输出电流是连续的。此时的输出电压、电流的平均值以及输出电流的最大、最小瞬时值分别如下所示Uo=15(V) Io=10(A )Imax=10.13(A) Imin=9.873(A )5 .在图5-2a所示的升压斩波电路中，E=50V、l值和c值极大，采用R=20、脉宽调制控制方式，在T=40s、ton=25s时，计算输出电压平均值Uo，输出输出电流平均值Io。解：输出电压的平均值为Uo=133.3(V )输出电流的平均值为Io=6.667(A )6 .三相桥控制不可控整流电路，电阻负载，R=5，L=，U2=220V，XB=0.3，求出Ud、Id、IVD、I2和rg值，制作Ud、IVD和I2的波形.解：三相桥不可控整流电路相当于三相桥可控整流电路=0的情况。Ud=2.34U2cos-Udud=3xbidid=udr解方程结果： ud=2. 34 u2co(13xb /r )=486.9 (v )Id=97.38(A )又是 -=2U2即=0.89换流重叠角gr=26.93二极管电流和变压器二次电流的有效值分别是ivd=id3=97.383=32.46 (a )、I2a=id=79.51 (a )1 .单相半波控制整流电路向感应负载供电，求出L=20mH、U2=100V、=0和60时的负载电流Id，描绘ud和