电力电子技术 第3版 习题及答案 第1-3章 电力电子器件-直流-交流变换电路

PAGEPAGE6一、简答题1、

晶闸管内部有几个PN结?外部有几个电极？答：有

3个PN结；有3个电极。2、普通晶闸管的额定电流是用什么电流表示？双向晶闸管的额定电流用什么电流表示？答：普通晶闸管的额定电流用平均值表示；双向晶闸管的额定电流用有效值表示。

3、双向晶闸管通常用在什么类型的变换电路中？其外部有几个电极？答：双向晶闸管通常用于交流变换电路中的，其外部有3个电极。4、当阳极电流小于什么电流时，晶闸管才会由导通转为截止？答：维持电流。5、脉冲触发电路与晶闸管的连接方式有哪3种？答：直接连接、光耦合器连接、脉冲变压器耦合连接。6、某晶闸管型号规格为KP200-8D，试问型号规格代表什么意义?解：KP代表普通型晶闸管，200代表其晶闸管的额定电流为200A，8代表晶闸管的正反向峰值电压为800V，D代表通态平均压降为。二、填空题1、请在空格内标出下面元件的英文大写简称：电力晶体管（）；可关断晶闸管（）；功率场效应晶体管（）；绝缘栅双极型晶体管（）；IGBT是（）和（）的复合管。答：GTR、GTO、P-MOSFET、IGBT。MOSFET和GTR。2、晶闸管在触发开通过程中，当阳极电流小于（）电流前，如去掉（）脉冲，晶闸管又会关断。答：擎住电流，触发脉冲，3、由波形系数可知，晶闸管在额定情况下的有效值电流ITn等于（）倍IT（AV），如果IT（AV）=100A，则它允许的有效电流为（）A。通常在选择晶闸管时还要留出（）倍的裕量。答：1.57；157；1.5～2；4、型号为KS100-8的元件表示（）晶闸管、它的额定电压为（）V、额定电流为（）A。答：双向晶闸管、800V、100A。5、目前常用的具有自关断能力的电力电子元件有（）、（）、（）、（）几种。并写出它们的电气符号。答：GTO；GTR；MOSFET；IGBT；三、问答题1、晶闸管的导通条件是什么?导通后流过晶闸管的电流和负载上的电压由什么决定?答：晶闸管的导通条件是：晶闸管阳极和阴极间施加正向电压，并在门极和阴极间施加正向触发电压和电流（或脉冲）。导通后流过晶闸管的电流由电源和负载阻抗决定，负载上电压由电源电压决定。2、晶闸管的关断条件是什么?如何实现?晶闸管处于阻断状态时其两端的电压大小由什么决定?答：（1）晶闸管的关断条件是要使晶闸管的阳极电流IA减小到维持电流IH以下，使晶闸管内部的电流正反馈无法进行，进而实现晶闸管的关断。（2）增大负载阻抗、减小阳极电压或使其反向。（3）其两端电压大小由电源电压决定。3、试说明晶闸管有哪些派生器件？答：快速晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸管、光控晶闸管等。4、请简述光控晶闸管的有关特征。答：光控晶闸管是在普通晶闸管的门极区集成了一个光电二极管，在光的照射下，光电二极管电流增加，此电流便可作为门极电触发电流使晶闸管开通。主要用于高压大功率场合。5、晶闸管触发的触发脉冲要满足哪几项基本要求？答：A触发信号应有足够的功率。B触发脉冲应有一定的宽度，脉冲前沿尽可能陡，使元件在触发导通后，阳极电流能迅速上升超过掣住电流而维持导通。C触发脉冲必须与晶闸管的阳极电压同步，脉冲移相范围必须满足电路要求。6、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?答：GTO和普通晶阐管同为PNPN结构，由P1N1P2和N1P2N2构成两个晶体管V1、V2，分别具有共基极电流增益和，由普通晶阐管的分析可得，是器件临界导通的条件。两个等效晶体管过饱和而导通；不能维持饱和导通而关断。GTO之所以能够自行关断而普通晶闸管不能，是因为GTO与普通晶闸管在设计和工艺方面有以下几点不同：1）GTO在设计时较大，这样晶体管V2控制灵敏，易于GTO关断；2）GTO导通时更接近于l，普通晶闸管，而GTO则为，GTO的饱和程度不深，接近于临界饱和，这样为门极控制关断提供了有利条件；3）多元集成结构使每个GTO元阴极面积很小，门极和阴极间的距离大为缩短，使得P2极区所谓的横向电阻很小，从而使从门极抽出较大的电流成为可能。7、如何防止P-MOSFET因静电感应应起的损坏?答：P-MOSFET的栅极绝缘层很薄弱，容易被击穿而损坏。它的输入电容是低泄漏电容，当栅极开路时极易受静电干扰而充上超过±20的击穿电压，所以为防止MOSFET因静电感应而引起的损坏，应注意以下几点：①一般在不用时将其三个电极短接；②装配时人体、工作台、电烙铁必须接地，测试时所有仪器外壳必须接地；③电路中,栅、源极间常并联齐纳二极管以防止电压过高；④漏、源极间也要采取缓冲电路等措施吸收过电压。8、IGBT、GTR、GTO和P-MOSFET的驱动电路各有什么特点?答：IGBT驱动电路的特点是:驱动电路具有较小的输出电阻，IGBT是电压驱动型器件，IGBT的驱动多采用专用的混合集成驱动器。GTR驱动电路的特点是:驱动电路提供的驱动电流有足够陡的前沿，并有一定的过冲，这样可加速开通过程，减小开通损耗；关断时；驱动电路能提供幅值足够大的反向基极驱动电流；并加反偏截止电压；以加速关断速度。GTO驱动电路的特点是：GTO要求其驱动电路提供的驱动电流的前沿应有足够的幅值和陡度，且一般需要在整个导通期间施加正门极电流，关断需施加负门极电流，幅值和陡度要求更高，其驱动电路通常包括开通驱动电路，关断驱动电路和门极反偏电路三部分。电力MOSFET驱动电路的特点：要求驱动电路具有较小的输入电阻，驱动功率小且电路简单。9、试说明IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET各自的优缺点。答：对IGBT、GTR、GTO和P-MOSFET的优缺点比较如下表：器件优点缺点IGBT开关速度高，开关损耗小，具有耐脉冲电流冲击的能力，通态压降较低，输入阻抗高，为电压驱动，驱动功率小。开关速度低于P-MOSFET，电压、电流容量不及GTO。GTR耐压高，电流大，开关特性好，通流能力强，饱和压降低。开关速度低，为电流驱动，所需驱动功率大，驱动电路复杂，存在二次击穿问题。GTO电压、电流容量大，适用于大功率场合，具有电导调制效应，其通流能力很强。电流关断增益很小，关断时门极负脉冲电流大，开关速度低，驱动功率大，驱动电路复杂，开关频率低。P-MOSFET开关速度快，输入阻抗高，热稳定性好，所需驱动功率小且驱动电路简单，工作频率高，不存在二次击穿问题。电流容量小，耐压低，一般只适用于功率不超过10kW的电力电子装置。10、GTR对基极驱动电路的要求是什么？答：要求如下：（1）提供合适的正反向基流以保证GTR可靠导通与关断；（2）实现主电路与控制电路隔离；（3）自动保护功能，以便在故障发生时快速自动切除驱动信号避免损坏GTR；（4）电路尽可能简单，工作稳定可靠，抗干扰能力强。11、与GTR相比P-MOSFET管有何优缺点?答：GTR是电流型器件，P-MOSFET是电压型器件，与GTR相比，P-MOSFET管的工作速度快，开关频率高，驱动功率小且驱动电路简单，无二次击穿问题，安全工作区宽，并且输入阻抗可达几十兆欧。但P-MOSFET的缺点有：电流容量低，承受反向电压小。12、分别说明什么是不可控型、半控型和全控型电力电子器件。答：（1）不可控型：其开关性能仅取决于施加于器件阳、阴极间的电压极性。（2）半控型在其阳、阴极间加正向电压，同时在门极和阴极间输入正向控制电压，控制其开通。器件一旦开通，就不能再通过门极来控制关断。（3）全控型控制端不仅可控制其开通，而且也能控制其关断。四、计算题1、习题图1-57中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形，各波形的电流最大值均为，试计算各波形的电流平均值与电流有效值以及波形系数Kf。（1）（2）（3）（4）（6）习题图1-57（1）；；Kf==1.75。（2）；；Kf==1.24。（3）；；。（4）；。（5）；；。（6）；；。2、上题中，如不考虑安全裕量，问额定电流100A的晶闸管允许流过的平均电流分别是多少?解：（1）图波形系数为1.75，则有：1.75=1.57100A，IT(AV)=89.7A（2）图波形系数为1.24，则有：1.24=1.57100A，IT(AV)=126.6A（3）图波形系数为1.26，则有：1.26=1.57100A，IT(AV)=124.6A（4）图波形系数为1.78，则有：1.78=1.57100A，IT(AV)=88.2A（5）图波形系数为2.83，则有：2.83=1.57100A，IT(AV)=55.5A（6）图波形系数为2，则有：2=1.57100A，IT(AV)=78.5A。3、型号为KP100-3，维持电流IH=4mA的晶闸管，使用在习题图1-58所示电路中是否合理，为什么?（暂不考虑电压、电流裕量）习题图1-58答：（1）因为，所以不合理。（2）因为,KP100的电流额定值为100Ａ，裕量达５倍，太大了。（3）因为，大于额定值，所以不合理。4、如习题图1-59所示，试画出负载Rd上的电压波形(不考虑管子的导通压降)。习题图1-59解：其波形如下图所示：5、在习题图1-60中，若要使用单次脉冲触发晶闸管T导通，门极触发信号（触发电压为脉冲）的宽度最小应为多少微秒（设晶闸管的擎住电流IL=15mA）？习题图1-60解：由题意可得晶闸管导通时的回路方程：，可解得，==1。要维持晶闸管导通，必须大于擎住电流IL，即，，所以脉冲宽度必须大于150µs。6、单相正弦交流电源，晶闸管和负载电阻串联如习题图1-61所示，交流电源电压有效值为220V。（1）考虑安全余量，应如何选取晶闸管的额定电压？（2）当电流的波形系数为Kf=2.22时，通过晶闸管的有效电流为100A，考虑晶闸管的安全余量，应如何选择晶闸管的额定电流？习题图1-61解：（1）考虑安全余量,取实际工作电压的2倍，UT=2622V,取600V。因为Kf=2.22,取两倍的裕量，则，得：，取100A。一、简答题1、单相半波电阻性负载可控整流电路中，控制角α的最大移相范围是多少？输出最大直流电压的平均值等于整流前交流电压的多少倍？答：最大移相范围是0º-180°；0.45倍。2、单相半控桥整流电路的两只晶闸管的触发脉冲依次应相差多少度？答：180°。3、在单相桥式全控整流电路中，大电感负载时，控制角α的有效移相范围是多少度？答：是0°～90°。4、α为多少度时，三相半波可控整流电路电阻性负载输出电压波形处于连续和断续的临界状态。答：30度。5、晶闸管触发电路中，通过改变什么电压的大小，其输出脉冲产生相位移动，达到移相控制的目的。答：改变控制电压。6、三相半波可控整流电路的自然换相点是什么电压的交点？答：本相相电压与相邻相电压正、负半周的交点。7、α为多少度时，三相全控桥式整流电路带电阻负载电路，输出电压波形处于连续和断续的临界状态？答：60度。8、三相全控桥式整流电路带大电感负载时，控制角α的有效移相范围是多少度？答：0°-90°。9、

为了让晶闸管可控整流电感性负载电路正常工作，应在电路中接入元件？答：续流二极管。10、

晶闸管可整流电路中直流端的蓄电池或直流电动机属于什么类型的负载？答：反电动势。11、

带平衡电抗器的双反星型可控整流电路适用于什么负载？答：大电流。12、三相可控整流与单相可控整流相比较，输出直流电压的纹波系数哪个大？答：单相的大。13、在半控桥带大电感负载不加续流二极管整流电路中，电路可能会出现什么现象？答：失控现象。14、在桥式半控整流电路中，带大电感负载，不带续流二极管时，输出电压波形中会不会出现负面积？答：不会。15、三相桥式全控整流电路，输出电压波形的脉动频率是多少？答：300HZ。16、

单结晶体管组成的触发电路是否可以用在双向晶闸管电路中。答：可以。二、填空题1、从晶闸管开始承受正向电压起到晶闸管导通之间的电角度称为（）角，用（）表示。答：控制角、用α表示。单相半波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为（）。三相半波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为（）。（电源相电压为）答：、3、单相全波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为（）。三相半波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为。（电源相电压为）答：、；4、三相半波可控整流电路，输出平均电压波形脉动频率为（）HZ；而三相全控桥整流电路，输出平均电压波形脉动频率为（）HZ；这说明（）电路的纹波系数比（）电路要小。答：150，300，三相桥式全控整流桥，三相半波可控流电路。5、三相半波可控整流电路电阻性负载时，电路的移相范围（），三相全控桥电阻性负载时，电路的移相范围（），三相半控桥电阻性负载时，电路的移相范围（）。答：0º—150º；0º—120º；0º—150º；6、要使三相全控桥式整流电路正常工作，对晶闸管触发方法有两种，一是用（）触发；二是用（）触发。答：大于60º小于120º的宽脉冲，脉冲前沿相差60º的双窄脉冲。7、三相桥式全控整流电路是由一组共（）极三只晶闸管和一组共（）极的三只晶闸管串联后构成的，晶闸管的换相是在同一组内的元件进行的。每隔（）换一次相，在电流连续时每只晶闸管导通（）度。要使电路工作正常，必须任何时刻要有（）只晶闸管同时导通，且要求不是（）的两个元件。答：阴；阳；60度；120；两；不在同一桥臂上；8、当晶闸管可控整流的负载为大电感负载时，负载两端的直流电压平均值会（），解决的办法就是在负载的两端（）接一个（）。答：减小、并接、续流二极管。9、带平衡电抗器的双反星形电路，变压器绕组同时有（）相导电；晶闸管每隔（）度换一次流，每只晶闸管导通（）度，变压器同一铁心柱上的两个绕组同名端（），所以以两绕组的电流方向也（），因此变压器的铁心不会被（）。答：两相；60；120；相反；相反；磁化；10、单结晶体管内部共有（）个PN结，外部共有3个电极，它们分别是（）极、（）极和（）极。答：一个、发射极E、第一基极B1、第二基极B211、单结晶体管产生的触发脉冲是（）脉冲；主要用于驱动（）功率的晶闸管；锯齿波同步触发电路产生的脉冲为（）脉冲；可以触发（）功率的晶闸管。答：尖脉冲、小、强触发脉冲、大。12、锯齿波触发电路的主要是由（）、（）、（）、（）、（）环节组成。答：同步环节；锯齿波形成；脉冲形成；整形放大；强触发及输出；三、问答题1、单相半波可控整流电路，如（1）晶闸管内部短路，（2）晶闸管内部开路，在下面的坐标中画出其直流输出电压Ud和晶闸管两端电压UT的波形。答：2、单相半波可控整流电路中，如果：（1）晶闸管门极不加触发脉冲；（2）晶闸管内部短路；（3）晶闸管内部断开；试分析上述三种情况负载两端电压ud和晶闸管两端电压uT的波形。答：（1）负载两端电压为0，晶闸管上电压波形与U2相同；（2）负载两端电压为U2，晶闸管上的电压为0；（3）负载两端电压为0，晶闸管上的电压为U2。3、单相桥式半控整流电路，电阻性负载。当控制角α=90º时，画出：负载电压ud、晶闸管VT1电压uVT1、整流二极管VD2电压uVD2，在一周期内的电压波形图。答：4、相控整流电路带电阻性负载时，负载电阻上的Ud与Id的乘积是否等于负载有功功率，为什么?带大电感负载时，负载电阻Rd上的Ud与Id的乘积是否等于负载有功功率，为什么?答：相控整流电路带电阻性负载时，负载电阻上的平均功率不等于负载有功功率。因为负载上的电压、电流是非正弦波，除了直流Ud与Id外还有谐波分量和，负载上有功功率为>。相控整流电路带大电感负载时，虽然Ud存在谐波，但电流是恒定的直流，故负载电阻Rd上的Ud与Id的乘积等于负载有功功率。5、带电阻性负载三相半波可控整流电路，如触发脉冲左移到自然换流点之前15°处，分析电路工作情况，画出触发脉冲宽度分别为10°和15°时负载两端的电压ud波形。答：三相半波可控整流电路触发脉冲的的最早触发时刻在自然换流点，如触发脉冲左移到自然换流点之前15°处，触发脉冲宽度为10°时，不能触发晶闸管，ud=0。触发脉冲宽度为15°时，能触发晶闸管，其波形图相当于α=0°时的波形。6、画出下面单结晶体管触发电路图的各点波形。答：7、三相半波整流电路的共阴极接法与共阳极接法，a、b两相的自然换相点是同一点吗？如果不是，它们在相位上差多少度？答：相差8、具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路，问该变压器还有直流磁化问题吗？试说明：①晶闸管承受的最大反向电压为2U2：②当负载是电阻或电感时，其输出电压和电流的波形与单相全控桥时相同。答：具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路的变压器没有直流磁化的问题。因为在单相全波可控整流电路变压器二次侧绕组中，正负半周内上下绕组内电流的方向相反，波形对称，其一个周期内的平均电流为零，故不会有直流磁化的问题。以下分析晶闸管承受的最大反向电压及输出电压和电流波形的情况。①以晶闸管VT2为例。当VT1导通时，晶闸管VT2通过VT1与2个变压器二次绕组并联，所以VT2承受的最大电压为2U2。②当单相全波整流电路与单相全控桥式整流电路的触发角相同时，对于电阻性负载：（0~）期间无晶闸管导通，输出电压为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相等；（）期间均无晶闸管导通，输出电压为0；（）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。对于电感负载：（）期问，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相等；（）期间，单相全波电路中VT2导通，单相全控桥电路中VT2、VT3导通，输出波形等于。可见，两者的输出电压相同，加到同样的负载上时，则输出电流也相同。四、计算题1、某电阻性负载要求提供0~24V直流电压，最大负载电流30A。如采用220V交流直接供电和由变压器降压到60V供电的单相半波相控整流电路，是否两种方案都能满足要求？试比较两种供电方案的晶闸管的导通角、额定电压、额定电流、电源侧功率因数。解：由220V交流直接供电，当时：由变压器降压到60V供电，当时：因此，只要调节都可以满足输出0~24V直流电压要求。（1）采用220V交流直接供电时：由，得时，，；；；取2倍安全裕量，晶闸管的额定电压、额定电流分别为622V和108A。因为单相半波相控整流电路中，，所以电源提供有功功率电源提供视在功率电源侧功率因数（2）采用变压器降压到60V供电：由，得时，，；；；取2倍安全裕量，晶闸管的额定电压、额定电流分别为168.8V和65.4A。变压器二次侧有功功率变压器二次侧视在功率电源侧功率因数。由此可以比较两种方案的优劣。2、阻感负载，电感极大，电阻，电路采用有续流二极管的单相半控桥电路，输入电压=220V，当控制角＝60°时，求流过晶闸管的平均电流值IdT有效值IT，流过续流二极管的电流平均值IdD有效值ID。解：整流的平均电压负载平均电流流过晶闸管的电流平均值流过晶闸管的电流有效值流过续流二极管的电流平均值流过续流二极管的有效值3、单相桥式全控整流电路，=100V，负载中R=2，L值极大当=时，要求:①作出、和的波形；②求整流输出平均电压、电流，变压器二次电流有效值；③考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。解：①输出平均电压、平均电流，变压器二次电流有效值的波形如下图：②输出平均电压、平均电流，变压器二次电流有效值分别为；③晶闸管承受的最大反向电压为=141.4(V)；考虑安全裕量，晶闸管的额定电压为=（2~3）×141.4=283~424（V）。具体选择400V。流过晶闸管的电流有效值为；晶闸管的额定电流为。具体选择30A。4、单相桥式全控整流电路，=100V，负载R=2，L值极大，反电势E=60V，当=时，要求:①作出、和的波形；②求整流输出平均电压、平均电流，变压器二次电流有效值；③不考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。解：①输出平均电压、平均电流，变压器二次电流的波形如下图：②输出平均电压、平均电流和变压器二次电流有效值分别为；③晶闸管承受的最大反向电压为=141.4(V)；不考虑安全裕量，晶闸管的额定电压为=141.4（V）。具体选择200V。流过晶闸管的电流有效值为；晶闸管的额定电流为。具体选择4A。5、晶闸管串联的单相半控桥，电路如习题图2-184所示，=100V，阻感负载，R=2，L值极大，当=时，求流过器件电流的有效值，并作出作出、、和的波形的波形。解：、、和的波形如下图:习题图2-184负载电压的平均值为；负载电流的平均值为流过晶闸管VTl、VT2的电流有效值为流过二极管VD3、VD4的电流有效值为=6、某电阻负载，R=50Ω，要求Ud在0~600V可调，用单相半波和单相全控桥两种整流电路来供给，分别计算：（1）晶闸管额定电压、电流值（不考虑安全裕量）；（2）负载电阻上消耗的最大功率。解：（1）单相半波时，，晶闸管的最大电流有效值晶闸管额定电流为A晶闸管承受最大电压为=1885V不考虑安全裕量，晶闸管的额定电压、额定电流分别为2000V和15A。负载电阻上最大功率（2）单相全控桥时,，；负载电流有效值（）晶闸管的额定电流为A；晶闸管承受最大电压为=1885V不考虑安全裕量，晶闸管的额定电压、额定电流分别为2000V和7A。负载电阻上最大功率7、在三相半波整流电路中，如果a相的触发脉冲消失，试绘出在电阻性负载和电感性负载下整流电压的波形。解：假设=，当负载为电阻时，的波形如左图，当负载为电感时，的波形如右图：8、三相半波可控整流电路带大电感负载，R=10Ω，相电压有效值=220V。求α=45°时负载直流电压、流过晶闸管的平均电流和有效电流，画出、和的波形。解：；，，、和的波形图如下所示：9、三相半波相控整流电路带电动机负载并串入足够大的电抗器，相电压有效值=220V，电动机负载电流为40A，负载回路总电阻，求当α=60°时流过晶闸管的电流平均值与有效值、电动机的反电势。解：电流平均值为：；电流有效值为：设电动机的反电势为，则回路方程为：；而所以10、三相桥式全控整流电路，=100V，带阻感性负载，R=5Ω，L极大。当控制角α=60º时，求：（1）画出、和的波形。（2）计算负载直流平均电压、平均电流；流过晶闸管的平均电流和有效电流的值。解：；；；11、三相全控桥式整流电路带大电感负载，负载电阻R=4Ω，要求Ud从0~220V之间变化。试求：（1）不考虑控制角裕量时，整流变压器二次线电压。（2）计算晶闸管电压、电流值，如电压、电流取2倍裕量，选择晶闸管型号。解：（1）因为；不考虑控制角裕量，时；则。（2）晶闸管承受最大电压为；取2倍的裕量，；晶闸管承受的平均电流为；取2倍的裕量：为此，选择KP40-5的晶闸管。一、简答题1、逆变器的输出交流侧接电源时，称为何逆变？交流侧直接和负载连接时，又称何逆变？答：前者称为有源逆变；后者称为无源逆变。2、逆变器换流方式有哪些？答：有电网换流、器件换流、负载换流、强迫换流。3、要实现负载换流，负载电流的相位和负载电压的相位必须符合什么关系？答：负载电流的相位必须超前负载电压的相位。4、哪一类可控整流电路不能用于有源逆变？答：所有的半控整流电路、接有续流二极管的可控整流电路不能用于有源逆变。5、在一般的可逆电路中，最小逆变角βmin应限制在什么范围内？答：应限制在30º-35º范围内。6、电压型三相桥式逆变电路的基本工作方式是什么导电方式？答：180°导电方式。7、在SPWM调制法中，通常采用什么波形作为载波？什么波形作为调制波？答：等腰三角波作为载波，正弦波作为调制波。答：、填空题1、按逆变后能量去向不同，电力电子逆变器可分为（）逆变器与（）逆变器两大类。答：有源、无源。2、有源逆变指的是把（）能量转变成（）能量后送给（）装置。答：直流，交流，电源。3、逆变器按直流侧提供的电源性质来分，可分为（）逆变器和（）逆变器，电压型逆变器直流侧是电压源，通常由可控整流输出，在最靠近逆变桥侧用（）器进行滤波，电压型三相桥式逆变电路的换流是在桥路的（）元件之间换流，每只晶闸管导电的角度是（）度；而电流型逆变器直流侧是电流源，通常由可控整流输出在最靠近逆变桥侧用（）滤波，电流型三相桥式逆变电路换流是在（）元件之间换流，每只晶闸管导电的角度是（）度。答：电压型；电流型；电容；同相桥臂元件之间；180º；电感；同组不同桥臂元件之间；120º；4、SPWM脉宽调制型变频电路的基本原理是：对逆变电路中开关器件的通断进行有规律的调制，使输出端得到（）脉冲列来等效正弦波。答：一系列幅度相等，脉宽与正弦调制波幅值成正比的；5、PWM逆变电路的调制方式有（）、（）、（）。答：同步调制；异步调制；分段同步调制；三、问答题1、什么是有源逆变？有源逆变的条件是什么？有源逆变有何作用？答：如果将逆变电路交流侧接到交流电网上，把直流电逆变成同频率的交流电，返送到电网上去称为有源逆变。有源逆变的条件：（1）一定要有直流电动势，其极性必须与晶闸管的导通方向一致，其值应稍大于变流器直流侧的平均电压；（2）变流器必须工作在的区域内使。有源逆变的作用：它可用于直流电机的可逆调速，绕线型异步电动机的串级调速，高压直流输电、太阳能发电等方面。2、无源逆变电路与有源逆变电路相比较有何区别？答：有源逆变电路是把逆变电路的交流侧接到电网上，把直流电逆变成同频率的交流返送到电网去。无源逆变电路的交流侧直接接到负载，将直流电逆变成某一频率或可变频率的交流供给负载。3、什么是逆变失败？逆变失败后有什么后果？形成的原因是什么？答：逆变失败指的是逆变过程中因某种原因使换流失败，该关断的器件末关断，该导通的器件末导通。从而使逆变桥进入整流状态，造成两电源顺向联接，形成短路。逆变失败的后果是严重的，会在逆变桥与逆变电源之间产生强大的环流，损坏开关器件。产生逆变失败的原因：一是逆变角太小；二是出现触发脉冲丢失；三是主电路器件损坏；四是电源缺相等。4、有源逆变最小逆变角受哪些因素限制？为什么？答：最小有源逆变角受晶闸管的关断时间tq折合的电角度、换相重叠角以及安全裕量角的限制。如果不能满足这些因素的要求的话，将导致逆变失败。5、换流重叠角的产生给逆变电路带来哪些不利影响？答：由于变压器漏感和线路电感等因素的影响，晶闸管的换流（换相）不能瞬时完成，均需一定的时间，即换相重叠角所对应的时间，如果逆变角，将使换相不能完成，造成逆变失败。6、什么是电压型逆变电路？什么是电流型逆变电路？答：按照逆变电路直流测电源性质分类，直流侧是电压源的称为电压型逆变电路，直流侧是电流源的逆变电路称为电流型逆变电路。7、串联二极管式电流型逆变电路中，二极管的作用是什么？试分析换流过程。答：二极管的主要作用一是为换流电容器充电提供通道，并使换流电容的电压能够得以保持，为晶闸管换流做好准备；二是使换流电容的电压能够施加到换流过程中刚刚关断的晶闸管上，使晶闸管在关断之后能够承受一定时间的反向电压，确保晶闸管可靠关断，从而确保晶闸管换流成功。8、并联谐振式逆变电路利用负载电压进行换相，为保证换相应满足什么条件？答：假设在时刻触发、使其导通，负载电压就通过、施加在、上，使其承受反向电压关断，电流从、向、转移，触发、时刻必须在过零前并留有足够的裕量，才能使换流顺利完成。9、试说明PWM控制的基本原理。答：PWM控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术。即通过对一系列脉冲的宽度进行调制来等效地获得所需要波形（含形状和幅值）。以正弦PWM控制为例。把正弦半波分成N等份，就可把其看成是N个彼此相连的脉冲列所组成的波形。这些等幅不等宽的矩形脉冲，使矩形脉冲的中点和相应正弦波部分的中点重合，且使矩形脉冲和相应的正弦波部分面积相等，就得到PWM波形。各PWM脉冲的幅值相等而宽度是按正弦规律变化的。根据面积等效原理，PWM波形和正弦