2019作业9 10章

黑龙江省精品课程。

电力电子技术基础

作业（9-10章）

第9章电力电子器件应用的共性问题。

p206, 9-1；

补充：1.关于全控型器件的关断缓冲电路，解答下列问题：

1）关断缓冲电路的主要作用是什么？

2）画出igbt的rcd缓冲电路的配置图，并分析rcd缓冲电路的工作原理及其中各组件的作用。

3）结合图9－1说明有、无rcd缓冲电路时，igbt器件关断时分别应按照那条电压电流线（工作点轨迹）转移？标出转移的方向，并说明理由。

图9－1 关断时的电压电流轨线。

4）igbt的正向安全工作区是如何定义的？在图9－1中画出安全工作区的大致范围，并结合安全工作区和工作点转移轨迹说明缓冲电路的作用。

2. 画出scr、gto、gtr、电力mosfet和igbt理想驱动信号的波形，并结合器件的特性分析为什么上述波形是理想的驱动信号的波形？

3.图9-2(a-2(b)和9-2(c)分别是哪种电力电子器件的典型驱动电路？并简述理由。分别说明每个驱动电路中放大环节和隔离环节是如何实现的。

图9-2(a图9-2(b)

图9-2(c)

4. 分析电力电子装置中产生过电压和过电流的原因。各举出3种常用的过电压和过电流保护措施，画出它们的配置简图，并说明其工作原理。

第10章电力电子技术的应用。

p237, 10-8;；

补充： 1.桥式dc－dc变换电路如图10－1所示，负载为直流电动机，采用双极型pwm控制方式时，将电机处于正向电动状态时的电压、电流方向定义为正方向。

假设电机处于正向电动的轻载运行状态，电机电流较小且在一个开关周期内正负交变，完成下题：

1）设此时占空比为0.6，画出开关器件v1～v4驱动信号的波形。

2）与上面驱动波形相对应，画出负载上电压uo和电流io的波形。

3）在此基础上结合电流波形说明：在一个开关周期的不同区段上负载电流的路径，以及在该区段内电机的瞬时工作状态。

图10－12. 在1题基础上，假设电机运行处于反向电动工作状态下，此时e＝300v，em＝－100v，r＝2ω，l足够大（使电机电流平直连续），io＝－10a，且电机处于稳态。完成下题：

1）求开关器件v1的控制占空比。

2）画出开关器件v1～v4驱动信号的波形。（高电平为闭合，低电平为断开）

3）与上面的驱动波形相对应，画出负载电压uo的波形、开关器件v1的电流iv1和v2的电流iv2的波形，以及二极管vd1的电流ivd1和vd2的电流ivd2的波形。

3. 在1题基础上，假设电机运行处于反向制动工作状态，此时e＝300v，r＝2ω，l足够大（使电机电流平直连续），电机的制动电流为10a。在制动过程中，当em＝－100v时，完成下题：

1）求开关器件v1的控制占空比。

2）画出开关器件v1～v4驱动信号的波形。

3）与上面驱动波形相对应，画出负载电压uo的波形、开关器件v1的电流iv1和v2的电流iv2的波形，以及二极管vd1的电流ivd1和vd2的电流ivd2的波形。

4. 图10－2为反并联的晶闸管变流器，正/反两组变流电路都采用三相桥式晶闸管变流电路，负载为直流电动机。对电动机而言定义正向电动时的反电势和电流方向为正方向，对每组变流电路而言定义整流时输出电压的方向为正方向。

回答下列问题：

1）电机反向电动时，哪组变流电路工作？工作于整流方式还是逆变方式，并简述理由。

2）电机反向制动时，哪组变流电路工作？工作于整流方式还是逆变方式，并简述理由。

3）设电网线电压vll＝380v，50hz，负载中电枢电阻r＝2ω，与电机串联的平波电抗器足够大，使电机电流平直连续。假设电机处于正向电动状态，稳态时反电势em＝200v，电枢电流被控制为io＝10a。分析此时哪组变流器工作？

求工作变流器的控制角α，并画出此时变流器输出电压的波形。

4）在3）给出的电路参数下，假设电机处于正向制动状态，电枢电流被控制为io＝－10a，当反电势em＝200v时，说明此时哪组变流器工作？求工作变流器的控制角α，并画出此时变流器输出电压的波形。

图10－3