电力电子技术2010春季b试卷答案。
一、填空（30分）
1. 电阻负载的特点是电压与电流成正比，波形相同，在单相半波可控整流电阻性负载电路中，晶闸管控制角α的最大移相范围是0≤α≤1800。
2. .逆变电路中，当交流侧和电网连结时，这种电路称为有源逆变电路，欲实现有源逆变，只能采用可控整流电路电路 ，当控制角 0< <时，电路工作在整流状态时，电路工作在逆变状态。
3. 直流斩波电路完成得是直流到直流的变换。
4. 直流斩波电路中最基本的两种电路是升压斩波电路和降压斩波电路。
5. 晶闸管的导通条件阳极加正电压、门极加正向电压；关断条件是阳极电流小于维持电流或加反向电压 。
6. 改变频率的电路称为变频电路 ，变频电路有交交变频电路和交直交变频电路两种形式，前者又称为直接变频 ，后者也称为间接变频 。
7. 把直流电变成交流电的电路称为逆变电路，当交流侧有电源时称为有源逆变电路，当交流侧无电源时称为无源逆变电路。
8. 电流从一个支路向另一个支路转移的过程称为换流，从大的方面，换流可以分为两类，即外部换流和内部换流，进一步划分，前者又包括电网换流和负载换流两种换流方式，后者包括器件换流和强迫换流两种换流方式。
9. pwm逆变电路也可分为电压型和电流型两种，实际应用的几乎都是电压型电路，得到pwm波形的方法一般有两种，即计算法和调制法，实际中主要采用调制法 。
二、判断题（10分）
1、 并联谐振逆变器必须是略呈电感性电路。（×
2、 给晶闸管加上正向阳极电压它就会导通。（×
3、 有源逆变指的是把直流电能转变成交流电能送给负载。（×
4、采用两组反并联晶闸管的可逆系统，供直流电动机四象限运行时，其中一组逆变器工作在整流状态，那么另一组就工作在逆变状态。（×
5、并联与串联谐振式逆变器属于负载换流方式，无需专门换流关断电路。 （
6、在半控桥整流电路中，大电感负载不加续流二极管，电路出故障时可能会出现失控现象。 （
7、直流斩波电路只能实现升高输出直流电压的作用 （×
8、逆变角太小不会造成逆变失败。（×
9、电流源型逆变电路直流侧串联有大电感。 （
10、在单相交流调压电路中，阻感负载下稳态时a的移相范围应为φ≤ a
三、选择题（每题2分 10分）
1、α为 b 度时，三相桥式全控整流电路，带电阻性负载，输出电压波形处于连续和断续的临界状态。
a、0度。b、60度。c、30度。d、120度。
2、晶闸管触发电路中，若使控制电压uc=0，改变c 的大小，使触发角α=90，可使直流电机负载电压ud=0。达到调整移相控制范围，实现整流、逆变的控制要求。
a、 同步电压， b、控制电压， c、偏移调正电压。
3、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a 度。
a、180°， b、60°， c、360°， d、120°
4、三相半波可控整流电路的自然换相点是(b )
a、交流相电压的过零点；
b、本相相电压与相邻相电压正、负半周的交点处；
c、比三相不控整流电路的自然换相点超前30°；
d、比三相不控整流电路的自然换相点滞后60°。
5、单相半波可控整流电阻性负载电路中，控制角α的最大移相范围是(d )
a、90° b、120° c、150° d、180°
四、简答题（20分）
1、什么是异步调制？什么是同步调制？两者各有何特点？分段同步调制有什么优点？（7分）
载波信号和调制信号不保持同步的调制方式称为异步调制。在异步调制方式中，通常保持载波频率fc 固定不变，因而当信号波频率fr变化时，载波比n是变化的。异步调制的主要特点是：
在信号波的半个周期内，pwm波的脉冲个数不固定，相位也不固定，正负半周期的脉冲不对称，半周期内前后1/4周期的脉冲也不对称。这样，当信号波频率较低时，载波比n较大，一周期内的脉冲数较多，正负半周期脉冲不对称和半周期内前后1/4周期脉冲不对称产生的不利影响都较小，pwm波形接近正弦波。而当信号波频率增高时，载波比n减小，一周期内的脉冲数减少，pwm脉冲不对称的影响就变大，有时信号波的微小变化还会产生pwm脉冲的跳动。
这就使得输出pwm波和正弦波的差异变大。对于三相pwm型逆变电路来说，三相输出的对称性也变差。载波比n等于常数，并在变频时使载波和信号波保持同步的方式称为同步调制。
同步调制的主要特点是：在同步调制方式中，信号波频率变化时载波比n不变，信号波一个周期内输出的脉冲数是固定的，脉冲相位也是固定的。当逆变电路输出频率很低时，同步调制时的载波频率fc也很低。
fc过低时由调制带来的谐波不易滤除。当负载为电动机时也会带来较大的转矩脉动和噪声。当逆变电路输出频率很高时，同步调制时的载波频率fc会过高，使开关器件难以承受。
此外，同步调制方式比异步调制方式复杂一些。分段同步调制是把逆变电路的输出频率划分为若干段，每个频段的载波比一定，不同频段采用不同的载波比。其优点主要是，在高频段采用较低的载波比，使载波频率不致过高，可限制在功率器件允许的范围内。
而在低频段采用较高的载波比，以使载波频率不致过低而对负载产生不利影响。
2、根据对输出电压平均值进行控制的方法不同，直流斩波电路可有哪三种控制方式？并简述其控制原理。（7分）
第一种调制方式为：保持开关周期不变，改变开关导通时间ton称为脉宽调制。简称“pwm”调制。
第二种调制方式为：保持开关导通时间ton不变，改变开关周期，称为频率调制。简称为“pfm”调制。
第三种调制方式为：同时改变周期t与导通时间ton。使占空比改变，称为混合调制。
3、画出降压斩波电路原理图并简述其工作原理。
t=0时刻驱动v导通，电源e向负载供电，负载电压uo=e，负载电流io按指数曲线上升。
t=t1时刻控制v关断，负载电流经二极管vd续流，负载电压uo近似为零，负载电流呈指数曲线下降。为了使负载电流连续且脉动小通常使串接的电感l值较大。一个周期内的平均电压为：
输出电压小于电源电压，起到降压的作用。
五、计算题（20）
1.三相半波可控整流电路，u2=100v，带电阻负载，r=5ω，当 =60°时，要求：①作出ud、id和ivt1的波形；②求整流输出平均电压ud、电流id、晶闸管平均电流idｖt。
（10分）
2、在如图所示的降压斩波电路中，e=100v，l=1mh，r=0.5ω，em=10v，采用脉宽调制控制方式，t=20μs，当ton =5μs时，计算输出电压平均值uo，输出电流平均值io，并判断负载电流是否连续。
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