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电力电子实验报告
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&&三​相​桥​式​全​控​整​流​电​路​在​目​前​各​种​整​理​电​路​中​运​用​最​广​,​其​原​理​图​如​图.所​示​,​其​中​三​个​晶​闸​管​(​V​T,​V​T,​V​T)​ ​阴​极​连​接​在​一​起​是​共​阴​极​组​的​,​另​外​三​个​晶​闸​管​(​V​T,​V​T,​V​T)​接​在​一​起​是​共​阳​极​组​的​。​对​于​共​阴​极​组​的​管​子​阳​极​所​接​交​流​电​压​最​高​的​一​相​所​在​的​管​子​导​通​,​共​阴​阳​极​组​的​三​个​管​子​阴​极​所​在​的​电​压​最​小​的​一​相​所​在​的​管​子​导​通​且​在​任​何​时​刻​都​必​须​有​两​个​晶​闸​管​导​通​才​能​形​成​导​电​回​路​,
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电力电子部分习题解答
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淘豆网网友近日为您收集整理了关于第3章 思考题与习题 《电力电子应用技术（第4版）》习题解答的文档，希望对您的工作和学习有所帮助。以下是文档介绍：1思考题与习题1.直流-直流变换电路有哪几种控制方式?最常用的控制方式是什么?答:根据对输出电压平均值进行调制方式的不同,斩波电路有3种控制方式:1)脉冲宽度控制(PulseWidthModulation),也称PWM。此方式电力电子器件的通断频率(周期T)一定,调节脉冲宽度ton,ton值在0~T之间变化,负载电压在0~E之间变化。2)脉冲频率控制(PulseFrequencyModulation),也称PFM。此方式脉冲宽度ton一定,改变电力电子器件通断频率f,f=1/T。f增加T减小,当T=ton时电路全导通,uo=E;f下降周期T增大时,输出电压uo减小。3)脉冲混合控制。即同时改变f和ton,使占空比a改变。以上3种控制方法都是改变通断比,实现改变斩波器的输出电压。较常用是脉冲宽度控制方式,即PWM控制方式。2.在图3-2a所示的降压斩波电路中,已知E=200V,R=10Ω,L值极大,EM=40V,采用脉宽调制(PWM)方式,当T=40μs,ton=10μs时,计算输出电压平均值Uo、输出电流平均值Io。解:V=′====òEETtdtuTUontonooaA1=-=-=REUREEIMoMoa3.有一降压斩波电路,输入电压E为27(1±10%)V,要求输出电压Uo为15V,求该电路占空比的变化范围。解:EETtdtuTUontonooa===ò151=′==EUoa62.09.027152=′==EUoa占空比的变化范围:62.051.0￡￡a4.在图3-2a所示的降压斩波电路中,已知E=200V,R=0.1Ω,L值极大,EM=35V,采用脉宽调制(PWM)方式,当T=1800μs,若输出电流平均值Io=100A,求:①输出电压平均值Uo和所需的②画出uo、io的波形。解: ①A100=-=-=REUREEIMoMoaV45Uo=2=a0.225uston405=②波形如下(电流连续)5.试分别简述升降压斩波电路和Cuk斩波电路的基本原理,并比较其异同点。解:Cuk斩波电路输出电压与输入电压的关系和升降压斩波电路相同,同是反极性电路。Cuk电路不同于升降压斩波电路的最明显的优点就是输入电流和输出电流均连续,且脉动小,有利于对输入和输出进行滤波。6.在图3-3a所示的升压斩波电路中,已知E=50V,R=25Ω,L值和C值极大,采用脉宽调制(PWM)方式,当T=50μs,ton=20μs时,计算输出电压平均值Uo、输出电流平均值Io。解:V33.83111=-==EEUoabA33.3==RUIoo7.试分别简述Sepic斩波电路和Zeta斩波电路的基本原理,并推导其输入输出关系。Sepic斩波电路的基本原理是:当V处于通态时,E—L1—V回路和C1—V—L2回路同时导通,L1和L2储能。当V处于断态时,E—L1—C1—VD—负载(C2和R)回路和L2—VD—负载回路同时导通,此阶段E和L1既向负载供电,同时也向C1充电,以保证C1在V导通期间向电感L2提供能量。3稳态时,忽略电路的损耗,假设电容C和电感L足够大,一个周期内电感L储存的能量等于释放的能量,故平均电压等于零,即对电感L1有:010101=+=òòòdtudtudtuTtLtLTLonon对电感L2有:020202=+=òòòdtudtudtuTtLtLTLonon则有:0)U-(1=-+offCoontUEEt0)(1=-+offOonCtUtU得:EUoaa-=1Zeta斩波电路原理如下:在电路稳态时,在一个工作周期中,当V处于通态时,E—V—L1回路和E—V—C1—L2回路同时导通,L1储能,同时E和C1共同经L1向负载供电。二极管VD反偏,处于截止状态;当V处于断态时,L1—VD—C1回路和L2——负载(C2和R)—VD回路同时导通,此阶段L1向C1充电,L1中的能量转移至C1;L2经二极管VD续流,二极管VD关断后,C1经电感L2向负载供电。对电感L1有:010101=+=òòòdtudtudtuTtLtLTLonon对电感L2有:020202=+=òòòdtudtudtuTtLtLTLonon则有:01=+offContUEt0)()(1=-+--offOonCotUtUUE得:EUoaa-=18.直流-直流四象限变换器的四象限指的是什么?直流电动机四象限运行中的四象限指的是什么?这两种四象限有什么对应关系?答:直流-直流四象限变换器的四象限指是变换器的输出电压和输出电流极性的四种组合。直流电动机四象限运行中的四象限指的是转速和电磁转矩正负的四种组合。通过改变变换器的输出电压和输出电流大小和方向,可使电机运行在电动状态和发电制动状态。因此,直流-直流四象限变换器的四象限和直流电动机四象限运行直接存在一一对应的关系。49.对于图3-11所示的桥式可逆斩波电路可运行在几个象限?分析每一象限开关器件的工作状态及电流流向。若需使电动机工作于反转电动状态,试分析此时电路的工作情况,并标出相应的电流流通路径和电流流向。答:图3-11所示的桥式可逆斩波电路可运行在四象限的斩波电路,其输出电压幅值和极性可变。当开关器件V4始终导通,开关器件V3始终关断,此时电路同图3-10a)等效,控制V1和V2的导通,输出电压uo&0,电路向电动机提供正电压,电路工作在第一和第二象限,电动机工作在正转电动和正转再生制动状态。当开关器件V2始终导通,开关器件V1始终关断。控制V3和V4的导通,输出电压uo&0电路向电动机提供负电压,电路工作在第三和第四象限。此时,开关器件V4截止,控制V3通、断转换,则uo&0,io&0,电路工作在第三象限,转速n&0,电磁转矩T&0,电动机工作在反转电动状态;开关器件V3截止,控制V4通、断转换,则uo&0,io&0,电路工作在第四象限,转速n&0,电磁转矩T&0,电动机工作在反转再生制动状态。反转电动状态时,当开关器件V2始终导通,开关器件V1始终关断。控制V3的通断,输出电压uo&0电路向电动机提供负电压,电路工作在第三象限。电流的通路:当V3导通时,电流E-V3-RLM-V2-E,当V3截止,电流V2-RLM-VD3。10.简述多相多重斩波电路的优缺点。答:1)输出电流脉动率(电流脉动幅值与电流平均值之比)与相数的二次方成反比地减小,有利于电动机的平稳运行。2)输出电流脉动频率提高,平波电抗器的重量和体积可明显降低。3)电源电流的脉动率与相数的二次方成反比地减小,有利于输入滤波器的设计。4)由单个斩波器并联构成,系统可靠性可提高。5)线路较单个斩波电路复杂,尤其是控制电路。11.采用隔离型斩波电路的原因?为什么当直流-直流变换电路输入输出电压值相差很大时,常常采用隔离型斩波电路?在某些场合,如输出端与输入端需要隔离、多路输出需要相互隔离、输出电压与输入电压之比远小于1或远大于1以及为减小变压器和滤波电容、电感的体积和重量,交流环节采用较高的工作频率,在这些场合,采用变压器隔离的隔离型直流-直流变换电路。512.1播放器加载中，请稍候...
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1思考题与习题1.直流-直流变换电路有哪几种控制方式?最常用的控制方式是什么?答:根据对输出电压平均值进行调制方式的不同,斩波电路有3种控制方式:1)脉冲宽度控制(PulseWidthModulation),也称PWM。此方式电力电子器件的通断频率(周期T)一定,调节脉冲宽度ton,ton值在0~T之间变化,负载电压在0~E之间变化。2)脉冲频率控制(PulseFrequencyModulation),也称PFM。此方式脉冲宽度ton一定,改变电力电子器件通断频率f,f=1/T。f增加T减小,当T=ton时电路全导通,uo=E;f下降周期T增大时,输出电压uo减小。3)脉冲混合控制。即同时改变f和ton,使占空比a改变。以上3种控制方法都是改变通断比,实现改变斩波器的输出电压。较常用是脉冲宽度控制方式,即PWM控制方式。2.在图3-2a所示的降压斩波电路中,已知E=200V,R=10Ω,L值极大,EM=40V,采用脉宽调制(PWM)方式,当T=40μs,ton=10μs时,计算输出电压平均值Uo、输出电流平均值Io。解:V=′====òEETtdtuTUontonooaA1=-=-=REUREEIMoMoa3.有一降压斩波电路,输入电压E为27(1±10%)V,要求输出电压Uo为15V,求该电路占空比的变化范围。解:EETtdtuTUontonooa===ò151=′==EUoa62.09.027152=′==EUoa占空比的变化范围:62.051.0￡￡a4.在图3...
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