发布时间 : 星期六 文章电力电子技术课后习题答案（第2—5章）更新完毕开始阅读36acdb8765ce050877321303
2.15.三相桥式全控整流电路，其整流输出电压中含有哪些次数的谐波？其中幅值最大的是哪一次？变压器二次侧电流中含有哪些次数的谐波？其中主要的是哪几次？
答：三相桥式全控整流电路的整流输出电压中含有6K(K=l、2、3……)次的谐波，其中幅值最大的是6次谐波。变压器二次侧电流中含有6K+l(K=l、2、3……)次的谐波，其中主要的是5、7次谐波。
2.16.带平衡电抗器的双反星形可控整流电路与三相桥式全控整流电路相比有何主要异同?
答：带平衡电抗器的双反星形可控整流电路与三相桥式全控整流电路相比有以下异同点：
①三相桥式电路是两组三相半波电路串联，而双反星形电路是两组三相半波电路并联，且后者需要用平衡电抗器；
②当变压器二次电压有效值U2相等时，双反星形电路的整流电压平均值Ud是三相桥式电路的1/2，而整流电流平均值Id是三相桥式电路的2倍。
③在两种电路中，晶闸营的导通及触发脉冲的分配关系是一样的，整流电压Ud和整流电流Id的波形形状一样。
整流电路多重化的主要目的是什么?
答：整流电路多重化的目的主要包括两个方面：一是可以使装置总体的功率容量大，二是能够减少整流装置所产生的谐波和无功功率对电网的干扰。
2.17.使变流器工作于有源逆变状态的条件是什么? 答：条件有二：
①直流侧要有电动势，其极性须和晶闸管的导通方向一致，其值应大于变流电路直流侧的平均电压；
②要求晶闸管的控制角
2.18.什么是逆变失败？如何防止逆变失败？
???2使Ud为负值。
答：逆变运行时，一旦发生换流失败，外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路，或者使变流器的输出平均电压和直流电动势变为顺向串联，由于逆变电路内阻很小，形成很大的短路电流，称为逆变失败或逆变颠覆。
防止逆变夫败的方法有：采用精确可靠的触发电路，使用性能良好的晶闸管，保证交流电源的质量，留出充足的换向裕量角?等。
2.19.单相桥式全控整流电路、三相桥式全控整流电路中，当负载分别为电阻负载或电感负载时，要求的晶闸管移相范围分别是多少？
答：单相桥式全控整流电路，当负载为电阻负载时，要求的晶闸管移相范围是0~180?，当负载为电感负载时，要求的晶闸管移相范围是0~90?。
三相桥式全控整流电路，当负载为电阻负载时，要求的晶闸管移相范围是0~120?，当负载为电感负载时，要求的晶闸管移相范围是0~90?。
2.20.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)。
在采样控制理论中有一条重要的结论：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性 环节上时，其效果基本相同，冲量即窄脉冲的面积。效果基本相同是指环节的输出响应波形基本相同。上述原理称为面积等效原理。
以正弦PWM控制为例。把正弦半波分成N等分，就可把其看成是N个彼此相连的脉 冲列所组成的波形。这些脉冲宽度相等，都等于?/N，但幅值不等且脉冲顶部不是水平直线而是曲线，各脉冲幅值按正弦规律变化。如果把上述脉冲列利用相同数量的等幅而不等宽的矩形脉冲代替，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(冲量)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波形和正弦半波是等效的。对于正弦波的负半周，也可以用同样的方法得到PWM波形。可见，所得到的PWM波形和期望得到的正弦波等效。
2.21.什么是PWM整流电路？它和相控整流电路的工作原理和性能有
何不同？
答：PWM整流电路就是采用PWM控制的整流电路，通过对PWM整流电路的适当控制，可以使其输入电流十分接近正弦波且和输入电压同相位，功率因数接近l。
相控整流电路是对晶闸管的开通起始角进行控制，属于相控方式。其交流输入电流中含有较大的谐波分量，且交流输入电流相位滞后于电压，总的功率因数低。
PWM整流电路采用SPWM控制技术为斩控方式。其基本工作方式为整流，此时输 入电流可以和电压同相位，功率因数近似为l。
PWM整流电路可以实现能量正反两个方向的流动，既可以运行在整流状态，从交流侧向直流侧输送能量；也可以运行在逆变状态，从直流侧向交流侧输送能量。而且这两种方式都可以在单位功率因数下运行。 此外，还可以使交流电流超前电压90?，交流电源送出无功功率，成为静止无功功率发生器。或使电流比电压超前或滞后任一角度?。
2.22在PWM整流电路中，什么是间接电流控制？什么是直接电流控制？
答：在PWM整流电路中，间接电流控制是按照电源电压、电源阻抗电压及PWM整流器输入端电压的相量关系来进行控制，使输入电流获得预期的幅值和相位，由于不需要引入交流电流反馈，因此称为间接电流控制。
直接电流控制中，首先求得交流输入电流指令值，再引入交流电流反馈，经过比较进行跟踪控制，使输入电流跟踪指令值变化。因为引入了交流电流反馈而称为直接电流控制。
第3章 直流-直流变流电路 1. DC/DC变换器有哪些应用？
答：DC/DC变换器已被广泛应用于直流电动机调速、蓄电池充电、开关电源等方面。特别是在电力牵引方面，如地铁、电气机车等。
2．什么是脉宽调制的占空比？以降压斩波电路为例，说明负载对斩波电路的输出电压有什么影响？
答：降压斩波器的原理是：在一个控制周期中，让V导通一段时间ton。，由电源E向L、R、M供电，在此期间，Uo=E。然后使V关断一段时间
toff，
此时电感L通过二极管VD向R和M供电，Uo=0。一个周期内的平均电压
E?ton?U0?toff输出电压小于电源电压,起到降压的作用。
3．在图3-1所示的降压斩波电路中，已知Ud＝200V，R=10Ω，L值极大，EM＝30V。采用脉宽调制控制方式，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：由于L值极大，故负载电流连续，于是输出电压平均值为
ton20?200E??80(V)T50 输出电流平均值为 U0?I0?U0?EM80?30??5(A)R10
5．简述错误！未找到引用源。所示升压斩波电路的基本工作原理。 答：假设电路中电感L值很大，电容C值也很大。当V处于通态时，电源E向电感L充电，充电电流基本恒定为I1,同时电容C上的电压向负载R供电，因C值很大，基本保持输出电压为恒值U0。设V处于通态的时间为ton，此阶段电感L上积蓄的能量为EI1ton。当V处于断态时E和己共同向电容C充电并向负载R提供能量。设V处于断态的时间为
toff，则在此期
t间电感L释放的能量为(U0?E)I1off；当电路工作于稳态时，一个周期T
中电感L积蓄的能量与释放的能量相等，即：