逆变电路第四章复习题
电路基础 第四章习题解答
图4‐4（a）
图4‐4（b）
4-5 解：画出三个电源独立作用时各自的电路图，如图(a)、(b)、(c)所示 图（a）中，根据分流定律
I ' 12 6 4A 6 12
图（b）中，根据欧姆定律
I ' '
36 2 A 12 6
图（c）中，根据欧姆定律
根据叠加原理
6 I 1 I 6 12 3 I I ' I ' ' I ' ' ' I ' ' '
(2 2) i1 2isc 8i1 6 2i1 (2 4) isc (2 8)i1 0
解得
i sc
6 1 .5 A 4
故一端口电路的等效电阻
uoc 6 Req 4 isc 3 2
2 u oc 2 . 25 W 4 R eq
得到戴维宁等效电路图（c）所示。由最大功率传输定理得 RL Req 4 时获得最 大功率
Pmax
图（a）
图（b）
图（c）
把15V电压源电路，应用外加电源法求等效电阻 Req ，可得
6 12 u u u 4 8 6//12 6 12 8 4 3 u - 4u2 u u 3 2 u2 0 i 4 6//12 4 4 u2
说明该电路的等效电阻
Req
故等效电路为一电流为7.5A的理想电流源，即该电路只有诺顿等效电路，如图（b1）所 示，而不存在戴维宁等效电路模型。
代入得
1 I 4 2 I I 3A 3
（a）
（b）
（c）
4-7 解：根据叠加定理，设响应
电力电子技术第4章 逆变电路
t
14
4.2.1 单相电压型逆变电路
◆工作原理 ☞设开关器件V1和V2的栅极信 号在一个周期内各有半周正偏，半 周反偏，且二者互补。 ☞输出电压uo为矩形波，其幅 值为Um=Ud/2。 ☞电路带阻感负载，t2时刻给 V1关断信号，给V2开通信号，则 V1关断，但感性负载中的电流io不 能立即改变方向，于是VD2导通续 流，当t3时刻io降零时，VD2截止， V2开通，io开始反向。
1 uNN' (uUN' uVN' uWN' ) 3 1 (uUN uVN uWN ) 3 1 = (uUN' uVN' uWN' ) 3
O
WN'
t
O
UV
t U
d
d) u e) u f)
O
U
NN'
t
d
O
2 U 3
d
6
t
U 3
d
UN
O iU
t
g) i h)
O
t
d
O
27
t
O
wt
7
4.1.2 换流方式分类
◆负载换流 ☞由负载提供换流电压的换流方式。
☞负载电流的相位超前于负载电压的场合，都可实现负 载换流，如电容性负载和同步电动机。
uo io O i O i iVT iVT
1
uo ωt
io
4
iVT
2
iVT
3
ωt ωt
4
O uVT
a) O
u VT
t1
1
uVT b)
ωt
8
a) Um O - Um io O
逆变电路考试题
1. 什么是逆变电路？
2. 逆变电路和整流电路有什么不同？
3. 请解释单相桥式逆变电路的工作原理。
4. 请解释三相桥式逆变电路的工作原理。
5. 什么是SPWM控制技术？它在逆变电路中的应用是什么？
6. 请解释逆变电路中的负载匹配问题。
7. 请解释逆变电路中的电压源换向问题。
8. 请解释逆变电路中的电流源换向问题。
9. 请解释逆变电路中的谐波问题。
10. 请解释逆变电路中的电磁兼容性问题。
11. 请解释逆变电路中的开关损耗问题。
12. 请解释逆变电路中的二极管损耗问题。
13. 请解释逆变电路中的电容损耗问题。
14. 请解释逆变电路中的电感损耗问题。
15. 请解释逆变电路中的效率问题。
16. 请解释逆变电路中的可靠性问题。
17. 请解释逆变电路中的故障诊断问题。
18. 请解释逆变电路中的保护问题。
19. 请解释逆变电路中的控制策略问题。
20. 请解释逆变电路中的设计和优化问题。
电路基础第四章部分习题解答
《电路基础》第四章部分习题解答4.2解题思路：先设电压零参考相量，可设线电压U AB ，也可设相电压U A 。
然后根据所确定的零参考相量可求出A 相电流，B 相和C 相电流可根据电流的对称性和正序相序对应写出。
解：设线电压，则相电压V U AB °∠=•30380V U A °∠=•0220 Ω°∠=+=6.207338j Z 相电流A Z U I A A °−∠=°∠°∠==••6.2076.256.20730220I B −∠=°−°−∠=•76.251206.2076.25I C ∠=°+°−∠=•4.9976.251206.2076.25U AB I 由Y 形连接特点线电流 A I I A LA °−∠==••6.2076.25A I I B LB °−∠==••6.14076.25A I I C LC °∠==••4.9976.25 kW I U P L L 87.156.20cos 76.253803cos 3=°×××==ϕ4.3解题思路：先解题过程与上题同。
设电压零参考相量，可设线电压U AB ，也可设相电压U A 。
然后根据所确定的零参考相量可求出A 相电流，B 相和C 相电流可根据电流的对称性和正序相序对应写出。
再由∆形连接特点求出线电流。
解：设线电压，则相电压V U AB °∠=•0220V U U AB A °∠==••0220 Ω°∠=+=6.207338j Z相电流A Z U I A AB °−∠=°∠°∠==••6.2076.256.20730220 A I BC °−∠=°−°−∠=•6.14076.251206.2076.25A I CA °∠=°+°−∠=•4.9976.251206.2076.25由∆形连接特点线电流A I I A A °−∠=°−∠=••6.506.44303A IB °−∠=°−°−∠=•6.1706.441206.506.44A I C °∠=°+°−∠=•4.6976.251206.506.44 44.6∠69.4°AkW I U P L L 87.156.20cos 6.442203cos 3=°×××==ϕ4.4解题思路：需记住有功功率的计算公式。
第四章 有源逆变电路
逆变状态和整流状态的区别：控制角 a 不同 0<a < /2 时，电路工作在整流状态
/2< a < 时，电路工作在逆变状态
第二节
三相有源逆变电路
2.逆变角的概念：
为实现逆变，需一反向的EM ，而Ud因a﹥π/2已自动变为负值，满足逆 变条件。因而可沿用整流的办法来处理逆变时有关波形与参数计算等 各项问题。 把 a >π /2时的控制角用π - a =β 表示，β称为逆变角。 整流状态：α＜π/2， 相应的β＞π/2；
第三节
结论：
逆变失败与最小逆变角的限制
1.β不能等于零。
2.β不能太小，必须限制在某一允许的最小角度内。
第三节
逆变失败与最小逆变角的限制
二、 确定最小逆变角βmin的依据
有源逆变时允许采用的最小逆变角 应等于
min=d +g+q′
d ——晶闸管的关断时间tq折合的电角度
tq大的可达200~300ms，折算到电角度约4~5。
极流入，该电源吸收电能。电源输出或吸收功率的大小由电势与电流
的乘积来决定。 （ EG ﹥ EM,整流； EG ﹤ EM ：逆变 ） (3) 两个电源反极性相连，如果电路的总电阻很小，将形成电源间 的短路， 应当避免发生这种情况。
第一节 逆变的概念
三、 有源逆变产生的条件
改变EM的极性； Ud极性也必须相反。 怎样使Ud方向相反？
有源逆变电路的控制电路在设计时，应充分考虑变压器漏电 感对晶闸管换流的影响以及晶闸管由导通到关断存在着关断
时间的影响，否则会由于逆变角β 太小造成换流失败，导致
逆变颠覆的发生。 以共阴极三相半波电路为例， 分析由于β 太小而对逆变电 路产生的影响。
(完整版)电路习题第四章
第四章电路定理习题一、选择题1.如图1所示电路端口a-b的电压U ab等于（ B ）。
A. 5VB. －16VC. 16VD. －5V8+3V-图12.如图2所示电路端口a-b的开路电压U OC等于（ C ）。
A.10VB. －5VC.5VD. 0V图23.图3所示，端口a-b的开路电压U ab为（ A ）。
A. －17VB. 10VC. －13VD. －10V图34.图4所示，开路端口1-1’的戴维宁等效电路为（ A ）A. 2V，7ΩB. 2V，3ΩC. 4V，3ΩD. 7V，7Ω+2V1Ω2Ω4i 1i 111'图45.图5所示电路中端口a-b 的戴维宁等效电路为（ A ）。
A. 6V , 1Ω B. 12V ，3Ω C. 4V ，1.2Ω D. 12V ，2Ω3AI 13Ω2Ω2I 1ab图56.电路如图6所示，S 断开时电压表读数○V ＝18V ；S 闭合时电流表读数○A ＝1.8A ，则有源线性二端网络的戴维宁等效电路U OC 和R O 分别为（ B ）。
A. 20V, 1Ω B. 18V, 1Ω C. 18V, 2Ω D. 20V, 2Ω有源线性二端网络VA9ΩS图67.图7所示电路，网络N 仅由电阻构成，则图（b ）中U 为（ D ）。
A. 6V B. －6V C. －12V D. 12V图78.图8所示电路，网络N 仅由电阻构成，图（a ）中I 2 = 0.5V ，则图（b ）中U 为（ D ）。
A. 3V B. 6V C. 0.6V D. 7.2V图89.如图9所示N 为无源线性电阻网络，由图(a)求图(b)中电流I （ D ）。
A. 3A B. 4A C. 1AD. 2A图910.图10所示，ab 端口的伏安关系表达式为（ A ）A. U 1 = 6 + 4I 1B. U 1 = 15 + 3I 1C. U 1 = 12 + 8I 1D. U 1 = 17 + 3I 1+_+_3Ω3Ω5IIab +_U 1图10二、计算题。
电力电子变流技术课后答案第4章有源逆变电路
第四章有源逆变电路习题与思考题解4-1．逆变电路必须具备什么条件才能进行逆变工作？解：逆变电路必须同时具备下述两个条件才能产生有源逆变：1 变流电路直流侧应具有能提供逆变能量的直流电源电势E d，其极性应与晶闸管的导电电流方向一致。
2. 变流电路输出的直流平均电压U d的极性必须为负（相对于整流时定义的极性），以保证与直流电源电势E d构成同极性相连，且满足U d<E d。
4-2单相全控桥式逆变电路与单相桥式（二极管）整流电路有何差别？是否所有的整流电路都可以用来作为逆变电路？解：单相全控桥式逆变电路是DC／AC变换电路，是单相全控桥式变流电路工作于逆变状态，其负载为反电动势负载，控制角为α>90°的情况。
单相桥式（二极管）整流电路是AC／DC 变换电路，是单纯的整流电路，相当于单相全控桥式变流电路工作于整流状态，控制角α=0°时的情况。
不是所有的整流电路都可以用来作为逆变电路。
例如，单相、三相半控桥式变流电路，带续流二极管的变流电路都只能工作于整流状态，不能用来作为逆变电路。
4-3．逆变电路工作时为什么会产生短路事故？解：变流器工作在逆变状态时，如果因丢失脉冲、移相角超出范围、甚至突发电源缺相或断相等情况时，都有可能发生换相失败，将使变流器输出的直流电压U d进入正半周范围，U d的极性由负变正，与直流侧直流电源电势E d形成顺向串联，造成短路事故（因逆变电路的内阻R很小）。
这种情况称为逆变失败。
或称为逆变颠覆。
4-4．为什么要限制逆变角的最小值βmin？选择βmin值时应考虑哪些因素？解：为了避免逆变电路发生逆变失败，所以，必须限制逆变角的最小值βmin。
最小逆变角βmin的选取要考虑三个因素，即换相重叠角γ；晶闸管关断时间t off对应的电角度δ；安全裕量角θ0。
故有βmin≥γ+δ+θ04-5．在图4-2（c ）中，当α>90°时,为什么必须E d >U d 才能正常逆变工作，E d 与U d 间的差值由何因素决定。
电力电子学课后答案第四章
答案4.1 逆变器输出波形的谐波系数HF与畸变系数DF有何区别，为什么仅从谐波系数HF还不足以说明逆变器输出波形的本质？答：第n次谐波系数HFn为第n次谐波分量有效值同基波分量有效值之比，即HFn＝Vn/V1,总谐波系数THD 定义为：，畸变系数DF 定义为：，对于第n次谐波的畸变系数DFn 有：谐波系数HF显示了谐波含量，但它并不能反映谐波分量对负载的影响程度。
很显然，逆变电路输出端的谐波通过滤波器时，高次谐波将衰减得更厉害，畸变系数DF可以表征经LC滤波后负载电压波形还存在畸变的程度。
答案4.2 为什么逆变电路中晶闸管SCR不适于作开关器件？答：（1）逆变电路中一般采用SPWM控制方法以减小输出电压波形中的谐波含量，需要开关器件工作在高频状态，SCR是一种低频器件，因此不适合这种工作方式。
（2）SCR不能自关断。
而逆变器的负载一般是电感、电容、电阻等无源元件，除了特殊场合例如利用负载谐振进行换流，一般在电路中需要另加强迫关断回路才能关断SCR，电路较复杂。
因此SCR一般不适合用于逆变器中。
答案4.3 图4.2(a)和4.3(a)中的二极管起什么作用，在一个周期中二极管和晶体管导电时间由什么因素决定，在什么情况下可以不用二极管D，纯感性负载时，负载电流为什么是三角形。
答：图中二极管起续流和箝位作用，在一个周期中二极管和晶体管导电时间由三极管驱动信号和负载电流的方向共同决定，在纯阻性负载时可以不用二极管D。
纯电感负载时，，在期间，对于全桥逆变电路有，对半桥电路，线性上升；在期间，全桥电路，半桥有，线性下降；故电流是三角波。
如果都是300V，半桥和全桥电路断态时开关器件两端最高电压都是，即300V。
答4.4 有哪些方法可以调控逆变器的输出电压。
案答：有单脉波脉宽调制法、正弦脉宽调制法（SPWM）、基波移相控制法等。
单脉波脉宽调制法缺点是谐波含量不能有效控制；SPWM法既可控制输出电压的大小，又可消除低次谐波；移相控制一般用于大功率逆变器。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
二、判断题
1、电压型逆变器适宜于不经常起动、制动和反转的 拖动装置中。 2、单相半桥逆变电路(电压型)使用器件少，但输出 交流电压幅值仅为输入电压的二分之一。 3、单相逆变器(电流型)的每个导电臂由一个电力晶 体管和一个反并联组成二极管。
三、选择题
1、单相半桥逆变器(电压型)有( )个导电臂。 A、1 B 、2 C、3 D、4 2、单相半桥逆变器(电压型)的直流接有两个相互串 联的( )。 A、容量足够大的电容 B、大电感 C、容量足够小的电容 D、小电感 3、在并联谐振式晶闸管逆变器中，为求得较高的功 率因数和效率，应使晶闸管触发脉冲的频率( ) 负载电路的谐振频率。 A、远大于 B、大于 C、接近于 D、小于
2、全控型器件组成的电压型三相桥式逆变电路能否 构成120°导电型？为什么？ 答：全控型器件组成的电压型三相桥式逆变电路能 构成120°导电型。由于三相桥式逆变电路每个桥 臂导通120°，同一相上下两臂的导通有60°间隔 ，各相导通依次相差120°，且不存在上下直通的 问题，所以其能构成120°导电型。但当直流电压 一定时，其输出交流线电压有效值比 180°导电 型低得多，直流电源电压利用率低。
5、光伏并网逆变器原理 光伏逆变器是应用在太阳能光伏发电领域的 专用逆变器，它可以将太阳能电池产生的直流电 通过电力电子变换技术转换为能够直接并入电网 、负载的交流能量，是光伏系统中不可缺少的核 心部件。光伏并网逆变器作为光伏电池与电网的 接口装置，将光伏电池的电能转换成交流电能并 传输到电网上，在光伏并网发电系统中起着至关 重要的作用。
4、理想的电压型逆变器的阻抗为( )。 A、0 B、∞ C、很大 D、很小 5、无源逆变电路中，以下半导体器件采用器件换流 的有（ ），采用强迫换流和负载换流的有（ ）。 A、GTO B、SCR C、IGBT D、MOSFET 6、采用晶闸管的无源逆变电路能够采用的换流方式 有（ ）。 A、器件 B、电网 C、负载 D、强迫
9、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 ，进一步划分， 前者又包括 两种换流方式，后者包 括 两种换流方式。适用于全控型 器件的换流方式是 。
10、单相全桥方波型逆变电路，180度导电角的 控制方式下，改变输出交流电压的有效值只 能通过改变 来实现，改变 可改 变输出交流电频率。 11、三相电流型逆变电路的基本工作方式是120 度导电方式，按VT1到VT6的顺序每隔 )依次导通，各桥臂之间换流采用 换流 方式，在任一时刻，有 个桥臂导通。
这种太阳能汽车与传统的汽车不论在外 观还是运行原理上都有很大的不同，太阳 能汽车已经没有发动机、底盘、驱动、变 速箱等构件，而是由电池板、储电器和电 机组成．利用贴在车体外表的太阳电池板 ，将太阳能直接转换成电能，再通过电能 的消耗，驱动车辆行驶，车的行驶快慢只 要控制输入电机的电流就可以解决。目前 此类太阳车的车速最高能达到100km/h以上 ，而无太阳光最大续行能力也在100km左右 。
逆变器将直流电转化为交流电，若直流 电压较低，则通过交流变压器升压，即得 到标准交流电压和频率。 在本系统中，太阳能电池板输出的额 定电压为62V的直流电，通过DC/DC变换器 转换为400V直流电，接着经过DC/AC逆变 后就得到220V/50Hz的交流电，本系统还保 证了并网逆变器输出的220V/50Hz正弦电流 与电网的相电压同步。
6、换流方式主要有 。
、
、
、和
7、180。导电方式三相电压型逆变电路中，为 了防止同一相上下两桥臂的开关器件同时导 通而引起直流侧电源短路，要求采用 的 方法。 8、三相电压型逆变电路中，180度导电角的控 制方式下，每个桥臂的导电角度为 ) ，各相开始导电的角度依次相差 )， 在任一时刻，有 个桥臂导通。
第四章 复
习
一、填空题
1、电压型单相半桥逆变器的输出电压为 ， 输出电流为 。 2、电压型单相半桥逆变器的每个导电臂由一个 电力晶体管和一个 组成二极管 。 3、电压型逆变器的直流端 。 4、电压型逆变器是用 5、逆变电路完成得是 输出电压的基波 来缓冲无功能量的。 的变换，一般要求 和 均能调节控制。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
6、太阳能汽车
1982年澳大利亚人汉斯和帕金用玻璃纤 维和铝制成了一部“静静的完成者”太阳 能汽车。车顶部装有能吸收太阳能的装置 ，给两个电池充电，电池再给发动机提供 电力。12月19日，两人驾驶着这辆车，从 澳大利亚西海岸的珀思出发，横穿澳大利 亚大陆，于1983年1月7日到达东海岸的悉 尼，实现了一次伟大的创举。
3、什么是电压型逆变电路？什么是电流 型逆变电路？二者各有什么特点。
4、电压型逆变电路中反馈二级管的作用是什么？为
什么电流型逆变电路中没有反馈二级管？
答：在电压型逆变电路中，当交流侧为阻感负载时需要提供无 功功率，直流侧电容起缓冲无功能量的作用。为了给交流侧 向直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂都并联了反 馈二级管。当输出交流电压和电流的极性相同时，电流经电 路中的可控开关器件流通，而当输出电压电流极性相反时， 由反馈二级管提供电流通道。在电流型逆变电路中，直流电 流极性是一定的，无功能量由直流侧电感来缓冲。当需要从 交流侧向直流侧反馈无功能量时，电流并不反向，依然经电 路中的可控开关器件流通，因此不需要并联反馈二级管。
7、并联谐振型电流逆变电路的输出波形为（ ）。 A、矩形波 B、三角波 C、正弦波 8、单相桥式全桥电压型逆变电路的输出负载电压， 可采用的方法有（ ）。 A、调节直流侧电压 B、调节直流侧电流 C、调节电路工作频率 D、采用移相调压
四、简答题
1、无源逆变电路和有源逆变电路有何不同？
答：两种电路的不同主要是：有源逆变电路的交流 测接电网，即交流侧接有电源。而无源逆变电路 的交流侧直接和负载联接