答:电流跟踪型PWM变流电路就是对变流电路采用电流跟踪控制。也就是,不用信号波对载波进行调制,而是把希望输出的电流作为指令信号,把实际电流作为反馈信号,通过二者的瞬时值比较来决定逆变电路各功率器件的通断,使实际的输出跟踪电流的变化。 采用滞环比较方式的电流跟踪型变流器的特点: ①硬件电路简单;
②属于实时控制方式,电流响应快;
③不用载波,输出电压波形中不含特定频率的谐波分量;
④与计算法和调制法相比,相同开关频率时输出电流中高次谐波含量较多;
⑤采用闭环控制。
10.什么是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1。
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1。
PWM整流电路可以实现能量正反两个方向的流动,即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??。
11.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8章 软开关技术
1.高频化的意义是什么?为什么提高开关频率可以减小滤波器的体积和重量?为什么提高关频率可以减小变压器的体积和重量?
答:高频化可以减小滤波器的参数,并使变压器小型化,从而有效的降低装臵的体积和重量。使装臵小型化,轻量化是高频化的意义所在。提高开关频率,周期变短,可使滤除开关频率中谐波的电感和电容的参数变小,从而减轻了滤波器的体积和重量;对于变压器来说,当输入电压为正弦波时,U=4.44.f.N.B.S,当频率f提高时,可减小N、S参数值,从而减小了变压器的体积和重量。
2.软开关电路可以分为哪几类?其典型拓扑分别是什么样子的?各有什么特点?
答:根据电路中主要的开关元件开通及关断时的电压电流状态,可将软开关电路分为零电压电路和零电流电路两大类;根据软开关技术发展的历程可将软开关电路分为准谐振电路,零开关PWM电路和零转换PWM电路。
准谐振电路:准谐振电路中电压或电流的波形为正弦波,电路结构比较简单,但谐振电压或谐振电流很大,对器件要求高,只能采用脉冲频率调制控制方式。
CrSVDLrLSCrVDLrL 零电压开关准谐振电路的基本开关单元 零电流开关准谐振电路的基本开关单元
零开关PWM电路:这类电路中引入辅助开关来控制谐振的开始时刻,使谐振仅发生于开关过程前 29
后,此电路的电压和电流基本上是方波,开关承受的电压明显降低,电路可以采用开关频率固定的PWM控制方式。
CrSS1LrVDLLrSS1CrLVD 零电压开关PWM电路的基本开关单元 零电流开关PWM电路的基本开关单元
零转换PWM电路:这类软开关电路还是采用辅助开关控制谐振的开始时刻,所不同的是,谐振电路是与主开关并联的,输入电压和负载电流对电路的谐振过程的影响很小,电路在很宽的输入电压范围内并从零负载到满负载都能工作在软开关状态,无功率的交换被消减到最小。
LrCrS1SVD1LVDSVD1LrCrS1LVD 零电压转换PWM电路的基本开关单元 零电流转换PWM电路的基本开关单元
3.在移相全桥零电压开关PWM电路中,如果没有谐振电感Lr,电路的工作状态将发生哪些变化,哪些开关仍是软开关,哪些开关将成为硬开关?
答: 如果没有谐振电感Lr,电路中的电容CS1,C S2与电感L仍可构成谐振电路,而电容C S3,C S4将无法与Lr构成谐振回路,这样,S3、S4将变为硬开关,S1、S2仍为软开关。
4.在零电压转换PWM电路中,辅助开关S1和二极管VD1是软开关还是硬开关,为什么?
答:在S1开通时,uS1 不等于零;在S1关断时,其上电流也不为零,因此S1为硬开关。由于电感Lr的存在,S1开通时的电流上升率受到限制,降低了S1的开通损耗。由于电感Lr的存在,使VD1的电流逐步下降到零,自然关断,因此VD1为软开关。
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