矩阵式变频电路

三相变频矩阵式电路运算形式
郑新卿
【期刊名称】《机电产品开发与创新》
【年(卷),期】2011(0)3
【摘要】三相变频电路的矩阵计算是破解变频电路的难题之一,也为高等数学矩阵运算应用于电力电子拖动系统的重要体现,本文从矩阵运算的基本方法出发,借助于三相电路电压与电流的基本性质,运用矩阵方式进行了运算推论,在理清矩阵运算的同时,给出基本的表现形式,以引导研究者和学习者,进一步认识矩阵变频电路的特性.【总页数】3页(P163-165)
【作者】郑新卿
【作者单位】潍坊科技学院,山东,寿光,262700
【正文语种】中文
【中图分类】TN77
【相关文献】
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电工电子技术复习题复制题目后，按住Ctrl+F键查找相应题目答案（超越高度）一、单选（共计50分,每题2.5分）1、三相全控桥整流电路在电阻性负载时的移相范围是（）。

Λ.90°B.120°C.150°D.180°正确答案：【B】2、电压型单相全桥逆变电路，4个开关管分成2组，每一组开关管交替导通的角度为（）。

A.60°B.90°C.120°D.180°正确答案：【D】3、变压器漏抗对换流过程的影响主要表现在：整流时，漏抗压降使直流输出电压下降，逆变时，漏抗压降使直流输出电压（）。

A.增大B.减小C.不变D.不确定正确答案：【A】4、电力MoFFET根据控制信号的性质和开关控制特性可称为（）。

A.电压控制型半控型器件B.电压控制型全控型器件C.电流控制型半控型器件D.电流控制型全控型器件正确答案：【B】5、下面哪种功能不属于电力电子变流的功能（）A.有源逆变B.交流调压C.直流斩波D.变压器降压正确答案：【D】6、PWM控制技术的理论基础是（）。

A.幅值等效B.宽度等效C.频率等效D.面积等效正确答案：【D】7、三相全控桥式可控整流电路，在一个电源周期的脉波数为（）。

中，A. 1B. 2C. 3D.68、三相半波可控整流电路中，三个晶闸管的触发脉冲的相位差依次应相差（）度。

A.180°B.60°C.360°D.360°正确答案：【D】9、三相全控桥式整流电路带电阻负载电路，输出负载电流波形处于连续和断续的临界状态，其α角为（）。

A.0度B.60度C.30度D.120度正确答案：【B】10、已经导通了的晶闸管，可被关断的条件是流过晶闸管的电流（）。

减小至维持电流L以下aB,减小至擎住电流L以下＜减小至门极触发电流L以下cD.；咸小至IoA以下*正确答案：【A】11＞单相桥式整流电路，阻感反电动势负载（电感足够大），以下说法正确的是（）。

电子技术期末考试题及答案【篇一：电力电子技术期末考试试题及答案】第1章电力电子器件 1.电力电子器件一般工作在__开关__状态。

2.在通常情况下，电力电子器件功率损耗主要为__通态损耗__，而当器件开关频率较高时，功率损耗主要为__开关损耗__。

3.电力电子器件组成的系统，一般由__控制电路__、_驱动电路_、 _主电路_三部分组成，由于电路中存在电压和电流的过冲，往往需添加_保护电路__。

4.按内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况，电力电子器件可分为_单极型器件_ 、 _双极型器件_ 、_复合型器件_三类。

5.电力二极管的工作特性可概括为_承受正向电压导通，承受反相电压截止_。

6.电力二极管的主要类型有_普通二极管_、_快恢复二极管_、 _肖特基二极管_。

7.肖特基二极管的开关损耗_小于_快恢复二极管的开关损耗。

8.晶闸管的基本工作特性可概括为 __正向电压门极有触发则导通、反向电压则截止__ 。

9.对同一晶闸管，维持电流ih与擎住电流il在数值大小上有il__大于__ih 。

10.晶闸管断态不重复电压udsm与转折电压ubo数值大小上应为，udsm_大于__ubo。

11.逆导晶闸管是将_二极管_与晶闸管_反并联_（如何连接）在同一管芯上的功率集成器件。

12.gto的__多元集成__结构是为了便于实现门极控制关断而设计的。

13.mosfet的漏极伏安特性中的三个区域与gtr共发射极接法时的输出特性中的三个区域有对应关系，其中前者的截止区对应后者的_截止区_、前者的饱和区对应后者的__放大区__、前者的非饱和区对应后者的_饱和区__。

14.电力mosfet的通态电阻具有__正__温度系数。

15.igbt 的开启电压uge （th）随温度升高而_略有下降__，开关速度__小于__电力mosfet 。

16.按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的性质，可将电力电子器件分为_电压驱动型_和_电流驱动型_两类。

矩阵式变频器原理及其电气应用前景【摘要】矩阵式变频器是一种新型的交- 交直接电力变换器，本文首先介绍矩阵式变频器的电路结构，然后简述两种主要的控制方法，最后通过其优点描述矩阵式变频器在电气工程领域的应用前景。

0 引言：矩阵变频器（Matrix Converter ）作为一种新型的交- 交直接电力变换器，在M.Venturini 及Huber.L 各自提出两种有效的开关控制策略后，其特点已为人们所关注。

和传统的交-直- 交以及相控式交-交变频器相比，它具有如下优点：（1）无中间直流环节，能量直接传递，传输效率高；（2）可获得正弦波的输入电流和输出电压，无低次谐波，高次谐波较少；（3）输入功率因数可任意调节，且与负载功率因数无关；（4）能量可双向传递，适合四象限运行的交流传动系统；（5）控制自由度大，与相控式交- 交变频相比，输出频率不受输入电源频率的限制。

1 矩阵式变频器拓扑结构：图1 所示为三相- 三相矩阵式变频器的电路结构。

该电路拓扑中含有9个双向开关（图2）S11〜S13, S21〜S23, S31〜S33;通过对这9个双向开关的逻辑控制，可实现对电源的电压和频率的变换，从而向负载提供幅值和频率可调的电压和电流。

即：对一组频率为的三相输入电压，通过一定的规则控制变频器中的功率开关，可以合成所需频率为的三相输出电压，，式中不同的变换矩阵的确定方法就是各种矩阵式变频器的控制策略。

2 矩阵式变频器的控制原理：2.1 基于开关函数的Venturini 法：对于图1所示的三相-三相矩阵式变频器，将S11〜S13, S21〜S23,S31〜S33这9个双向开关的逻辑控制看作一个3X3的矩阵函数，则输出相电压与输入相电压之间的关系可用式1 表示。

根据矩阵理论，满足式1，式2 的矩阵和有无穷个。

基于开关函数的Venturini 法就是指在给定输入电压函数、期望输出电压函数以及各种约束条件下，得出最优化的矩阵和，使矩阵变频器中相关的一组功率开关各自的占空比由一个连续函数或分段连续函数来表示，利用精确的数学表达式来确定开关的具体动作。

第3章 直流斩波电路1．简述图3-1a 所示的降压斩波电路工作原理。

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t on ，由电源E 向L 、R 、M 供电，在此期间，u o ＝E 。

然后使V 关断一段时间t off ，此时电感L 通过二极管VD 向R 和M 供电，u o ＝0。

一个周期内的平均电压U o ＝E t t t ⨯+offon on。

输出电压小于电源电压，起到降压的作用。

2．在图3-1a 所示的降压斩波电路中，已知E =200V ，R =10Ω，L 值极大，E M =30V ，T =50μs,t on =20μs,计算输出电压平均值U o ，输出电流平均值I o 。

解：由于L 值极大，故负载电流连续，于是输出电压平均值为U o =E T t on =5020020⨯=80(V) 输出电流平均值为I o =R E U M o -=103080-=5(A)3．在图3-1a 所示的降压斩波电路中，E =100V ， L =1mH ，R =Ω，E M =10V ，采用脉宽调制控制方式，T =20μs ，当t on =5μs 时，计算输出电压平均值U o ，输出电流平均值I o ，计算输出电流的最大和最小值瞬时值并判断负载电流是否连续。

当t on =3μs 时，重新进行上述计算。

解：由题目已知条件可得：m =E E M =10010= τ=RL =5.0001.0=当t on =5μs 时，有ρ=τT = =τont =由于11--ραρe e =1101.00025.0--e e =>m所以输出电流连续。

此时输出平均电压为U o =E T t on =205100⨯=25(V) 输出平均电流为I o =R E U M o -=5.01025-=30(A) 输出电流的最大和最小值瞬时值分别为I max =R E m e e ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-----ραρ11=5.01001.01101.00025.0⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-----e e =(A)I min =R E m e e ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---11ραρ=5.01001.01101.00025.0⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---e e =(A) 当t on =3μs 时，采用同样的方法可以得出： αρ=由于11--ραρe e =1101.0015.0--e e =>m 所以输出电流仍然连续。

电力电子技术期末考试试题及答案(史上最全)电力电子技术试题第1章电力电子器件1.电力电子器件普通工作在__开关__状态。

2.在通常事情下，电力电子器件功率损耗要紧为__通态损耗__，而当器件开关频率较高时，功率损耗要紧为__开关损耗__。

3.电力电子器件组成的系统，普通由__操纵电路__、_驱动电路_、 _主电路_三部分组成，由于电路中存在电压和电流的过冲，往往需添加_爱护电路__。

4.按内部电子和空穴两种载流子参与导电的事情，电力电子器件可分为_单极型器件_ 、 _双极型器件_ 、_复合型器件_三类。

5.电力二极管的工作特性可概括为_承受正向电压导通，承受反相电压截止_。

6.电力二极管的要紧类型有_一般二极管_、_快恢复二极管_、 _肖特基二极管_。

7.肖特基二极管的开关损耗_小于_快恢复二极管的开关损耗。

8.晶闸管的基本工作特性可概括为 __正向电压门极有触发则导通、反向电压则截止__ 。

9.对同一晶闸管，维持电流IH与擎住电流IL在数值大小上有IL__大于__IH 。

10.晶闸管断态别重复电压UDSM与转折电压Ubo数值大小上应为，UDSM_大于__Ubo。

11.逆导晶闸管是将_二极管_与晶闸管_反并联_（怎么连接）在同一管芯上的功率集成器件。

的__多元集成__结构是为了便于实现门极操纵关断而设计的。

的漏极伏安特性中的三个区域与GTR共发射极接法时的输出特性中的三个区域有对应关系，其中前者的截止区对应后者的_截止区_、前者的饱和区对应后者的__放大区__、前者的非饱和区对应后者的_饱和区__。

14.电力MOSFET的通态电阻具有__正__温度系数。

的开启电压UGE（th）随温度升高而_略有下落__，开关速度__小于__电力MOSFET 。

16.按照驱动电路加在电力电子器件操纵端和公共端之间的性质，可将电力电子器件分为_电压驱动型_和_电流驱动型_两类。

的通态压落在1/2或1/3额定电流以下区段具有__负___温度系数，在1/2或1/3额定电流以上区段具有__正___温度系数。