电力电子技术试题库答案

《电力电子技术试题库答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电力电子技术试题库答案（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、电力电子技术试题库答案电力电子技术试题库答案电力电子技术试题库答案一、填空题（每空 1 分，共 20 分）1、 电力电子技术是利用（电力电子器件）对电能进行（控制、转换和传输）的技术.3 电力电子技术研究的对象是（电力电子器件的应用） 、 （电力电子电路的电能变换原理）和电力电子装置的开发与应用。.1957 年（美国通用电气（GE）公司）研制出第一只晶闸管，它标志着（电力电子技术）的诞生。6、电力二极管的主要类型有（普通二极管） ， （快恢复二极管）和肖特基二极管。7、电力二极管的主要类型有普通二极管， （快恢复二极管）和（肖特基二极管） 。8、晶闸管是一种既具有（开关作用） ，又具有（整流作

2、用）的大功率半导体器件。9、晶闸管有三个电极，分别是（阳极） ， （阴极）和门极或栅极。10、晶闸管有三个电极，分别是阳极， （阴极）和（门极或栅极） 。11、晶闸管的正向特性又有（阻断状态）和（导通状态）之分。12、半控型电力电子器件控制极只能控制器件的（导通） ，而不能控制器件的（关断） 。13、电流的波形系数 Kf 指（电流有效值）和（电流平均值）比值。14、电力晶体管是一种（耐高压） 、 （大电流）的双极型晶体管。15、电力晶体管的安全工作区分为（正偏安全工作区）和（反偏安全工作区） 。16、双向晶闸管有两个（主）电极和一个（门）极。17、双向晶闸管有(I+触发方式)， （I-触发）

3、，III+触发和 III-触发。18、IGBT 的保护有（过电流保护） ，过电压保护和（过热保护） 。19、降压变换电路的输出电压与输入电压的关系为（Uo=DUd） ，升压变换电路的输出电压与输入电压的关系为（Uo=Ud/(1-D)） 。20、全控型电力电子器件控制极既能控制器件的（导通） ，也不能控制器件的（关断） 。21、电力器件的换流方式有（器件换流） ， （电网换流） ，负载换流和脉冲换流。22、负载换流式逆变电路分为（并联谐振式） ， （串联谐振式） 。23、按照稳压控制方式，直流变换电路可分为（脉冲宽度调制）和（脉冲频率调制） 。24、在脉冲频率调制工作方式下，维持（ton 不变）

4、,改变(Ts)。在脉冲宽度调制工作方式下，维持（Ts 不变）,改变(ton)。26、降压直流变换电路输出电压为（Uo=DUd） ，输出电流为（Io=Id/D） 。27、GTO 在门极（正脉冲电流触发下）导通，在门极（负脉冲电流触发下）关断。28、晶闸管交流测过电压分为（交流侧操作过电压）和（交流测浪涌过电压） 。29、在单相半波整流电路中，晶闸管所承受的最大电压为（UTM=21/2U2） ，其最大输出电压为（Ud=0.45U2） 。30、单相半波可控整流电路当控制角越大，波形系数（越大） ，输出电压平均值（越小） 。31、在单相全波整流电路中，晶闸管所承受的最大电压为（UTM=221/2U2）

5、 ，其最大输出电压为（Ud=0.9U2） 。32、单相半波带大电感负载加续流二极管的可控整流电路中，流过晶闸管的电流平均值为（Id=（）Id/2）,有效值为（IT=Id【（）/2】1/2） 。33、单相半波带大电感负载加续流二极管的可控整流电路中，流过续流二极管的电流平均值为（Id=（）Id/2）,有效值为（IT=Id【（）/2】1/2） 。单相桥式大电感负载的可控整流电路，流过每一个晶闸管的电流平均值为（IdT=Id/2） ，有效值为（IT=Id/21/2） 。35、单相全控桥整流电路电阻性负载整流输出电压平均值为（Ud=0.9U2(1+cos)/2） ，而带大电感性负载时输出电压平均值为（

6、Ud=0.9U2cos） 。36 单相半控桥带大电感负载接续流二极管时，流过晶闸管的、电流平均值为（IdT=（）Id/2）,有效值为（IT=Id【（）/2】1/2） 。三相全控桥整流电路带大电感负载时，输出电压平均值为（2.34U2cos） ，晶闸管承受的最大电压为（61/2U2） 。38、单结晶体管从截止区转变为负阻区的转折点为（峰点） ，该点的电压为（Up=Ubb+UD） 。在升降压变换电路中，当 0.5900 范围。 （3）直流侧串接大电感。5、简述无源逆变电路的分类：答：（1）根据输入直流电源特点分：电压型；电流型。 （2）根据电路的结构特点分：半桥式；全桥式；推挽式。 （3）根据换流

7、方式分：负载换流型；脉冲换流型；自换流型。 （4）根据负载特点分：非谐振式；谐振式。6、简述逆导晶闸管在使用时应注意的问题。答：（1）逆导晶闸管的反相击穿电压很低，只能适用于反向不需承受电压的场合。 （2）逆导晶闸管存在着晶闸管区和整流区之间的隔离区。 （3）逆导晶闸管的额定电流分别以晶闸管和整流管的额定电流表示。7、可关断晶闸管在使用时应注意的问题。答：（1）用门极正脉冲可使 GTO 导通，门极负脉冲可使 GTO 关断，但要使 GTO 关断的门极反向电流比较大，约为阳极电流的 1/31/5。需要采用专门的触发驱动电路。 （2）GTO 的通态管压降比较大，一般为 2-3V。 （3）GTO有能承

8、受反压和不能承受分压两种类型，使用时要注意不要搞错。8、简述在直流变换电路中引入隔离变换器的作用。答：可以使变换器的输入电源?。 （4）载流子在沟道内沿表面流动，然后垂直流向漏极。10、简述最小逆变角的选取要考虑的因素。答：（1）换相重叠角（2）晶闸管关断时间对应的电角度， （3）安全裕量角。11、简述交交变频的优缺点。答：优点：（1）只有一次变流，且使用电网换相，提高了变流效率。 （2）可以很方便的实现四象限工作。 （3）低频时输出波形接近正弦波缺点：（1）接线复杂，使用的晶闸管数目多。 （2）受电网频率和交流电路各脉冲数的限制，输出频率低。 （3）采用相控方式，功率因数较低。12、简述变频

9、器的作用：答：（1）标准 50Hz 电源，用于人造卫星，大型计算机等特殊要求的电源设备，对其频率，电压波形与幅值及电网干扰等参数有很高的精度要求。 （2）不间断电源（UPS） ，平时电网对蓄电池充电，当电网发生故障停电时将蓄电池的直流电逆变成 50Hz 的交流电，对设备作临时供电。 （3）中频装置，用于金属熔炼，感应加热及机械零件淬火（4）变频调速，用于三相变频器产生频率、电压可调的三相变频电源，对三相感应电动机和同步电动机进行变频调速。13、简述防止误触发常用的措施。答：（1）脉冲变压器初、次级间加静电隔离。 （2）应尽量避免电感元件靠近控制电路。 （3）控制极回路导线采用金属屏蔽线，且金属

10、屏蔽应接地。（4）选用触发电流较大的晶闸管。 （5）在控制极和阴极间并接一个0.010.1F 电容器，可以有效的吸收高频干扰。 （6）在控制极和阴极间加反偏电压。14、简述逆变失败的原因。答：（一）交流电源方面的原因：（1）电源缺相或一相熔丝熔断。（2）电源突然断电。 （3）晶闸管快熔烧断。 （4）电压不稳，波动很大。 （二）触发电路的原因：（1）触发脉冲丢失。 （2）触发脉冲分布不均匀。 （3）逆变角太小。 （三）晶闸管本身的原因。15、简述PWM 逆变电路的异步调制控制方式的特点。答：在三相逆变电路中当载波比 N 不是 3 的整数倍时，载波与调制信号就存在不同步的调制称为异步三相 PWM

11、波形，在调制中通常 fc固定不变，逆变输出电压频率的调节是通过改变 fr 的大小来实现的。特点：（1）控制相对简单。 （2）在调制信号的半个周期内，输出脉冲的个数不固定，脉冲相位也不固定，正负半周的脉冲不对称，而且半周期前后 1/4 周期的脉冲也不对称，输出的波形就偏离了正弦波。 （3）载波比 N 越大，半周期内调制的 PWM 波形脉冲数越多，正负半周不对称和半周内前后 1/4 周期脉冲不对称的影响就越小，输出波形愈接近正弦波。16、简述“分段同步调制”的方法。答：即（1）在输出为高频率段时，取较小的载波比，这样载波频率不致过高，能在功率开关器件所允许的频率范围。 （2）在输出频率为低频率段时

12、，取较大的载波比，这样载波频率不致过低，谐波频率也较高且幅值也小，也易滤除，从而减小了对异步电动机的不利影响。分析说明题（15 分）1、试以三相全控桥式反并联电路为例，分析 工作制的主电路的工作原理。答：（1）正转。给 I 组和 II 组晶闸管触发信号，I900，即 IIE，不满足逆变条件，二组晶闸管工作在待逆变状态。 （2）调速。当需要速度升高时，使I 减小，II 减小，输出电压增大，电流增大，电磁转矩增大，电动机转速升高，减速时相反。 （3）停机。第一组晶闸管的触发脉冲移动到大于 900，在移相过程中，电枢电流迅速下降，电感将产生感应电动势，使一组晶闸管继续导通，工作在有源逆变状态，将电感

13、中储存的能量逆变为交流电能回馈电网，称本桥逆变，由于电流下降很快，转速还来不及变化。当电流下降到零时，将第二组晶闸管的触发脉冲移相到 II0，uo0。电流方向为正，此阶段正组整流器工作，反组整流器被封锁。由于 uo 为正，则正组整流器必须工作在整流状态。 （4） 、第四阶段： io0，uouc 时，使 T4 导通，负载电压 uo=Ud；当 uruc 时，使 T3 关断，由于电感中的电流不能突变，负载电流将通过当 D4 续流，负载电压 uo=0。这样就得到 uo 的 SPWM 波形，像这样在 ur 的半个周期内三角波只在一个方向变化，所得到的 PWM 波形也只在一个方向变化的控制方式称为单极性

14、PWM 控制方式。与单极性 PWM 控制方式对应，另一种称为双极性 PWM 控制方式在 ur 的正负半周内，对各晶体管控制规律相同，同样在调制信号 ur 和载波信号 uc 的交点时刻控制各开关器件的通断。当 uruc 时，使 T1、T4 导通，T2、T3 关断，此时 uo=Ud；当 ur2I IT(AV)2I/1.57=213.95/1.57=17.3A 取 20A2、单相桥式整流电路，U2=100V，负载中 Rd=4,要求 Id 在025A 之间变化，求：（1）整流变压器的变比（不考虑裕量） （2）连接导线的截面积（取允许电流密度 J=6A/mm2）(3)选择晶闸管型号(4)在不考虑损耗时，

15、选择整流变压器的容量（5）画出输出电压电流波形解：（1）负载上最大输出平均电压为 Udm=IdmRd=254=100V 又因为 Ud=0.9U2(1+cos)/2 当 0 时，Ud 最大，即Udm=0.9U2，U2=100/0.9=111V 所以变压器的变比为K=U1/U2=220/111=2(2)因为 0 时，id 的波形系数为Kf=(22)1/2/4=1.11 所以负载电流有效值为：I=KfId=1.112527.5A 所选导线截面积为：SI/J=27.5/6=4.6mm2，选 BU-70 铜线。 （3）考虑到 IT=I/21/2，则晶闸管的额定电流为 IT(AV)IT/1.57=27.5/21/21.57=12.5A,取30A.晶闸管承受最大电压 UTm=21/2U2=157V，取 400V 选晶闸管型号为 KP30-4（4）S=U2I2=U2I=11127.53.08KVA3、单相半波可控整流电路，电阻性负载，要求输出的直流平均电压为 5092V 之间连续可调，最大输出直流平均电流为 30A，直接由交流电网 220V 供电，试