电力电子复习完整版

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1、好好复习 争取过关一分付出一分付出 一分收获一分收获电力电子复习资料电力电子复习资料一、简答题1、晶闸管导通和关断的条件是什么？晶闸管导通的条件：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流， （门极触发）晶闸管关断的条件：利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下。2、有源逆变实现的条件是什么？1 直流测要有电动势，其极性须和晶闸管的导通方向一致，其值应大于交流电路直流测的平均电压。2 要求晶闸管的控制角 /2,使 Ud 为负值3.什么是逆变失败，造成逆变失败的原因有哪些？如何防止逆变失败。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

2、，或者使交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。防止逆变的方法;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4、电压型逆变器与电流型逆变器各有什么样的特点？1） 、直流侧为电压源，或并联有大电容，相当于电压源。直流侧电压基本无脉动，直流回路呈现低阻抗。2） 、由于直流电压源的钳位作用，交流侧输出电压波形为矩形波，并且与负载阻抗角无关。而交流侧输出电流波形和相位因负载阻抗情况的不同而不同。3） 、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

3、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极管。5、换流方式有哪几种？分别用于什么器件？器件换流、电网换流、负载换流、强迫换流1)、器件换流。用在 IGBT、电力 MOSFET、GTO、GTR 等的全控型器件的电路中。2） 、电网换流用在：单相可控整流电路、三相可控整流电路、三相交流调压电路、采用相控方式的交-交变频电路6、画出 GTO,GTR ,IGBT,MOSFET 四种电力电子器件的符号并标注各引脚名称7、单相全波与单相全控桥从直流输出端或从交流输入端看均是基本一致的，两者的区别？1） 、单相全波可控整流电路中变压器为二次绕组带中心抽头，结构较复杂。绕组及铁心对铜、铁等材料的

4、消耗比单相全控桥多，在如今有色金属资源有限的情况下，这是不利的。好好复习 争取过关一分付出一分付出 一分收获一分收获2） 、单相全波可控整流电路中只用两个晶闸管，比单相全控桥式可控整流电路少两个，相应地，晶闸管的门极驱动电路也少两个。但是在单相全波可控整流电路中，晶闸管承受的最大电压为 22U2，是单项全控桥式整流电路的两倍。3） 、单相全波可控整流电流中，导电回路只含一个晶闸管，比单相桥少一个，因而管压降也少一个。8、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。9、画出降压斩波电路原理图并简述降压斩波电路工作原理。10、交流调压电路和交流调功电路有什么区别？二者各运用于什

5、么样的负载？答：交流电压电路是在每半个周波内通过对晶闸管开通相位的控制，可以方便地调节输出电压的有效值。交流调功电路以交流电的周期为单位控制晶闸管的通断，改变通态周期数和断态周期数的比，可以方便地调节输出功率的平均值。交流电压电路广泛用于灯光控制及异步电动机的软启动，也用于异步电动机的调速和对于无功功率的连续调节。交流调功电路常用于电炉的温度控制11、 单极性和双极性 PWM 调制有什么区别？三相桥式 PWM 型逆变电路中，输出相电压（输出端相对于直流电源中点的电压）和线电压 SPWM 波形各有几种电平？答：三角波载波在信号波正半周期或负半周期里只有单一的极性，所得的 PVM 波形在半个周期中

6、也只在单极性范围内变化，称为单极性 PWM 控制方式。三角波载波始终是有正有负为双极性的，所得的 PWM 波形在半个周期中有正，有负，则称之为双极性 PWM 控制方式三相桥式 PWM 型逆变电路中，输出相电压有两种电平：0.5Ud 和-0.5Ud。输出线电压有三种电平 Ud，0，-Ud12、三相桥式全控整流电路，其整流输出电压含有哪些谐波？幅值最大的为那一次？答：三相桥式全控整流电路的整流输出电压中含有 6k（k=1,2,3.）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（k=1,2,3.)次的谐波，其中主要的是 5,7 次谐波。13、试分析为何正激电路在开关 S 关断

7、到下一次开通的一段时间内，必须使励磁电流降回零？ 答：如果励磁电流不降回零，在下一个开关周期中，励磁电流将在本周期结束时的剩余值基础上继续增加，并在以后开关周期中依次累积起来，变得越来越大，从而导致变压器励磁电感饱和。励磁电感饱和后，励磁电流会更迅速地增长，最终损坏电路中的开关元件14、多相多重斩波电路有何优点？答：多相多重波电路因在电源与负载间接入了多个结构相同的基本斩波电路，使得输入 电源电流和输出负载电流的脉动次数增加，脉动幅度减小，对输入和输出电流滤波更容易，滤波电感减小。15、交交变频电路的最高输出频率是多少？制约输出频率提高的因素是什么？好好复习 争取过关一分付出一分付出 一分收获

8、一分收获答;一般来讲，构成交交变频电路的两组电路的脉波数越多，最高输出频率就越高。当交交变频电路中采用常用的 6 脉波三相桥式整流电路时，最高输出频率不应高于电网频率的1/3-1/2.当电网频率为 50Hz 时，交交变频电路输出的上限频率为 20Hz 左右。当输出频率增高时，输出电压一周期所包含的电网电压段数减小，波形畸变严重，电压波形畸变和由此引起的电流波形畸变以及电动机的转矩脉动是限制输出频率提高的主要因素。16、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

9、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 0-9017、电力电子装置产生的谐波对公用电网会造成危害，主要包括哪些方面？答：1 使电网中元件产生附加的谐波损耗，降低发电，输电及用电设备的效率，大量的三次谐波流过中性线会使线路过热甚至发生火灾2 谐波影响各种电器设备的正常工作，使电机发生机械振动，噪声和过热，使变压器局部严重过热，使电容器，电缆等设备过热，使绝缘老化，寿命缩短以致损坏。3 谐波会引起电网中局部的并联谐振和串联谐振，从而使谐波放大，会使上

10、述 1 和 2 二项的危害放大，甚至引起事故。4 谐波会导致继电保护和自动装置的误动作，使电器测量仪表不准确。5 谐波会对邻近的通信系统产生干扰，轻者产生噪声，降低通信质量，重者导致信息丢失，会使通信系统无法正常工作。18、试比较双反星形可控整流电路和三相桥式整流可控电路的异同点。答：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，并且后者需要平衡电抗器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 是三相桥式的 2 倍3 在两种电路中，晶闸管的导通及触发脉冲的分配关系是一样的，整流电

11、压 Ud 和整流电流Id 的波形形状一样。19、逆变电路多重化的目的是什么，串联多重和并联多重各用于什么场合？答：逆变电路多重化的目的之一是使总体上装置的功率等级提高，二是可以改善输出电压的波形。因为无论是电压型逆变电路输出的矩形电压波，还是电流型逆变电路输出的矩形电流波，都含有较多谐波，对负载有不利影响，采用多重逆变电路可以把几个矩形波组合起来获得接近正弦波的波形串联多重逆变电路多用于电压型逆变电路的多重化并联多重逆变电路多用于电流型逆变电路的多重化20、交交变频电路的优缺点是什么？应用在哪些场合？答：优点：只用一次变流，效率较高；可方便实现四象限工作；低频输出时的特性接近正好好复习 争取过

12、关一分付出一分付出 一分收获一分收获弦波缺点：接线复杂；受电网频率和变流电路脉波数的限制，输出频率较低；输出功率因数较低；输入电流谐波含量大，频谱复杂。应用场合：500 千瓦或 1000 千瓦以下的大功率，低转速的交流调速电路21、绘制 sepic 斩波电路的原理图，并推导出输入输出关系。22、绘制 zeta 斩波电路的原理图，并推导出输入输出关系。23、试分析正激电路和反激电路的开关和整流二极管工作时承受的最大电压、最大电流和平均电流。24、变压器漏感对整流电路有哪些影响？答：1 出现换相重叠角 ，整流输出电压平均值 Ud 降低2 整流电路工作状态增多3 晶闸管的 di/dt 减小，有利于晶

13、闸管的安全开通。有时人为串入进线电抗器以抑制晶闸管的 di/dt4 换相时晶闸管电压出现缺口，产生正的 du/dt，可能使晶闸管误导通，为此必须加吸收电路5 换相使电网电压出现缺口，称为干扰源25、单相桥式半控整流电路什么情况下会发生失控，如何避免？答：26、GTO 与普通晶闸管的不同之处为？答：1GTO 在设计时 a2 较大，这样晶体管 V2 控制灵敏，易于 GTO 关断2GTO 导通时的 a1+a2 更接近于 1，普通晶闸管 a1+a21.15，而 GTO 则为 a1+a21.05，GTO的饱和程度不深，接近于临界饱和，这样为门极控制关断提供了有利条件3 多元集成结构使每个 GTO 元阴极

14、面积很小，门极和阴极间的距离大为缩短，使得 P2 极区所谓的横向电阻很小，从而使从门极抽出较大的电流成为可能27、电力二极管由零偏置转换为正偏置时，出现过电压的原因是什么？答：1 电导调制效应起作用所需的大量少子需要一定时间来储存，在达到稳态导通之前管压降较大2 正向电流的上升会因器件自身的电感而产生较大压降，电流上升率越大，Ufp 越高二、选择题二、选择题1、 三相全控桥整流电路的同一相上下两个桥臂晶闸管的触发脉冲依次应相差 度。A、180 B、60 C、360 D、120 2、 为 度时，三相半波可控整流电路，电阻性负载输出的电压波形，处于连续 和断续的临界状态。A、0 B、30 C、60

15、 D、90 3、 可实现有源逆变的电路为（ ） 。 好好复习 争取过关一分付出一分付出 一分收获一分收获A、三相半波可控整流电路， B、三相半控桥整流桥电路，C、单相全控桥接续流二极管电路， D、单相半控桥整流电路。 4、 在一般可逆电路中，最小逆变角 min 选在下面那一种范围合理（ ） 。 A、30-35 B、10-15 C、0-10 D、0 5、 快速熔断器熔体额定电流的选择是电流的（ ） 。 A、平均值 B、有效值 C、最大值 D、瞬时值 6、 三相桥式半控整流电路，大电感负载时的移相范围为（ ） 。 A、0180 B、0150 C、0120 D、090 7、 三相半波整流电路，电阻性负载时的移相范围为（ ） 。 A、0180 B、0150 C、0120 D、090 8、 三相桥式全控整流电路，大电感负载时的移相范围为（ ） 。A、0180