電力電子技術(shù)復習題

1、電力電子技術(shù)復習題一、填空題（每空1 分）1電力電子技術(shù)也稱變流技術(shù)，包括 可控整流， 有源逆變， 直流斬波， 交流調(diào)壓。2 單相橋式全控整流電路大電感負載，已知U2=100V ， R=10 ， =45，輸出電流平均值為9A 。3 KP5-7E 表示額定電流、電壓為5A， 700V 的普通反向阻斷（型）晶閘管。4單結(jié)晶體管發(fā)射極電壓等于峰點電壓 UP電壓時，單極晶體管導通；發(fā)射極電壓低于 谷點電壓 UV電壓時，單極晶體管截止。5晶閘管 （又名可控硅） 為具有三個 PN 結(jié)的四層物理結(jié)構(gòu)， 封裝引出三個電極， 分別為陽極，陰極，門極。晶閘管導通時刻可控，其導通必須同時滿足兩個條件：承受正向陽極電

2、壓的同時，門極得到正向觸發(fā)信號。晶閘管的關(guān)斷條件是：陽極電流小于維持電流或陽極承受反向陽極電壓。6 IGBT 具有 驅(qū)動功率小，而導通壓降低的特點，是電壓控制型器件。雙向晶閘管主要應用于交流調(diào)壓 電路。7三相橋式全控整流電路，在電感性負載電感大小能保證輸出電流連續(xù)時，控制角的最大移相范圍為0-90 ，在電阻性負載情況下，控制角的最大移相范圍為0-180 。單相交流調(diào)壓電路電感性負載采用相控時，移相范圍為 1808三相半波可控整流電路的自然換相點是各相晶閘管能觸發(fā)導通的最早時刻。9電力晶體管、可關(guān)斷晶閘管、功率場效應晶體管、絕緣柵雙極型晶體管，它們都是全控型電力電子開關(guān)器件（全控、半控或不控）

3、。10有源逆變指的是把直流能量轉(zhuǎn)變成交流 能量后送回電網(wǎng) 裝置。實現(xiàn)有源逆變的條件為：外部條件：務必要有一個極性與晶閘管導通方向一致的直流電勢源。內(nèi)部條件：要求變流器中晶閘管的控制角 /2 。11通態(tài)平均電流表示連續(xù)導通的工頻正弦半波電流平均值。12有源逆變的內(nèi)部條件是變流器中晶閘管的控制角 /2。13從晶閘管開始承受正向電壓起到晶閘管導通之間的電角度稱為控制角角，用 表示。14電力電子技術(shù)是由電力學、控制學和電子學交叉而形成的邊1緣科學。15直流斬波電路在改變負載的直流電壓時，常用的控制方式有 脈沖寬度調(diào)制（ PWM ） 、頻率調(diào)制（ PFM） 、 混合調(diào)制三種。16目前常用的具有自關(guān)斷能力

4、的電力電子元件有GTO、GTR、PMOSFET、IGBT幾種。17造成逆變失敗的原因有 觸發(fā)電路工作不可靠，晶閘管出現(xiàn)故障，交流電源出現(xiàn)異常，電路換相時間不足 等幾種。18用調(diào)節(jié)晶閘管周波數(shù)的方式來控制輸出功率的交流控制器，簡稱交流調(diào)功器。19變頻器按變頻過程分為兩大類：一類為交 交變頻電路，屬于 直接變頻方式，另一類為交 直 交變頻電路。201957 年美國通用電氣（ GE）公司研制出第一只晶閘管，它標志著電力電子技術(shù)的誕生。21晶閘管有三個電極，分別是陽極， 陰極和 門極。22全控型電力電子器件控制極既能控制器件的開通，也能控制器件的關(guān)斷。23 在脈沖頻率調(diào)制工作方式下， 維持 脈沖寬度（

5、開關(guān)導通時間）不變, 改變 電路的頻率。24GTO在門極正脈沖導通，在門極負脈沖 關(guān)斷。25在三相半波可控整流電路中，晶閘管所承受的最大反向電壓為URM=線電壓的峰值 6U2，其最大輸出電壓為Ud= 1.17U 2。26 單 相 全 控 橋 整 流 電 路 電 阻 性 負 載 整 流 輸 出 電 壓 平 均 值 為Ud=0.9U2 （ 1+cosa ） /2，而 帶大電感性 負載時輸出 電壓平 均值為Ud=0.9U2cosa。27單結(jié)晶體管自激振蕩電路的基本原理是利用單結(jié)晶體管的 負阻特性 和RC電路的 充放電 實現(xiàn)的。發(fā)射極電壓等于 峰點電壓 UP 時，單結(jié)晶體管2導通；發(fā)射極電壓小于谷點電

6、壓 UV時，單結(jié)晶體管截止。28降壓直流變換電路輸出電壓為Uo=DU，輸出電流為 I o = I D/D。29型號為 KS50-8 的元件表示雙向晶閘管、它的額定電壓為800伏、額定電流為50安。30直流卷揚機系統(tǒng)放下重物時，變流裝置工作在有源逆變狀態(tài)，要求控00dEd.制角 的取值范圍為 90 180，U 31直流電能通過變流裝置轉(zhuǎn)換成交流電能后，送回交流電源，稱為 有源逆變；直流電能通過變流裝置轉(zhuǎn)換成交流電能后，送到交流負載，稱為無源逆變；32單相交流調(diào)壓移相控制電阻性負載電路中， 的取值范圍為0180 0；單相交流調(diào)壓移相控制電感性負載電路中， 的取值范圍為阻抗角1800。32晶閘管可控

7、整流電路中的控制角 減小，則輸出的電壓平均值會(B ) 。A 不變，B增大，C減小。二、選擇題：（每題 2 分）1、已導通的晶閘管可被關(guān)斷條件是陽極電流（A）：A、 減小至維持電流以下B 、 減小至掣住電流以下C 、 減小至門極電流以下 D、 5A 以下2、直流斬波電路是一種： （ C）A、AC/DCB、AC/ACC、DC/DCD、DC/AC3、晶閘管額定電流有效值為157A，則其通態(tài)平均電流為： （ D）A、157AB、314AC、50AD、100A4、當 GTO陽極加反向電壓時， 不論門極加何種極性觸發(fā)信號，管子都將工作在3（B）。A、導通狀態(tài)B、截止狀態(tài)C、飽和狀態(tài)D、不定狀態(tài)5、單相全

8、控橋式整流電路電阻性負載，控制角的最大移相范圍是（ B）：A、900B、1800C、300D、15006、在晶閘管整流電路中，變壓器二次側(cè)供給的有功功率是（A ）：A、 I d2 RdB、 I 22 RdC、U d I dD、 U 2 I d7、功率晶體管（ GTR）的安全工作區(qū)有幾條曲線所限定（D ）A、3 條B、2 條C、5 條D、4 條8、具有自關(guān)斷能力的電力半導體器件為（A ）。A、全控型器件B、半控型器件C、不控型器件D、觸發(fā)器件9、將直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能供給負載的變流器是（D ）。A、有源逆變器B、A/D 變換器C、D/A 變換器D、無源逆變器10、單相半控橋，帶電感性負載，晶閘

9、管的導通角為（B ）。A、90oB、180oC、120oD 、150o12、降壓斬波電路中，已知電源電壓Ud=16V ，導通比Kt=3/4, 則負載電壓為（B）。A、64VB、12VC、21VD、4V13可實現(xiàn)有源逆變的電路是（A ）：A、三相半波可控整流電路B 、單相橋式半控整流電路C 、單相橋式接續(xù)流二極管整流電路14 為（A ）時，三相半波可控整流電路電阻性負載輸出電壓波形處于連續(xù)與斷續(xù)的臨界狀態(tài)。4A、300B、600C、900D、150015 下面不屬于變流功能的： （C）A、有源逆變B、交流調(diào)壓C、變壓器降壓D、直流斬波16 三相半波可控整流電路的自然換流點是：（B）A、交流相電壓

10、的過零點B、本相相電壓與相鄰相電壓的正、負半周交點處C、比三相不可控整流電路自然換流點超前30 度D、比三相不可控整流電路自然換流點滯后30 度17 單相橋式全控整流大電感負載，控制角的移相范圍是( B ) 。A 0 1800B. 0 900C.03600D.90180018變流器工作在有源逆變狀態(tài)時，控制角必須在（D ）A 0900B.9001500C.900D. 900 180019 IGBT 是一種（D）的復合器件。A GTR驅(qū)動的 MOSFET B.MOSFET驅(qū)動的 GTO C. MOSFET驅(qū)動的晶閘管D.MOSFET驅(qū)動的 GTR三、簡答題：（每題 5 分）1晶閘管的開關(guān)（導通與

11、關(guān)斷）條件，2簡述電力電子技術(shù)是干什么的？與其關(guān)系密切的學科有哪些？3通態(tài)平均電流。4控制角 , 導通角5對觸發(fā)電路的要求6有源逆變的條件5四 分析計算題1. 單相橋式半控整流電路，電阻性負載，當控制角900 時，畫出負載電壓 ud 、晶閘管電壓 uVT 1 、整流二極管 uVD 2 的波形。2單相橋式全控整流電路大電感負載，已知U2=100V，R=10， =45。（1）計算輸出整流電壓、電流平均值及晶閘管電流有效值。（2）作出 ud、 id 和 i2 的波形。解：（1）輸出電壓平均值為：Ud0.9U 2 cos0.9 100cos4563.7V輸出電壓平均值為：I dU d / R6.37A晶閘管電流的有效值為：I vI d /24.5A（2）如圖3三相半波可控整流電路， 大電感負載， U 2100V ，R5. 當60 0 時，要求：計算 U d 、 I d 、 I dv 、 I V確定晶閘管的型號。64某單相反并聯(lián)過零調(diào)功電路，U 2200V , 負載電