電力電子題庫含答案

1、1. 一型號為 KP10-7的晶閘管，Utn=_700VIt（av）=_10A 。 12. 中間直流側(cè)接有 大電容 濾波的逆變器是電壓型逆變器，交流側(cè) 輸出電壓 波形為矩形波。3. 晶閘管串聯(lián)時，給每只管子并聯(lián)相同阻值的電阻R是 均壓措施。4. 在SPWM的調(diào)制中，載波比是_載波頻率和 調(diào)制波_頻率的比值。5. 考慮變壓器漏抗的可控整流電路中，在換相過程期間，兩個相鄰的晶閘管同時導(dǎo)通，對應(yīng)的電角度稱為換相重疊角。6功率晶體管GTR從高電壓小電流向低電壓大電流躍變的現(xiàn)象稱為二次擊穿。7. 三相半波可控整流電阻性負(fù)載電路中，控制角a的最大移相范圍是_150 _。8. 三相全控橋電路有_ 6 -只晶

2、閘管，應(yīng)采用寬_脈沖或雙 脈 沖才能保證電路工作正常。電壓連續(xù)時每個管導(dǎo)通 _120 _度，每間隔_60 度有一只晶閘管換流。接在同一橋臂上兩個晶閘管觸發(fā)脈沖之間的相位差為180。9. 型號為KP100-8的晶閘管其額定參數(shù)為：額定電壓_800 v，額定電流_100 A。10. 考慮變壓器漏抗的可控整流電路中，在換相過程期間，兩個相鄰的晶閘管同時導(dǎo)通，對應(yīng)的電角度稱為換相重疊角_11. 抑制過電壓的方法之一是用一電容吸收可能產(chǎn)生過電壓的能量，并用電阻 將其消耗。而為抑制器件的 du/dt和di/dt，減小器件的開關(guān)損耗，可采用接入 緩沖電路的辦法。12. 在交-直-交變頻電路中，中間直流環(huán)節(jié)用

3、 大電容 濾波，則稱之為電壓型 逆變器，若用 大電感_濾波，則為電流型逆變器。13. 鋸齒波觸發(fā)電路由脈沖形成環(huán)節(jié)、鋸齒波的形成和脈沖移相環(huán)節(jié)、同步環(huán) 節(jié)、雙窄脈沖形成環(huán)節(jié)構(gòu)成。14. 若輸入相電壓為U2，單相橋式電路的脈沖間隔=180 ，晶閘管最大導(dǎo)通max 180 ，晶閘管承受的最大電壓 Udm= 0.9U2 ,整流電壓脈動 次數(shù)m=;三相半波電路的脈沖間隔= 120 ,晶閘管最大導(dǎo)通max 150，晶閘管承受的最大電壓 Udm=1.17U2，整流電壓脈動次數(shù)m=;15. GTO、GTR、MOSFET、IGBT分別表示：可關(guān)斷晶閘管、電力晶體管、 電力場效應(yīng)晶體管、絕緣柵雙極晶體管16 .

4、在三相半波可控整流電路中，電感性負(fù)載，當(dāng)控制角大于30 時，輸出電壓波形出現(xiàn)負(fù)值，因而常加續(xù)流二級管。17.三相電壓型逆變電路基本電路的工作方式是 180 .導(dǎo)電方式，設(shè)輸入電 壓為Ud，輸出的交流電壓波形為 矩形 ，線電壓寬度為 180其幅值為_ Ud相電壓寬度為_120 _，幅值為_2/3 Ud _。二、判斷題1. 各種電力半導(dǎo)體器件的額定電流，都是以平均電流表示的2. 對于門極關(guān)斷晶閘管，當(dāng)門極上加正觸發(fā)脈沖時可使晶閘管導(dǎo)通，而當(dāng)門極(X)加上足夠的負(fù)觸發(fā)脈沖時又可使導(dǎo)通著的晶閘管關(guān)斷。(V )3在規(guī)定條件下， 不論流過晶閘管的電流波形如何， 也不論管的導(dǎo)通角是多大， 只要通過管子的電流

5、的有效值不超過該管額定電流的有效值，管子的發(fā)熱就是 允許的。(V)4單相半波可控整流電路，無論其所帶負(fù)載是感性還是純阻性的，晶閘管的導(dǎo) 通角與觸發(fā)延遲角之和一定等于180。(X )5三相半波可控整流電路的最大移相范圍是 0180。(X )6若加到晶閘管兩端電壓的上升率過大，就可能造成晶閘管誤導(dǎo)通。(V )7斬波器的定頻調(diào)寬工作方式，是指保持?jǐn)夭ㄆ魍〝囝l率不變，通過改變電壓 脈沖的寬度來使輸出電壓平均值改。(V )8無源逆變是將直流電變換為某一頻率或可變頻率的交流電供給負(fù)載使用。(V)9在單極性的 SPWM 調(diào)制方式中，參考信號為單極性信號而載波信號為雙極 性三角波。( X )10在 SPWM

6、調(diào)制方式的逆變器中，只要改變載波信號的頻率，就可以改變逆 變器輸出交流電壓的頻率。 ( X)二、選擇1晶閘管串聯(lián)時，給每只管子并聯(lián)相同阻值的電阻R 是( A )措施A均壓B 均流C 分壓D. 分流2把直流電能變換為所需頻率的交流電的裝置稱為(B ）。A整流器B .逆變器C.調(diào)功器D .斬波器3若增大 SPWM 逆變器的輸出電壓基波頻率，可采用的控制方法是( C)A.增大三角波幅度B.增大三角波頻率C. 增大正弦調(diào)制波頻率D. 增大正弦調(diào)制波幅度4雙向晶閘管的額定電流值通常以(C )來定義。A 最大值B 平均值C 有效值D 任意值5三相橋式可控整流電感性負(fù)載電路中不接續(xù)流二極管，控制角a的最大

7、移相范圍是 ( A )A.90B.120C.150D.1806. 晶閘管并聯(lián)時應(yīng)注意：( B )A 均壓B 均流C分壓D 分流7. 在我們所學(xué)的三相變流電路中，其中可實現(xiàn)有源逆變的有（A、 C ），不可實現(xiàn)有源逆變的有（ B、D ）A .三相半波整流電路B三相半波帶續(xù)流二極管C .三相全控橋電路D 三相半控橋電路8. 功率晶體管 GTR 從高電壓小電流向低電壓大電流躍變的現(xiàn)象稱為 （ B ）A. 次擊穿 B.二次擊穿C.臨界飽和D.反向截止9. 180度導(dǎo)電型三相逆變器中，任意時刻有（B）個晶閘管同時導(dǎo)通。A2B3C1D410. 三相半波可控整流電阻性負(fù)載電路中，控制角a的最大移相范圍是（C

8、）A.90B.120C.150三、簡答：1、典型全控型電力電子器件有哪些，它們?nèi)绾畏诸悾侩娏黩?qū)動：門極可關(guān)斷晶閘管 GTO 、電力晶體管 GTR 。 電壓驅(qū)動：電力場效應(yīng)晶體管 MOSFET 、絕緣柵雙極晶體管 IGBT 。2、單相交 -交變頻電路中，如何時輸出電壓波形接近正弦波？ 為使 uo 波形接近正弦波，可按正弦規(guī)律對 角進(jìn)行調(diào)制。在半個周期內(nèi)讓P組 角按正弦規(guī)律從90減到0或某個值，再增加到90, 每個控制間隔內(nèi)的平均輸出電壓就按正弦規(guī)律從零增至最高，再減到零；另外 半個周期可對 N 組進(jìn)行同樣的控制。uo 由若干段電源電壓拼接而成，在 uo 的一個周期內(nèi)，包含的電源電壓段數(shù) 越多，其

9、波形就越接近正弦波。3、晶閘管串聯(lián)及并聯(lián)分別要注意什么？為什么？ 晶閘管的串聯(lián)：當(dāng)晶閘管的額定電壓小于實際要求時，可以用兩個以上同型號器件相串聯(lián)。1 ）靜態(tài)不均壓問題 為達(dá)到靜態(tài)均壓，首先應(yīng)選用參數(shù)和特性盡量一致的器件，此外可以采用電 阻均壓。2）動態(tài)不均壓問題 為達(dá)到動態(tài)均壓，同樣首先應(yīng)選擇動態(tài)參數(shù)和特性盡量一致的器件，另外還 可以用 RC 并聯(lián)支路作動態(tài)均壓； 對于晶閘管來講， 采用門極強(qiáng)脈沖觸發(fā)可以顯 著減小器件開通時間上的差異。晶閘管的并聯(lián)： 大功率晶閘管裝置中， 常用多個器件并聯(lián)來承擔(dān)較大的電流。1）晶閘管并聯(lián)就會分別因靜態(tài)和動態(tài)特性參數(shù)的差異而存在電流分配不均勻 的問題。2） 均流

10、的首要措施是挑選特性參數(shù)盡量一致的器件，此外還可以采用均流電 抗器；同樣，用門極強(qiáng)脈沖觸發(fā)也有助于動態(tài)均流。3）當(dāng)需要同時串聯(lián)和并聯(lián)晶閘管時，通常采用先串后并的方法聯(lián)接。4、三相全控橋可控整流電路中，若采用單脈沖觸發(fā)，其脈沖寬度至少多少度， 為什么？60在整流電路合閘過程中，或電流斷續(xù)時，為確保電路正常工作，需保證同時導(dǎo)通的兩個晶閘管均有脈沖，每只晶閘管順序?qū)ㄏ辔灰来尾?0度,5、什么叫有源逆變？有源逆變的條件是什么？答：當(dāng)交流側(cè)和電網(wǎng)連結(jié)時，為有源逆變電路。有源逆變的兩個條件是1有通流方向極性的直流電源和儲能元件（足夠大的電感）2控制角大于90度使U d大于E （反電動勢）&SPWM逆變器

11、的輸出電壓基波頻率及電壓幅值分別由什么決定？作圖說明如 何用自然采樣法產(chǎn)生SPWM信號。周期、占空比脈沖寬度為：TtM脈沖寬度為：tp ton ton 才1 y（sin ti sin t2）將基準(zhǔn)正弦波與一個載波三角波相比較，由兩者的交點決定出逆變器開關(guān)模式的方法。M值越大，則輸出電壓也越高。為正弦波角頻率，改變，則PWM脈沖列基波頻率也隨之改變。匕、t2為正弦波與三角波兩個相鄰交點的時刻。7、斬波電路三種控制方式分別是什么？1）脈沖寬度調(diào)制（PWM）： T不變，改變ton。2）頻率調(diào)制：ton不變，改變T3）混合型：ton和T都可調(diào)，改變占空比8、測得三相半波整流電路帶感性負(fù)載，并接有續(xù)流管

12、電路的輸出端電壓波形如 下圖，試判斷控制角大小，分析說明其正確與否，并分析可能造成此現(xiàn)象的原因。60,原因：脈沖丟失；控制角突然增大到 突然切斷觸發(fā)電路。L*X180;/=-iy%/寸* 1/ * -1?s - / / f、.r9、晶閘管觸發(fā)電路的基本要求是什么?答：觸發(fā)脈沖的寬度應(yīng)保證晶閘管可靠導(dǎo)通； 觸發(fā)脈沖應(yīng)有足夠的幅度;所提供的觸發(fā)脈沖應(yīng)不超過晶閘管門極的電壓、電流和功率額定值且在門極伏 安特性的可靠觸發(fā)區(qū)域內(nèi)；應(yīng)有良好的抗干擾性能、溫度穩(wěn)定。10、電力電子器件工作時產(chǎn)生過電壓的原因及防止措施有哪些？答：產(chǎn)生原因：1、由分閘、合閘產(chǎn)生的操作過電壓；2、雷擊引起的雷擊過電 壓；3、晶閘管

13、或與全控型器件反并聯(lián)的續(xù)流二極管換相過程中產(chǎn)生的換相 電壓。措施：壓敏電阻，交流側(cè) RC抑制電路，直流側(cè)RC控制電路，直 流側(cè)RC抑制電路，變壓器屏蔽層，避雷器，器件關(guān)斷過電壓RC抑制電路。11、什么是同步調(diào)制、什么是異步調(diào)制，各有什么特點？載波信號頻率不變的調(diào)制方式稱為異步調(diào)制。載波比N是變化的。異步調(diào)制的主要特點是：（1）不對稱。（2）當(dāng)信號波頻率較低時，載波比較 大，PWM波形接近正弦波。信號頻率增高時，載波比N減小，一周期內(nèi)的脈沖 數(shù)減少,PWM脈沖不對稱的影響就變大，有時信號波的微小變化還會產(chǎn)生PWM脈沖的跳動。這就使得輸出 PWM波和正弦波的差異變大。 載波比N等于常數(shù)，稱為同步調(diào)

14、制。同步調(diào)制的主要特點是：脈沖數(shù)固定的，脈沖相位也是固定的。輸出頻率 很低時，載波頻率也很低。諧波不易濾除。12、試分析BUCK斬波電路的工作原理，并繪制輸出電壓、電感電壓及電流波當(dāng)V處于通態(tài)時，電源 Ui向負(fù)載供電，UD=Ui。當(dāng)V處于斷態(tài)時，負(fù)載電流經(jīng)二極管 D續(xù)流，電壓Ud近似為零，至一個周期 T結(jié)束，再驅(qū)動V導(dǎo)通，重復(fù)上一周期的過程。負(fù) 載電壓的平均值為：UtonJno t Ui Ui aUiton toffT式中ton為V處于通態(tài)的時間，toff為V處于斷態(tài)的時間，T為開關(guān)周期，a為導(dǎo)通占空 比，簡稱占空比或?qū)ū龋╝ =ton/T）。由此可知，輸出到負(fù)載的電壓平均值UO最大為Ui，

15、若減小占空比a，則Uo隨之減小，由于輸出電壓低于輸入電壓，故稱該電路為降壓斬波電路。13、什么是逆變失敗？逆變失敗產(chǎn)生的原因有哪些？逆變運行時，一旦發(fā)生換相失敗，外接的直流電源就會通過晶閘管電路形成 短路，或者使變流器的輸出平均電壓和直流電動勢變成順向串聯(lián)，由于逆變 電路的內(nèi)阻很小，形成很大的短路電流，這種情況稱為逆變失敗，或稱為逆 變顛覆。逆變失敗的原因：1電路工作不可靠，不能適時、準(zhǔn)確地給各晶閘管分配脈沖，如脈沖丟失、 脈沖延時等，致使晶閘管不能正常換相；2. 管發(fā)生故障，該斷時不斷，或該通時不通。3電源缺相或突然消失。4的裕量角不足，引起換相失敗。三、波形作圖題1、單相交流調(diào)壓電路電感性

16、負(fù)載，試畫出a 屮時的Ud、id波形0 牛UdCRid2、畫出當(dāng)a =30、60時，三相半波、全控橋整流電路分別帶阻性、感性負(fù)載的 Ud、iT1 波形。/、/、/、”y v、”、 A AX /x X X V Y X y* v V/ v v v 1x X x Y x ： ：3、單相橋式逆變電路帶 RL負(fù)載時，根據(jù)控制信號作出輸出電壓、電流的 波形，并簡要分析各個區(qū)間各器件的工作狀態(tài)。工作時V1和V2通斷互補(bǔ)，V3和V4通斷也互補(bǔ)。以uo正半周為例，V1通，V2斷，V3和V4交替通 斷。負(fù)載電流比電壓滯后，在電壓正半周，電流有一段區(qū)間為正，一段區(qū)間為負(fù)。負(fù)載電流為正的區(qū)間，V1和V4導(dǎo)通時，uo等

17、于Ud。V4關(guān)斷時，負(fù)載電流通過 V1和VD3續(xù)流，uo=0負(fù)載電流為負(fù)的區(qū)間，V1和V4仍導(dǎo)通，io為負(fù)，實際上io從VD1和VD4流過，仍有uo=Ud。V4關(guān)斷V3開通后，io從V3 和VD1續(xù)流，uo=0。uo總可得到Ud和零兩種電平。4、單相橋式逆變電路單極性或雙極性控制方式波形繪制及控制規(guī)律分析把正弦半波分成N等分，就可以把正弦半波看成由N個彼此相連的脈沖序列 所組成的波形。如果把這些脈沖序列用相同數(shù)量的等幅不等寬的矩形脈沖代替， 使矩形脈沖的中點和相應(yīng)正弦波部分的中點重合，且使矩形脈沖和相應(yīng)的正弦波 部分面積（沖量）相等，就可得到下圖所示的脈沖序列，這就是PWM波形。這種脈沖的寬度按正弦規(guī)律變化而和正弦波等效的 PWM波形，也稱為SPWI波形。圖圖（二）：雙極性PWMI制方式波形-U d5、三相半波有源逆變電路，a =30、60時，ud、iTi波形四、計算題1、三相半波或（全控橋）可控整流電路，電阻性負(fù)載（或電感負(fù)載） 。 已知輸入電壓U2=220V，大電感內(nèi)阻為10Q試求（1）當(dāng)a =30。（或60） 時的Ud，Id