電力電子技術(shù)期末考試試題

1、電力電子技術(shù)試題一、填空1.電力電子器件一般工作在_開(kāi)關(guān)_狀態(tài)。2.在通常情況下，電力電子器件功率損耗主要為_(kāi)通態(tài)損耗_，而當(dāng)器件開(kāi)關(guān)頻率較高時(shí)，功率損耗主要為_(kāi)開(kāi)關(guān)損耗_。3.電力電子器件組成的系統(tǒng)，一般由_控制電路_、_驅(qū)動(dòng)電路_、 _主電路_三部分組成，由于電路中存在電壓和電流的過(guò)沖，往往需添加_保護(hù)電路_。4.按內(nèi)部電子和空穴兩種載流子參與導(dǎo)電的情況，電力電子器件可分為_(kāi)單極型器件_ 、 _雙極型器件_ 、_復(fù)合型器件_三類(lèi)。5.電力二極管的工作特性可概括為_(kāi)承受正向電壓導(dǎo)通，承受反相電壓截止_。6.電力二極管的主要類(lèi)型有_普通二極管_、_快恢復(fù)二極管_、 _肖特基二極管_。7.肖特基

2、二極管的開(kāi)關(guān)損耗_小于_快恢復(fù)二極管的開(kāi)關(guān)損耗。7.晶閘管的基本工作特性可概括為 _正向電壓門(mén)極有觸發(fā)則導(dǎo)通、反向電壓則截止_ 。8.對(duì)同一晶閘管，維持電流IH與擎住電流IL在數(shù)值大小上有IL_大于_IH 。9.晶閘管斷態(tài)不重復(fù)電壓UDSM與轉(zhuǎn)折電壓Ubo數(shù)值大小上應(yīng)為，UDSM_大于_Ubo。10.逆導(dǎo)晶閘管是將_二極管_與晶閘管_反并聯(lián)_（如何連接）在同一管芯上的功率集成器件。11.電力MOSFET的通態(tài)電阻具有_正_溫度系數(shù)。12.IGBT 的開(kāi)啟電壓UGE（th）隨溫度升高而_略有下降_，開(kāi)關(guān)速度_小于_電力MOSFET 。13.按照驅(qū)動(dòng)電路加在電力電子器件控制端和公共端之間的性質(zhì)，可

3、將電力電子器件分為_(kāi)電壓驅(qū)動(dòng)型_和_電流驅(qū)動(dòng)型_兩類(lèi)。14.在如下器件：電力二極管（Power Diode）、晶閘管（SCR）、門(mén)極可關(guān)斷晶閘管（GTO）、電力晶體管（GTR）、電力場(chǎng)效應(yīng)管（電力MOSFET）、絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）中，屬于不可控器件的是電力二極管，屬于半控型器件的是晶閘管_，屬于全控型器件的是 GTO 、GTR 、電力MOSFET 、IGBT _；屬于單極型電力電子器件的有_電力MOSFET _，屬于雙極型器件的有_電力二極管、晶閘管、GTO 、GTR ，屬于復(fù)合型電力電子器件得有 IGBT _；在可控的器件中，容量最大的是_晶閘管_，工作頻率最高的是_電力MOSF

4、ET，屬于電壓驅(qū)動(dòng)的是電力MOSFET 、IGBT _，屬于電流驅(qū)動(dòng)的是_晶閘管、GTO 、GTR _。15.電阻負(fù)載的特點(diǎn)是_電壓和電流成正比且波形相同_，在單相半波可控整流電阻性負(fù)載電路中，晶閘管控制角的最大移相范圍是_0-180O_。16.阻感負(fù)載的特點(diǎn)是_流過(guò)電感的電流不能突變，在單相半波可控整流帶阻感負(fù)載并聯(lián)續(xù)流二極管的電路中，晶閘管控制角的最大移相范圍是_0-180O _ ，其承受的最大正反向電壓均為_(kāi)，續(xù)流二極管承受的最大反向電壓為_(kāi)（設(shè)U2為相電壓有效值）。17.單相橋式全控整流電路中，帶純電阻負(fù)載時(shí)，角移相范圍為_(kāi)0-180O _，單個(gè)晶閘管所承受的最大正向電壓和反向電壓分別

5、為_(kāi) 和_；帶阻感負(fù)載時(shí)，角移相范圍為_(kāi)0-90O _，單個(gè)晶閘管所承受的最大正向電壓和反向電壓分別為_(kāi)和_；帶反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載時(shí)，欲使電阻上的電流不出現(xiàn)斷續(xù)現(xiàn)象，可在主電路中直流輸出側(cè)串聯(lián)一個(gè)_平波電抗器_。18.電阻性負(fù)載三相半波可控整流電路中，晶閘管所承受的最大正向電壓UFm等于_，晶閘管控制角的最大移相范圍是_0-150o_，使負(fù)載電流連續(xù)的條件為_(kāi)(U2為相電壓有效值)。19.三相半波可控整流電路中的三個(gè)晶閘管的觸發(fā)脈沖相位按相序依次互差_120o _，當(dāng)它帶阻感負(fù)載時(shí)，a的移相范圍為_(kāi)0-90o _。20.三相橋式全控整流電路帶電阻負(fù)載工作中，共陰極組中處于通態(tài)的晶閘管對(duì)應(yīng)的是_最高_(dá)

6、的相電壓，而共陽(yáng)極組中處于導(dǎo)通的晶閘管對(duì)應(yīng)的是_最低_的相電壓；這種電路 a 角的移相范圍是_0-120o _，ud波形連續(xù)的條件是_。 21.實(shí)際工作中，整流電路輸出的電壓是周期性的非正弦函數(shù)，當(dāng) a 從090變化時(shí)，整流輸出的電壓ud的諧波幅值隨 a 的增大而 _增大_，當(dāng) a 從90180變化時(shí)，整流輸出的電壓 ud 的諧波幅值隨 a 的增大而_減小_。22.逆變電路中，當(dāng)交流側(cè)和電網(wǎng)連結(jié)時(shí)，這種電路稱(chēng)為_(kāi)有源逆變_，欲實(shí)現(xiàn)有源逆變，只能采用_全控_電路；對(duì)于單相全波電路，當(dāng)控制角 0 a p /2 時(shí)，電路工作在_整流_狀態(tài)； p /2 a 90O，使輸出平均電壓Ud為負(fù)值_。24.直

7、流斬波電路完成得是直流到_直流_的變換。25.直流斬波電路中最基本的兩種電路是_降壓斬波電路 和_升壓斬波電路_。 26.斬波電路有三種控制方式脈沖寬度調(diào)制PWM、頻率調(diào)制和（ton和T都可調(diào)，改變占空比）混合型。 27.改變頻率的電路稱(chēng)為_(kāi)變頻電路_，變頻電路有交交變頻電路和_交直交變頻_電路兩種形式，前者又稱(chēng)為_(kāi)直接變頻電路_，后者也稱(chēng)為_(kāi)間接變頻電路_。 28.單相調(diào)壓電路帶電阻負(fù)載，其導(dǎo)通控制角a的移相范圍為_(kāi)0-180O_，隨 a 的增大， Uo_降低_，功率因數(shù)l_降低_。29.單相交流調(diào)壓電路帶阻感負(fù)載，當(dāng)控制角aj(j=arctan(wL/R) )時(shí),VT1的導(dǎo)通時(shí)間_逐漸縮短

8、_,VT2的導(dǎo)通時(shí)間_逐漸延長(zhǎng)_。30.把電網(wǎng)頻率的交流電直接變換成可調(diào)頻率的交流電的變流電路稱(chēng)為_(kāi)交交變頻電路_。31.單相交交變頻電路帶阻感負(fù)載時(shí)，哪組變流電路工作是由_輸出電流的方向_決定的，交流電路工作在整流還是逆變狀態(tài)是根據(jù)_輸出電流方向和輸出電壓方向是否相同_決定的。32、逆變器按直流側(cè)提供的電源的性質(zhì)來(lái)分，可分為 電壓型 型逆變器和 電流型 型逆變器，電壓型逆變器直流側(cè)是電壓源，通常由可控整流輸出在最靠近逆變橋側(cè)用 電容 器進(jìn)行濾波，電壓型三相橋式逆變電路的換流是在橋路的 本橋元件之間元件之間換流，每只晶閘管導(dǎo)電的角度是 180 度；而電流型逆變器直流側(cè)是電流源，通常由可控整流輸

9、出在最靠近逆變橋側(cè)是用 電感 濾波，電流型三相橋式逆變電路換流是在 異橋元件之間元件之間換流，每只晶閘管導(dǎo)電的角度是 120 33、由晶閘管構(gòu)成的逆變器換流方式有負(fù)載 換流和 強(qiáng)迫 換流。34、按逆變后能量饋送去向不同來(lái)分類(lèi)，電力電子元件構(gòu)成的逆變器可分為 有源、 逆變器與 無(wú)源 逆變器兩大類(lèi)。35、直流斬波電路在改變負(fù)載的直流電壓時(shí)，常用的控制方式有 等頻調(diào)寬控制；等寬調(diào)頻控制；脈寬與頻率同時(shí)控制 三種。36、由波形系數(shù)可知，晶閘管在額定情況下的有效值電流為ITn等于 1.57 倍IT（AV），如果IT（AV）=100安培，則它允許的有效電流為 157 安培。通常在選擇晶閘管時(shí)還要留出 1.

10、52 倍的裕量。37、通常變流電路實(shí)現(xiàn)換流的方式有 器件換流，電網(wǎng)換流，負(fù)載換流，強(qiáng)迫換流四種。38、在單相交流調(diào)壓電路中，負(fù)載為電阻性時(shí)移相范圍是 ，負(fù)載是阻感性時(shí)移相范圍是 。39、在電力晶閘管電路中，常用的過(guò)電流保護(hù)有 快速熔斷器；電路串電抗器；過(guò)流時(shí)快速移相；直流快速開(kāi)關(guān)；等幾種。40、單相全波可控整流電路中，晶閘管承受的最大反向電壓為 。三相半波可控整流電路中，晶閘管承受的最大反向電壓為 。（電源相電壓為U2）41、三相橋式全控整流電路是由一組共 陰 極三只晶閘管和一組共 陽(yáng) 極的三只晶閘管串聯(lián)后構(gòu)成的，晶閘管的換相是在同一組內(nèi)的元件進(jìn)行的。每隔 60度 換一次相，在電流連續(xù)時(shí)每只晶

11、閘管導(dǎo)通 120 度。要使電路工作正常，必須任何時(shí)刻要有 兩 只晶閘管同時(shí)導(dǎo)通，一個(gè)是共 陰 極的，另一個(gè)是共 陽(yáng) 極的元件，且要求不是 不在同一橋臂上 的兩個(gè)元件。42、從晶閘管開(kāi)始承受正向電壓起到晶閘管導(dǎo)通之間的電角度稱(chēng)為 控制角 角，用 表示。43、實(shí)現(xiàn)有源逆為的條件為 要有一個(gè)直流逆變電源，它的極性方向與晶閘管的導(dǎo)通方向一致，其幅極應(yīng)稍大于逆變橋直流側(cè)輸出的平均電壓；逆變橋必須工作在90）區(qū)間，使輸出電壓極性與整流時(shí)相反，才能把直流能量逆變成交流能量反送到交流電網(wǎng)。44、當(dāng)負(fù)載為大電感負(fù)載，如不加續(xù)流二極管時(shí)，在電路中出現(xiàn)觸發(fā)脈沖丟失時(shí)單相橋式半控整流橋， 與 三相橋式半控整流橋 電路

12、會(huì)出現(xiàn)失控現(xiàn)象。45、造成逆變失敗的原因有 逆變橋晶閘管或元件損壞，供電電源缺相，逆變角太小，觸發(fā)脈沖丟失或未按時(shí)到達(dá)，等幾種。46、晶閘管在觸發(fā)開(kāi)通過(guò)程中，當(dāng)陽(yáng)極電流小于擎住 電流之前，如去掉 觸發(fā)脈沖 脈沖，晶閘管又會(huì)關(guān)斷。47、對(duì)三相橋式全控變流電路實(shí)施觸發(fā)時(shí)，如采用單寬脈沖觸發(fā)，單寬脈沖的寬度一般取 90 度較合適；如采用雙窄脈沖觸發(fā)時(shí)，雙窄脈沖的間隔應(yīng)為 60 度。 48、三相半波可控整流電路電阻性負(fù)載時(shí)，電路的移相范圍 0-150 ，三相全控橋電阻性負(fù)載時(shí)，電路的移相范圍 0-120 ，三相半控橋電阻性負(fù)載時(shí)，電路的移相范圍 0-180 。49、請(qǐng)?jiān)谡_的空格內(nèi)標(biāo)出下面元件的簡(jiǎn)稱(chēng)：

13、電力晶體管GTR；可關(guān)斷晶閘管GTO；功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管MOSFET；絕緣柵雙極型晶體管IGBT ；IGBT是MOSFET 和GTR的復(fù)合管。50、晶閘管對(duì)觸發(fā)脈沖的要求是要有足夠的驅(qū)動(dòng)功率 、觸發(fā)脈沖前沿要陡幅值要高和觸發(fā)脈沖要與晶閘管陽(yáng)極電壓同步。51、多個(gè)晶閘管相并聯(lián)時(shí)必須考慮均流的問(wèn)題，解決的方法是串專(zhuān)用均流電抗器。52、在電流型逆變器中，輸出電壓波形為正弦波，輸出電流波形為方波 。53、180導(dǎo)電型三相橋式逆變電路，晶閘管換相是在 同一橋臂 上的上、下二個(gè)元件之間進(jìn)行；而120導(dǎo)電型三相橋式逆變電路，晶閘管換相是在不同橋臂上的元件之間進(jìn)行的。54、要使三相全控橋式整流電路正常工作，對(duì)晶

14、閘管觸發(fā)方法有兩種，一是用大于60小于120的寬脈沖 觸發(fā)；二是用脈沖前沿相差60的雙窄脈沖 觸發(fā)。55、絕緣柵雙極型晶體管是以電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管柵極為柵極 作為柵極，以以電力晶體管集電極和發(fā)射極 作為發(fā)射極與集電極復(fù)合而成。56、晶閘管的圖形符號(hào)是，三個(gè)電極分別是陽(yáng)極A、陰極K、和門(mén)極G，雙向晶閘管的圖形符號(hào)是，它的三個(gè)極分是第一陽(yáng)極T1、第二陽(yáng)極T2、和門(mén)極G。57、一個(gè)單相全控橋式整流電路，交流電壓有效值為220V，流過(guò)晶閘管的電流有效值為15A，則這個(gè)電路中晶閘管的額定電壓可選為；晶閘管的額定電流可選為。58、PWM逆變電路的控制方法有計(jì)算法調(diào)制法 、跟蹤控制法 三種。其中調(diào)制法又可分為

15、異步調(diào)控法 、同步調(diào)控法 兩種。59、可關(guān)斷晶閘管的圖形符號(hào)是 ；電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管的圖形符號(hào)是 絕緣柵雙極晶體管的圖形符號(hào)是 ；電力晶體管的圖形符號(hào)是 ；60、在由兩組反并聯(lián)變流裝置組成的直流電機(jī)的四象限運(yùn)行系統(tǒng)中，兩組變流裝置分別工作在正組整流 狀態(tài)、逆變 狀態(tài)、反組整流 狀態(tài)、逆變 狀態(tài)。61、鋸齒波觸發(fā)電路的主要環(huán)節(jié)是由 同步環(huán)節(jié)、鋸齒波形成 、脈沖形成 、整形放大 、強(qiáng)觸發(fā)及輸出 環(huán)節(jié)組成。62、SPWM脈寬調(diào)制型變頻電路的基本原理是：對(duì)逆變電路中開(kāi)關(guān)器件的通斷進(jìn)行有規(guī)律的調(diào)制，使輸出端得到等高不等寬 脈沖列來(lái)等效正弦波。63電力電子承擔(dān)電能的變換或控制任務(wù)，主要為交流變直流（ACDC

16、）、直流變交流（DCAC）、直流變直流（DCDC）、交流變交流（ACAC）四種。64通常取晶閘管的斷態(tài)重復(fù)峰值電壓UDRM和反向重復(fù)峰值電壓URRM中較 小 標(biāo)值作為該器件的額電電壓。選用時(shí)，額定電壓要留有一定的裕量，一般取額定電壓為正常工作時(shí)晶閘管所承受峰值電壓的23倍。 65、半控橋整流帶大電感負(fù)載不加續(xù)流二極管電路中，電路可能會(huì)出現(xiàn) 失控 現(xiàn)象， 為了避免單相橋式半控整流電路的失控，可以在加入 續(xù)流二極管 來(lái)防止失控。66、整流電路中，變壓器的漏抗會(huì)產(chǎn)生換相重疊角，使整流輸出的直流電壓平均值 降低 。67、從晶閘管開(kāi)始承受正向陽(yáng)極電壓起到施加觸發(fā)脈沖止的電角度稱(chēng)為 觸發(fā)角 。 為了保證三

17、相橋式可控整流電路的可靠換相，一般采用 雙窄脈沖 或者寬脈沖觸發(fā)。68、強(qiáng)迫換流需要設(shè)置附加的換流電路，給關(guān)斷的晶閘管強(qiáng)迫施加反壓或反電流而關(guān)斷。69、普通晶閘管（用正弦半波電流平均值定義）與雙向晶閘管的額定電流定義不一樣，雙向晶閘管 的額定電流是用電流有效值來(lái)表示的。（雙向晶閘管工作在交流電路中，正反向電流都可以流過(guò)）70、 PWM控制技術(shù)的理論基礎(chǔ)是 (面積等效原理)沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí),其效果基本相同 71、 PWM逆變電路的控制方法有 計(jì)算法 、 調(diào)制法 和 規(guī)則采樣法 三種。其中調(diào)制法又可以分為 同步調(diào)制 和 異步調(diào)制 兩種.72、電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電路的目的是給器件施加 開(kāi)通、關(guān)斷 的信號(hào)，提供控制電路與主電路之間的 電氣隔離 。（光隔離（光耦）、磁隔離（變壓器）等等）73、晶閘管額定電流為100A，通過(guò)半波交流電時(shí)，電流