電力電子技術(shù)試題庫答案

1、作業(yè)題編輯版word20 分)1 ( )晶閘管額定電壓一般取正常工作時晶閘管所承受峰電壓的 ( B )。A. 12倍 B. 23倍 C. 34倍D. 45倍)。2 ( )選用晶閘管的額定電流時，根據(jù)實際最大電流計算后至少還要乘以( AA.1.52 倍B. 22.5 倍C. 2.53 倍D. 33.5 倍3 .( )晶閘管剛從斷態(tài)轉(zhuǎn)入通態(tài)并移除觸發(fā)信號后，能維持通態(tài)所需要的最小電流是( B )。A. 維持電流 IH B. 擎住電流 IL C. 浪涌電流 ITSM D. 最小工作電流IMIN4 .( )對同一只晶閘管，擎住電流IL 約為維持電流IH 的(B)。A. 12倍 B. 24倍 C. 35

2、倍 D. 68倍5 .( )普通晶閘管的額定電流用通態(tài)平均電流值標定，而雙向晶閘管通常用在交流電路中，因此其額定電流用 ( D )標定。A. 平均值B. 最大值 C. 最小值 D. 有效值6 .( C )晶閘管屬于A.全控型器件B.場效應(yīng)器件C.半控型器件D.不可控器件7 .( )晶閘管可通過門極( C)。A.既可控制開通，又可控制關(guān)斷B.不能控制開通，只能控制關(guān)斷C.只能控制開通，不能控制關(guān)斷D.開通和關(guān)斷都不能控制8 .( )使導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷只能是( C)。A.外加反向電壓B.撤除觸發(fā)電流C. 使流過晶閘管的電流降到接近于零D. 在門極加反向觸發(fā)9 ( )在螺栓式晶閘管上有螺栓的一端是(

3、 A )。A.陰極K B.陽極A C.門極K D.發(fā)射極E10 .()晶閘管導(dǎo)通的條件是( A )。A.陽極加正向電壓，門極有正向脈沖B.陽極加正向電壓，門極有負向脈沖C.陽極加反向電壓，門極有正向脈沖D.陽極加反向電壓，門極有負向脈沖11 .()可關(guān)斷晶閘管(GTO )是一種( A )結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件。A.四層三端B.五層三端 C.三層二端D.三層三端12 .()晶閘管的三個引出電極分別是( A )oA.陽極、陰極、門極 B.陽極、陰極、柵極C.柵極、漏極、源極D.發(fā)射極、基極、集電極13 .()已經(jīng)導(dǎo)通了的晶閘管可被關(guān)斷的條件是流過晶閘管的電流( A )。A.減小至維持電流Ih以下B.減小

4、至擎住電流Il以下C.減小至門極觸發(fā)電流Ig以下D.減小至5A以下14 .()單相半波可控整流電路，阻性負載，控制角a的最大移相范圍是( B )。A, 090B. 0120 C. 0150 D. 018015 .()單相半波可控整流電路，阻性負載，當a = ( D )時，Ud = 0oA. 90B. 120 C. 150 D. 18016 .()單相半波可控整流電路，阻性負載，當a = ( D )時，Ud=0.45 U2。A.0B.900 C. 150D. 18017 .()單相半波可控整流電路，阻性負載，晶閘管承受的最大正反向電壓均為( C )A.U2B.拒U2 C.U2D. 2U218 .

5、()單相半波可控整流電路，帶電阻性負載R,設(shè)變壓器二次側(cè)相電壓有效值為U2,則直流輸出電流平均值為(C )。A. 0.45 卷(1 COSa) b. 0.225 g(1+COSa)C. 0.9 U2 (1+COSa) D. 0.45 臂 (1 COSa) RR 219.()單相半波可控整流電路，帶電阻性負載，設(shè)變壓器二次側(cè)相電壓有效值為U2,則直流輸出電壓平均值為(B)。A. 0.45 U2 (1 COSa)B.0.9U2 (1+COSa)C. 0.9 U2 (1 COSa) D. 0.45 U2 (1 COSa)20 .()單相半波可控整流電路，阻感性負載時，在負載兩端并聯(lián)續(xù)流二極管的作用是

6、( B )。A .使a的移相范圍加大。B.使Ud不再出現(xiàn)負的部分。C.保護可控硅不被擊穿。D.減小可控硅承受的最大反向電壓。21 .()在整流電路的負載兩端并聯(lián)一個二極管，稱為( D )。A.穩(wěn)壓二極管 B.電力二極管 C.整流二極管D.續(xù)流二極管22 .()在分析整流電路工作時，認為品閘管(開關(guān)器件)為( C )。A.半導(dǎo)體器件 B.可控硅器件 C.理想器件D.放大器件23 . () a稱為觸發(fā)延遲角，8稱為導(dǎo)通角，a和8的關(guān)系為(A )。A. 8燈冗 B.什耐兀 C. 8而乂2D. 什行224 .()單相橋式全控整流電路，阻性負載，控制角a的最大移相范圍是( A ) oA, 090B. 0

7、120 C. 0150 D. 018025 .()單相橋式全控整流電路，阻感性負載，控制角a的最大移相范圍是( B )。A, 090B. 0120 C. 0150 D. 018026 .()單相橋式半控整流電路阻感性負載電路，在負載兩端并聯(lián)一個續(xù)流二極管的目的是( B )。A .使a的移相范圍加大。B.使Ud不再出現(xiàn)負的部分。C.保護可控硅不被擊穿。D.防止可能發(fā)生的失控現(xiàn)象。27.()單相橋式全控整流電路，阻性負載，晶閘管承受的最大正電壓和反向電壓分別為(B )。A. U2 和&U2B.咨 U2 和點 U2 C. V2U2 和孝 U2 D. V2U2 和 T2U228 .()單相橋式全控整流

8、電路，阻感性負載，晶閘管承受的最大正電壓和反向電壓分別為(C )。A. U2 和 T2U2B.1 U2 和 T2U2C. V2U2 和g U2 D. V2U2 和 V2U229 .()單相橋式全控整流電路，帶電阻性負載R,設(shè)變壓器二次側(cè)相電壓有效值為 U2,則直流輸出電流平均值為(A )。A. 0.45 UR2 (1 COSa) B. 0.9 詈(1+COSa)C. 0.9 U2 (千金)D. 0.45 U2 (千產(chǎn))30 .()單相橋式全控整流電路，帶阻感性負載，設(shè)變壓器二次側(cè)相電壓有效值為U2,則直流輸出電壓平均值為( A )。A. 0.45 U2 (1 COSa)B. 0.9 U2 CO

9、SaC. 0.9 12 (1 COSa)D. 0.45 U2 COSa31 .()單相橋式全控整流電路，帶阻感性負載，變壓器二次側(cè)相電流有效值為( B )。A.I2= 2IdB.I2= I dC.I2=721dD.I2 = 1 Id32 .()三相半波可控整流電路，電阻性負載，當控制角( B )時，整流輸出電壓與電流 波形斷續(xù)。A. a 90 o33 .()三相半波可控整流電路，電阻性負載，控制角30 0 ,每個周期內(nèi)輸出電壓的平均 值為(C ) oA. Ud=0.45U2COSa B. Ud=0.9 U 2 COSa C. Ud=1.17 U 2 COSa D. Ud=2.34 U 2 CO

10、Sa34 .()三相半波可控整流電路，電阻性負載，a角的移相范圍為(A )。A.0 o90 oB.0 o120oC. 0 o 150 oD.0 o180 o35 .()三相半波可控整流電路，阻感性負載，a角的移相范圍為(B )。A.0 o90 oB.0 o120oC. 0 o 150 oD.0 o180 o36 .()三相半波可控整流電路中三個晶閘管的觸發(fā)脈沖相位互差( D )。A. 60 0 B. 90 0 C. 120 D. 180 37 .()三相半波可控整流電路，電阻性負載，晶閘管可能承受的最大正向電壓為( B )。A. V6U2B. &U2 C.考 U2D. 2U238 .()三相半

11、波可控整流電路，電阻性負載，整流電壓的平均值 Ud最大為(C )。A. 0.9 U2B. 0.45U2C. 1.17U2D. 2.45U239 .()三相半波可控整流電路，阻感性負載，當移相角 C )時，Ud的波形正負面積相等。A. 30 oB. 60 o C. 90 oD. 120o40 .()三相全控橋式整流電路中，共陽極組的三只晶閘管的觸發(fā)脈沖相位互差( B )A. 60oB. 90oC. 120oD.150o41 .()三相全控橋式整流電路中同一相上、下兩只晶閘管觸發(fā)脈沖相位差( C)度。A.60B.90C.120D.18042 .()三相橋式全控整流電路，在交流電源一個周期里，輸出電

12、壓脈動( B )次。A. 2B. 3 C. 4D. 643 .()三相橋式全控整流電路，大電感負載，當 a = (D)時整流平均電壓Ud = 0oA. 30o B. 60o C. 90oD . 120o44 .()三相橋式全控整流電路，電阻性負載時，觸發(fā)角a的移相范圍為( D )度。A.0180 oB.0150oC.0120 oD.090 o45 .()三相橋式全控整流電路，阻感性負載時，觸發(fā)角a的移相范圍為( C )度。A.0 180 oB.0 150oC.0 120 oD.0 90 o46 .()三相橋式全控整流電路，電阻性負載時，當觸發(fā)角( C )時，整流輸出電壓 平均值 Ud=2.34

13、U2 COSaoA. a 30 oB. a 翔0 o C. a 2,就可產(chǎn)生逆變。（F ）18、只有逆變電路才涉及換流問題，整流電路沒有換流問題。（ T ）19、只要阻感性負載上電壓波形ud 出現(xiàn)了了負的部分，電路就發(fā)生逆變了。 （ F ）20、并聯(lián)諧振式逆變電路負載必須是呈電容性電路。（ F ）21、直流斬波電路只能實現(xiàn)降低輸出直流電壓的作用（ F ）22、續(xù)流二極管的作用就是使負載的電流連續(xù)，因此只要加上續(xù)流二極管，負載電流就一定連續(xù)了。 （ T ）23、只要是整流電路就能實現(xiàn)逆變。（ F ）24、帶隔離的直流直流變流電路分為單端和雙端電路兩大類。在單端電路中，變壓器中流過的是直流脈動電流

14、，而雙端電路中，變壓器中的電流為正負對稱的交流電流。 （ F ）25、帶隔離的直流直流變流電路中的半橋電路，每個開關(guān)各自的占空比不能超過50，并應(yīng)留有裕量。而全橋電路無此要求。 （ F ）26、交流調(diào)功電路和交流調(diào)壓電路的電路形式完全相同，控制方式也相同。（ T ）27、交交變頻電路輸出頻率是可以任意調(diào)節(jié)的，不受限制。（ F ）三 、 簡答題（ 20 分）1、晶閘管除門極觸發(fā)外，其他幾種可能導(dǎo)通的情況分別是什么？（4 分）（1）陽極電壓升高至相當高的數(shù)值造成雪崩效應(yīng)（ 2） 陽極電壓上升率du/d t 過高（3）結(jié)溫較高（ 4）光觸發(fā)2、總結(jié)晶閘管的工作原理，可以歸納出晶閘管正常工作時的特性如

15、下： （ 4 分）（ 1）當晶閘管承受反向電壓時，不論門極是否有觸發(fā)電流，晶閘管都不會導(dǎo)通。（ 2） 當晶閘管承受正向電壓時，僅在門極有觸發(fā)電流的情況下晶閘管才能開通。（ 3） 晶閘管一旦導(dǎo)通，門極就失去控制作用，不論門極觸發(fā)電流是否還存在，晶閘管都保持導(dǎo)通 。（ 4） 若要使已導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷， 只能利用外加電壓和外電路的作用使流過晶閘管的電流降到接近于零的某一數(shù)值以下。3、電力 MOSFET 是用柵極電壓來控制漏極電流的，它的特點有： （4 分）（ 1）驅(qū)動電路簡單，需要的驅(qū)動功率小。（ 2）開關(guān)速度快，工作頻率高。 3） 3） 熱穩(wěn)定性優(yōu)于 GTR 。 4） 電流容量小，耐壓低，多用于功

16、率不超過10kW 的電力電子裝置4、單相全波與單相全控橋兩者的區(qū)別在于：（ 3 分）（ 1）單相全波中變壓器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，材料的消耗多。（ 2）單相全波只用2 個晶閘管，比單相全控橋少 2 個，相應(yīng)地，門極驅(qū)動電路也少2 個；但是晶閘管承受的最大電壓是單相全控橋的 2 倍。（ 3）單相全波導(dǎo)電回路只含1 個晶閘管，比單相橋少 1 個，因而管壓降也少1 個。5、三相橋式全控整流電路的5 個特點分別是： （ 5 分）（一）每個時刻均需2 個晶閘管同時導(dǎo)通，形成向負載供電的回路，共陰極組的和共陽極組的各 1 個，且不能為同一相的晶閘管。（二）對觸發(fā)脈沖的要求（1） 6個晶閘管的脈沖按VT1-VT2-V

17、T3-VT4-VT5-VT6 的順序，相位依次差60 。2）共陰極組VT1 、 VT3、 VT5 的脈沖依次差120，共陽極組VT4、 VT6、 VT2 也依次差 120 。（3）同一相的上下兩個橋臂，即VT1與VT4, VT3與VT6 , VT5與VT2,脈沖相差180 （三）整流輸出電壓ud 一周期脈動6 次，每次脈動的波形都一樣，故該電路為 6 脈波整流電路。（四）在整流電路合閘啟動過程中或電流斷續(xù)時，為確保電路的正常工作，需保證同時導(dǎo)通的 2 個晶閘管均有脈沖（1）寬脈沖觸發(fā) ：使脈沖寬度大于60（一般取80 100）（ 2）雙脈沖觸發(fā)：用兩個窄脈沖代替寬脈沖，兩個窄脈沖的前沿相差60

18、 ，脈寬一般為 20 30 。 （ 3）常用的是雙脈沖觸發(fā)。（五）晶閘管承受的電壓波形與三相半波時相同，晶閘管承受最大正、反向電壓的關(guān)系也一樣。6、變壓器漏感對整流電路影響的一些結(jié)論:（ 5 分）1）出現(xiàn)換相重疊角g,整流輸出電壓平均值 Ud降低。2）整流電路的工作狀態(tài)增多。3）晶閘管的 di/dt 減小，有利于晶閘管的安全開通。有時人為串入進線電抗器以抑制晶閘管的di/dt。4）換相時晶閘管電壓出現(xiàn)缺口，產(chǎn)生正的 du/dt,可能使晶閘管誤導(dǎo)通，為此必須加吸收電路。5）換相使電網(wǎng)電壓出現(xiàn)缺口，成為干擾源。7、產(chǎn)生逆變的條件是：（ 2 分）1） 要有直流電動勢， 其極性須和晶閘管的導(dǎo)通方向一致

19、，其值應(yīng)大于變流器直流側(cè)的平均電壓。2） 要求晶閘管的控制角 ap/2 ，使 Ud 為負值。8、逆變失敗的原因是：（ 4 分）1） 觸發(fā)電路工作不可靠， 不能適時、 準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）晶閘管發(fā)生故障，該斷時不斷，或該通時不通。3）交流電源缺相或突然消失。4）換相的裕量角不足，引起換相失敗。9、逆變電路中，換流方式一般分為4 種，分別是： （ 4 分）（ 1）器件換流（ 2）電網(wǎng)換流（3）負載換流（4）強迫換流10、什么是電壓逆變電路？電壓型逆變電路有什么特點：（ 4 分）（一）直流側(cè)是電壓源。 （二）特點： 1）直流側(cè)為電壓源或

20、并聯(lián)大電容，直流側(cè)電壓基本無脈動。2）由于直流電壓源的鉗位作用，輸出電壓為矩形波，輸出電流因負載阻抗不同而不同。3）阻感負載時需提供無功功率，為了給交流側(cè)向直流側(cè)反饋的無功能量提供通道，逆變橋各臂并聯(lián)反饋二極管。11、什么是電流逆變電路？電流型逆變電路有什么特點：（ 4 分）（一）直流電源為電流源的逆變電路稱為電流型逆變電路。 （二）特點： 1）直流側(cè)串大電感，電流基本無脈動，相當于電流源。2）交流輸出電流為矩形波，與負載阻抗角無關(guān)，輸出電壓波形和相位因負載不同而不同。3） 直流側(cè)電感起緩沖無功能量的作用，不必給開關(guān)器件反并聯(lián)二極管。12、斬波電路有哪三種控制方式？分別是：（ 3 分）（ 1）

21、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T 。（ 3）混合型：Ton 和 T 都可調(diào)，改變占空比13、采用直-交直電路完成直流直流的變換有以下原因： （4 分）（ 1）輸出端與輸入端需要隔離。（ 2）某些應(yīng)用中需要相互隔離的多路輸出。（ 3）輸出電壓與輸入電壓的比例遠小于1 或遠大于 1。（ 4）交流環(huán)節(jié)采用較高的工作頻率，可以減小變壓器和濾波電感、濾波電容的體積和重量。14、什么是交流調(diào)壓電路和交流調(diào)功電路？二者各運用于什么樣的負載？（4 分）（ 1）交流調(diào)壓電路： 在每半個周波內(nèi)通過對晶閘管開通相位的控制，調(diào)節(jié)輸出電壓有效值的電路。電阻負載（

22、 2）交流調(diào)功電路：以交流電的周期為單位控制晶閘管的通斷，改變通態(tài)周期數(shù)和斷態(tài)周期數(shù)的比，調(diào)節(jié)輸出功率平均值的電路。阻感負載15、什么是異步調(diào)制？什么是同步調(diào)制？兩者各有何特點？（4 分）（一）載波信號和調(diào)制信號不保持同步的調(diào)制方式稱為異步調(diào)制1 通常保持載波頻率fc 固定不變，因而當信號波頻率fr 變化時，載波比N 是變化的。 2 在信號波的半個周期內(nèi)， PWM 波的脈沖個數(shù)不固定，相位也不固定，正負半周期的脈沖不對稱，半周期內(nèi)前后1/4 周期的脈沖也不對稱。 3 當 fr 較低時， N 較大，一周期內(nèi)脈沖數(shù)較多，脈沖不對稱產(chǎn)生的不利影響都較小， PWM 波形接近正弦波。 4 當 fr 增高

23、時， 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，輸出 PWM 波和正弦波的差異變大，對于三相 PWM 型逆變電路來說， 三相輸出的對稱性也變差。 5 在采用異步調(diào)制方式時， 希望采用較高的載波頻率，以使在信號波頻率較高時仍能保持較大的載波比。（二）載波比N 等于常數(shù)，并在變頻時使載波和信號波保持同步的方式稱為同步調(diào)制。2 fr 變化時載波比 N 不變， 信號波一個周期內(nèi)輸出的脈沖數(shù)是固定的， 脈沖相位也是固定的。3 在三相 PWM 逆變電路中， 通常公用一個三角波載波， 為了使三相輸出波形嚴格對稱和一相的 PWM 波正負半周鏡對稱，取N 為 3 的整數(shù)倍且為奇數(shù)。4 當

24、逆變電路輸出頻率很低時，同步調(diào)制時的 fc 也很低， fc 過低時由調(diào)制帶來的諧波不易濾除，當負載為電動機時也會帶來較大的轉(zhuǎn)矩脈動和噪聲；當逆變電路輸出頻率很高時，同步調(diào)制時的 fc 會過高，使開關(guān)器件難以承受。編輯版 word四、原理分析題（20分）1、結(jié)合波形圖，說明負載換流電路的工作原理。2、結(jié)合波形圖，說明單相半橋電壓型逆變電路的工作原理3、結(jié)合波形圖，說明單相橋式電流型逆變電路的工作原理編輯版word4、指出圖1為何種直流斬波電路，并說明其工作原理（不畫波形圖）圖1圖25、指出圖2為何種直流斬波電路，并說明其工作原理（不畫波形圖）圖3圖46、指出圖3為何種直流斬波電路，并說明其工作原

25、理（不畫波形圖）7、指出圖4為何種直流斬波電路，并說明其工作原理（不畫波形圖）圖5|圖68、指出圖5為何種直流斬波電路，并說明其工作原理（不畫波形圖）9、指出圖6為何種直流斬波電路，并說明其工作原理（不畫波形圖）圖7圖810、指出圖7為何種電路，并說明其工作原理（不畫波形圖）圖9圖1011、指出圖8為何種電路，并說明其工作原理（不畫波形圖）12、指出圖9為何種電路，并說明其工作原理（不畫波形圖）13、指出圖10為何種電路，并說明其工作原理（不畫波形圖）14、指出圖11為何種電路，并說明其工作原理（不畫波形圖）15、指出圖12為何種電路，并說明其工作原理（不畫波形圖）16、簡述下圖斬控式調(diào)壓電路

26、的工作原理及用途o- AVD1_V1u1V2T VD2 TV3、7VD4 U uoZVD” 圖4-7五、計算題 （10分）1、圖1-43中陰影部分為晶閘管處于通態(tài)區(qū)間的電流波形，各波形的電流最大值均為Im,試計算各波形的電流平均值Id1、Id2、Id3與電流有效值I1、 13 圖 1-432、單相橋式半控整流電路，電阻性負載，畫出電路原理圖及整流二極管在一周內(nèi)承受的電壓波形。（4分）3、在三相半波整流電路中，如果A相的觸發(fā)脈沖消失，試繪出在電阻性負載和電感性負 載下整流電壓Ud的波形。（4分）4、圖x是什么斬波電路？已知 E=200V, R=10Q, L值極大，Em=30V , T=50的,t

27、on=20小 s,計算輸出電壓平均值Uo,輸出電流平均值Io。（6分）5、圖x是什么斬波電路？已知E=50V, L值和C值極大，R=20Q,采用脈寬調(diào)制控制方式，當T=40的，ton=25的時，計算輸出電壓平均值 Uo,輸出電流平均值Io。（6分）6、繪制直流降壓斬波電路圖，并且已知 E=600V, R=20Q,L值極大，Em=20V, T=60 s,ton=20的，計算輸出電壓平均值 Uo,輸出電流平均值Io。7、繪制升壓斬波電路圖，并且已知 E=60V, L值和C值極大，R=10Q,采用脈寬調(diào)制控 制方式，當T=40 ton=10的時，計算輸出電壓平均值 Uo,輸出電流平均值Io。六、計算題 （20分題）1 .單相橋式全控整流電路，U2=100V,負載中R=2Q, L值極大，當a =30時，要求： 作出Ud、id、和i2的波形；求整流輸出平均電壓Ud、電流Id,變壓器二次電流有效值I2；考慮安全裕量，確定品閘管的額定電壓和額定電流。2 .單相橋式全控整流電路，U2=100V,負載中R=2Q,L值極大，反電勢E=60V ,當a =30 時，要求：作出ud