電力電子題庫含答案

1、1一型號為KP10-7的晶閘管，UTN= 700V IT(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載電路中，控制角的最大移相范圍是 150 。8三相全控橋電路有 6 只晶閘管，應(yīng)采用 寬 脈沖或 雙

2、窄 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_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 大電容 濾波，則稱之為電壓型逆變器，

3、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 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 150 ，晶閘管承受的最大電壓Udm= 1.17U2 ,整流電壓脈動次數(shù)m= ;15GTO、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在三相半波可控整流電路中，電感性負載，當(dāng)控制角 大于3

4、0 時，輸出電壓波形出現(xiàn)負值，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)門極加上足夠的負觸發(fā)脈沖時又可使導(dǎo)通著的晶閘管關(guān)斷。 ( )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。 ( )

5、 4單相半波可控整流電路，無論其所帶負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。 （ ）5三相半波可控整流電路的最大移相范圍是0180。 （ ）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。 ( )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。 ( )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載使用。( )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。 ( )10在SPWM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。(

6、 )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載電路中不接續(xù)流二極管，控制角的最大移相范圍是(A )A.90 B.120 C.150 D.1806.晶閘管并聯(lián)時應(yīng)注意： （

7、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.一次擊穿B.二次擊穿 C.臨界飽和 D.反向截止9180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。A2 B3 C1 D410三相半波可控整流電阻性負載電路中，控制角的最大移相范圍是(C)A.90 B.120 C.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?電流驅(qū)動：

8、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a角進行調(diào)制。在半個周期內(nèi)讓P組a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

9、串聯(lián)。1）靜態(tài)不均壓問題 為達到靜態(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

10、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)6、SPWM逆變器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：將基準(zhǔn)正弦波與一個載波三角波相比較，由

11、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。、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T。3）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載，并接有續(xù)流管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180突然切斷觸發(fā)電路。9、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；

12、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

13、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)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、電感電壓及電流波形。當(dāng)V處于通態(tài)時，電源Ui向負載供電，UD=Ui。當(dāng)V處于斷態(tài)時，負載電流經(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)

14、動V導(dǎo)通，重復(fù)上一周期的過程。負載電壓的平均值為：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，為導(dǎo)通占空比，簡稱占空比或?qū)ū?=ton/T)。由此可知，輸出到負載的電壓平均值UO最大為Ui，若減小占空比，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??？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

15、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)壓電路電感性負載，試畫出時的ud、id波形 udid 2、畫出當(dāng)=300、600時，三相半波、全控橋整流電路分別帶阻性、感性負載的ud、iT1波形。3、單相橋式逆變電路帶RL負載時，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，V3和V4通斷也互補。以uo正半周為例，V1通，V2斷，V3和V4交替通斷。負載電流比電壓滯后，在電壓正半周，電流

16、有一段區(qū)間為正，一段區(qū)間為負。負載電流為正的區(qū)間，V1和V4導(dǎo)通時，uo等于Ud 。V4關(guān)斷時，負載電流通過V1和VD3續(xù)流，uo=0負載電流為負的區(qū)間， V1和V4仍導(dǎo)通，io為負，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SPWM波形。圖tOwUd-Ud圖（一）:單極性PWM控制方式波形OwtUd-Ud圖（二）:雙極性PWM控制方式波形5、三相半波有源逆變電路，=300、600時，ud、iT1波形四、計算題1、三相半波或（全控橋）可控整流電路，電阻性負載（或電感負載）。已知輸入電壓U2=220V，大電感內(nèi)阻為10試求（1）當(dāng)=30o （或60o）時的Ud