湖南工業(yè)大學(xué)電力電子考試資料

1、電力電子技術(shù)復(fù)習(xí)資料第一章1.3 試說(shuō)明電力電子技術(shù)的定義，古典電力電子技術(shù)和現(xiàn)代電力電子技術(shù)之間主要有什么區(qū)別？（A卷）答：（1）電力電子技術(shù)是關(guān)于電力電子學(xué)得一門(mén)應(yīng)用技術(shù)。根據(jù)其發(fā)展歷程可分為古典和現(xiàn)代電力電子技術(shù)兩個(gè)發(fā)展時(shí)期。 （2）利用20世紀(jì)60年代發(fā)展起來(lái)的晶閘管及派生的GTO器件、功率整流管（SR）和GTO等為基礎(chǔ)所形成的電力電子技術(shù)，可稱(chēng)之為古典電力電子技術(shù)。由于上述器件的工作頻率較低，控制不方便，因而均無(wú)法方便地實(shí)施高頻PWM脈寬調(diào)制技術(shù)。 在消除電網(wǎng)的電流諧波、改善電網(wǎng)側(cè)的功率因數(shù)、逆變器輸出波形控制、減少環(huán)境噪聲污染、進(jìn)一步提高電能利用率、降低原材料消耗以及提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)

2、性能等方面都遇到了困難。 現(xiàn)代電力電子技術(shù)可有效地解決以下問(wèn)題： 改善電網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)，可達(dá)到接近于1 的理想目標(biāo)； 有效改善電網(wǎng)側(cè)和輸出側(cè)的諧波污染； 進(jìn)一步提高系統(tǒng)的效率，實(shí)現(xiàn)大幅度節(jié)能； 加快系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度； 有效地控制環(huán)境噪聲污染二、例舉五種電力電子中關(guān)鍵技術(shù)？ 電網(wǎng)電壓同步鎖相技術(shù)； 模塊化并聯(lián)技術(shù)； 電力系統(tǒng)諧波的檢測(cè)與控制技術(shù)； 高動(dòng)態(tài)性能的無(wú)速度傳感器矢量控制技術(shù)； 變頻調(diào)速中電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)技術(shù)； 變頻調(diào)速中磁鏈的自適應(yīng)觀測(cè)技術(shù)； 軟開(kāi)關(guān)PWM技術(shù)； 功率因數(shù)校正技術(shù)； 用戶(hù)電力技術(shù)與靈活交流輸電技術(shù)； 電力半導(dǎo)體器件的可靠性預(yù)測(cè)與設(shè)計(jì)技術(shù)等等。第二章2.5晶閘管的非正常導(dǎo)

3、通方式有哪幾種？（A卷？） 正向轉(zhuǎn)折導(dǎo)通：提高UAK正向電壓，陽(yáng)極電流IA增加，直至晶閘管轉(zhuǎn)入通態(tài)； 溫度導(dǎo)通：當(dāng)溫度增加時(shí)，流過(guò)PN 結(jié)（J2）的反偏漏電流隨著增加，直至晶閘管轉(zhuǎn)入導(dǎo)通； du/dt 導(dǎo)通：各PN 結(jié)都存在著電容。在A-K 兩端加正向變化的電壓時(shí)，各PN 結(jié)將流過(guò)充電電流，其作用也相當(dāng)于陽(yáng)極電流IA增加，直至晶閘管導(dǎo)通。2、器件分類(lèi)（A卷）按照輸入信號(hào)分：電流型、電壓型、可控與不可控、半控與全控3、GTO導(dǎo)通與關(guān)閉的條件是？應(yīng)用中注意什么問(wèn)題？（A卷）答：導(dǎo)通條件：A-K之間加正向電壓，門(mén)極要有觸發(fā)電流存在（IG）關(guān)閉條件：利用很大的負(fù)門(mén)極脈沖去關(guān)斷GTO。注意的問(wèn)題： 明確

4、門(mén)極開(kāi)通和關(guān)斷波形； 驅(qū)動(dòng)電路的電源選擇； 緩沖吸收回路的合理設(shè)計(jì)； 陽(yáng)極電路限流電抗器的合理設(shè)計(jì)第三章3.2試說(shuō)明SPWM的中英文全稱(chēng)是什么，分析它的基本控制思想。答：全稱(chēng)是（sine pulse width modulation）采用模擬電路時(shí)模，先由振蕩器分別產(chǎn)生正弦波和三角波信號(hào)，然后通過(guò)比較器產(chǎn)生出PWM 控制信號(hào)，以此來(lái)確定變流器某一相橋臂的上下開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)通與關(guān)斷。在數(shù)字化PWM 控制中，首先需要通過(guò)CPU計(jì)算出一個(gè)采樣周期內(nèi)的輸出脈沖寬度和間隙時(shí)間，時(shí)間的改變則通過(guò)定時(shí)器來(lái)完成。3.3試說(shuō)明SVPWM的中英文全稱(chēng)是什么，分析它的基本控制思想。 答：磁鏈正弦PWM（即電壓空間矢量

5、PWMSpace Vector PWM，簡(jiǎn)稱(chēng)SVPWM）與電壓SPWM不同，它是從電機(jī)的角度出發(fā)，著眼于如何使電機(jī)獲得幅值恒定的圓形旋轉(zhuǎn)磁鏈，即正弦磁鏈。在理想情況下，電壓空間矢量為圓形旋轉(zhuǎn)矢量，為了使逆變器的輸出電壓矢量接近圓形，并最終獲得圓形的旋轉(zhuǎn)磁鏈，必須利用逆變器的輸出電壓矢量的時(shí)間組合，形成多邊形電壓矢量軌跡，使之更加接近圓形。3.SPWM控制技術(shù)的特點(diǎn)？ 第四章4.2試分析三相PWM 整流器的實(shí)際應(yīng)用主電路。它有哪幾個(gè)部分組成？各自起到什么作用？（A卷） 答：主電路包括交流側(cè)濾波電感Ls、三相IGBT-PWM全橋電路、緩沖吸收回路、直流側(cè)濾波電容、均壓電阻、以及電網(wǎng)側(cè)電壓、電流檢測(cè)

6、電路和直流側(cè)電壓檢測(cè)電路等幾個(gè)部分。4.晶閘管、可控整流電路存在的問(wèn)題？答：第五章5.5試說(shuō)明PWM逆變器的主要性能指標(biāo)有哪些?（A卷）答：1. 直流側(cè)電壓的利用率ku、2. 最低次諧波LOH、3. 畸變因數(shù)DF、4. 輸出電壓諧波畸變率THD、5. 輸出電壓的靜態(tài)穩(wěn)定度、6. 輸出電壓的動(dòng)態(tài)特性、7. 三相輸出電壓的對(duì)稱(chēng)性、8. 輸出電壓的頻率特性。第六章6.1試說(shuō)明直流斬波器主要有哪幾種電路結(jié)構(gòu)？試分析它們各有什么特點(diǎn)？（A卷）答：Buck電路如圖6-2 所示，它是一種降壓斬波器，其輸出電壓平均值u0總是小于輸入電壓ud ，即只能在 0ud 之間變化Boost 電路。它是一種升壓斬波電路，

7、其輸出電壓平均值將超過(guò)輸入電壓ud ，即輸出電壓u0能在ud 之間變化。Buck-Boost電路示意圖，這是一種降壓-升壓混合電路，其輸出電壓能在0之間變化，而輸出電壓的極性與輸入電壓的相反。6.4試說(shuō)明軟開(kāi)關(guān)技術(shù)包括哪兩個(gè)核心內(nèi)容？這種軟開(kāi)關(guān)技術(shù)包括下面兩個(gè)核心內(nèi)容： 在電路開(kāi)關(guān)器件發(fā)生狀態(tài)轉(zhuǎn)變時(shí)，開(kāi)關(guān)器件工作于零電壓或零電流條件下； 當(dāng)開(kāi)關(guān)狀態(tài)轉(zhuǎn)換完成后，器件工作于硬開(kāi)關(guān)PWM狀態(tài)下。第七章7.1試說(shuō)明可靠性的概念答：元件或系統(tǒng)的可靠性定義為元件或系統(tǒng)在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。對(duì)于電力電子裝置或系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其規(guī)定條件指的是環(huán)境溫度和濕度，海拔高度，電磁環(huán)境，電網(wǎng)狀況，

8、儲(chǔ)存條件及其它要求等。7.2試說(shuō)明常用的可靠性指標(biāo)有哪幾個(gè)？各代表什么含義？答：常用的可靠性指標(biāo)有可靠度、失效率和平均無(wú)故障時(shí)間等。1. 可靠度R(t)可靠度定義為元件或系統(tǒng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)和規(guī)定的使用條件下，正常工作的概率。它是時(shí)間 t 的函數(shù)，記作R(t)，也可稱(chēng)之為可靠度函數(shù)。2. 失效率l(t)元件或系統(tǒng)的失效率定義為在t 時(shí)刻以前一直正常工作的條件下，在 t時(shí)刻以后單位時(shí)間內(nèi)失效的概率。3. 平均無(wú)故障時(shí)間（MTBF）作為可修復(fù)的電力電子裝置或系統(tǒng)的壽命T不是一個(gè)確定值，而是一個(gè)連續(xù)型隨機(jī)變量。隨機(jī)變量T的數(shù)學(xué)期望m 就是電力電子裝置或系統(tǒng)的平均無(wú)故障時(shí)間。7.3試說(shuō)明電磁兼容的含義。答：電磁兼容性（EMC）包括兩方面的含義： 電氣、電子設(shè)備能夠在它自己所產(chǎn)生的電磁環(huán)境以及它所處的復(fù)雜的外界電磁環(huán)境中按照原設(shè)計(jì)要求正常地工作，即它具有一定的電磁敏感度，以保證它對(duì)電磁干擾具有一定的抗擾度； 該設(shè)備或系統(tǒng)自己產(chǎn)生的電磁干擾必須限制在一定的水平，從而不致對(duì)它周?chē)碾姶怒h(huán)境造成嚴(yán)重的污染和影響周