電力電子技術(shù)試卷及答案第一章

1、電力電子技術(shù)試題（第一章）填空題1、普通晶閘管內(nèi)部有 PN結(jié),，外部有三個電極，分別是 極 極和 極。1、三個、陽極A、陰極K、門極G。2、晶閘管在其陽極與陰極之間加上 電壓的同時，門極上加上 電壓，晶閘管就導(dǎo)通。2、正向、觸發(fā)。3、晶閘管的工作狀態(tài)有正向 狀態(tài)，正向 狀態(tài)和反向 狀態(tài)。阻斷、導(dǎo)通、阻斷。4、某半導(dǎo)體器件的型號為KP507的，其中KP表示該器件的名稱為 ，50表示 ，7表示 。4、普通晶閘管、額定電流50A、額定電壓700V。5、只有當陽極電流小于 電流時，晶閘管才會由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為截止。5、維持電流。6、當增大晶閘管可控整流的控制角，負載上得到的直流電壓平均值 會 。減小。7、按負

2、載的性質(zhì)不同，晶閘管可控整流電路的負載分為 性負載， 性負載和 負載三大類。7、電阻、電感、反電動勢。8、當晶閘管可控整流的負載為大電感負載時，負載兩端的直流電壓平均值會 ，解決的辦法就是在負載的兩端 接一個 。減小、并接、續(xù)流二極管。9、工作于反電動勢負載的晶閘管在每一個周期中的導(dǎo)通角 、電流波形不連續(xù)、呈 狀、電流的平均值 。要求管子的額定電流值要 些。9、小、脈沖、小、大。10、單結(jié)晶體管的內(nèi)部一共有 個PN結(jié)，外部一共有3個電極，它們分別是 極、 極和 極。10、一個、發(fā)射極E、第一基極B1、第二基極B2。11、當單結(jié)晶體管的發(fā)射極電壓高于 電壓時就導(dǎo)通；低于 電壓時就截止。11、峰點

3、、谷點。12、觸發(fā)電路送出的觸發(fā)脈沖信號必須與晶閘管陽極電壓 ，保證在管子陽極電壓每個正半周內(nèi)以相同的 被觸發(fā)，才能得到穩(wěn)定的直流電壓。12、同步、時刻。13、晶體管觸發(fā)電路的同步電壓一般有 同步電壓和 電壓。13、正弦波、鋸齒波。14、正弦波觸發(fā)電路的同步移相一般都是采用 與一個或幾個 的疊加，利用改變 的大小，來實現(xiàn)移相控制。14、正弦波同步電壓、控制電壓、控制電壓。15、在晶閘管兩端并聯(lián)的RC回路是用來防止 損壞晶閘管的。15、關(guān)斷過電壓。16、為了防止雷電對晶閘管的損壞，可在整流變壓器的一次線圈兩端并接一個 或 。16、硒堆、壓敏電阻。16、用來保護晶閘管過電流的熔斷器叫 。16、快速

4、熔斷器。判斷題 對的用表示、錯的用表示（每小題1分、共10分）普通晶閘管內(nèi)部有兩個PN結(jié)。 （）普通晶閘管外部有三個電極，分別是基極、發(fā)射極和集電極。 （）型號為KP507的半導(dǎo)體器件，是一個額定電流為50A的普通晶閘管。（）只要讓加在晶閘管兩端的電壓減小為零，晶閘管就會關(guān)斷。 （）只要給門極加上觸發(fā)電壓，晶閘管就導(dǎo)通。 （）晶閘管加上陽極電壓后，不給門極加觸發(fā)電壓，晶閘管也會導(dǎo)通。（）加在晶閘管門極上的觸發(fā)電壓，最高不得超過100V。 （）單向半控橋可控整流電路中，兩只晶閘管采用的是“共陽”接法。（）晶閘管采用“共陰”接法或“共陽”接法都一樣。 （）增大晶閘管整流裝置的控制角，輸出直流電壓的

5、平均值會增大。（）在觸發(fā)電路中采用脈沖變壓器可保障人員和設(shè)備的安全。 （）為防止“關(guān)斷過電壓”損壞晶閘管，可在管子兩端并接壓敏電阻。（）雷擊過電壓可以用RC吸收回路來抑制。 （）硒堆發(fā)生過電壓擊穿后就不能再使用了。 （）晶閘管串聯(lián)使用須采取“均壓措施”。 （）為防止過電流，只須在晶閘管電路中接入快速熔斷器即可。 （）快速熔斷器必須與其它過電流保護措施同時使用。 （）晶閘管并聯(lián)使用須采取“均壓措施”。 （）22、在電路中接入單結(jié)晶體管時，若把b1、b2接反了，就會燒壞管子。（）23、單結(jié)晶體管組成的觸發(fā)電路也可以用在雙向晶閘管電路中。 （）24、單結(jié)晶體管組成的觸發(fā)電路輸出的脈沖比較窄。 （）2

6、5、單結(jié)晶體管組成的觸發(fā)電路不能很好地滿足電感性或反電動勢負載的要求。 （）三、單項選擇題 把正確答案的番號填在括號內(nèi)（每小題1分，共10分）晶閘管內(nèi)部有（C ）PN結(jié)。A 一個， B 二個， C 三個， D 四個單結(jié)晶體管內(nèi)部有（A）個PN結(jié)。A 一個， B 二個， C 三個， D 四個晶閘管可控整流電路中的控制角減小，則輸出的電壓平均值會（B）。A 不變， B 增大， C 減小。 單相半波可控整流電路輸出直流電壓的平均值等于整流前交流電壓的（ ）倍。A 1， B 0.5， C 0.45， D 0.9.5、單相橋式可控整流電路輸出直流電壓的平均值等于整流前交流電壓的（ ）倍。A 1， B 0

7、.5， C 0.45， D 0.9.7、為了讓晶閘管可控整流電感性負載電路正常工作，應(yīng)在電路中接入（B）。A 三極管， B 續(xù)流二極管， C 保險絲。8、晶閘管可整流電路中直流端的蓄電池或直流電動機應(yīng)該屬于（C）負載。A 電阻性， B 電感性， C 反電動勢。9、直流電動機由晶閘管供電與由直流發(fā)電機供電相比較，其機械特性（C）。A 一樣， B 要硬一些， C 要軟一些。10、帶平衡電抗器的雙反星型可控整流電路適用于（A）負載。A 大電流， B 高電壓， C 電動機。11、晶閘管在電路中的門極正向偏壓（B）愈好。A 愈大， B 愈小， C 不變12、晶閘管兩端并聯(lián)一個RC電路的作用是（C ）。A

8、 分流， B 降壓， C 過電壓保護， D 過電流保護。13、壓敏電阻在晶閘管整流電路中主要是用來（C ）。A 分流， B 降壓， C 過電壓保護， D 過電流保護。14、變壓器一次側(cè)接入壓敏電阻的目的是為了防止（C）對晶閘管的損壞。A 關(guān)斷過電壓， B 交流側(cè)操作過電壓， C 交流側(cè)浪涌。15、晶閘管變流裝置的功率因數(shù)比較（B ）。A 高， B 低， C 好。16、晶閘管變流器接直流電動機的拖動系統(tǒng)中，當電動機在輕載狀況下，電樞電流較小時，變流器輸出電流是（B）的。A 連續(xù)， B 斷續(xù)， C 不變。18、普通晶閘管的通態(tài)電流（額定電流）是用電流的（C）來表示的。A 有效值 B 最大賽值 C

9、平均值20、普通的單相半控橋可整流裝置中一共用了（A）晶閘管。A 一只， B 二只， C 三只， D 四只。四、問答題 （每小題6分，共計24分）答：電力電子變流技術(shù)現(xiàn)在一般都應(yīng)用在可控整流、有源逆變、交流調(diào)壓、逆變器（變頻器）、直流斬波和無觸點功率靜態(tài)開關(guān)等幾個方面。晶閘管的正常導(dǎo)通條件是什么？晶閘管的關(guān)斷條件是什么？如何實現(xiàn)？答：當晶閘管陽極上加有正向電壓的同時，在門極上施加適當?shù)挠|發(fā)電壓，晶閘管就正常導(dǎo)通；當晶閘管的陽極電流小于維持電流時，就關(guān)斷。只要讓加在晶閘管兩端的陽極電壓減小到零或讓其反向，就可以讓晶閘管關(guān)斷。對晶閘管的觸發(fā)電路有哪些要求？答：為了讓晶閘管變流器準確無誤地工作要求觸

10、發(fā)電路送出的觸發(fā)信號應(yīng)有足夠大的電壓和功率；門極正向偏壓愈小愈好；觸發(fā)脈沖的前沿要陡、寬度應(yīng)滿足要求；要能滿足主電路移相范圍的要求；觸發(fā)脈沖必須與晶閘管的陽極電壓取得同步。正確使用晶閘管應(yīng)該注意哪些事項？答：由于晶閘管的過電流、過電壓承受能力比一般電機電器產(chǎn)品要小的多，使用中除了要采取必要的過電流、過電壓等保護措施外，在選擇晶閘管額定電壓、電流時還應(yīng)留有足夠的安全余量。另外，使用中的晶閘管時還應(yīng)嚴格遵守規(guī)定要求。此外，還要定期對設(shè)備進行維護，如清除灰塵、擰緊接觸螺釘?shù)取澜谜讱W表檢查晶閘管的絕緣情況。晶閘管整流電路中的脈沖變壓器有什么作用？答：在晶閘管的觸發(fā)電路采用脈沖變壓器輸出，可降低脈沖

11、電壓，增大輸出的觸發(fā)電流，還可以使觸發(fā)電路與主電路在電氣上隔離，既安全又可防止干擾，而且還可以通過脈沖變壓器多個二次繞組進行脈沖分配，達到同時觸發(fā)多個晶閘管的目地。一般在電路中采用哪些措施來防止晶閘管產(chǎn)生誤觸發(fā)？答：為了防止晶閘管誤導(dǎo)通，晶閘管門極回路的導(dǎo)線應(yīng)采用金屬屏蔽線，而且金屬屏蔽層應(yīng)接“地”；控制電路的走線應(yīng)遠離主電路，同時盡可能避開會產(chǎn)生干擾的器件；觸發(fā)電路的電源應(yīng)采用靜電屏蔽變壓器。同步變壓器也應(yīng)采用有靜電屏蔽的，必要時在同步電壓輸入端加阻容濾波移相環(huán)節(jié)，以消除電網(wǎng)高頻干擾；應(yīng)選用觸發(fā)電流稍大的晶閘管；在晶閘管的門極與陰極之間并接0.01F0.1F的小電容，可以有效地吸收高頻干擾；

12、采用觸發(fā)電流大的晶閘管。晶閘管的過電流保護常用哪幾種保護方式？其中哪一種保護通常是用來作為“最后一道保護”用？答：晶閘管的過電流保護常用快速熔斷器保護；過電流繼電器保護；限流與脈沖移相保護和直流快速開關(guān)過電流保護等措施進行。其中快速熔斷器過電流保護通常是用來作為“最后一道保護”用的。對晶閘管的觸發(fā)電路有哪些要求？計算題 （每小題10分，共計20分）單相半波可控整流電路，電阻性負載。要求輸出的直流平均電壓為5092V之間連續(xù)可調(diào)，最大輸出直流電流為30A，由交流220V供電，求晶閘管控制角應(yīng)有的調(diào)整范圍為多少？選擇晶閘管的型號規(guī)格（安全余量取2倍，=1.66）。解： 單向半波可控整流電路的 UL

13、=0.45U2當UL=50V時COS=1=10則=90當UL=92V時COS=1=1=0.87則=30控制角的調(diào)整范圍應(yīng)為090由=1.66知I=1.66Id=1.6630=50A 為最大值 IT(AV)=2=2=64A 取100A又 Uyn=2UTM=2220=624V 取700V晶閘管的型號為：KP100-7。一臺由220V供電的自動恒溫功率為1kW的電爐，采用單相半控橋整流電路。通過計算選擇晶閘管和續(xù)流二極管的型號。解：電爐電阻絲的電阻Rd=48當=0時晶閘管與整流管的電流有效值才最大為ITm=IDm=3.2A選擇晶閘管和整流管的型號IT(AV)=(1.52)=(1.52)=34A取5A

14、(電流系列值)UTn=(23)UTM=(23)220=625936V所以，晶閘管的型號為KP5-8同理，整流管的型號為ZP5-8單相半波可控整流電路中，已知變壓器次級U2=220V，晶閘管控制角=45，負載RL=10。計算負載兩端的直流電壓平均值、負載中電流平均值和每只晶閘管流過的電流平均值。某感性負載采用帶續(xù)流二極管的單相半控橋整流電路，已知電感線圈的內(nèi)電阻Rd=5，輸入交流電壓U2=220V，控制角=60。試求晶閘管與續(xù)流二極管的電流平均值和有效值。解：首先求整流使出電壓的平均值Ud=0.9=0.9220=149 V再求負載電流Id = Ud / Rd = (149 / 5) 30 A晶閘

15、管與續(xù)流二極管的電流平均值和有效值分別為IdT = Id = = 10 AIT = Id = 30 = 17.3 AIdD = Id = 30 = 10 AID = Id = 30 = 17.3 A某小型發(fā)電機采用的單相半波晶閘管自勵勵磁電路（見圖）。L為勵磁繞組，發(fā)電機滿載時相電壓為220V，要求勵磁電壓為45V，勵磁繞組內(nèi)阻為4，電感量為0.2H。試求滿足要求時，晶閘管的導(dǎo)通角及流過晶閘管、續(xù)流二極管的電流平均值和有效值。解：單相半控橋式整流電路對恒溫電爐供電，電爐電熱絲電阻為34。直接由220V輸入，試選用晶閘管與計算電爐功率。解：I = U / R = 220 / 34 = 6.47

16、A IT = I / =6.47 / = 4.59 A單相全控橋式整流電路帶大電感負載時，若已知U2=220V。負載電阻Rd=10，求=60時，電源供給的有功功率、視在功率以及功率因數(shù)為多少？（P=980.1W,S=2.178VA,cos=0.45） （P160）解：識、作圖題 （10分）畫一個有整流變壓器的單結(jié)晶體管觸發(fā)電路，并指出改變哪些元件的參數(shù)，就可以改變輸出觸發(fā)脈沖的相位角，通常是采用改變什么元件的參數(shù)來實現(xiàn)改變相位角的？畫一個有整流變壓器的單結(jié)晶體管觸發(fā)電路，并分別畫出變壓器二次繞組電壓U2波形；穩(wěn)壓管V1兩端的波形；電容C兩端的波形；該電路輸出的電壓波形（R1兩端）。3、要讓圖示電路能正常、可靠地工作，還應(yīng)在電路中增設(shè)哪些元器件？（直接畫在圖中）