電工技師考試試題問答題

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三、簡答題

1.鐵磁材料有哪些基本性質？

答：鐵磁材料基本性質有：高導磁性（μr>>1，材料可以被磁化），磁飽和性（非線性磁化曲線）和磁滯性（剩磁、矯頑磁力），非線性磁阻（μr不是常數），交變磁化時的鐵心損耗。2.磁路與電路相類比有一些相像之處，請說明兩者的對應量的名稱和對應公式？

答：磁路與電路的對應量有：電流I與磁通Φ，電動勢E與磁通勢F，電壓U與磁壓UM，電阻R(Rlrs)與磁阻?Rl?M?R??M?。對應公式??S???有：電路歐姆定律?I?U??與?R?，M?R?電?M????U??磁路歐姆定律路基爾霍夫定律(∑I=0)與磁路基爾霍夫第一定律(∑Φ=0)，電路基爾霍夫其次定律(∑U=0或∑E=∑IR)與磁路基爾霍夫其次定律(∑F=∑ΦRM或∑IN=∑Hl).3.組合機床有哪些優(yōu)點？

答：（1）大量使用通用部件，設計制造周期短；（2）產品變化時，通用部件可以組裝成新的機床；（3）采用多刀、多刃、多面、多件加工，生產率高；（4）通用部件多，維護修理便利；（5）工作可靠，加工精度、質量穩(wěn)定。4.什么是組合機床自動線？

答：組合機床自動線是將幾臺組合機床按工件的工藝順序排列，各機床間用滾道等輸送設備連接起來的一條生產流水線工件從一端“流〞到另一端，整個加工過程都是自動的，不需人工操作。

5.開環(huán)的運算放大器為什么不能正常放大模擬信號？

答：由于運算放大器的開環(huán)放大倍數很大(尋常A0〉105)，因此其線性工作區(qū)很窄，當輸入信號電壓為數十或數百微伏時，運放就工作于非線性區(qū)。所以，只有在負反饋作用下，運放才能工作于線性區(qū)，進行正常的放大。

6.什么是三端集成穩(wěn)壓器？它有哪些種類？

答：采用集成電路制造工藝，將穩(wěn)壓電路的調速管、取樣放大、基準電壓、啟動和保護電路全部集成于一個半導體芯片上，對外只有三個連線端頭的穩(wěn)壓器，稱為三端集成穩(wěn)壓器。三端集成穩(wěn)壓器可以分為三端固定輸出穩(wěn)壓器和三端可調輸出穩(wěn)壓器兩大類，每一類中又可分為正極輸出、負極輸出以及金屬封裝和塑料封裝等。

7.CMOS集成電路與TTL集成電路相比較，有哪些優(yōu)點及缺點？

答：OS集成電路與TTL集成電路相比較，具有靜態(tài)功耗底，電源電壓范圍寬，輸入阻抗高，扇出能力強，抗干擾能力強，規(guī)律擺幅大以及溫度穩(wěn)定性好等優(yōu)點。但也存在著工作速度低，功耗隨頻率的升高顯著增大等缺點。

8.什么是組合規(guī)律電路？什么是時序規(guī)律電路？

答：在任何時刻，輸出狀態(tài)只決定于同一時刻各輸入狀態(tài)的組合，而與從前狀態(tài)無關的規(guī)律電路稱為組合規(guī)律電路。在任何時刻，輸出狀態(tài)不僅取決于當時的輸入信號狀態(tài)，而且還取決于電路原來的狀態(tài)的規(guī)律電路叫時序規(guī)律電路。9.什么叫計數器？它有哪些種類？

答：計數器是一種用于累計并寄放輸入脈沖個數的時序規(guī)律電路。依照計數過程中數字增減來分，計數器又可分為加法計數器、減法計數器和可逆（可加、可減）計數器；依照計數器中數字的進位制來分，計數器又可分為二進制計數器、十進制計數器和N進制計數器；依照各觸發(fā)器狀態(tài)轉換方式來分，計數器又分為同步計數器和異步計算器。10.什么叫譯碼器？它有哪些種類？

答：把寄放器中所存儲的二進制代碼轉換成輸出通道相應狀態(tài)的過程稱為譯碼，完成這種功能的電路稱為譯碼器。譯碼器是由一種多輸入、多輸出的組合規(guī)律電路。按功能不同，譯碼器分為通用譯碼器和顯示譯碼器兩種。

11.數碼顯示器的顯示方式有哪幾種？數碼顯示器按發(fā)光物質不同可以分為哪幾類？

答：數碼顯示器的顯示方式一般有字形重疊式、分段式和點陣式三種。按發(fā)光物質不同，數碼顯示器件可以分為四類：（1）氣體放電顯示器；（2）螢火數字顯示器；（3）半導體顯示器（又稱發(fā)光二極管顯示器LED）；（4）液晶數字顯示器。12.電力晶體管（GTR）有哪些特點?

答：電力晶體管（GTR）是一種雙極型大功率晶體管，屬于電流控制型元件。由于大電流時，GTR出現大電流效應，導致放大倍數減小，結構上常采用達林頓結構。其特點是：導通壓降較低，但所需的驅動電流大，在感性負載、開頭頻率較高時必需設置緩沖電路，且過載能力差，易發(fā)生二次擊穿。13.電力場效應晶體管（MOSFET）有哪些特點？

答：電力場效應晶體管（MOSFET）是一種單極型大功率晶體管，屬于電壓控制型元件。其主要優(yōu)點是基本上無二次擊穿現象，開頭頻率高，輸入阻抗大，易于并聯和保護。其缺點是導通壓降較大，限制了其電流容量的提高。

14.絕緣柵雙極晶體管（IGBT）有哪些特點？

答：絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）是一種由單極性的MOS和雙極型晶體管復合而成的器件。它兼有MOS和晶體管二者的優(yōu)點，屬于電壓型驅動器件。其特點是：輸入阻抗高，驅動功率小；工作頻率高；導通壓降較低、功耗較小。IGBT是一種很有發(fā)展前途的新型電力半導體器件，在中、小容量電力電子應用方面有取代其他全控型電力半導體器件的趨勢。

15.電子設備的外部干擾和內部干擾各有哪些特點？

答：外部干擾是指從外部侵入電子設備或系統(tǒng)的干擾，主要來源于空間電或磁的影響，例如輸電線和其它電氣設備產生的電磁場等。它的特點是干擾的產生與電子設備或系統(tǒng)本身的結構無關，它是由外界環(huán)境因素所決定的。內部干擾是指電子設備或系統(tǒng)內本身產生的干擾，它主要來源于電子設備或系統(tǒng)內，器件、導線間的分布電容、分布電感引起的耦合感應，電磁場幅射感應，長線傳輸時的波反射，多點接地造成的電位差引起的干擾等，它的特點是干擾的產生與電子設備或系統(tǒng)的結構、制造工藝有關。16.抗干擾有幾種基本方法？

答：抗干擾的基本方法有三種,即消除干擾源；減弱電路對干擾信號的第三性能；切斷干擾的傳遞途徑或提高傳遞途徑對干擾的衰減作用。

17.晶閘管二端并接阻容吸收電路可起到哪些保護作用？

答：（1）吸收尖峰過電壓；（2）限制加在晶閘管上的du/dt值；（3）晶閘管串聯應用時起動態(tài)均壓作用。

18.為什么選用了較高電壓電流等級的晶閘管還要彩過電壓、過電流保護？

答：由于電路發(fā)生短路故障時的短路電流一般很大，而且電路中各種過電壓的峰值可達到電源電壓幅值的好幾倍，所以電路中一定要設置過電流、過電壓保護環(huán)節(jié)。此外，大電流、高電壓的晶閘管價格也比較昂貴。

19.為什么晶閘管大多用脈沖觸點？

答：晶閘管的觸發(fā)電壓可以采用工頻交流正半周，也可以用直流，還可以用具有一定寬度與幅值的脈沖電壓。為了保證觸發(fā)時刻的確切與穩(wěn)定，并減少門極損耗與觸發(fā)功率，尋常采用前沿陡削的脈沖電壓來觸發(fā)晶閘管。

20.什么是移相觸發(fā)？其主要缺點是什么？

答：移相觸發(fā)就是改變晶閘管每周期起始點即觸發(fā)延遲角α的大小，達到改變輸出電壓、功率的目的。移相觸發(fā)的主要缺點是使電路中出現包含高次諧波的缺角正統(tǒng)波形，在換流時刻會出現缺口“毛刺〞，造成電源電壓波形畸變和高頻電磁波輻射干擾，大觸發(fā)延遲角運行時，功率因數較低。21.什么是過零觸發(fā)？其主要缺點是什么？

答：過零觸發(fā)是在設定的時間內，改變晶閘管導通的周波數來實現電壓或功率的。過零觸發(fā)的主要缺點是當通斷比太小時會出現低頻干擾，當電網容量不夠大時會出現照明閃爍、電表指針抖動等現象，尋常只適用于熱慣性較大的電熱負載。

22.額定電流為100A的雙向晶閘管，可以用兩只普通晶閘管反并聯來代替，若使其電流容量相等，普通晶閘管的額定電流應多大？

答：雙向晶閘管的額定電流與普通晶閘管不同，是以最大允許有效電流來定義的。額定電流100A的雙向晶閘管，其峰值為141A，而普通晶閘管的額定電流是以正弦半波平均值表示，峰值為141A的正弦半波，它的平均值為141/π≈45A。所以一個100A的雙向晶閘管與反并聯的兩個45A普通晶閘管，其電流容量相等。

23.雙向晶閘管有哪幾種觸發(fā)方式？常用的是哪幾種觸發(fā)方式？

答：雙向晶閘管有的四種觸發(fā)方式，即（1）第一象限I＋：UA1A2為＋，UgA2為＋；（2）第一象限I－：UA1A2為＋；UgA2為－；（3）第三象限Ⅲ＋：UA1A2為－，UgA2為＋；（4）第三象限Ⅲ－：UA1A2為－；UgA2為－。其中由于Ⅲ觸發(fā)方式的靈敏度較低，故一般不用。雙向晶閘管主要在交流電路中，其常用觸發(fā)方式有兩組，即（I＋、Ⅲ－）和（I－、Ⅲ＋）。24.使用雙向晶閘管時要注意什么？

答：雙向晶閘管使用時，必需保證其電壓、電流定額應能滿足電路的要求，還應考慮到晶閘管在交流電路中要承受正、反向兩個半波電壓和電流，當晶閘管允許的電壓上升率du/dt太小時，可能出現換流失敗，而發(fā)生短路事故。因此，除選用臨界電壓上升率高的晶閘管外，尋常在交流開關主電路中串入空心電抗器，來抑制電路中換向電壓上升率，以降低對零件換向能力的要求。25.在帶平衡電抗器三相雙反星形可控整流電路中，平衡電抗器有何作用？

答：由于在三相反星形可控整流電路中，變壓器有兩組繞組，都接成星形，但同名端相反，每組星形繞組接成一個三相半波可控整流器，在沒有平衡電抗器的狀況下為六相半波可控整流。接入平衡電抗器后，由于其感應電動勢的作用，使得變壓器的兩組星形繞組同時工作，兩組整流輸出以180°相位差并聯，這使得兩組整流各有一個晶閘管導通并向負載供電，使得整個輸出電流變大，晶閘管導通角增大，與六相半波可控整流電路相比，在同樣的輸出電流下，流過變壓器二次繞組和器件的電流有效值變小，幫可選用額定值較小的器件，而且變壓器的利用率也有所提高。26.什么是斬波器？斬波器有哪幾種工作方式？

答：將直流電源的恒定電壓變換成可調直流電壓輸出的裝置稱為直流斬波器。斬波器的工作方式有：（1）定頻調寬式，即保持斬波器通斷周期T不變，改變周期T內的導通時間τ（輸出脈沖電壓寬度），來實現直流調壓；（2）定寬調頻式，即保持輸出脈沖寬度τ不變，改變通斷周期T，來進行直流調壓；（3）調頻調寬式，即同時改變斬波器通斷周期T和輸出脈沖寬度τ，來調理斬波器輸出電壓的平均值。27.什么叫逆阻型斬波器？什么叫逆導型斬波器？

答：普通晶閘管具有反向阻斷的特性，故叫逆阻型晶閘管。由逆阻晶閘管構成的斬波器叫做逆阻型斬波器。逆導晶閘管可以看成是由一只普通晶閘管反向并聯一只二極管，幫它也具有正向可控導通特性，而且它還具有反向導通（逆導）特性。由逆導晶閘管構成的斬波器叫做逆導型斬波器。

28.在晶閘管交流調壓高速電路中，采用相位控制和通斷控制各有何優(yōu)缺點？

答：在晶閘管交流調壓調速電路中，采用相位控制時，輸出電壓較為確切、調速精度較高，快速性好，低速時轉速脈動較小，但會產生諧波，對電網造成污染。采用通斷控制時，不產生諧振污染，但電動機上電壓變化猛烈，轉速脈動較大。

29.什么叫有源逆變？其能量傳遞過程是怎樣的？

答：有源逆變是將直流電通過逆變器變換為交流電網同頻率、同相位的交流電，并返送電網。其能量傳遞過程為：直流電→逆變器→交流電（頻率與電網一致）→交流電網。30.什么叫無源逆變？其能量傳遞過程是怎樣的？

答：無源逆變是將直流電通過逆變器換為頻率可調交流電源，供用電器使用。其能量傳遞過程為：直流電→逆變器→交流電（頻率可調）→用電負載。31.實現有源逆變的條件是什么？

答：實現有源逆變的條件：（1）交流電路直流側必需外接與直流電流Id同方向的直流電源Ed，才能提供逆變能量；（2）交流電路必需工作在β＜90°（即α＞90°）區(qū)域，使Ud＜0，才能把直流功率逆變?yōu)榻涣鞴β?。上述兩個條件，缺一不可，逆變電路需接平波電抗器。32.哪些晶閘管電路可實現有源逆變？

答：各種全控、直流端不接續(xù)流的晶閘管電路，如單相全波、單相全控橋、三相半波、三相全控橋等晶閘管變流電路，在一定條件下可實現有源逆變。

33.變流器在逆變運行時，若晶閘管觸發(fā)脈沖丟失或電源缺相，將會導致什么后果？

答：變流器在逆變運行時，晶閘管觸發(fā)脈沖丟失或電源缺相，會造成換流失敗即逆變顛覆（失?。?，出現極大的短路電流，而燒毀元器件，因此必需采取有效的防范措施。34.尋常采取哪些措施來避免逆變顛覆？

答：為了避免逆變顛覆，對觸發(fā)電路的可靠性、電源供電可靠性、電路接線與熔斷器選擇都應有更高要求，并且必需限制最小觸發(fā)超前角βmin（尋常需整定為30°~35°）。

35.采用并聯負載諧振式逆變器組成的中頻電源裝置，在逆變電路中為什