電力電子試卷

第4頁(yè)共10頁(yè)洛陽(yáng)理工學(xué)院《電力電子技術(shù)》考試試題卷填空題(每空題2分，共30分)1．電力電子技術(shù)是應(yīng)用于的電子技術(shù)；2．功率二極管屬于不控器件，晶閘管屬于器件，GTR屬于器件；3．電力晶體管的簡(jiǎn)稱為

；IGBT是BJT和

的復(fù)合管；4．整流電路按電路結(jié)構(gòu)可分為橋式電路和

；5．相控整流電路的換流方式是電網(wǎng)換流，PWM整流電路的換流方式是

；6．無(wú)源逆變電路的PWM波生成方式有計(jì)算法、

和

；7．直流斬波電路中最基本的兩種斬波電路分別是

和

；8．SPWM的載波是等腰三角波，調(diào)制波是

；SHEPWM是指脈寬調(diào)制技術(shù)；9．零電壓開通和零電流關(guān)斷要靠電路中的

來實(shí)現(xiàn)；10．間接交流變流電路的典型應(yīng)用包括兩個(gè)方面，分別是

和恒壓恒頻變流電路；簡(jiǎn)答題(每小題6分，共30分)1．晶閘管的導(dǎo)通條件是什么？2.使變流器工作在有源逆變狀態(tài)的條件是什么？3．電壓型逆變電路中反饋二極管的作用是什么？4．衡量PWM控制方法優(yōu)劣的三個(gè)基本標(biāo)志？5．為什么PWM逆變電路比方波（六拍階梯波）逆變器輸出波形跟更接近正弦波？計(jì)算題(每小題10分，共40分)1.圖1中陰影部分為晶閘管處于通態(tài)區(qū)間的電流波形，波形的電流最大值均為Im，試求：（1）計(jì)算波形的電流平均值Id與電流有效值I；（2）100A的晶閘管能送出的平均電流Id。圖12．單相橋式全控整流電路，U2=100V，負(fù)載中R=2Ω，L值極大，反電勢(shì)E=60V，當(dāng)a=30時(shí)，要求：（1）求整流輸出平均電壓Ud、電流Id，變壓器二次側(cè)電流有效值I2；（2）考慮安全裕量（電壓電流都取2倍裕量），確定晶閘管的額定電壓和額定電流。3．在圖2所示的升壓斬波電路中，已知E=50V，L值和C值極大，R=20Ω，采用脈寬調(diào)制控制方式，當(dāng)T=40μs，ton=25μs時(shí)，計(jì)算輸出電壓平均值Uo，輸出電流平均值Io。圖24.三相全控橋變流器，反電動(dòng)勢(shì)阻感負(fù)載，R=1Ω，L=∞，U2=220V，LB=1mH，當(dāng)EM=-400V，=60時(shí)求Ud、Id的值.（已知：）洛陽(yáng)理工學(xué)院《電力電子技術(shù)》考試試題卷填空題(每空題2分，共30分)1．信息電子技術(shù)主要用于信息處理，而電力電子技術(shù)主要用于；2．晶閘管是一個(gè)功率四層半導(dǎo)體器件，有三個(gè)引出極，分別為陽(yáng)極、和門極；3．直流斬波電路的功能就是將直流電變?yōu)榱硪还潭妷夯?/p>

的直流電；4．根據(jù)逆變電路是接負(fù)載還是接電源，逆變電路可分為

和

；5．交交變頻電的功能就是把電網(wǎng)頻率的交流電變成

的交流電；6．交流調(diào)壓電路廣泛應(yīng)用于、異步電動(dòng)機(jī)的軟啟動(dòng)和異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速；7．逆變電路按其直流電源性質(zhì)不同分為兩種：電壓型逆變電路和

；8．根據(jù)PWM波形的極性范圍變化，可以把PWM控制方式分為

和

；9.間接直流變流電路分為

和

兩大類；10．根據(jù)軟開關(guān)技術(shù)發(fā)展的歷程可以將軟開關(guān)電路分為

、

和

；簡(jiǎn)答題(每小題6分，共30分)1．試說明交流調(diào)壓電路和交流調(diào)功電路的相同之處和不同之處？2．逆變電路的換流方式有哪幾種？3.逆變電路多重化的目的是什么？4.PWM控制技術(shù)的重要理論基礎(chǔ)是什么？5.零電壓導(dǎo)通、零電壓關(guān)斷、零電流導(dǎo)通和零電流關(guān)斷各自靠什么完成？計(jì)算題(每小題10分，共40分)1．單相橋式全控整流電路，，，極大，當(dāng)時(shí)，試求：（1）作出、和的波形。（2）求出整流輸出平均電壓、電流，變壓器二次側(cè)電流有效值。（3）考慮安全裕量（電壓電流都取2倍裕量），確定晶閘管的額定電流和額定電壓。2.在圖1所示的降壓斬波電路中，已知E=200V，R=10Ω，L值極大，EM=30V，T=50μs,ton=20μs,計(jì)算輸出電壓平均值Uo，輸出電流平均值Io。圖13.一調(diào)光臺(tái)燈由單相交流調(diào)壓電路供電，設(shè)該臺(tái)燈可看作電阻負(fù)載，在α=0時(shí)輸出功率為最大值，試求功率為最大輸出功率的50%時(shí)的開通角α。（已知：）4.一臺(tái)工業(yè)爐原由額定電壓為單相交流供電，額定功率為?，F(xiàn)改用雙向晶閘管組成的單相交流調(diào)壓電源供電，如果正常工作時(shí)負(fù)載只需要。試問雙向晶閘管的觸發(fā)角應(yīng)為多少度？試求此時(shí)的電流有效值，以及電源側(cè)的功率因數(shù)值。洛陽(yáng)理工學(xué)院《電力電子技術(shù)》考試試題卷填空題(每空題2分，共30分)1．電力電子器件的制造技術(shù)是電力電子技術(shù)的基礎(chǔ)，而電力電子器件的變流技術(shù)則是電力電子技術(shù)的。2．電力電子技術(shù)是電力、電子和結(jié)合的產(chǎn)物。3．廣義上，電力電子器件可分為電真空器件和半導(dǎo)體器件兩類，目前往往專指。4．電力電子器件按照驅(qū)動(dòng)信號(hào)的波形可分為和。5．要想關(guān)斷晶閘管，只有晶閘管的陽(yáng)極電流降低至維持電流以下，導(dǎo)致無(wú)法維持時(shí)，晶閘管方恢復(fù)正向阻斷。6．門極可關(guān)斷晶閘管具有SCR的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：和；也有GTR的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)：自關(guān)斷能力。7．電力MOSFET雖然可以通過增加的厚度來提高承受高電壓的能力，但是電力MOSFET是多子導(dǎo)電器件，無(wú)法通過來減小通態(tài)電壓和損耗。8．當(dāng)變流電路的交流側(cè)和電網(wǎng)連結(jié)時(shí)，稱為；變流電路的交流側(cè)不與電網(wǎng)聯(lián)接，而直接接到負(fù)載，稱為。9．直流-直流變流電路（DC/DCConverter）包括直接直流變流電路和間接直流變流電路；直接直流變流電路也稱為。10．SPWM的載波對(duì)正弦信號(hào)波調(diào)制，會(huì)產(chǎn)生和載波有關(guān)的諧波分量，這些諧波分量的和是衡量PWM逆變電路性能的重要指標(biāo)之一。簡(jiǎn)答題(每小題5分，共30分)1．與信息二極管相比，電力二極管具有怎樣的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)才使它具有耐高壓和大電流的能力？2．帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路與三相橋式全控整流電路相比有何主要異同？3．電壓型逆變電路中反饋二極管的作用是什么？為什么電流型逆變電路中沒有反饋二極管？4．如何提高PWM逆變電路的直流電壓利用率？5．高頻化的意義是什么？為什么提高開關(guān)頻率可以減小濾波器和變壓器的體積和重量？6．為什么開關(guān)電源的效率高于線性電源？計(jì)算題(每小題10分，共40分)1.圖1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，（1）試計(jì)算各波形的電流平均值與電流有效值；（2）如果不考慮安全裕量，問157A的晶閘管能送出的平均電流各為多少？圖1晶閘管導(dǎo)電波形2．單相橋式全控整流電路，，，極大，，當(dāng)時(shí)，試求：（1）作出、和的波形。（2）求出整流輸出平均電壓、電流，變壓器二次側(cè)電流有效值。（3）考慮安全裕量（電壓電流都取2倍裕量），確定晶閘管的額定電流和額定電壓。3．在降壓斬波電路中，，，，，采用PWM方式，，當(dāng)時(shí)，（1）判斷負(fù)載電流是否連續(xù)，并計(jì)算輸出電壓平均值，輸出電流平均值，（2）計(jì)算輸出電流的最大值瞬時(shí)值和最小值瞬時(shí)值。4．三相全控橋變流器，反電動(dòng)勢(shì)阻感負(fù)載，，無(wú)窮大，，，當(dāng)，時(shí)，（1）求、與的值。（2）此時(shí)送回電網(wǎng)的有功功率是多少？洛陽(yáng)理工學(xué)院《電力電子技術(shù)》考試試題卷填空題(每空題2分，共40分)1．電力電子技術(shù)就是使用電力電子器件對(duì)電能進(jìn)行的技術(shù)。2．由于正反饋的作用，導(dǎo)通后的晶閘管即使是門極電流為，也不能使管子關(guān)斷。3．電力晶體管最主要的特性是、電流大、開關(guān)特性好。4．對(duì)于非正弦電路，功率因數(shù)由和組成。5．換流方式分為外部換流和自換流兩大類，外部換流包括和兩種，自換流包括和兩種。6．間接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，而雙端電路中，變壓器中的電流為，正激電路和反激電路屬于單端電路，半橋、全橋和推挽電路屬于雙端電路。7．交流-交流變換電路可以分為和兩種。8．面積等效原理是PWM控制技術(shù)的重要理論基礎(chǔ)，原理的內(nèi)容是沖量相等而的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí)，其效果基本相同。9．載波頻率fc與調(diào)制信號(hào)頻率fr之比N=fc/fr稱為載波比，根據(jù)載波和信號(hào)波是否同步及載波比的變化情況，PWM調(diào)制方式可分為和兩種。10．常用的交流PWM技術(shù)有SPWM、、CFPWM、。11．緩沖電路分為和。簡(jiǎn)答題(每小題5分，共30分)1．試分析IGBT和電力MOSFET在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上的相似之處和不同之處？2．單相橋式全控整流電路，其整流輸出電壓中含有哪些次數(shù)的諧波？其中幅值最大的是哪一次？變壓器二次側(cè)電流中含有哪些次數(shù)的諧波？其中主要的是哪幾次？3．帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路與三相橋式全控整流電路相比有何主要異同？4．整流電路多重化的主要目的是什么？5．交流調(diào)壓電路和交流調(diào)功電路有什么區(qū)別？6．何為雙PWM電路？其優(yōu)點(diǎn)是什么？計(jì)算題(每小題10分，共30分)1．單相橋式全控整流電路，，，極大，當(dāng)時(shí)，試求：（1）作出、和的波形。（2）求出整流輸出平均電壓、電流，變壓器二次側(cè)電流有效值。（3）考慮安全裕量（電壓電流都取2倍裕量），確定晶閘管的額定電流和額定電壓。2．在降壓斬波電路中，，極大，，，采用PWM方式，，當(dāng)時(shí)，計(jì)算輸出電壓平均值，輸出電流平均值，3．單相全控橋，反電動(dòng)勢(shì)阻感負(fù)載，，無(wú)窮大，，，當(dāng)，時(shí)求、與的值。洛陽(yáng)理工學(xué)院《電力電子技術(shù)》考試試題卷填空題(每空題2分，共30分)1．電力電子技術(shù)分為

和兩大分支。2．應(yīng)用電力電子器件的系統(tǒng)一般是由、和以電力電子器件為核心的組成。3．既工作在整流狀態(tài)又工作在逆變狀態(tài)的電路稱為電路。4．電壓型逆變電路的是矩形波，電流型逆變電路的是矩形波，矩形波中含有較多諧波，對(duì)負(fù)載會(huì)產(chǎn)生不利影響。5．與升降壓斬波電路相比，Cuk斬波電路有一個(gè)明顯的優(yōu)點(diǎn)，其和都是連續(xù)的，且脈動(dòng)很小，有利于對(duì)輸入、輸出進(jìn)行濾波。6．矩陣式變頻電路是一種直接變頻電路，控制方式是；7．為了提高效率和減少開關(guān)損耗，高性能開關(guān)電源中普遍采用了

。8．空間矢量SVPWM控制技術(shù)廣泛運(yùn)用于變頻器中，驅(qū)動(dòng)交流電機(jī)時(shí)，使電機(jī)的磁鏈成為

，從而使電機(jī)產(chǎn)生恒定的電磁轉(zhuǎn)矩。9．驅(qū)動(dòng)電路的基本任務(wù)就是按控制目標(biāo)的要求給器件施加

或

的信號(hào)。簡(jiǎn)答題(每小題6分，共30分)1．與信息電子電路中的MOSFET相比，電力MOSFET具有怎樣的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)才使它具有耐高壓和大電流的能力？電力MOSFET的缺點(diǎn)是什么？2．三相橋式全控整流電路，其整流輸出電壓中含有哪些次數(shù)的諧波？其中幅值最大的是哪一次？變壓器二次側(cè)電流中含有哪些次數(shù)的諧波？其中主要的是哪幾次？3．多相多重?cái)夭娐酚泻蝺?yōu)點(diǎn)？4．交交變頻電路的最高輸出頻率是多少？制約輸出頻率提高的因素是什么？5．單相和三相SPWM波形中，所含主要諧波頻率為多少？計(jì)算題(每小題10分，共40分)1．圖1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，（1）試計(jì)算各波形的電流平均值與電流有效值；（2）如果不考慮安全裕量，問157A的晶閘管能送出的平均電流各為多少？圖1晶閘管導(dǎo)電波形2．三相全控橋變流器，反電動(dòng)勢(shì)阻感負(fù)載，，無(wú)窮大，，，當(dāng)，時(shí)，（已知：）（1）求、與的值。（2）此時(shí)送回電網(wǎng)的有功功率是多少？3．在降壓斬波電路中，，，，，采用PWM方式，，當(dāng)時(shí)，（1）判斷負(fù)載電流是否連續(xù)，并計(jì)算輸出電壓平均值，輸出電流平均值，（2）計(jì)算輸出電流的最大值瞬時(shí)值和最小值瞬時(shí)值。4．一臺(tái)工業(yè)爐原由額定電壓為單相交流供電，額定功率為?，F(xiàn)改用雙向晶閘管組成的單相交流調(diào)壓電源供電，如果正常工作時(shí)負(fù)載只需要。試問雙向晶閘管的觸發(fā)角應(yīng)為多少度？試求此時(shí)的電流有效值，以及電源側(cè)的功率因數(shù)值。（已知：）洛陽(yáng)理工學(xué)院《電力電子技術(shù)》考試試題卷填空題(每空題2分，共30分)1．在信息電子技術(shù)中，半導(dǎo)體器件既可以處于

，又可以處于

。2．電力電子器件按照能夠被控制電路信號(hào)所控制的程度可分為、和。3．整流電路工作在有源逆變狀態(tài)時(shí)如果換相的裕量角不足，則會(huì)引起。4．單相電壓型方波逆變電路只能輸出頻率變而電壓不變的交流電壓，如果想要輸出頻率變且電壓也變的交流電壓則可以用來實(shí)現(xiàn)。5．同直流斬波電路相比，間接直流變流電路電路中增加了，因此也稱為直—交—直電路。6．交流電力控制電路就是只改變或?qū)﹄娐返耐〝噙M(jìn)行控制，而不改變的電路；7．通過對(duì)PWM整流電路的適當(dāng)控制，可以使其輸入電流非常接近

，且和輸入電壓同相位，功率因數(shù)近似為1，也稱為單位功率因數(shù)變流器，或高功率因數(shù)整流器。8．驅(qū)動(dòng)電路是電力電子與之間的接口。9．不間斷電源是當(dāng)交流輸入電源發(fā)生

或

時(shí)，還能繼續(xù)向負(fù)載供電，并能保證供電質(zhì)量，使負(fù)載供電不受影響的裝置。簡(jiǎn)答題(每小題6分，共30分)1．直流斬波電路有哪幾種？2．在三相交交變頻電路中，采用梯形波輸出控制的好處是什么？為什么？3．什么是異步調(diào)制？什么是同步調(diào)制？?jī)烧吒饔泻翁攸c(diǎn)？分段同步調(diào)制有什么優(yōu)點(diǎn)？4．電力電子器件的驅(qū)動(dòng)電路對(duì)整個(gè)電力電子裝置有哪些影響？5．什么是變頻調(diào)速系統(tǒng)的恒壓頻比控制？計(jì)算題(每小題10分，共40分)1．圖1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，（1）試計(jì)算各波形的電流平均值與電流有效值；（2）如果不考慮安全裕量，問157A的晶閘管能送出的平均電流各為多少？圖1晶閘管導(dǎo)電波形2．三相全控橋變流器，反電動(dòng)勢(shì)阻感負(fù)載，，無(wú)窮大，，，當(dāng)，時(shí)，（已知：）（1）求、與的值。（2）此時(shí)送回電網(wǎng)的有功功率是多少？3．在降壓斬波電路中，，，，，采用PWM方式，，當(dāng)時(shí)，（1）判斷負(fù)載電流是否連續(xù)，并計(jì)算輸出電壓平均值，輸出電流平均值，（2）計(jì)算輸出電流的最大值瞬時(shí)值和最小值瞬時(shí)值。4.一臺(tái)工業(yè)爐原由額定電壓為單相交流供電，額定功率為?，F(xiàn)改用雙向晶閘管組成的單相交流調(diào)壓電源供電，如果正常工作時(shí)負(fù)載只需要。試問雙向晶閘管的觸發(fā)角應(yīng)為多少度？試求此時(shí)的電流有效值，以及電源側(cè)的功率因數(shù)值。（已知：）洛陽(yáng)理工學(xué)院《電力電子技術(shù)》考試試題卷填空題(每空題2分，共30分)1．電力電子器件按照載流子參與導(dǎo)電的情況可分為、和。2．晶閘管相控電路，習(xí)慣稱為；3．交直交變頻由交直變換（整流）和直交變換兩部分組成，后一部分就是。4．在單端電路中，變壓器中流過的是，而雙端電路中，變壓器中的電流為；5．交交變頻電的功能就是把電網(wǎng)頻率的交流電變成

的交流電，因?yàn)闆]有中間直流環(huán)節(jié)，因此屬于

。6．諧振直流環(huán)應(yīng)用于交流-直流-交流變換電路的中間直流環(huán)節(jié)，通過在直流環(huán)節(jié)中引入

，使電路中的整流或逆變環(huán)節(jié)工作在軟開關(guān)的條件下。7．PWM跟蹤控制技術(shù)常用的控制方法有

和

；8．緩沖電路又稱為，其作用是抑制電力電子器件的內(nèi)因過電壓、du/dt或者過電流和di/dt，減小器件的開關(guān)損耗。9．交直交變頻器是由

和

兩類基本的變流電路組合形成，又稱為間接交流變流電路，最主要的優(yōu)點(diǎn)是輸出頻率不再受輸入電源頻率的制約。簡(jiǎn)答題(每小題6分，共30分)1．交交變頻電路的主要特點(diǎn)和不足是什么？其主要用途是什么？2．在PWM整流電路中，什么是間接電流控制？什么是直接電流控制？3．典型的軟開關(guān)電路有哪些？4．晶閘管串聯(lián)使用時(shí)需要注意哪些事項(xiàng)？5．提高開關(guān)電源的工作頻率會(huì)是哪些元件體積減小，會(huì)使電路中什么損耗增加？計(jì)算題(每小題10分，共40分)1．圖1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，（1）試計(jì)算各波形的電流平均值與電流有效值；（2）如果不考慮安全裕量，問157A的晶閘管能送出的平均電流各為多少？圖1晶閘管導(dǎo)電波形2．三相全控橋變流器，反電動(dòng)勢(shì)阻感負(fù)載，，無(wú)窮大，，，當(dāng)，時(shí)，（已知：）（1）求、與的值。（2）此時(shí)送回電網(wǎng)的有功功率是多少？3．在降壓斬波電路中，，，，，采用PWM方式，，當(dāng)時(shí)，（1）判斷負(fù)載電流是否連續(xù)，并計(jì)算輸出電壓平均值，輸出電流平均值，（2）計(jì)算輸出電流的最大值瞬時(shí)值和最小值瞬時(shí)值。4.一臺(tái)工業(yè)爐原由額定電壓為單相交流供電，額定功率為。現(xiàn)改用雙向晶閘管組成的單相交流調(diào)壓電源供電，如果正常工作時(shí)負(fù)載只需要。試問雙向晶閘管的觸發(fā)角應(yīng)為多少度？試求此時(shí)的電流有效值，以及電源側(cè)的功率因數(shù)值。（已知：）洛陽(yáng)理工學(xué)院《電力電子技術(shù)》考試試題卷填空題(每空題2分，共30分)1．晶閘管是