電力電子第4章練習題

電力電子第4章練習題一、填空題1.三相橋式全控整流電路中，每個晶閘管導通的角度是______。2.在單相橋式逆變電路中，負載為感性時，需要采用______方式來關斷晶閘管。3.電力電子器件按控制信號可分為______型和______型。4.斬波器的作用是改變直流電壓的大小，其基本原理是通過對直流電源進行______。5.PWM控制技術中，開關頻率的升高會導致______增加。二、選擇題A.GTO晶閘管B.二極管C.快速晶閘管D.繼電器2.在三相半波可控整流電路中，晶閘管的導通角與控制角的關系是：A.導通角=控制角B.導通角=180°控制角C.導通角=360°控制角D.導通角=2×控制角A.單相全橋逆變電路B.三相半橋逆變電路C.單相半橋逆變電路D.三相橋式整流電路A.二極管B.晶閘管C.電感D.電容A.載波頻率B.調(diào)制度C.開關頻率D.調(diào)制波頻率三、判斷題1.三相橋式全控整流電路的輸出電壓波形比三相半波整流電路更接近于正弦波。（）2.在單相橋式逆變電路中，負載為容性時，容易產(chǎn)生過電壓。（）3.電力電子器件的開關頻率越高，損耗越小。（）4.斬波器可以實現(xiàn)對直流電壓的升壓和降壓。（）5.PWM控制技術中，調(diào)制度越大，輸出電壓的幅值越高。（）四、簡答題1.簡述三相橋式全控整流電路的工作原理。2.逆變電路中，為什么需要采用換流方式？3.電力電子器件的主要參數(shù)有哪些？4.簡述斬波器的基本原理及應用。5.PWM控制技術與傳統(tǒng)控制方法相比，有哪些優(yōu)點？五、計算題1.已知三相半波可控整流電路的輸入線電壓為380V，求輸出直流電壓的平均值（不考慮變壓器漏抗和晶閘管壓降）。2.在單相橋式逆變電路中，輸入直流電壓為300V，開關頻率為10kHz，求輸出交流電壓的有效值（假設調(diào)制比為1）。3.某斬波器輸入電壓為100V，輸出電壓為200V，求升壓斬波器的占空比。4.已知PWM控制信號的頻率為20kHz，調(diào)制波頻率為50Hz，求調(diào)制比。5.在三相橋式全控整流電路中，若要求輸出直流電壓的平均值為500V，輸入線電壓為380V，求晶閘管的導通角。六、分析題1.分析三相橋式全控整流電路在不同控制角下的輸出電壓和電流波形。2.說明單相橋式逆變電路在負載為感性、容性和阻性時的換流過程。3.對比GTO晶閘管與IGBT器件在結構和性能上的差異。4.分析斬波器在升壓和降壓模式下的工作原理及其對負載的影響。5.討論PWM控制技術在電機調(diào)速中的應用及其優(yōu)勢。七、作圖題1.繪制三相橋式全控整流電路的原理圖。2.畫出單相橋式逆變電路的輸出電壓和電流波形圖。3.示意畫出電力電子器件的開關特性曲線。4.繪制斬波器的升壓和降壓模式電路圖。5.示意畫出PWM控制信號的波形圖。八、綜合題1.設計一個三相橋式全控整流電路，要求輸出直流電壓為500V，輸入線電壓為380V，計算所需變壓器的變比和晶閘管的導通角。2.給出一個單相橋式逆變電路的參數(shù)，包括輸入直流電壓、開關頻率、調(diào)制比，計算輸出交流電壓的有效值。3.針對某一斬波器，說明其如何實現(xiàn)升壓和降壓功能，并分析其工作效率。4.結合PWM控制技術，設計一個電機調(diào)速系統(tǒng)，簡述系統(tǒng)的工作原理和主要組成部分。5.討論電力電子技術在新能源發(fā)電領域的應用，舉例說明其重要作用。答案一、填空題1.π/32.強迫換流3.電壓；電流4.開關動作5.開關損耗二、選擇題1.A.GTO晶閘管2.B.導通角=180°控制角3.D.三相橋式整流電路4.B.晶閘管5.B.調(diào)制度三、判斷題1.√2.√3.×4.√5.√四、簡答題（此處因題量較大，僅提供答案框架，具體內(nèi)容需根據(jù)電力電子第4章知識點補充）1.三相橋式全控整流電路的工作原理是利用六個晶閘管組成三相橋臂，通過控制晶閘管的導通和關斷，將三相交流電轉換為直流電。2.逆變電路中需要采用換流方式是因為晶閘管等電力電子器件不具備自關斷能力，需要通過外部電路來實現(xiàn)從導通狀態(tài)到關斷狀態(tài)的轉換。3.電力電子器件的主要參數(shù)包括額定電壓、額定電流、觸發(fā)電壓、觸發(fā)電流、關斷電壓、關斷電流等。4.斬波器的基本原理是通過快速開關動作，實現(xiàn)對直流電源電壓的升壓或降壓，廣泛應用于直流電源調(diào)節(jié)、電機調(diào)速等領域。5.PWM控制技術相比傳統(tǒng)控制方法，具有控制精度高、響應速度快、效率高等優(yōu)點。五、計算題（此處因題量較大，僅提供答案框架，具體計算過程需根據(jù)電力電子第4章知識點補充）1.輸出直流電壓的平均值為311V（未考慮變壓器漏抗和晶閘管壓降）。2.輸出交流電壓的有效值為141.4V（假設調(diào)制比為1）。3.升壓斬波器的占空比為2/3。4.調(diào)制比為0.25。5.晶閘管的導通角為53.13°。六、分析題（此處因題量較大，僅提供答案框架，具體內(nèi)容需根據(jù)電力電子第4章知識點補充）1.在不同控制角下，三相橋式全控整流電路的輸出電壓和電流波形會有所不同，控制角越小，輸出電壓越接近于直流。2.單相橋式逆變電路在負載為感性、容性和阻性時的換流過程涉及能量回饋、能量吸收和諧振換流等。3.GTO晶閘管與IGBT器件在結構和性能上的差異主要包括開關速度、導通壓降、控制方式等。4.斬波器在升壓和降壓模式下通過改變開關器件的導通和關斷時間比例來實現(xiàn)電壓調(diào)節(jié)，對負載的影響包括電壓穩(wěn)定性、電流紋波等。5.PWM控制技術在電機調(diào)速中的應用可以實現(xiàn)高精度、高效率的電機控制，具有響應速度快、調(diào)速范圍寬等優(yōu)點。七、作圖題（作圖題答案需在實際紙張或繪圖軟件中完成，此處無法提供具體圖形。）八、綜合題（此處因題量較大，僅提供答案框架，具體內(nèi)容需根據(jù)電力電子第4章知識點補充）1.變壓器的變比約為1.26，晶閘管的導通角約為53.13°。2.輸出交流電壓的有效值計算需根據(jù)具體參數(shù)進行。3.斬波器實現(xiàn)